2025年高考自制半透膜及其實(shí)驗(yàn)效果

　　一、滲透裝置設(shè)計(jì)

　　1．半透膜制備

　　(1)原理

　　纖維素能溶于濃硫酸，并發(fā)生水解反應(yīng)。利用上述特點(diǎn)，把純纖維濾紙浸入硫酸中，使濾紙表面發(fā)生部分溶解和水解，并生成一薄層粘稠物。這時(shí)停止反應(yīng)，用大量清水洗滌，使粘稠層均勻附在濾紙表面，使濾紙的孔隙變小，用這種方法處理后的濾紙可以做有關(guān)半透膜的實(shí)驗(yàn)。

　　(2)準(zhǔn)備

　　①將兩份體積的濃硫酸慢慢加入到裝有1體積的水槽中，攪拌均勻后冷卻到室溫，這時(shí)得到硫酸的濃度約為75％（硫酸液一定要冷卻到室溫，否則濾紙會(huì)全部溶解掉，甚至發(fā)生炭化）

　　②另取一水槽，加入1/2容積的水，再加入500ml新制的氨水，混合后待用。

　　(3)制備

　　①取一張濾紙放入上述已配好的硫酸液中，用玻璃棒使它全部浸泡在酸液中，浸泡60～90秒鐘（濾紙只能一張張浸泡，千萬(wàn)不能重疊浸泡和浸泡時(shí)折疊）

　　②用玻璃棒取出變軟的濾紙，放在清水中漂洗3分鐘后，再浸入稀氨水溶液中柔洗片刻，使濾紙上的酸全部中和。這時(shí)濾紙變得相當(dāng)堅(jiān)固，取出后放在干凈的玻璃板上讓它自然晾干，此時(shí)即可得到潔白并且耐拉力達(dá)到原有濾紙的30倍的半透膜。

　　2．滲透裝置制作

　　(1)取內(nèi)徑為7mm的玻璃管兩極，用酒精噴燈加熱后，彎成一邊長(zhǎng)16cm，另一邊長(zhǎng)4cm的直角導(dǎo)管。兩根玻管均在長(zhǎng)邊8cm處用銼刀刻上刻度。

　　(2)剪取一定大小的自制半透膜，蒙在其中一根玻管的短邊開(kāi)口，而后用長(zhǎng)約3cm的橡皮軟管緊密連接兩根玻管，使其成“U”形狀，然后把U型管用透帶膠帶固定在木制支架上。

　　二、滲透作用實(shí)驗(yàn)

　　實(shí)驗(yàn)一：用玻璃管在“U”形管一側(cè)滴入清水至刻度，另一側(cè)滴入30％的蔗糖溶液至刻度，觀察兩側(cè)液面的升降情況。

　　實(shí)驗(yàn)二：U形管兩側(cè)都滴入清水或等濃度蔗糖溶液，觀察兩側(cè)液面的升降情況。

　　實(shí)驗(yàn)三，用普通濾紙代替人造半透膜，重復(fù)實(shí)驗(yàn)一，觀察兩側(cè)液面的升降情況。

　　效果

　　本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，原材料消耗少，且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯（5分鐘內(nèi)，兩側(cè)液柱升降幅度內(nèi)2．5cm左右），有利于學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)。

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