Question

10．如圖為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置，請回答下列問題：
（1）漏斗內(nèi)溶液（S₁）和漏斗外溶液（S₂）為兩種不同濃度的蔗糖溶液，漏斗內(nèi)外起始液面一致．滲透平衡時(shí)的液面差為
△h，此時(shí)S₁和S₂濃度大小關(guān)系為S₁＞S₂．
（2）圖中半透膜模擬的是成熟植物細(xì)胞中的原生質(zhì)層，兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是原生質(zhì)層能主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能．
（3）進(jìn)一步探究兩種膜的特性，某興趣小組做了以下實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)材料：紫色洋蔥．
實(shí)驗(yàn)器材：如圖所示的滲透裝置（不含溶液），光學(xué)顯微鏡，載玻片，蓋玻片，鑷子，刀片，吸水紙，擦鏡紙，滴管，記號(hào)筆等．
實(shí)驗(yàn)試劑：蒸餾水，0.3g/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO₃溶液．
部分實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果如下：
①選兩套滲透裝置，標(biāo)上代號(hào)X和Y，在兩個(gè)燒杯里均加入一定量的蒸餾水，分別在裝置X和Y的漏斗內(nèi)加入適量的蔗糖溶液和KNO₃溶液，均調(diào)節(jié)漏斗內(nèi)外液面高度一致，滲透平衡時(shí)出現(xiàn)液面差的裝置有X（填代號(hào)）
②選兩片潔凈的載玻片標(biāo)號(hào)，在載玻片中央分別滴加蒸餾水，制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片并分別觀察裝片中細(xì)胞的初始狀態(tài)．
③觀察臨時(shí)裝片中浸潤在所提供的蔗糖溶液和KNO₃溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞發(fā)生的變化，兩者都能出現(xiàn)的現(xiàn)象是質(zhì)壁分離．
（4）上述實(shí)驗(yàn)中最能體現(xiàn)兩種膜功能差異的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是KNO₃溶液中的細(xì)胞質(zhì)壁分離后會(huì)自動(dòng)復(fù)原．

Answer 1

分析 1、滲透作用發(fā)生的條件是具有半透膜，半透膜兩側(cè)具有濃度差，滲透平衡時(shí)液面差△h與濃度差的大小有關(guān)，濃度差越大，△h越大；蔗糖是不能穿過半透膜是分子，圖中由于漏斗內(nèi)的蔗糖溶液濃度高，因此燒杯中的水分子或通過滲透作用進(jìn)入漏斗，使漏斗內(nèi)液面升高，滲透平衡時(shí)△h會(huì)產(chǎn)生壓力與漏斗內(nèi)因溶液濃度差產(chǎn)生的壓力的大小相等，因此漏斗內(nèi)的濃度仍然大于漏斗外；
2、當(dāng)溶質(zhì)分子可以穿過半透膜時(shí)，水和溶質(zhì)都自由穿過半透膜，達(dá)到滲透平衡后，液面相平；
3、植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜，原生質(zhì)層由細(xì)胞膜、液泡膜及兩者之間的細(xì)胞質(zhì)組成．
4、洋蔥鱗片葉外表皮浸潤在的30%蔗糖溶液會(huì)質(zhì)壁分離，浸潤在KNO₃溶液中細(xì)胞質(zhì)壁分離后會(huì)自動(dòng)復(fù)原

解答 解：（1）滲透平衡時(shí)液面差△h與濃度差的大小有關(guān)，濃度差越大，△h越大；蔗糖是不能穿過半透膜是分子，圖中由于漏斗內(nèi)的蔗糖溶液濃度高，因此燒杯中的水分子或通過滲透作用進(jìn)入漏斗，使漏斗內(nèi)液面升高，滲透平衡時(shí)△h會(huì)產(chǎn)生壓力與漏斗內(nèi)因溶液濃度差產(chǎn)生的壓力的大小相等，因此漏斗內(nèi)的濃度仍然大于漏斗外；滲透平衡時(shí)的液面差為△h，此時(shí)S₁和S₂濃度大小關(guān)系為S₁＞S₂   
（2）圖中半透膜模擬的是成熟植物細(xì)胞中的原生質(zhì)層，兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是原生質(zhì)層能主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能．
（3）①分別在裝置X和Y的漏斗內(nèi)加入適量的蔗糖溶液和KNO₃溶液，蔗糖不能透過半透膜，滲透平衡時(shí)，漏斗內(nèi)液面高，即X液面高；
②觀察洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象，選潔凈的載玻片分別編號(hào)，在載玻片中央分別滴加蒸餾水，制作臨時(shí)裝片后觀察洋蔥表皮細(xì)胞的初始狀態(tài)． 
③蔗糖分子不能透過原生質(zhì)層，蔗糖溶液中的細(xì)胞質(zhì)壁分離后不會(huì)自動(dòng)復(fù)原，KNO₃能被細(xì)胞吸收，導(dǎo)致細(xì)胞液和外界溶液的濃度差被消除，從而發(fā)生質(zhì)壁分離自動(dòng)復(fù)原的現(xiàn)象．  
故答案為：
（1）S1＞S2   
（2）原生質(zhì)層   原生質(zhì)層能主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能
（3）①X   ②標(biāo)號(hào)    蒸餾水    ③質(zhì)壁分離
（4）KNO₃ 溶液中的細(xì)胞質(zhì)壁分離后會(huì)自動(dòng)復(fù)原

點(diǎn)評 本題考查植物細(xì)胞吸水和失水的條件、質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力，屬于中檔題．