Question

4．如圖為研究滲透作用的實驗裝置，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．滲透平衡時液面差為△h，此時S1和S2濃度的大小關系為S1＞S2．
（2）圖中半透膜模擬的是成熟植物細胞中的原生質(zhì)層，兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是原生質(zhì)層能主動轉(zhuǎn)運有關物質(zhì)而半透膜不能．
（3）為進一步探究兩種膜的特性，某興趣小組做了以下實驗．
實驗材料：紫色洋蔥．
實驗器具：如圖所示的滲透裝置（不含溶液），光學顯微鏡，載玻片，蓋玻片，鑷子，刀片，吸水紙，擦鏡紙，滴管，記號筆等．
實驗試劑：蒸餾水，0.3g/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO₃溶液，
部分實驗步驟和結(jié)果如下：
①選兩套滲透裝置，標上代號X和Y．在兩個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．滲透平衡時出現(xiàn)液面差的裝置有X（填代號）
②選兩片潔凈的載玻片，標號，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裝片并分別觀察裝片中細胞的初始狀態(tài)．
③觀察臨時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）上述實驗中最能體現(xiàn)兩種膜功能差異的實驗現(xiàn)象是KNO₃溶液中的細胞質(zhì)壁分離后會自動復原．

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，滲透平衡時液面差△h與濃度差的大小有關，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入漏斗，使漏斗內(nèi)液面升高，滲透平衡時△h會產(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、當溶質(zhì)分子可以穿過半透膜時，水和溶質(zhì)都自由穿過半透膜，達到滲透平衡后，液面相平；
3、植物細胞的原生質(zhì)層相當于半透膜，原生質(zhì)層由細胞膜、液泡膜及兩者之間的細胞質(zhì)組成．
4、洋蔥鱗片葉外表皮浸潤在的30%蔗糖溶液會質(zhì)壁分離，浸潤在KNO₃溶液中細胞質(zhì)壁分離后會自動復原

解答 解：（1）一般兩側(cè)溶液的濃度并不相等，因為液面高的一側(cè)形成的靜水壓，會阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴散，故兩者濃度關系仍是S1＞S2．  
（2）圖中半透膜模擬成熟植物細胞的原生質(zhì)層，從功能上，半透膜只是利用孔徑大小控制物質(zhì)進出；原生質(zhì)層是選擇透過性膜，靠能量和載體控制物質(zhì)出入，具有生物活性，可以完成逆濃度梯度的主動運輸． 
（3）①蔗糖分子不能通過半透膜，而KNO₃能夠通過半透膜，滲透平衡時裝置X能出現(xiàn)液面差，裝置Y不能出現(xiàn)液面差． 
②觀察洋蔥鱗片葉表皮細胞發(fā)生質(zhì)壁分離和復原現(xiàn)象，選潔凈的載玻片分別編號，在載玻片中央分別滴加蒸餾水，制作臨時裝片后觀察洋蔥表皮細胞的初始狀態(tài)． 
③由于蔗糖溶液和KNO₃溶液濃度大于細胞液濃度，故均會發(fā)生質(zhì)壁分離的現(xiàn)象．  
（4）糖分子不能透過原生質(zhì)層，蔗糖溶液中的細胞質(zhì)壁分離后不會自動復原，KNO₃能被細胞吸收，導致細胞液和外界溶液的濃度差被消除，從而發(fā)生質(zhì)壁分離自動復原的現(xiàn)象．
故答案為：
（1）S₁＞S₂  
（2）原生質(zhì)層   原生質(zhì)層能主動轉(zhuǎn)運有關物質(zhì)而半透膜不能
（3）①X   ②蒸餾水    ③質(zhì)壁分離
（4）KNO₃ 溶液中的細胞質(zhì)壁分離后會自動復原

點評 本題考查植物細胞吸水和失水的條件、質(zhì)壁分離及復原實驗相關知識，意在考查學生分析問題和解決問題的能力，屬于中檔題．