滲透裝置實驗改進

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② 急問——滲透實驗的問題

在滲透系統中來，半透膜自兩邊的水分子是可以自由通過的，可是低濃度蔗糖溶液的水勢高，高濃度蔗糖溶液的水勢低，從低濃度蔗糖溶液到高濃度蔗糖溶液的水分子比從高濃度蔗糖溶液到低濃度蔗糖溶液的水分子多，所以在外觀上，漏斗內的玻璃管內液面上升，同時玻璃管內靜水壓也開始增高。隨著水分逐漸進入玻璃管內，液面越上升，靜水壓也越大，壓迫水分子從玻璃管內向燒杯移動速度就越快，膜內外水分子進出速度越來越接近。最後，即使漏斗內的溶液濃度仍大於燒杯內的溶液濃度，玻璃管的液面也不再上升了，實質上是水分子進出的速度相等，呈動態平衡。

③ 如圖為研究滲透作用的實驗裝置，請回答下列問題：（1）漏斗內溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）為兩種不同濃

（1）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，圖中由於漏斗內的蔗糖溶液濃度高，因此燒杯中的水分子或通過滲透作用進入漏斗，使漏斗內液面升高，滲透平衡時△h會產生壓力與漏斗內因溶液濃度差產生的壓力的大小相等，因此漏斗內的濃度仍然大於漏斗外；滲透平衡時的液面差為△h，此時S₁和S₂濃度大小關系為S₁＞S₂
（2）圖中半透膜模擬的是成熟植物細胞中的原生質層，兩者在物質透過功能上的差異是原生質層能主動轉運有關物質而半透膜不能．
（3）分別在裝置X和Y的漏斗內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，漏斗內液面高，即X液面高；KNO₃溶液在水中電離成硝酸根離子和鉀離子，離子能透過半透膜，滲透平衡時，漏斗內外液面一樣高；
（4）洋蔥鱗片葉外表皮浸潤在的30%蔗糖溶液會質壁分離，浸潤在KNO₃溶液中，細胞通過主動運輸吸收硝酸根離子和鉀離子，當細胞液濃度大於細胞外液濃度時，細胞又能滲透吸水，所以細胞質壁分離後會自動復原．
（5）如果用洋蔥作為實驗材料提取DNA，應用洗滌劑瓦解細胞膜，從而釋放DNA．在0.14mol/L的NaCl溶液中DNA析出最多．
故答案為：
（1）S₁＞S₂
（2）原生質層原生質層能主動轉運有關物質而半透膜不能
（3）X
（4）質壁分離KNO₃溶液中的細胞質壁分離後會自動復原，而蔗糖溶液中的不會
（5）細胞膜0.14mol/L的NaCl

④ 滲透 半透膜面積 蔗糖溶液濃度 高度 公式

（1）由分析可知，實驗一和實驗二分別探究的是蔗糖溶液濃度和半透膜面積對滲透裝置中漏斗液面上升高度的影響．
（2）實驗二的自變數為半透膜的面積，則無關變數應保持相同且適宜，則根據實驗一中數據可知，所用蔗糖溶液的濃度最好是0.5 g/mL．
（3）實驗一表格數據顯示，蔗糖溶液濃度越大，液面上升的高度就越大，即影響蔗糖溶液液面上升高度的因素是蔗糖溶液濃度；而在不同時間點記錄液面上升高度，由此確定實驗中探究的另一因素影響的是液面上升的速率．
（4）實驗二的測量與記錄過程存在不足之處，在5min記錄的數值有的已達到最大，應縮短記錄的間隔時間．
（5）如果不用蔗糖溶液，而改用NaCl溶液做實驗，由於鈉離子和氯離子可以通過半透膜，因此與上述實驗結果會不相同．
故答案為：
（1）蔗糖溶液濃度和半透膜面積
（2）0.5 g/mL
（3）蔗糖溶液濃度速率
（4）縮短記錄的間隔時間
（5）結果不會相同，原因是鈉離子和氯離子可以通過半透膜