渗透装置实验改进

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② 急问——渗透实验的问题

在渗透系统中来，半透膜自两边的水分子是可以自由通过的，可是低浓度蔗糖溶液的水势高，高浓度蔗糖溶液的水势低，从低浓度蔗糖溶液到高浓度蔗糖溶液的水分子比从高浓度蔗糖溶液到低浓度蔗糖溶液的水分子多，所以在外观上，漏斗内的玻璃管内液面上升，同时玻璃管内静水压也开始增高。随着水分逐渐进入玻璃管内，液面越上升，静水压也越大，压迫水分子从玻璃管内向烧杯移动速度就越快，膜内外水分子进出速度越来越接近。最后，即使漏斗内的溶液浓度仍大于烧杯内的溶液浓度，玻璃管的液面也不再上升了，实质上是水分子进出的速度相等，呈动态平衡。

③ 如图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：（1）漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓

（1）渗透平衡时液面差△h与浓度差的大小有关，浓度差越大，△h越大；蔗糖是不能穿过半透膜是分子，图中由于漏斗内的蔗糖溶液浓度高，因此烧杯中的水分子或通过渗透作用进入漏斗，使漏斗内液面升高，渗透平衡时△h会产生压力与漏斗内因溶液浓度差产生的压力的大小相等，因此漏斗内的浓度仍然大于漏斗外；渗透平衡时的液面差为△h，此时S₁和S₂浓度大小关系为S₁＞S₂
（2）图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层，两者在物质透过功能上的差异是原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能．
（3）分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO₃溶液，蔗糖不能透过半透膜，渗透平衡时，漏斗内液面高，即X液面高；KNO₃溶液在水中电离成硝酸根离子和钾离子，离子能透过半透膜，渗透平衡时，漏斗内外液面一样高；
（4）洋葱鳞片叶外表皮浸润在的30%蔗糖溶液会质壁分离，浸润在KNO₃溶液中，细胞通过主动运输吸收硝酸根离子和钾离子，当细胞液浓度大于细胞外液浓度时，细胞又能渗透吸水，所以细胞质壁分离后会自动复原．
（5）如果用洋葱作为实验材料提取DNA，应用洗涤剂瓦解细胞膜，从而释放DNA．在0.14mol/L的NaCl溶液中DNA析出最多．
故答案为：
（1）S₁＞S₂
（2）原生质层原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能
（3）X
（4）质壁分离KNO₃溶液中的细胞质壁分离后会自动复原，而蔗糖溶液中的不会
（5）细胞膜0.14mol/L的NaCl

④ 渗透 半透膜面积 蔗糖溶液浓度 高度 公式

（1）由分析可知，实验一和实验二分别探究的是蔗糖溶液浓度和半透膜面积对渗透装置中漏斗液面上升高度的影响．
（2）实验二的自变量为半透膜的面积，则无关变量应保持相同且适宜，则根据实验一中数据可知，所用蔗糖溶液的浓度最好是0.5 g/mL．
（3）实验一表格数据显示，蔗糖溶液浓度越大，液面上升的高度就越大，即影响蔗糖溶液液面上升高度的因素是蔗糖溶液浓度；而在不同时间点记录液面上升高度，由此确定实验中探究的另一因素影响的是液面上升的速率．
（4）实验二的测量与记录过程存在不足之处，在5min记录的数值有的已达到最大，应缩短记录的间隔时间．
（5）如果不用蔗糖溶液，而改用NaCl溶液做实验，由于钠离子和氯离子可以通过半透膜，因此与上述实验结果会不相同．
故答案为：
（1）蔗糖溶液浓度和半透膜面积
（2）0.5 g/mL
（3）蔗糖溶液浓度速率
（4）缩短记录的间隔时间
（5）结果不会相同，原因是钠离子和氯离子可以通过半透膜