Question

半透膜类似于细胞膜等选择性透过膜．为了了解细胞膜内外溶液浓度的差异对水分扩散的影响，设计如下实验：

如图所示，在一个长方体密封箱内的正中央放无摩擦且可滑动的半透膜P，A、B两室空间相同，A室充满2的蔗糖溶液，而B室充满1的蔗糖溶液，请分析说明以下问题：

(1)实验开始后P向________方向移动，为什么?

(2)P移到箱外标记何处停止?

(3)停止后A、B两室内蔗糖溶液的浓度为多少?

(4)由实验可知，生物体细胞要进行渗透吸水，其条件是什么?

Answer 1

答案：略
解析：

答案：(1)B；水分子由B室向A室扩散的速度快、数量多，使A室溶液体积增大，故P由A移向B． (2)8标记处 (3)A、B两室蔗糖溶液浓度都为1.5． (4)当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞将进行渗透吸水． 解析：在半透膜内外，水分子可在半透膜内外自由扩散，而蔗糖分子则不能越膜扩散，这是解题的切入点．据题知密封箱内蔗糖溶液浓度A室大于B室，所以水分子必然由B室向A室扩散的快，且数量多，从而使A室溶液体积增大，溶液被稀释；同理B室溶液因体积减小而被浓缩，浓度增大，从而使P由A移向B，但最终达到扩散平衡时两室浓度相同，从而使P停于某一位置，这是解题的关键．设P由A移向B的距离为a，移动完成后两室内溶液浓度均为b，密封箱的横截面积为S，因移动前后A、B两室溶液溶质的物质的量不变，故有如下关系： 　　　　移动前　移动后 A室　　2×6S　b×(6＋a)S B室　　1×6S　b×(6－a)S 列比例式：，求得a=2．因移动前后溶质的物质的量不变，对B室1×6S=b×(6－a)S，将a=2代入得：b=1.5． 从上述实验可获得启示：当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞才能进行渗透吸水，反之亦然．