Question

13．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）为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致．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）为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验．
实验材料：紫色洋葱．
实验器具：如图所示的渗透装置（不含溶液）、光学显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、吸水纸、擦镜纸、滴管、记号笔等．
实验试剂：蒸馏水、0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO₃溶液．
部分实验步骤和结果如下：
①选两套渗透装置，标上代号X和Y．在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，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，均调节漏斗内外液面高度一致．最终渗透平衡时，出现液面差的装置是X（填代号）．
②选两片洁净的载玻片，标号（编号），在载玻片中央分别滴加蒸馏水，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态．
③将两个装片中的细胞分别浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO₃溶液中，观察细胞发生的变化，两者都能出现的现象是质壁分离．
（4）上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是KNO₃溶液中的细胞质壁分离后会自动复原．

Answer 1

分析 据图分析，渗透装作用是指水分通过半透膜，从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象；漏斗内液面上升，则漏斗内溶液（S₁）浓度大于漏斗外溶液（S₂）．

解答 解：（1）图中漏斗内的液面高于漏斗外，而起始时漏斗内外液面一致，说明水分子的总移动趋势是从漏斗外进入漏斗内，故起始时漏斗内的蔗糖溶液浓度大于漏斗外的，由于蔗糖分子不能通过半透膜，所以当水分子进出达到动态平衡的时候，漏斗内的蔗糖浓度仍然大于漏斗外的，即S₁＞S₂．
（2）图中的半透膜模拟的是成熟植物细胞中的原生质层．半透膜是物理性膜，一般没有生物活性，不具有选择透过性，只要分子的直径小于半透膜的孔径就能通过，否则不能通过；而组成原生质层的细胞膜和液泡膜具有生物活性，有选择透过性，可以主动转运有关物质．
（3）①两套渗透装置中，加蔗糖溶液的渗透装置会出现液面差，因为蔗糖分子不能通过半透膜，所以该装置中水分子的总的移动趋势是从蒸馏水移到漏斗内；而加KNO₃溶液的渗透装置不出现液面差，因为KNO₃溶液中的K⁺和NO₃^-可以通过半透膜，所以半透膜两侧的溶液浓度一样．
②选两片洁净的载玻片，标号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，然后将撕取的洋葱鳞片叶外表皮展平置于蒸馏水中，加上盖玻片，制成洋葱鳞片叶外表皮临时装片．
③将洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO₃溶液中，由于外界溶液的浓度高于洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度，细胞失水，因此在显微镜下可以观察到两个临时装片中的洋葱鳞片叶外表皮细胞都出现质壁分离现象．
（4）但是浸润在KNO₃溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞在一段时间后还会出现质壁分离的复原现象，而蔗糖溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞没有出现质壁分离的复原现象．
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）①X     ②标号（编号）       蒸馏水   ③质壁分离
（4）KNO₃溶液中的细胞质壁分离后会自动复原

点评 本题考查渗透装置和植物细胞的质壁分离和复原实验，意在考查考生识图能力和分析实验的能力．解决水分运输的问题的秘诀就是：水分运输的方向是哪一边溶液的浓度高，水分就向哪一边运输；半透膜两侧的浓度差越大，水分运输的就越多，反过来水分运输的越多，则半透膜两侧的浓度差越大．用这种方式进行判断，题目就变的很简单．