Question

【題目】現有A、B、C三瓶外觀一樣但沒有標簽的溶液，已知它們分屬于質量濃度為0.1g/mL的蔗糖溶液、0.3g/mL的蔗糖溶液和0.1g/mL的葡萄糖溶液。某同學利用下圖裝置設計了兩組實驗。（注：圖中半透膜允許溶劑和葡萄糖通過，不允許蔗糖通過）

實驗Ⅰ同時將等量的A液和B液分放入到裝置中U形管的左、右兩側，一段時間后，左側的液面升高；

實驗Ⅱ將等量的B液和C液分放入U形管的左、右兩側，一段時間后，

液面發生了下列變化：先右高于左，后左高于右。

（1）本實驗應用的原理是___________。

（2）根據實驗現象得出結論：A是_______________，B是_______________。

（3）用紫色洋蔥鱗片葉探究植物細胞吸水和失水方式的實驗中，觀察指標主要有_______________、_____________及細胞大小。

（4）為探究洋蔥表皮細胞液的濃度，需要設計相關實驗。請寫出設計思路。______________。

Answer 1

【答案】滲透作用 0.3g/mL的蔗糖溶液 0.1g/mL的蔗糖溶液 中央液泡的大小 原生質層的位置 配置一系列濃度梯度的蔗糖溶液，并利用系列溶液分別重復上述實驗，觀察細胞質壁分離的狀態，細胞液濃度介于未發生質壁分離和剛發生質壁分離的蔗糖溶液濃度間

【解析】

1、滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜，從低濃度溶液向高濃度溶液的擴散叫做滲透作用。

2、滲透作用發生的條件：一是有一層半透膜，二是這層半透膜兩側的溶液具有濃度差。

3、滲透壓指溶質微粒對水的吸引力，滲透壓大小取決于單位體積溶液中溶質微粒的數目，溶質微粒越多，滲透壓越高。

4、題干現有A、B、C三瓶外觀一樣但沒有標簽的溶液，已知它們分屬于質量濃度為0.1g/mL的蔗糖溶液、0.3g/mL的蔗糖溶液和0.1g/mL的葡萄糖溶液。這三瓶溶液的濃度大小不同不，滲透壓也不同，因此可用圖示的裝置把這三個溶液區分開，這三瓶溶液的滲透壓大小依次是0.1g/mL的蔗糖溶液＜0.1g/mL的葡萄糖溶液＜0.3g/mL的蔗糖溶液。具體放法可分為以下幾種情況：

（1）若在左側放入0.1g/mL的蔗糖溶液，右側放入等量的0.1g/mL的葡萄糖溶液，由于半透膜允許葡萄糖通過，不允許蔗糖通過，且0.1g/mL的葡萄糖溶液的滲透壓比0.1g/mL的蔗糖的大，所以右側先高于左側，然后由于葡萄糖透過半透膜進入左側，會使左側高于右側。

（2）若在左側放入0.1g/mL的蔗糖溶液，右側放入等量的0.3g/mL的蔗糖溶液，由于0.1g/mL的蔗糖溶液＜0.3g/mL的蔗糖溶液，所以結果是右側高于左側。

（3）左側放入0.1g/mL的葡萄糖溶液，右側放入等量的0.3g/mL的蔗糖溶液，0.1g/mL的葡萄糖溶液＜0.3g/mL的蔗糖溶液，所以結果是右側高于左側。

5、質壁分離和復原的原理是：

當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞液中的水分就透過原生質層進入外界溶液中，使細胞壁和原生質層都出現一定程度的收縮。由于原生質層比細胞壁的伸縮性大，當細胞不斷失水時，原生質層就會與細胞壁逐漸分離開來，也就是逐漸發生了質壁分離。當細胞液的濃度大于外界溶的濃度時，外界溶液就透過原生質層進入細胞液中，整個原生質層就會慢慢地恢復成原來的狀態，使植物細胞逐漸發生質壁分離的復原。

6、質壁分離和復原實驗的拓展應用

(1)判斷成熟植物細胞的死活

(2)測定細胞液濃度范圍

(3)比較不同成熟植物細胞的細胞液濃度

(4)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)

（1）本實驗應用的原理是滲透作用。

（2）結合根據題干的分析和實驗Ⅰ、實驗Ⅱ的結果可知：A是0.3g/mL的蔗糖溶液，B是0.1g/mL的蔗糖溶液。

（3）用紫色洋蔥鱗片葉探究植物細胞吸水和失水方式的實驗中，觀察指標主要有中央液泡的大小、原生質層的位置及細胞大小。

（4）為探究洋蔥表皮細胞液的濃度，相關實驗思路：配置一系列濃度梯度的蔗糖溶液，并利用系列溶液分別重復上述實驗，觀察細胞質壁分離的狀態，細胞液濃度介于未發生質壁分離和剛發生質壁分離的蔗糖溶液濃度之間。