Question

6．某興趣小組設(shè)計了兩套滲透裝置來探究關(guān)于滲透作用的問題．

（1）圖1所示的甲、乙、丙三個滲透裝置中，三個漏斗頸的內(nèi)徑相等，漏斗內(nèi)盛有濃度相同的蔗糖溶液，且漏斗內(nèi)液面高度相同，漏斗口均封以半透膜，置于同一個水槽的清水中．三個滲透裝置半透膜的面積和所盛蔗糖溶液的體積不同，如下表．

裝置編號	甲	乙	丙
半透膜面積	S	$\frac{S}{2}$	S
蔗糖溶液體積	T	T	2T

①研究課題：探究滲透速率與半透膜面積和溶液體積的關(guān)系．
②實驗結(jié)果：如圖2所示．甲、乙、丙三個滲透裝置的實驗結(jié)果依次對應(yīng)曲線：2、3、1
（2）另一裝置如圖3，A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，開始時B溶液濃度大于C溶液，且兩個漏斗的體積、半透膜面積及漏斗管內(nèi)徑均相等，過一段時間后漏斗管內(nèi)液面不再發(fā)生變化，分別用H₁、H₂表示B、C漏斗管內(nèi)液面與清水的高度差．
①試在圖3中畫出H₁、H₂的高度．
②當液面不再上升時兩溶液濃度大小的關(guān)系為B＞C（填“B＞C”、“B=C”或“B＜C”）．

Answer 1

分析 結(jié)合圖與表分析如下：由于水分子可以透過半透膜，蔗糖分子不能透過，甲、乙裝置的蔗糖溶液體積相同，甲裝置半透膜的面積是乙裝置半透膜的面積的2倍，故相對乙裝置而言，甲裝置在單位時間內(nèi)，水分子由燒杯透過半透膜進入漏斗內(nèi)的數(shù)量較多，導(dǎo)致液面上升速度較快，但由于兩裝置漏斗內(nèi)蔗糖溶液的體積相同，最終漏斗頸的液面高度持平，則甲對應(yīng)曲線2，乙對應(yīng)曲線3；甲和丙兩裝置半透膜面積相同，但丙裝置漏斗內(nèi)蔗糖溶液的體積是甲裝置的2倍，故相對甲裝置而言，丙裝置在單位時間內(nèi)，水分子由燒杯透過半透膜進入漏斗內(nèi)的數(shù)量較多，導(dǎo)致液面上升速度較快，但因丙裝置漏斗內(nèi)蔗糖溶液的體積較多，漏斗頸的液面高度最終比甲裝置高，則丙對應(yīng)曲線1．

解答 解：（1）①根據(jù)題意和圖示分析可知：三個滲透裝置半透膜的面積和所盛蔗糖溶液的體積不同，所以該實驗的研究課題為探究溶液上升速率與半透膜面積和溶液體積的關(guān)系．
②根據(jù)如圖2所示結(jié)果，不難得出該實驗的結(jié)論，即溶液上升速率與半透膜面積和溶液的體積有關(guān)，成正比例關(guān)系．因此甲、乙、丙三個滲透裝置的實驗結(jié)果依次對應(yīng)曲線2、3、1．
（2）①由于B溶液濃度大于C溶液，所以于B溶液與清水的濃度差大于C溶液與清水的濃度差，因此B中液面上升的高度比C中的高．
②A代表清水，B、C代表蔗糖溶液，開始時B溶液濃度大于C溶液，且兩個漏斗的體積、半透膜面積及漏斗管內(nèi)徑均相等，當液面不再上升時，B中液面上升的高度比C中的高，兩溶液濃度大小的關(guān)系仍為B＞C，只是濃度差縮�。�
故答案為：
（1）①半透膜面積    溶液體積
  ②2、3、1
（2）①（見圖）

②B＞C

點評 本題以探究溶液上升速率與半透膜面積和溶液體積的關(guān)系實驗的有關(guān)知識，考查學(xué)生從材料中獲取信息的能力、實驗設(shè)計的能力以及分析理解能力，難度中等．