Question

14．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寫出該實(shí)驗(yàn)的自變量：半透膜面積、蔗糖溶液體積．
②如果最終結(jié)果如圖2所示，1為丙，2為甲，3為乙．
（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．（填＜、=或＞）
①高度比較：H₁＞H₂．
②當(dāng)液面不再上升時兩溶液濃度比較：B＞C．
③水分子擴(kuò)散速率比較：A擴(kuò)散到B＞A擴(kuò)散到C．
④若整個裝置是固定的，往A中加入較大量清水后，達(dá)到平衡時B漏斗液面與A清水的高度差為H′，則H₁＞H’．

Answer 1

分析 分析題圖和表格：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(jìn)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(jìn)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(shí)驗(yàn)的自變量為半透膜面積、蔗糖溶液體積．
②由以上分析可知，甲對應(yīng)曲線2，乙對應(yīng)曲線3，丙對應(yīng)曲線1，即1為丙，2為甲，3為乙．
（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，即H₁＞H₂．
②當(dāng)液面不再上升時，兩溶液濃度大小的關(guān)系仍為B＞C．
③同樣道理，由于B溶液與清水的濃度差大于C溶液與清水的濃度差，所以A中水分子擴(kuò)散到B的速率大于A中水分子擴(kuò)散到C的速率．
④若整個裝置是固定的，往A中加入較大量清水后，達(dá)到平衡時B漏斗液面與A清水的高度差為H′，高度差縮小，而H₁不變，因此H₁＞H’．
故答案為：
（1）①半透膜面積、蔗糖溶液體積    ②丙      甲      乙
（2）①＞②＞③＞④＞

點(diǎn)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、生物實(shí)驗(yàn)的選材、原理和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，考查學(xué)生從材料中獲取信息的能力和對知識的理解遷移能力，難度中等．