Question

现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液，已知三种溶液是质量浓度为0．1 g/mL的蔗糖溶液、0．3 g/mL的蔗糖溶液和0．1 g/mL的葡萄糖溶液。某同学利用如图所示的装置设计了两组实验。（注：图中半透膜允许溶剂和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过）

实验Ⅰ：同时将等量的A液和B液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，左侧的液面升高；

实验Ⅱ：将等量的B液和C液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，液面发生了下列变化：右侧先升高后降低。

（1）本实验应用的原理是___，判断的依据是____________________________。

（2）根据实验现象得出结论：A液是________，B液是________。

（3）用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水方式的实验中，常选用________________溶液，观察指标主要有______________、______________及细胞大小。

（4）为了清晰地观察细胞质壁分离和复原现象，若用不含色素的洋葱内表皮作实验材料，可采用的方法是_________________________________________

Answer

渗透作用 图中装置具有半透膜，且膜两侧溶液具有浓度差 0．3 g/mL的蔗糖溶液 0．1 g/mL的蔗糖溶液 0．3 g/mL的蔗糖 中央液泡的大小 原生质层的位置 在蔗糖溶液中加入红墨水或将视野调暗一些

【解析】

半透膜只允许离子和小分子物质通过，而生物大分子物质不能自由通过半透膜，原因是半透膜的孔隙的大小比离子和小分子大，但比生物大分子例如蛋白质、淀粉等小，如羊皮纸、玻璃纸、猪膀胱膜等都属于半透膜。水分子经半透膜扩散的现象称为渗透。它由高水分子区域（即低浓度溶液）渗入低水分子区域（即高浓度溶液），直到半透膜两边水分子达到动态平衡。渗透发生需要两个条件：半透膜和浓度差。将等量的B液和C液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，液面发生了下列变化：右侧先升高后降低。半透膜不允许蔗糖通过，能允许葡萄糖和水分子通过。说明B液为0．1 g/mL的蔗糖溶液，C液为0．1 g/mL的葡萄糖溶液，质量浓度相同的蔗糖和葡萄糖相比，葡萄糖的物质的量浓度更大，因此右侧液面上升，而后葡萄糖可以进入左侧，右侧液面下降。

（1）本实验应用的原理是渗透作用，判断的依据是图中装置具有半透膜，且膜两侧溶液具有浓度差。

（2）同时将等量的A液和B液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，左侧的液面升高，半透膜不允许蔗糖分子通过，说明A液是0．3 g/mL的蔗糖溶液，B液是0．1 g/mL的蔗糖溶液，左侧浓度大，液面升高。

（3）用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水方式的实验中，常选用0．3 g/mL的蔗糖溶液，该浓度能使洋葱细胞发生质壁分离，观察指标主要有中央液泡的大小、原生质层的位置及细胞大小。

（4）为了清晰地观察细胞质壁分离和复原现象，若用不含色素的洋葱内表皮作实验材料，可采用的方法是在蔗糖溶液中加入红墨水或将视野调暗一些。