『壹』 如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
（1）渗透平衡时液面差△h与浓度差的大小有关，浓度差越大，△h越大；蔗糖是不能穿过半透膜是分子，图中由于漏斗内的蔗糖溶液浓度高，因此烧杯中的水分子或通过渗透作用进入漏斗，使漏斗内液面升高，渗透平衡时△h会产生压力与漏斗内因溶液浓度差产生的压力的大小相等，因此漏斗内的浓度仍然大于漏斗外；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）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，蔗糖不能透过半透膜，渗透平衡时，漏斗内液面高，即X液面高；KNO3溶液在水中电离成硝酸根离子和钾离子，离子能透过半透膜，渗透平衡时，漏斗内外液面一样高；
（4）洋葱鳞片叶外表皮浸润在的30%蔗糖溶液会质壁分离，浸润在KNO3溶液中，细胞通过主动运输吸收硝酸根离子和钾离子，当细胞液浓度大于细胞外液浓度时，细胞又能渗透吸水，所以细胞质壁分离后会自动复原．
（5）如果用洋葱作为实验材料提取DNA，应用洗涤剂瓦解细胞膜，从而释放DNA．在0.14mol/L的NaCl溶液中DNA析出最多．
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）X
（4）质壁分离KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原，而蔗糖溶液中的不会
（5）细胞膜0.14mol/L的NaCl
『贰』 如图为研究渗透作用的实验装置，实验所用半透膜为玻璃纸，请回答下列问题：（1）漏斗内溶液（S1）和漏斗
（1）一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故两者浓度关系仍是S1＞S2．
（2）图中半透膜模拟成熟植物细胞的原生质层，从功能上，半透膜只是利用孔径大小控制物质进出；原生质层是选择透过性膜，靠能量和载体控制物质出入，具有生物活性，可以完成逆浓度梯度的主动运输，原生质层由细胞膜和液泡膜以及这两层膜之间的细胞质构成．
（3）①蔗糖分子不能通过半透膜，而KNO3能够通过半透膜，渗透平衡时装置X能出现液面差，装置Y不能出现液面差．故渗透平衡时，X漏斗内的液面高于烧杯里的液面，Y漏斗内的液面等于烧杯里的液面．
②观察洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离和复原现象，选洁净的载玻片分别编号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，制作临时装片后观察洋葱表皮细胞的初始状态．用低倍显微镜观察到整个细胞呈现紫色，原因是紫色物质存在于占据了细胞大部分空间的液泡中．
③蔗糖分子不能透过原生质层，蔗糖溶液中的细胞质壁分离后不会自动复原，KNO3能被细胞吸收，导致细胞液和外界溶液的浓度差被消除，从而发生质壁分离自动复原的现象．
（4）上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是KNO3溶液中的植物细胞质壁分离后会自动复原．
故答案为：
（1）S1＞S2
（2）原生质层细胞膜和液泡膜以及这两层膜之间的细胞质
（3）①高于等于
②蒸馏水中央液泡
③发生质壁分离质壁分离后会自动复原
（4）KNO3溶液中的植物细胞质壁分离后会自动复原
『叁』 16.某同学为了观察渗透现象，设计了如下实验：用猪膀胱膜将一漏斗口封住，再往漏斗里注入清水，然后把漏斗
C.把10%的NACL溶液换成10%的蔗糖溶液
氯化钠是小分子物质，可以自由通过半透膜（猪的膀胱膜是一种半透膜）。而渗透作用发生的条件是：1有半透膜2半透膜两侧溶液有浓度差。溶液的溶质分子直径要大于半透膜孔径。
『肆』 某同学设计了图示的渗透作用实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记作零界面．实验开始后，长颈漏
A、水从水浓度高的地方向水浓度低的地方运输，水分子从漏斗中流版出，当进入漏权斗中的水和流出的水一样多时，达到动态平衡时，液面几乎不动，A正确；
B、漏斗中的水分子从漏斗中流出道烧杯中，液面应该下降，B错误；
C、烧杯中的物质浓度较高，漏斗中的水分子从漏斗中流出到烧杯中，直到进入漏斗中的水和流出的水会一样多，液面达到动态平衡，C错误，
D、液面应该下降，直到进入漏斗中的水和流出的水会一样多，液面达到动态平衡，D错误．
故选：A．
『伍』 如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
（1）一般两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故两者浓度关系仍是S1＞S2．
（2）图中半透膜模拟成熟植物细胞的原生质层，原生质层包括细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质．
（3）②根据实验所给材料“0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液”，以及实验的第三步可以确定，向甲装片滴加0.3g/mL的蔗糖溶液，乙装片应滴加等量等渗的硝酸钾溶液．
③蔗糖分子不能透过原生质层，蔗糖溶液中的细胞质壁分离后不会自动复原；KNO3能被细胞吸收，导致细胞液和外界溶液的浓度差被消除，从而发生质壁分离自动复原的现象．
故答案为：
（1）S1＞S2
（2）液泡膜
（3）②等量等渗的硝酸钾溶液
③质壁分离 自动复原
『陆』 为探究膜的透性,设计了如图所示的实验装置
（1）根据题意，三种溶液的浓度高低顺序为溶液丙>溶液甲>溶液乙，那么溶液水势高低顺序为溶液乙>溶液甲>溶液丙．对于E、F、G三个小袋来说，半透膜外侧溶液浓度都大于半透膜内侧溶液浓度，三个小袋都会通过渗透作用向外散失水分，因此，e、f、g三支小玻璃管内的液面都会下降．再比较F、G两个小袋，虽然二者内含溶液都是乙溶液，浓度大小相同，袋外溶液都是丙溶液，浓度也相同．但是，由于G小袋体积大于F小袋，所以在相同时间内G小袋向外散失水分更多一些，g玻管中液面下降更快，下降幅度比f玻管更大．因此，几分钟后，3支小玻璃管中的现象是液面都下降，下降程度g管>f管>e管．
（2）对比分析e、f小玻璃管中的现象，可知实验的自变量是溶液浓度，分别为质量浓度为0.2g/mL、0.1g/mL的蔗糖溶液．
（3）该实验说明了水分能通过半透膜从浓度低的一侧向浓度高的一侧扩散，浓度差越大扩散速度越快．
（4）若将两组这样的装置，一组放于37℃的恒温箱中，一组放于0℃的恒温箱中，几分钟后观察，由于温度影响物质跨膜运输的速率，所以两装置中e玻璃管中的液面都下降，但放于37℃恒温箱中的较放于0℃恒温箱中的下降程度大．
故答案为：
（1）液面都下降，下降程度g管>f管>e管
（2）溶液浓度
（3）水分能通过半透膜从浓度低的一侧向浓度高的一侧扩散，浓度差越大扩散速度越快
（4）两装置中e玻璃管的液面都下降，放于37℃恒温箱中的较放于0℃恒温箱中的下降程度大 温度影响物质跨膜运输的速率
『柒』 某兴趣小组设计了两套渗透装置来探究关于渗透作用的问题．（1）图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中，三个
（1）①根据题意和图示分析可知：三个渗透装置半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的内体积不同，所以该实验的容研究课题为探究溶液上升速率与半透膜面积和溶液体积的关系．
②根据如图2所示结果，不难得出该实验的结论，即溶液上升速率与半透膜面积和溶液的体积有关，成正比例关系．
（2）①由于B溶液浓度大于C溶液，所以于B溶液与清水的浓度差大于C溶液与清水的浓度差，因此B中液面上升的高度比C中的高．
②当液面不再上升时，两溶液浓度大小的关系仍为B＞C．
③同样道理，由于B溶液与清水的浓度差大于C溶液与清水的浓度差，所以A中水分子扩散到B的速率大于A中水分子扩散到C的速率．
故答案为：
（1）①溶液上升速率半透膜面积溶液体积（后俩空顺序可以颠倒）
②2、3、1溶液上升速率与半透膜面积和溶液的体积有关，成正比例关系
（2）①大于②B＞C③大于
『捌』 如图为研究渗透作用的实验装置，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
A、漏斗内液面上升，则漏斗内溶液（S1）浓度大于漏斗外溶液（S2），图中半透膜内模拟成熟植物细容胞的原生质层，原生质层包括细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质，A正确；
B、从功能上，半透膜只是利用孔径大小控制物质进出；原生质层是选择透过性膜，靠能量和载体控制物质出入，具有生物活性，可以完成逆浓度梯度的主动运输，B正确；
C、若将S1和S2换成两种与以上蔗糖质量浓度相同的葡萄糖溶液，由于葡萄糖分子能通过半透膜，则△h变为0，C错误；
D、最能体现两种膜在功能上差异的实验设计是设计对照性实验，自变量是两种膜，因变量是物质吸收的差异，D正确．
故选：C．
『玖』 如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
（1）分析题图的渗透装置可知，一段时间后，漏斗内的液面上升，说明水分从烧杯进入漏斗，因此漏斗内溶液（S1）的浓度大于漏斗外溶液（S2）的浓度．
（2）成熟的植物细胞的原生质层相当于渗透装置中的半透膜；二者的不同在于原生质层的选择透过性具有生物活性，半透膜无生物活性．
（3）①由于蔗糖分大，不能穿过半透膜，因此装置X出现液面差；K+和NO3-小，可以穿过半透膜，因此Y装置不会出现液面差．
②由于0.3g/mL的蔗糖溶液和等渗的KNO3溶液都大于细胞液的浓度，细胞通过渗透作用失水，因此都会发生质壁分离现象．
（4）由于原生质层能主动吸收K+和NO3-，使细胞液浓度增加，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞会通过渗透作用吸水，因此发生质壁分离复原的现象；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．
（5）洋葱在高中生物实验中可以作为多个实验的实验材料，如洋葱根尖--观察植物细胞的有丝分裂，洋葱根尖--低温诱导染色体数目的变化；洋葱鳞片叶内表皮--观察DNA和RNA在细胞中的分布；洋葱绿色（管状）叶--叶绿体中色素的提取和分离（或观察叶绿体）；白色洋葱--检测生物组织中的还原糖（或DNA的粗提取与鉴定）；紫色洋葱鳞片叶外表皮--观察质壁分离和复原等．
故答案应为：
（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（或原生质具有选择透过性）
（3）①X②（发生）质壁分离
（4）KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原
（5）洋葱根尖--低温诱导染色体数目的变化 洋葱鳞片叶内表皮--观察DNA和RNA在细胞中的分布
『拾』 实验二 达西渗透实验
1.实验目的
1)通过稳定流条件下的渗透实验，进一步加深理解线性渗透定律———达西定律。
2)加深理解渗透流速(v)、水力坡度(I)、渗透系数(K)之间的关系，并熟悉实验室测定渗透系数(K)的方法。
2.实验内容
1)了解达西渗透实验装置(图B-2、图B-3)。
2)验证达西渗透定律。
3)测定不同试样的渗透系数。
3.实验原理
在岩石空隙中，由于水头差的作用，水将沿着岩石的空隙运动。由于空隙的大小不同，水在其中运动的规律也不相同。实践证明，在自然界绝大多数情况下，地下水在岩石空隙中的运动服从线性渗透定律:
图B-2 达西仪装置图(底部进水)
水文地质学概论
式中:Q为渗透流量，m3/d或cm3/s;K为渗透系数，m/d或cm/s;ω为过水断面面积，m2或cm2;Δh为上、下游过水断面的水头差，m或cm;L为渗透途径的长度，m或cm;I为水力坡度(或称水力梯度)， ;v为渗透流速，m/d或cm/s。
利用该实验可验证达西线性渗透定律:Q=KωI或v=KI。其主要内容为:流量(Q)(或v)与水力坡度(I)的一次方成正比。在实验时多次调整水力坡度(改变水头)，看其流量(Q)(或v)的变化是否与水力坡度一次方成正比关系。
实验时，可直接测定流量(Q)、过水断面面积(ω)和水力坡度(I)，从而可求出渗透系数(K)值
室内测定渗透系数，主要采用达西仪。其实验方法有两种:①达西仪由底部供水，出水口在上部(图B-2)。实验过程中，低水头固定，调节高水头;②达西仪是由顶部供水，水流经砂柱，由下端流出(图B-3)。实验过程中，高水头固定，调节低水头，即调节排水口的高低位置。由底部供水的优点是容易排出试样中的气泡，缺点是试样易被冲动。由顶部供水的优缺点与前一种正好相反。本实训以顶部供水的达西仪为例进行介绍。
4.实验仪器及用品
1)达西仪(图B-3)。
2)量筒(500mL)1个。
3)秒表。
图B-3 达西仪装置图(顶部进水)(编号说明见图B-2)
4)捣棒。
5)试样:①砾石(粒径5～10mm);②砂(粒径0.6～0.9mm);③砂砾混合(①与②混合)样。
5.实验步骤
(1)实验前的准备工作
1)测量:分别测量金属圆筒的内径(d)，根据 计算出过水断面面积(ω)和各测压管的间距或渗透途径(L)，将所得ω、L数据填入表B-2中。
2)装样:先在金属圆筒底部金属网上装2～3cm厚的小砂石(防止细粒试样被水冲走)，再将欲实验的试样分层装入金属圆筒中，每层3～6cm厚，捣实，使其尽量接近天然状态的结构，然后自上而下进行注水(排水管2和水源5连接)，使砂逐渐饱和，但水不能超出试样层面，待饱和后，停止注水。如此继续分层装入试样并饱和，直至试样高出上测压管孔3～4cm为止，在试样上再装厚3～4cm小砾石作缓冲层，防止冲动试样。
3)调试仪器:在每次试验前，先给试样注水，使试样全部饱水(此时溢水管7有水流出)待渗流稳定后，停止注水。然后检查3个测压管中水面与金属圆筒溢水面是否保持水平，如水平，说明管内无气泡，可做实验。如不水平，说明管内有气泡，需排出。排气泡的方法是用吸耳球对准水头偏高的测压管缓慢吸水，使管内气泡和水流一起排出。用该方法使3个测压管中水面水平，此时仪器方可进行实验。
以上工作也可由实验室教师在实验课前完成。
(2)正式进行实验
1)测定水头:把水源5与排水管2分开，将排水管2放在一定高度上，打开水源5使金属圆管内产生水头差，水在试验中从上往下渗透，并经排水口流出，此时溢水管7要有水溢出(保持常水头)。当3个测压管水头稳定后，测得各测压管的水头，并计算出相邻两测压管水头差，填入表B-2中。
2)测定流量:在进行上述步骤的同时，利用秒表和量筒测量时间(t)内排水管流出的水体积，及时计算流量(Q)。连续两次，使流量的相对误差小于5%(相对误差(δ)= ，Q1、Q2分别为两次实验流量值，取平均值填入表B-2中。
表B-2 达西渗流实验报告表
3)按由高到低或由低到高的顺序，依次调节排水管口的高度位置，改变Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个测压管的水头管读数。重复步骤1和2，做2～4次，即完成3～5次实验，取得3～5组实验数据。
实验过程中注意:①实验过程中要及时排除气泡，并保持常水头;②为准确绘制v-I曲线，要求测点分布均匀，即流量(水头差)的变化要控制适度。
(3)资料整理
依据以上实验数据，按达西公式计算出渗透系数值，并求出其平均值，填入表B-2中。
6.实验成果
1)提交实验报告(表B-2)。
2)抄录其他小组另外两种不同试样的实验数据(有时间时，可自己动手做)。在同一坐标系内，以v(渗透流速)为纵坐标，I(水力坡度)为横坐标，绘出3种试样的v-I曲线，验证达西定律。
复习思考题
1.当试样中水未流动时，3个测压管的水头与溢水口水面保持在同一高度，为什么?
2.为什么要在测压管水头稳定后再测定流量?
3.三种试样的v-I曲线是否符合达西定律?试分析其原因。
4.比较不同试样的渗透系数(K)值，分析影响K值的因素?
5.在实验过程中为什么要保持常水头?
6.将达西仪平放或斜放进行实验时，其实验结果是否相同?为什么?