Question

6．某興趣小組設(shè)計(jì)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(gè)滲透裝置中，三個(gè)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(gè)水槽的清水中．三個(gè)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(hào)	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(shí)驗(yàn)結(jié)果：如圖2所示．甲、乙、丙三個(gè)滲透裝置的實(shí)驗(yàn)結(jié)果依次對(duì)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(shí)B溶液濃度大于C溶液，且兩個(gè)漏斗的體積、半透膜面積及漏斗管內(nèi)徑均相等，過一段時(shí)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(dāng)液面不再上升時(shí)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(duì)乙裝置而言，甲裝置在單位時(shí)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(duì)應(yīng)曲線2，乙對(duì)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(duì)甲裝置而言，丙裝置在單位時(shí)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(duì)應(yīng)曲線1．

解答 解：（1）①根據(jù)題意和圖示分析可知：三個(gè)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(shí)驗(yàn)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(gè)滲透裝置的實(shí)驗(yàn)結(jié)果依次對(duì)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(shí)B溶液濃度大于C溶液，且兩個(gè)漏斗的體積、半透膜面積及漏斗管內(nèi)徑均相等，當(dāng)液面不再上升時(shí)，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，只是濃度差縮小．
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(diǎn)評(píng) 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(shí)驗(yàn)的有關(guān)知識(shí)，考查學(xué)生從材料中獲取信息的能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力以及分析理解能力，難度中等．