Question

2．某生物兴趣小组利用下图所示的渗透装置进行了下列的验证实验，装置中半透膜只允许水分子自由穿过，所有实验起始时AB两侧液面齐平，若实验涉及到多组装置，则每组标记为A₁B₁、A₂B₂…，请回答以下问题：
（1）为验证“浓度差是渗透现象发生的必要条件”，取上图装置3个，A₁B₁均为质量分数为3%的淀粉溶液，A₂B₂分别为质量分数为3%和5%的淀粉溶液，A₃B₃分别为质量分数为3%的淀粉溶液和葡萄糖溶液，静置一段时间后，各组液面高度情况为A₁等于B₁，A₂低于B₂，A₃低于B₃（填等于、高于或低于）．
（2）为验证“酶具有专一性”，AB两侧分别加入质量分数为3%的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，
在30℃水浴锅中保温一段时间后，向两侧加入等量的麦芽糖酶，继续保温一段时间，待反应完全后，可观察到B侧液面高于A侧；若将水浴锅温度调节至80℃再重复上述实验，则观察不到液面变化，原因是高温导致酶变性失活．
（3）若半透膜只允许水分子和单糖分子自由穿过，在30℃水浴锅中再重复（2）实验过程，则可观察到B侧液面先上升后下降，达到平衡时A侧液面高于（等于、高于或低于）B侧液面．

Answer 1

分析 验证“浓度差是渗透现象发生的必要条件”，那么实验的自变量是有无浓度差，因变量为液面高度；

解答 解：（1）验证“浓度差是渗透现象发生的必要条件”，那么半透膜两侧存在浓度差的应该最终存在高度差，没有浓度差的最终没有高度差，浓度大的一侧最终液面高，故A₁等于B₁；A₂低于B₂，因为质量分数为3%的淀粉溶液和葡萄糖溶液，葡萄糖溶液的摩尔浓度大，故A₃低于B₃．
（2）从图示信息可知，蔗糖和麦芽糖都是二糖，相同浓度、相同体积的两种溶液加入到被半透膜隔开的U型管中，一段时间后左右两侧液面高度相等．若向U型管两侧加入某种微量物质，必需使得B侧浓度上升，才能使得液面高度上升．蔗糖酶会使A侧蔗糖水解，浓度升高，A侧液面上升；麦芽糖酶可以将麦芽糖水解成葡萄糖，使得B侧浓度上升，从而液面高度上升．故所加物质是麦芽糖酶．若将水浴锅温度调节至80℃再重复上述实验，则观察不到液面变化，原因是高温导致酶变性失活．
（3）渗透作用发生的条件是半透膜和浓度差，向两侧加入等量的麦芽糖酶，麦芽糖酶可以将麦芽糖水解成葡萄糖，使得B侧浓度上升，从而液面高度上升．由于半透膜只允许水分子和单糖分子自由穿过，故葡萄糖由B错侧向A侧渗透，最终膜两侧的葡萄糖浓度相等，而A侧的蔗糖不能透过半透膜，最终A侧溶液的摩尔浓度大于B侧，最终A侧液面高于B侧．
故选：B．
故答案为：
（1）等于  低于  低于  
（2）麦芽糖酶  高温导致酶变性失活   
（3）先上升后下降  高于

点评 对于渗透作用的原理和渗透装置的理解是解题的关键．