Question

【題目】如圖所示U型管中間由水分子能透過，而單糖和二糖不能透過的半透膜隔開，實驗開始時兩側液面等高，某同學利用該裝置進行實驗。回答下列問題：

（1）取三組該裝置，編號為1號、2號、3號，1號裝置側均加入的蔗糖溶液，2號裝置側分別加入和的蔗糖溶液，3號裝置側分別加人的蔗糖溶液和的葡萄糖溶液，一段時間后，每組液面高度情況分別是：1號裝置中____，2號裝置中____，3號裝置中____（填“高于”“等于”或“低于”），該實驗說明_______________________。

（2）另取一組裝置，向側分別加入的蔗糖溶液和麥芽糖溶液，然后分別向兩側加入等量的麥芽糖酶置于恒溫水浴鍋中一段時間，則液面高度情況是____（填“高于”“等于”或“低于”），該實驗說明_________________。

（3）重新換用水分子和單糖分子可以透過而二糖不能透過的半透膜，重復（2）中實驗，觀察到側液面的高度變化是_______________________。

Answer 1

【答案】等于 低于 低于 半透膜兩側濃度差是滲透作用的必要條件 低于 酶具有專一性 先上升后下降（最后穩定）

【解析】

滲透作用發生的條件是具有半透膜和半透膜兩側溶液存在濃度差，半透膜兩側存在濃度差的最終存在高度差，沒有濃度差的最終沒有高度差，濃度大的一側最終液面高，濃度小的一側最終液面低。

（1）當半透膜兩側溶液濃度相同時，水分子進出速度相等，所以1號裝置液面高度m等于n；當半透膜兩側溶液濃度不同時，水分子由低濃度一側向高濃度一側擴散得快，所以2號裝置m低于n；由于蔗糖的相對分子質量大于葡萄糖，所以質量濃度相等的蔗糖和葡萄糖溶液，蔗糖溶液的物質的量濃度小于葡萄糖溶液，所以3號裝置m低于n。該實驗說明了半透膜兩側濃度差是滲透作用的必要條件。

（2）麥芽糖酶具有專一性，只能催化麥芽糖水解形成葡萄糖，不能催化蔗糖水解，所以加入麥芽糖酶后，n側麥芽糖水解形成葡萄糖，溶液濃度增大，m側溶液濃度不變，所以液面m側低于n側。

（3）由于n側麥芽糖被水解為葡萄糖，溶液濃度變大，則可觀察到n側液面升高；隨后由于水分子和單糖分子都可以自由穿過半透膜，又會導致n側液面下降，并最終穩定在某一高度。