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微专题 2 深度分析渗透作用装置图
[名师归纳]
1.溶质不能通过半透膜的渗透装置分析
2.溶质能通过半透膜的渗透装置分析
（1）S 和S 是同种溶质，且能透过半透膜，S 溶液浓度大于S 溶液浓度
1 2 1 2（2）S 和S 是两种不同的溶质，且只有水和S 能透过半透膜
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①若S 的物质的量浓度大于 S 的，则出现的现象是 S 液面先升高，随后S 中
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的溶质透过半透膜进入S ，S 液面逐渐升高，最终高于S 。
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②若S 的物质的量浓度小于S 的，则出现的现象是S 液面始终低于S 液面。
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3.渗透装置的变式分析
图1为渗透作用的初始状态，其中半透膜只允许水分子通过（图中浓度为质量
分数）
（1）往稳定后的图1 U型管的左侧加入少量蔗糖酶：
未加酶时：由于10%的葡萄糖溶液的物质的量浓度大，因此水分子由 10%的蔗
糖溶液→10%的葡萄糖溶液较多，右侧液面升高。
加蔗糖酶后：蔗糖被水解为两分子单糖（葡萄糖和果糖），导致左侧浓度升高，
水分子由10%的葡萄糖溶液→10%的蔗糖溶液较多，则左侧液面升高，最终大
于右侧。
（2）若把稳定后的图1 U型管右侧液面高出的部分吸走，则右侧液面继续升高
并达到新的平衡，但抽取次数与液面高低之间呈负相关。
（3）若把图1所示装置放在失重环境中，则右侧液面会升高，但是稳定时两侧
物质的量浓度相等，因为没有重力的作用。如果此时把右侧高出的液面吸走，
则右侧液面不再升高。
（4）如果把图1装置改为图2装置，容器是密闭的，中间是可以移动的半透膜，则分析方法与图1类似，水分子向右移动的多，半透膜向左移动。
[对点训练]
1.（2021·豫南九校联考）如图所示实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许
单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。最
可能的实验现象是（ ）
A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后，再上升后又下降
B.在玻璃槽中会测出蔗糖和蔗糖酶
C.漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升
D.在玻璃槽中会测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
答案 A
解析 根据题意，蔗糖属于二糖，不能透过半透膜，因此漏斗内装入蔗糖溶液
后，水分子的运动表现为进入漏斗，漏斗内液面上升；一定时间后再加入蔗糖
酶，蔗糖酶能催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖，导致漏斗内溶液物质的量浓度增
大，半透膜两侧溶液浓度差增大，故漏斗内液面再上升；之后由于葡萄糖和果
糖是单糖，能透过半透膜从漏斗扩散到玻璃槽中，因此半透膜两侧溶液的浓度
差减小，漏斗内液面下降，A正确；半透膜不允许蔗糖和蔗糖酶通过，则在玻
璃槽中不会出现蔗糖和蔗糖酶，B错误；根据A分析，加酶后先上升后下降，C错误；蔗糖水解产物是葡萄糖和果糖，在玻璃槽中会测出葡萄糖和果糖，蔗
糖酶是大分子物质，在玻璃槽中测不出，D错误。
2.（2021·昆明市质检）图甲表示一个渗透作用装置，将半透膜袋缚于玻璃管下
端，半透膜袋内装有60 mL质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液；图乙表示放置在
溶液M中的植物细胞失水量随处理时间的变化情况（假设细胞未失去活性）。
下列有关叙述错误的是（ ）
A.图甲中玻璃管内液面上升速率逐渐降低，最终停止上升
B.图乙中A点之后，植物细胞才从溶液M中不断吸收溶质
C.图乙中A点植物细胞失水量最大，此时细胞的吸水能力最强
D.图甲中半透膜袋内蔗糖溶液的体积会影响玻璃管内液面上升的高度
答案 B
解析 随着水分子进入半透膜袋，半透膜袋两侧溶液的浓度差逐渐缩小，蔗糖
溶液的吸水能力逐渐下降，且不断高出的液柱也会产生压强，阻止水分子继续
进入半透膜袋，因此，图甲中玻璃管内液面上升速率逐渐减慢，最终停止上升，
A正确；从图乙曲线可知，该植物细胞发生质壁分离后又自动复原，该植物细
胞从开始就能从溶液M中吸收溶质，B错误；图乙中A点植物细胞失水量最大，
此时植物细胞的细胞液浓度最大，细胞的吸水能力最强，C正确；在一定范围内，图甲中半透膜袋内蔗糖溶液吸水量与其体积呈正相关，故蔗糖溶液体积影
响玻璃管内液面上升的高度，D正确。
3.（2021·河北邢台调研）如图所示U形管中间被一种水分子和单糖可以通过而
二糖不能透过的半透膜隔开，现在两侧分别加等质量浓度的蔗糖溶液和葡萄糖
溶液。
（1）液面高度如何变化，最终哪侧液面较高？
（2）假设半透膜只允许水分子通过，单糖和二糖分子都不能通过。在左侧的蔗
糖溶液中加入少量的蔗糖酶（不考虑酶的存在所引起的浓度变化）重新开始实
验，液面高度又如何变化，最终哪侧液面较高？
答案 （1）右侧液面先上升后下降，最终左侧高于右侧 （2）右侧液面先上
升后下降，最终左侧高于右侧
解析 （1）蔗糖相对分子质量大于葡萄糖的，当半透膜两侧的蔗糖与葡萄糖质
量浓度相同时，葡萄糖一侧溶液物质的量浓度大于蔗糖溶液一侧，水分子通过
半透膜进入葡萄糖溶液一侧，造成右侧液面上升；但葡萄糖可以通过半透膜，
蔗糖分子不能通过半透膜，故最终蔗糖溶液一侧浓度高于葡萄糖溶液一侧，水
分子透过半透膜进入蔗糖溶液一侧，造成左侧液面高于右侧。（2）假如半透膜
只允许水分子通过，单糖和二糖分子都不能通过，一开始由于右侧渗透压大于左侧，水分子从左侧流入右侧，右侧液面升高。若左侧加入蔗糖酶，蔗糖酶将
蔗糖水解为葡萄糖和果糖，左侧渗透压升高，导致水从右侧进入左侧，使左侧
液面上升，最终左侧液面高于右侧。
