比较过氧化氢在不同条件下的分解新.docx
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比较过氧化氢在不同条件下的分解新
比较过氧化氢在不同条件下的分解
一、学习目标
学习探索酶的催化效率的方法；探索过氧化氢酶和Fe3+催化效率的高低；知道酶在什么部位获得；能用科学术语表达生物现象,养成事实求是的科学态度。
这个实验需要你尝试着收集证据,并根据证据作出合理判断；同时试着用数学的方法处理和解释数据。
二、观察与思考
生活中因外伤造成伤口时,可以用双氧水进行消毒,你知道什么是双氧水吗？
它就是过氧化氢的水溶液,看起来像水一样无色透明,当你把它涂在伤口上时会出现白色的泡沫,这些白色的泡沫就是过氧化氢分解产生的氧气。
Fe3+是催化过氧化氢的分解得无机催化剂,动物肝脏中的过氧化氢酶也能催化过氧化氢分解,谁的催化效率更高呢？
〔一提出问题
〔二猜想与假设
〔三交流、讨论〔对猜想与假设进行交流讨论
三、设计与交流
〔根据实验原理,选择实验器材〔仪器和药品,列出具体实验步骤,设计自己或小组的实验方案
①实验方案
◆我的设计②实验器材〔仪器与药品
③实验步骤
或
①实验方案
◆小组设计②实验器材〔仪器与药品
③实验步骤
四、实验解析
〔一实验原理
新鲜的肝脏中有较多的过氧化氢酶,过氧化氢酶是一种生物催化剂,Fe3+是一种无机催化剂,它们都可以将。
温馨提示：
每滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液中的Fe3+数,大约是每滴质量分数为20%的肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。
〔二主要实验材料：
①新鲜的质量分数为20%的肝脏〔如猪肝、鸡肝研磨液；
②质量分数为3.5%的FeCl3溶液；
③新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液；
④量筒,试管,滴管,试管架,卫生香,火柴,酒精灯,试管夹,大烧杯,三脚架,石棉网,温度计。
〔三方法与步骤〔按下表添加试剂
步骤
试管编号
1
2
3
4
H2O2溶液
2ml
2ml
2ml
2ml
温度
常温
90℃
常温
常温
FeCl3溶液
-
-
2滴
-
肝脏研磨液
-
-
-
2滴
气泡释放量
卫生香燃烧
〔四注意事项
1.H2O2溶液有一定的腐蚀作用。
用量筒量取H2O2溶液时请小心,切勿将H2O2溅在皮肤上或者衣服上,一旦发生要马上用大量清水冲洗。
2.实验过程中,试管口不要对着自己或者同学,以免反应太剧烈,气泡冲出试管冒到脸上产生危险。
3.由于过氧化氢酶是蛋白质,所以使用的动物肝脏必须新鲜,此为实验成功之关键。
4.不要使用滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液,以免互相干扰。
5.向试管中插入带火星的卫生香时动作要快,尽量往下,直到接近液面,但不要插到气泡中,以免使卫生香因潮湿而熄灭。
〔五实验变量分析
在本实验中,H2O2溶液的浓度,使用剂量,肝脏研磨液的新鲜程度等为无关变量。
五、实验结论及分析
1.实验结果与预测结果的比较
试管编号
反应条件
预期实验现象
实际观察到的现象
误差分析
1
2
3
4
2.实验中遇到的问题
〔1为什么要选用新鲜的肝脏？
马铃薯或胡萝卜的块茎可以吗？
〔23号和4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明什么？
〔3在细胞内,可以通过加热来提高反应速率吗？
备注：
遇到的问题可以到相关课程资源网站中查询。
六、例题分析
为了研究酶的有关特性,取两支洁净的试管并编号为A、B,各注入2ml体积分数3%的H202溶液；再向A管滴入2滴体积分数为3.5%的FeCl3溶液,向B管滴入2滴质量分数20%的肝脏研磨液；堵住管口,轻轻振荡；用点燃但无火焰的卫生香检验；观察并记录结果。
〔１本实验的主要目的是探索。
〔２如果实验所用肝脏是新鲜的,但是两支试管的现象均不明显,从实验材料分析,原因可能是。
〔３过氧化物酶也能催化H2O2的分解,产生的[O]能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。
为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化物酶,设计如下实验。
参照上图所给信息,回答下列问题。
①3号试管内加入的物质有马铃薯块茎提取液、、。
②如果1号、2号、4号试管均未产生颜色反应,原因依次是、
、。
[解析]〔１本实验的目的是探索酶的高效性。
〔２两试管内的催化剂不同,肝脏研磨液中过氧化氢酶的催化效率应高于氯化铁溶液中的Fe3+,从实验材料分析,两支试管的现象均不明显的原因可能是H2O2溶液放置时间过长而分解。
〔３为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化物酶,３号试管是本实验的实验组,应加入2ml马铃薯块茎提取液、2滴H2O2溶液和2ml焦性没食子酸溶液。
马铃薯块茎提取液中的过氧化物酶将H2O2分解后,产生的[O]能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。
除了3号试管其他试管都不能产生颜色反应。
[答案]〔１酶的高效性<过氧化氢酶和Fe3+催化效率的高低>
〔２H2O2溶液放置时间过长而分解
〔３①2滴H2O2溶液2ml焦性没食子酸溶液②没有过氧化物酶没有过氧化氢过氧化物酶因煮熟而失活
七、知识反馈
〔一同步练习
1.新鲜的中有较多的过氧化氢酶,过氧化氢酶是一种生物催化剂,Fe3+是一种无机催化剂,它们都可以将催化分解成和。
2.实验时,各试管内加入的H202溶液浓度和剂量应该保持。
3.H202溶液有一定的腐蚀作用。
用量筒量取H202溶液时请小心,切勿将H202溅在皮肤上或者衣服上,一旦发生要。
4.实验过程中,试管口不要,以免反应太剧烈,气泡冲出试管冒到脸上产生危险。
5.用于反应的动物肝脏是否新鲜是实验成功之关键,因为。
6.不要使用滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液,以免。
7.向试管中插入带火星的卫生香时动作要,尽量往,直到接近液面,但不要插到中,以免使卫生香因潮湿而熄灭。
〔二检测过关
1.使用酶作为催化剂,与一般的无机催化剂相比,反应速度提高107～13倍。
这说明了酶具有〔
A.专一性B.多样性C.高效性D.多变性
2.在做比较过氧化氢在不同条件下的分解实验时,向试管中插入燃烧但无火焰的卫生香时,不要插到气泡中,原因是〔
A.气泡中的氧含量低B.气泡中的气体灭火
C.卫生香会因潮湿而灭火D.燃烧过旺,不安全
3.在过氧化氢酶和Fe3+的催化效率比较的实验中,把肝脏制成研磨液的目的是〔
A.有利于过氧化氢酶的释放B.保护过氧化氢酶
C.提高过氧化氢酶的活性D.防止过氧化氢酶的分解
4.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中,滴入过氧化氢酶的试管内〔
A.产生的气泡多,燃烧得不猛烈B.产生的气泡多,燃烧得猛烈
C.产生的气泡少,燃烧得不猛烈D.产生的气泡少,燃烧得猛烈
5.在右图所示的实验中属于自变量的是〔
A.催化剂不同
B.过氧化氢分解速率的大小
C.试管的大小
D.试管中过氧化氢溶液的量
6.常温常压下,要使过氧化氢溶液迅速放出大量的氧气,最好投入的物质是〔
A.新鲜猪肝 B.煮熟煮猪肝 C.冰冻猪肝 D.生锈铁钉
7.把点燃但无火焰的卫生香插入盛有过氧化氢溶液和肝脏研磨液的试管中,卫生香猛烈燃烧的原因是试管中产生了〔
A.氧气B.氢气C.酒精D.甲烷
8.下列有关对照实验设置的叙述中,错误的是〔
A.要设置对照组和实验组B.要遵循单因子变量原则
C.无关变量要始终相同且适宜D.自变量要始终保持相同
9.在煮过的和没煮过的马铃薯片上分别滴几滴过氧化氢。
在马铃薯片X上出现泡沫,在马铃薯片Y上没有泡沫,以下哪一项是正确的解释〔
A.马铃薯片X是煮过的,因为过氧化氢只影响碳水化合物分解成单糖
B.马铃薯片X是煮过的,因为没煮过的马铃薯片酶能使过氧化氢不起作用
C.马铃薯片X是没煮过的,因为过氧化氢分解马铃薯片中的酶
D.马铃薯片X是没煮过的,马铃薯中含有促使过氧化氢分解的酶
10.在比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率实验中,要选用动物的新鲜肝脏,还要将肝脏制成研磨液,滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,吸管要分开,这样实验效果才明显。
请回答下列问题。
〔1实验时选用新鲜肝脏,是因为。
〔2将肝脏制成研磨液,是因为。
〔3滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,可否共用一个吸管？
。
原因是
。
11.在编号为1～4的4支试管内各注入10mL3%的过氧化氢溶液,1号试管作为对照,在2号试管内迅速放入新鲜猪肝1～2小块,3号试管内放入一枚锈铁针,4号试管内放入煮熟并冷却的猪肝1～2小块。
根据实验现象回答下列问题。
〔1立即出现大量气泡的试管为号,这种气泡是什么气体。
产生大量气泡的原因是。
〔24号试管内有什么变化？
。
理由是
。
〔32号和3号试管内都能产生气体,请比较两试管内产生气体的速度和数量
产生这种差别的原因是。
八、高考链接
〔一高考导航
本实验室高中生物学中一个重要的验证性实验,实验的材料选择、主要步骤及实验现象都曾在高考中出过题,还应在此实验中学会分析实验变量、实验组和对照组。
〔二真题解析
〔20XX·全国卷Ⅰ·理综已知
可以通过观察反应过程中O2的生成速度〔即气泡从溶液中释放的速度来判断H2O2分解反应的速度。
请用所给的实验材料和用具设计实验,使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。
要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论,并回答问题。
实验材料与用具：
适宜浓度的H2O2溶液,蒸馏水,3.5%
溶液,0.01%的过氧化氢酶溶液,恒温水浴锅,试管。
〔1实验步骤：
①；
②；
③。
〔2实验结果预测及结论：
整个实验中不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是：
。
由此可得出的结论是。
〔3如果仅将实验中的恒温水浴改为80℃,重做上述实验,O2释放的速度最快的是,原因是。
[解析]该题要同时验证酶具有催化作用和高效性,因此设计步骤时自变量应设置为FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液,以蒸馏水为对照组,其它变量应保持相同且适宜。
整个实验中,不同处理的试管中O2释放最快的是加酶溶液的试管,其次是加FeCl3溶液的试管,再次是加蒸馏水的试管,由此可得出的结论是酶具有催化作用和高效性。
过氧化氢酶的化学本质是蛋白质,高温会使其变性失活,此时释放O2最快的是加FeCl3溶液的试管。
[答案]〔1①取3支试管,各加入等量且适量的H2O2溶液,放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间。
②分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液。
③观察各管中释放气泡产生的快慢。
〔2加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管酶具有催化作用和高效性
〔3加FeCl3溶液的试管在此温度下,FeCl3催化作用加快,而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性
〔三高考预测
1.常温下,取3支洁净的试管,分别加入2mL体积分数为3%的过氧化氢溶液,进行如下实验,根据以下实验,说法不正确的是〔
试管编号
1
2
3
处理
加2滴蒸馏水
加2滴FeCl3
加2滴新鲜肝脏研磨液
结果
无气泡
气泡较多
大量气泡
A．1号试管起对照作用 B．2、3号试管都属实验组
C．本实验中不存在无关变量 D．本实验的目的是探究酶催化的高效性
[考点提示]考查实验组和对照组,自变量、因变量及无关变量的区分。
2.过氧化氯酶广泛存在于动、植物组织中,它能加快H2O2的分解。
已知Fe3+也能催化H2O2分解。
现有新鲜土豆、锈铁钉、3%H2O2溶液、剪刀、以及试管若干。
请用这些实验材料和用具,设计一组实验来验证:
①土豆中含过氧化氢酶；②酶的催化具有高效性。
实验步骤:
第一步：
取三支干净的试管,编号为A、B、C,各加入10ml。
3%H2O2溶液。
第二步：
。
实验现象：
。
现象分析：
。
[考点提示]考查实验目的,需设计两两对照分别得出结论。
九、课外作业
〔一巩固训练
1.为了认识酶的作用特性,以20%过氧化氢溶液为反应底物的一组实验结果如下表所示。
通过分析实验结果,能够得出相应的结论。
在下列有关结论的描述中,从表中得不到实验依据的一项是〔
方法
观察结果
1
常温下自然分解
氧气泡少而小
2
常温下加入Fe3+
氧气泡稍多而小
3
常温下加入鲜肝提取液
氧气泡极多而大
4
加入煮沸后冷却的鲜肝提取液
氧气泡少而小
A.从催化条件看,酶有温和性B.从催化活性看,酶变性后就失活
C.从催化底物范围看,酶有专一性D.从催化反应效率看,酶有高效性
2.同无机催化剂相比,酶具有更高的催化效率的原因是〔
A.能降低反应的活化能B.能供给反应物能量
C.改变了反应的途径D.降低反应活化能的作用更显著
3.肝脏研磨液和氯化铁溶液中的Fe3+都能催化过氧化氢分解成水和氧气。
现用肝脏研磨液、氯化铁溶液和人的新鲜唾液等材料,依下表设计实验,并得到结果,请分析回答：
实验序号
反应物
加入物质
条件
现象
1
H202
肝脏研磨液
室温
大量气泡
2
H202
氯化铁溶液
室温
少量气泡
3
H202
新鲜唾液
室温
几乎无气泡
〔1实验1、2的现象出现差别的原因是。
〔2能证明酶在细胞外也具有催化作用的实验是。
〔3实验1持续一段时间后,不再产生气泡。
出现上述现象的原因可能为：
A.肝脏研磨液已失效；B.过氧化氢已被彻底分解。
你认为正确的一项是。
请设计一个实验加以证明：
。
〔二课外延伸
加酶洗衣粉中通常会加入蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶等酶制剂,它们对污垢有着特殊的去除能力,并且具有在洗衣粉配方中所占比例较少而洗涤效果提高很大的特性。
你能解释这是为什么吗？
你能设计实验证明你的解释吗？
《比较过氧化氢在不同条件下的分解》答案及提示
同步练习：
1.肝脏H2O2H2OO22.一致〔相等
3.马上用大量清水冲洗4.对着自己或者同学5.过氧化氢酶是蛋白质
6.同一支滴管互相干扰7.快下气泡
检测过关：
1.C2.C3.A4.B5.A6.A7.A8.D9.D
10.〔1肝脏如果不新鲜,肝脏细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解,过氧化氢就不能分解成水和氧。
〔2可以使肝细胞内更多过氧化氢酶参与反应,从而加速过氧化氢的分解。
〔3不能。
如果滴入的氯化铁溶液中混有少量的肝脏研磨液,会影响实验结果的准确性。
11.〔12；氧气；新鲜猪肝内的过氧化氢酶迅速催化过氧化氢,将其分解,产生大量氧气。
〔2没有气泡；煮熟猪肝细胞内的过氧化氢酶被破坏,失去活性。
〔32号试管内产生气体的速度快而且数量多酶〔或过氧化氢酶的催化作用具有高效性。
高考预测：
1.C
2.第二步：
在A试管中加入少许新鲜土豆块,在B试管中加入锈铁钉,C试管中不加任何物质<作为空白对照>。
实验现象：
A试管中产生大量气泡,B试管中产生少量气泡,C试管中无反应。
现象分析：
比较A、B、C三支试管中有无反应,可说明土豆中含有能催化H2O2分解的物质,即含过氧化氢酶。
比较A、B试管中的反应速度,可说明酶的催化效率高于无机催化剂,具有催化的高效性。
巩固训练:
1.C2.D
3.〔1肝脏研磨液中含有过氧化氢酶,过氧化氢酶的催化效率比氯化铁高〔或酶具有高效性
〔21
〔3B向实验1的装置中再加入适量的过氧化氢,若有气泡产生即可证明
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