1、比較過氧化氫在不同條件下的分解一、學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)探索酶的催化效率的方法；探索過氧化氫酶和 Fe3+催化效率的高低；知道酶在什么部位獲得；能用科學(xué)術(shù)語表達(dá)生物現(xiàn)象，養(yǎng)成事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度。這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要你嘗試著收集證據(jù)，并根據(jù)證據(jù)作出合理判斷；同時(shí)試著用數(shù)學(xué)的方法處理和解釋數(shù)據(jù)。二、觀察與思考生活中因外傷造成傷口時(shí)，可以用雙氧水進(jìn)行消毒，你知道什么是雙氧水嗎？它就是過氧化氫的水溶液，看起來像水一樣無色透明，當(dāng)你把它涂在傷口上時(shí)會(huì)出現(xiàn)白色的泡沫，這些白色的泡沫就是過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣。Fe3+ 是催化過氧化氫的分解得無機(jī)催化劑，動(dòng)物肝臟中的過氧化氫酶也能催化過氧化氫分解，誰的催化效率更高呢？（一）提

2、出問題（二）猜想與假設(shè)（三）交流、討論（對(duì)猜想與假設(shè)進(jìn)行交流討論）三、設(shè)計(jì)與交流（根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，選擇實(shí)驗(yàn)器材（儀器和藥品），列出具體實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)自己或小組的實(shí)驗(yàn)方案） 實(shí)驗(yàn)方案我的設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)器材（儀器與藥品） 實(shí)驗(yàn)步驟或 實(shí)驗(yàn)方案小組設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)器材（儀器與藥品） 實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)解讀（一）實(shí)驗(yàn)原理新鮮的肝臟中有較多的過氧化氫酶，過氧化氫酶是一種生物催化劑， Fe3+是一種無機(jī)催化劑，它們都可以將。H2O2Fe3+H2O2 + O2過氧化氫酶Fe3+數(shù)，大約是每滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為溫馨提示：每滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的 FeCl 3 溶液中的20%的肝臟研磨液中過氧化氫酶分子數(shù)的25 萬倍。（二）主要實(shí)驗(yàn)

3、材料：新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟（如豬肝、雞肝）研磨液；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的 FeCl 3 溶液；新配制的體積分?jǐn)?shù)為 3%的過氧化氫溶液；量筒，試管，滴管，試管架，衛(wèi)生香，火柴，酒精燈，試管夾，大燒杯，三腳架，石棉網(wǎng)，溫度計(jì)。（三）方法與步驟（按下表添加試劑）步驟試管編號(hào)1234H 2O2 溶液2ml2ml2ml2ml溫度常溫90常溫常溫FeCl3 溶液-2 滴-肝臟研磨液-2 滴氣泡釋放量衛(wèi)生香燃燒（四）注意事項(xiàng)1. H2O2 溶液有一定的腐蝕作用。用量筒量取H2 O2 溶液時(shí)請(qǐng)小心，切勿將H 2O2 濺在皮膚上或者衣服上，一旦發(fā)生要馬上用大量清水沖洗。2. 實(shí)驗(yàn)過程中，試管口不要對(duì)著自己

4、或者同學(xué)，以免反應(yīng)太劇烈，氣泡沖出試管冒到臉上產(chǎn)生危險(xiǎn)。3. 由于過氧化氫酶是蛋白質(zhì)，所以使用的動(dòng)物肝臟必須新鮮，此為實(shí)驗(yàn)成功之關(guān)鍵。4. 不要使用滴加 FeCl 3 溶液和肝臟研磨液，以免互相干擾。5. 向試管中插入帶火星的衛(wèi)生香時(shí)動(dòng)作要快，盡量往下，直到接近液面，但不要插到氣泡中，以免使衛(wèi)生香因潮濕而熄滅。（五）實(shí)驗(yàn)變量分析在本實(shí)驗(yàn)中， H2O2 溶液的濃度，使用劑量，肝臟研磨液的新鮮程度等為無關(guān)變量。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論及分析1. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測(cè)結(jié)果的比較試管編號(hào)反應(yīng)條件預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)際觀察到的現(xiàn)象誤差分析12342. 實(shí)驗(yàn)中遇到的問題（ 1）為什么要選用新鮮的肝臟？馬鈴薯或胡蘿卜的塊莖可以嗎？

5、（ 2）3 號(hào)和 4 號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么？（ 3）在細(xì)胞內(nèi)，可以通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？備注：遇到的問題可以到相關(guān)課程資源網(wǎng)站中查詢。六、例題分析為了研究酶的有關(guān)特性, 取兩支潔凈的試管并編號(hào)為A、 B，各注入2ml 體積分?jǐn)?shù) 3%的 H202溶液；再向A 管滴入 2 滴體積分?jǐn)?shù)為3.5%的 FeCl 3 溶液，向B 管滴入 2 滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的肝臟研磨液；堵住管口，輕輕振蕩；用點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香檢驗(yàn)；觀察并記錄結(jié)果。（）本實(shí)驗(yàn)的主要目的是探索。（）如果實(shí)驗(yàn)所用肝臟是新鮮的，但是兩支試管的現(xiàn)象均不明顯 , 從實(shí)驗(yàn)材料分析 , 原因可能是。（）過氧化物酶也能催化

6、H2O2 的分解，產(chǎn)生的 O 能使溶于水的無色焦性沒食子酸氧化生成橙紅色沉淀。為了鑒定馬鈴薯塊莖是否含有過氧化物酶，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。參照上圖所給信息，回答下列問題。 3 號(hào)試管內(nèi)加入的物質(zhì)有馬鈴薯塊莖提取液、。如果 1 號(hào)、 2 號(hào)、 4 號(hào)試管均未產(chǎn)生顏色反應(yīng)，原因依次是、。 解讀 （）本實(shí)驗(yàn)的目的是探索酶的高效性。（）兩試管內(nèi)的催化劑不同，肝臟研磨液中過氧化氫酶的催化效率應(yīng)高于氯化鐵溶液中3+的 Fe ，從實(shí)驗(yàn)材料分析，兩支試管的現(xiàn)象均不明顯的原因可能是 H2O2 溶液放置時(shí)間過長(zhǎng)而分解。（）為了鑒定馬鈴薯塊莖是否含有過氧化物酶，號(hào)試管是本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)組，應(yīng)加入2ml 馬鈴薯塊莖提取液、 2

7、滴 H2O2 溶液和 2ml 焦性沒食子酸溶液。馬鈴薯塊莖提取液中的過氧化物酶將 H2O2 分解后，產(chǎn)生的 O 能使溶于水的無色焦性沒食子酸氧化生成橙紅色沉淀。除了 3 號(hào)試管其他試管都不能產(chǎn)生顏色反應(yīng)。 答案 （）酶的高效性( 過氧化氫酶和Fe3+催化效率的高低)（） H2O2 溶液放置時(shí)間過長(zhǎng)而分解（） 2 滴 H2O2 溶液 2ml 焦性沒食子酸溶液沒有過氧化物酶 沒有過氧化氫 過氧化物酶因煮熟而失活七、知識(shí)反饋（一）同步練習(xí)1. 新鮮的中有較多的過氧化氫酶，過氧化氫酶是一種生物催化劑，F(xiàn)e3+ 是一種無機(jī)催化劑，它們都可以將催化分解成和。2. 實(shí)驗(yàn)時(shí)，各試管內(nèi)加入的22溶液濃度和劑量應(yīng)

8、該保持。H 022溶液有一定的腐蝕作用。用量筒量取22溶液時(shí)請(qǐng)小心，切勿將22濺在皮膚上或3.H 0H 0H 0者衣服上，一旦發(fā)生要。4. 實(shí)驗(yàn)過程中，試管口不要，以免反應(yīng)太劇烈，氣泡沖出試管冒到臉上產(chǎn)生危險(xiǎn)。5. 用于反應(yīng)的動(dòng)物肝臟是否新鮮是實(shí)驗(yàn)成功之關(guān)鍵，因?yàn)椤?. 不要使用滴加 FeCl 3 溶液和肝臟研磨液，以免。7. 向試管中插入帶火星的衛(wèi)生香時(shí)動(dòng)作要，盡量往，直到接近液面，但不要插到中，以免使衛(wèi)生香因潮濕而熄滅。（二）檢測(cè)過關(guān)1. 使用酶作為催化劑，與一般的無機(jī)催化劑相比，反應(yīng)速度提高107 13 倍。這說明了酶具有（）A. 專一性B. 多樣性C. 高效性D. 多變性2. 在做比較

9、過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)時(shí)，向試管中插入燃燒但無火焰的衛(wèi)生香時(shí)，不要插到氣泡中，原因是（）A.氣泡中的氧含量低C.衛(wèi)生香會(huì)因潮濕而滅火B(yǎng).D.氣泡中的氣體滅火燃燒過旺，不安全3. 在過氧化氫酶和Fe3+的催化效率比較的實(shí)驗(yàn)中，把肝臟制成研磨液的目的是（A.有利于過氧化氫酶的釋放B.保護(hù)過氧化氫酶C.提高過氧化氫酶的活性D.防止過氧化氫酶的分解）4. 比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)中，滴入過氧化氫酶的試管內(nèi)（ ）A.產(chǎn)生的氣泡多，燃燒得不猛烈B.產(chǎn)生的氣泡多，燃燒得猛烈C.產(chǎn)生的氣泡少，燃燒得不猛烈D.產(chǎn)生的氣泡少，燃燒得猛烈5. 在右圖所示的實(shí)驗(yàn)中屬于自變量的是（）A. 催化劑不同B

10、. 過氧化氫分解速率的大小C.試管的大小D.試管中過氧化氫溶液的量6. 常溫常壓下，要使過氧化氫溶液迅速放出大量的氧氣，最好投入的物質(zhì)是A. 新鮮豬肝B. 煮熟煮豬肝C. 冰凍豬肝D. 生銹鐵釘（）7. 把點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香插入盛有過氧化氫溶液和肝臟研磨液的試管中，衛(wèi)生香猛烈燃燒的原因是試管中產(chǎn)生了A.氧氣B.氫氣C.酒精D.甲烷（）8. 下列有關(guān)對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置的敘述中，錯(cuò)誤的是（ ）A. 要設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組B.要遵循單因子變量原則C.無關(guān)變量要始終相同且適宜D.自變量要始終保持相同9. 在煮過的和沒煮過的馬鈴薯片上分別滴幾滴過氧化氫。在馬鈴薯片X 上出現(xiàn)泡沫，在馬鈴薯片 Y 上沒有泡沫，以

11、下哪一項(xiàng)是正確的解釋（）A. 馬鈴薯片X 是煮過的，因?yàn)檫^氧化氫只影響碳水化合物分解成單糖B. 馬鈴薯片X 是煮過的，因?yàn)闆]煮過的馬鈴薯片酶能使過氧化氫不起作用C.馬鈴薯片X 是沒煮過的，因?yàn)檫^氧化氫分解馬鈴薯片中的酶D.馬鈴薯片X 是沒煮過的，馬鈴薯中含有促使過氧化氫分解的酶10. 在比較過氧化氫酶和 Fe3+的催化效率實(shí)驗(yàn)中，要選用動(dòng)物的新鮮肝臟，還要將肝臟制成研磨液，滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時(shí)，吸管要分開，這樣實(shí)驗(yàn)效果才明顯。請(qǐng)回答下列問題。（ 1）實(shí)驗(yàn)時(shí)選用新鮮肝臟，是因?yàn)椤＃?2）將肝臟制成研磨液，是因?yàn)椤＃?3）滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時(shí)，可否共用一個(gè)吸管？。原因是。11. 在

12、編號(hào)為1 4 的 4 支試管內(nèi)各注入10mL3%的過氧化氫溶液，1 號(hào)試管作為對(duì)照，在號(hào)試管內(nèi)迅速放入新鮮豬肝1 2 小塊， 3 號(hào)試管內(nèi)放入一枚銹鐵針，4 號(hào)試管內(nèi)放入煮熟并冷卻的豬肝1 2 小塊。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題。2（ 1）立即出現(xiàn)大量氣泡的試管為號(hào)，這種氣泡是什么氣體。產(chǎn)生大量氣泡的原因是。（ 2）4 號(hào)試管內(nèi)有什么變化？。理由是。（ 3）2 號(hào)和 3 號(hào)試管內(nèi)都能產(chǎn)生氣體，請(qǐng)比較兩試管內(nèi)產(chǎn)生氣體的速度和數(shù)量，產(chǎn)生這種差別的原因是。八、高考鏈接（一）高考導(dǎo)航本實(shí)驗(yàn)室高中生物學(xué)中一個(gè)重要的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的材料選擇、主要步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都曾在高考中出過題，還應(yīng)在此實(shí)驗(yàn)中學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)變

13、量、實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。（二）真題解讀（ 2009 年·全國(guó)卷·理綜）已知2H O2H OO2，可以通過觀察反應(yīng)過程中22 22O的生成速度（即氣泡從溶液中釋放的速度）來判斷H2O2 分解反應(yīng)的速度。請(qǐng)用所給的實(shí)驗(yàn)材料和用具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使其能同時(shí)驗(yàn)證過氧化氫酶具有催化作用和高效性。要求寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問題。實(shí)驗(yàn)材料與用具：適宜濃度的22溶液，蒸餾水，3.5% FeCl3 溶液， 0.01%的過氧化HO氫酶溶液，恒溫水浴鍋，試管。（ 1）實(shí)驗(yàn)步驟：；。（ 2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：整個(gè)實(shí)驗(yàn)中不同處理的試管中O 的釋放速度從快到慢依次是：。由此可得出的結(jié)論2

14、是。（ 3）如果僅將實(shí)驗(yàn)中的恒溫水浴改為 80，重做上述實(shí)驗(yàn)， O2 釋放的速度最快的是，原因是。 解讀 該題要同時(shí)驗(yàn)證酶具有催化作用和高效性，因此設(shè)計(jì)步驟時(shí)自變量應(yīng)設(shè)置為FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液，以蒸餾水為對(duì)照組，其它變量應(yīng)保持相同且適宜。整個(gè)實(shí)驗(yàn)中,不同處理的試管中O2 釋放最快的是加酶溶液的試管，其次是加FeCl 3 溶液的試管，再次是加蒸餾水的試管，由此可得出的結(jié)論是酶具有催化作用和高效性。過氧化氫酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，高溫會(huì)使其變性失活，此時(shí)釋放O2 最快的是加 FeCl 3 溶液的試管。 答案 （1）取3 支試管，各加入等量且適量的H2O2 溶液，放入 37恒溫水浴鍋中保溫適

15、當(dāng)時(shí)間。分別向上述 3 支試管中加入等量且適量的蒸餾水、FeCl 3 溶液和過氧化氫酶溶液。觀察各管中釋放氣泡產(chǎn)生的快慢。（ 2）加酶溶液的試管、加FeCl 3 溶液的試管、加蒸餾水的試管酶具有催化作用和高效性（ 3）加 FeCl3 溶液的試管在此溫度下， FeCl3催化作用加快，而過氧化氫酶因高溫變性而失去了活性（三）高考預(yù)測(cè)1. 常溫下，取 3 支潔凈的試管，分別加入2mL 體積分?jǐn)?shù)為 3%的過氧化氫溶液，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)，說法不正確的是（）試管編號(hào)123加 2滴蒸餾加 2 滴 FeCl3加 2 滴新鮮肝臟研磨處理水液結(jié)果無氣泡氣泡較多大量氣泡A 1 號(hào)試管起對(duì)照作用B 2、 3

16、 號(hào)試管都屬實(shí)驗(yàn)組C本實(shí)驗(yàn)中不存在無關(guān)變量D 本實(shí)驗(yàn)的目的是探究酶催化的高效性考點(diǎn)提示 考查實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，自變量、因變量及無關(guān)變量的區(qū)分。2. 過氧化氯酶廣泛存在于動(dòng)、植物組織中，它能加快 H2O2 的分解。已知 Fe3+也能催化 H2O2 分解。現(xiàn)有新鮮土豆、銹鐵釘、 3% H2O2 溶液、剪刀、以及試管若干。請(qǐng)用這些實(shí)驗(yàn)材料和用具，設(shè)計(jì)一組實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證:土豆中含過氧化氫酶；酶的催化具有高效性。實(shí)驗(yàn)步驟 :第一步：取三支干凈的試管，編號(hào)為A、 B、C，各加入10ml。3%H2O2 溶液。第二步：。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：。現(xiàn)象分析：。考點(diǎn)提示 考查實(shí)驗(yàn)?zāi)康模柙O(shè)計(jì)兩兩對(duì)照分別得出結(jié)論。九、課外作業(yè)（一）鞏

17、固訓(xùn)練1. 為了認(rèn)識(shí)酶的作用特性，以20%過氧化氫溶液為反應(yīng)底物的一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能夠得出相應(yīng)的結(jié)論。在下列有關(guān)結(jié)論的描述中，從表中得不到實(shí)驗(yàn)依據(jù)的一項(xiàng)是（）方法觀察結(jié)果1常溫下自然分解氧氣泡少而小2常溫下加入 Fe3+氧氣泡稍多而小3常溫下加入鮮肝提取液氧氣泡極多而大4加入煮沸后冷卻的鮮肝提取液氧氣泡少而小A. 從催化條件看，酶有溫和性B. 從催化活性看，酶變性后就失活C.從催化底物范圍看，酶有專一性D. 從催化反應(yīng)效率看，酶有高效性2. 同無機(jī)催化劑相比，酶具有更高的催化效率的原因是（）A.能降低反應(yīng)的活化能B.能供給反應(yīng)物能量C.改變了反應(yīng)的途徑D.降低反應(yīng)活化

18、能的作用更顯著3. 肝臟研磨液和氯化鐵溶液中的 Fe3+ 都能催化過氧化氫分解成水和氧氣。現(xiàn)用肝臟研磨液、氯化鐵溶液和人的新鮮唾液等材料，依下表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并得到結(jié)果，請(qǐng)分析回答：實(shí)驗(yàn)序號(hào)反應(yīng)物加入物質(zhì)條件現(xiàn)象1H202肝臟研磨液室溫大量氣泡2H202氯化鐵溶液室溫少量氣泡3H202新鮮唾液室溫幾乎無氣泡（ 1）實(shí)驗(yàn) 1、 2 的現(xiàn)象出現(xiàn)差別的原因是。（ 2）能證明酶在細(xì)胞外也具有催化作用的實(shí)驗(yàn)是。（ 3）實(shí)驗(yàn) 1 持續(xù)一段時(shí)間后，不再產(chǎn)生氣泡。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因可能為：A. 肝臟研磨液已失效； B. 過氧化氫已被徹底分解。你認(rèn)為正確的一項(xiàng)是。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)加以證明：。（二）課外延伸加酶洗衣粉中通常會(huì)加入蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶等酶制劑，它們對(duì)污垢有著特殊的去除能力，并且具有在洗衣粉配方中所占比例較少而洗滌效果提高很大的特性。你能解釋這是為什么嗎？你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的解釋嗎？比較過氧化氫在不同條件下的分解答案及提示同步練習(xí)： 1. 肝臟 H 2O2H2OO 2 2. 一致（相等）3.馬上用大量清水沖洗4.對(duì)著自己或者同學(xué)5. 過氧化氫酶是蛋白質(zhì)6.同一支滴