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1、实验四比较过氧化氢在不同条件下的分解!实验安全 : 1.使用酒精灯加热一定注意按照要求,防止烫伤、烧伤和引发火灾！2.实验材料一律不能入口，以防发生意外！3. 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！4. 实验中，试管口不要对着自己或同学，以免反应太剧烈，气泡冲出试管到脸上产生危险！ 一、实验目的通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义。二、知识背景1. 化学反应活化能在一个化学反应体系中，任何一个分子要发生化学反应，都必须先被活化，即增加能量。 分子从常态跃迁到容易发生化学反应的
2、活跃状态所需要的能量，称为化学反应的活化能。 酶是一种有机催化剂，与无机催化剂相比较，其主要作用是高效性，即在常温常压下能显著地降低化学反应所需要的活化能，从而促进化学反应高效地进行。2. 过氧化氢是一种代谢过程中产生的废物，它能够对机体造成损害。为了避免这种损害，过氧化氢必须被快速地转化为其他无害或毒性较小的物质，而过氧化氢酶就是常常被细胞用来催化过氧化氢分解的工具。几乎所有的生物机体都存在过氧化氢酶，肝脏是重要的解毒器官，过氧化氢酶尤其丰富，另外在土豆、青椒、鸡血等材料中也较多。过氧化氢酶是一种生物催化剂， Fe3+是一种无机催化剂，它们都可以将过氧化氢分解成水和氧气。反应如下：每滴质量分
3、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。三、材料器材1. 实验材料：新鲜的质量分数为20% 的肝脏研磨液、土豆提取液和青椒提取液；2. 试剂：质量分数为3.5%的 FeCl3溶液；新配制的体积分数为3% 的过氧化氢溶液；3. 器材：量筒，试管，滴管，试管架，卫生香，火柴，酒精灯（或恒温水浴锅），试管夹，大烧杯，三脚架，石棉网，温度计。四、方法与步骤（按下表添加试剂并观察现象）步骤试管编号1 2 3 4 5 6 H2O2溶液2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 温度常温90常温常温常温常温FeCl3溶液- -
4、 2 滴- - - 肝脏研磨液- - - 2 滴- - 土豆提取液- - - - 2 滴- 青椒提取液- - - - - 2 滴气泡释放量卫生香燃烧H2O2Fe3+过氧化氢酶H2O2+ O2操作要点 : 1.取 6 支洁净的试管，分别编上序号1、2、3、4、5、6，向各试管内分别加入2 mL 过 氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。2.将 2 号试管放在90 左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与1 号试管作比 较。3.向 3 号试管内滴入2 滴 FeCl3 溶液，向 4 号试管内滴入2 滴肝脏研磨液，5 号试管内滴入 2 滴土豆提取液， 6 号试管内滴入2 滴青椒提取液，仔细观察哪支试
5、管产生的气泡 多。4.23 min 后，将点燃的卫生香分别放入3、4、5、6 试管内液面的上方，观察哪支试 管中的卫生香燃烧猛烈。 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 5 6 2. 实验中遇到的问题（1）为什么要选用新鲜的肝脏？（2）3 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？六、实验指导及注意事项 1.一定要保证肝脏的新鲜程度。新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶，如果肝脏不新鲜，在微生物的作用下，过氧化氢酶可能被分解。另外，肝脏一定要充分研磨，以保证肝细胞
6、破裂，否则可能影响实验效果。2.试管壁一定要清洗干净，否则在温度不高的情况下，会在试管壁上形成小气泡，从而干扰实验结果的观察。3.生物学教师所教的班级一般较多，做实验时往往是连续使用实验室，一个班的学生做完实验，另一个班的学生紧接着做同一个实验。如果试管没有清洗干净，可能出现的情 况有：如果使用的是上一个班同学做的3 号试管或 4 号试管，则不需要加热，在常温下就会有大量的气泡产生，从而难以观察到真实的结果；如果使用的是1 号试管或 2号试管，在水浴加热的过程中会在试管壁上产生大量的附着在试管壁上的小气泡。因此， 每个班的学生做完之后，教师一定要求学生将试管清洗干净。4.在测定水浴的温度时，温
7、度计的水银球不要接触正在加热升温的烧杯的底部，否则测出的水温会高出所需要的正确温度。5.在做“操作要点”的第3 步和第 4 步时，注意不要用拇指堵住试管口并用力振荡，否 则 4 号试管内会产生大量的气泡，而且气泡的体积很大，会在试管中堆积起来，一直堆到试管口，这时，如果将点燃的卫生香放入4 号试管中，会将卫生香浸灭。第 3 步的操作可以这样进行：滴入催化剂后，将两支试管放在试管架上，仔细观察哪支试管产生的气泡多。这样做的优点是，第3 步的现象十分明显，可以看出4 号试管明显比 3 号试管放出的气泡多。同时，4 号试管不会堆积大量的气泡，这时，再进行第4步 的操作，效果会十分明显。6.不要混用滴
8、管。混用滴管的直接后果是实验的现象不一定真实可靠。7.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。8. 本实验中， H2O2溶液浓度、 使用剂量、 肝脏研磨液的新鲜程度等为无关变量, 须控制一致。七、同步练习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10713倍。这说明酶具有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
9、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.新鲜肝脏 B.煮熟的肝脏
10、C.冰冻肝脏 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
11、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。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. 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
12、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。3 号试管内加入的物质有马铃薯块茎提取液、。如果 1 号、 2 号、 4 号试管均未产生颜色反应，原因依次是、。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.C 2.C 3.A 4. B 5.A 6. A 7.A 8.D 9.D10. （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.(1)酶的高效性 ( 过氧化氢酶和Fe3+催化效率的高低) (2)H2O2溶液放置时间过长而分解(3) 2 滴 H2O2溶液 2ml焦性没食子酸溶液没有过氧化物酶没有过氧化氢过氧化物酶因煮熟而失活
