内容正文:
专题04 比较过氧化氢在不同条件下的分解
1.实验原理:
2H2O2 2H2O+O2
2.实验过程及现象:
试管编号
1
2
3
4
第一步
H2O2浓度
3%
3%
3%
3%
剂量
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
第二步
反应条件
常温
90 ℃
FeCl3溶液
肝脏研磨液
剂量
2滴清水
2滴清水
2滴
2滴
结果
气泡产生
不明显
少量
较多
大量
卫生香复燃情况
不复燃
不复燃
复燃
迅速复燃
3.实验现象:
4.实验结论:加热、FeCl3溶液中的Fe3+以及新鲜肝脏研磨液中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解。与无机催化剂Fe3+相比,过氧化氢酶的催化效率更高。
5.实验分析:
(1)如何判断过氧化氢被分解的快慢?
(2)与1号试管相比,2号试管产生的气泡多,这一现象说明了什么?
(3)3、4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明了什么?
(4)3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍,但4号试管反应速率更快,这说明什么?
(5)2号、3号、4号试管相比,哪支试管最终产生的氧气最多,为什么?
1. 控制变量
(1)变量:实验过程中的变化因素。
(2)自变量:人为控制的对实验对象进行处理的因素(不同条件X)
(3)因变量:因自变量改变而变化的变量(结果Y)
(4)无关变量:除自变量外,实验中还存在的一些也可对实验结果造成影响的其它变量(相同条件a)。
2.对照实验
(1)从细胞角度分析对照实验:除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验。一般设置对照组和实验组。
(2)对照实验的类型:空白对照、自身对照、相互对照、条件对照。
3.实验设计的一般原则
(1)对照原则:在实验中,一般需要设置对照组。通过设置对照组,既能排除无关变量对实验结果的影响,又能增加实验结果的可信度和说服力。
(2)单一变量原则:在对照实验中,除了要观察的变量发生变化外,其他变量都应保持相同。(无关变量始终相同且适宜)
(3)等量性原则:指除单一变量可以变化外,其他的实验条件应是一样的,如所用试剂量要相同,放在相同条件下培养,取长势相同的植物培养等。
4.加热与加催化剂的作用机理比较
(1)加热:给化学分子提供能量。
(2)酶与无机催化剂的共性
①催化机理相同,都是降低化学反应的活化能。
②反应前后性质、数量不变。
③只改变反应速率,不改变反应平衡点。
1.(2023·浙江·统考高考真题)为探究酶的催化效率,某同学采用如图所示装置进行实验,实验分组、处理及结果如下表所示。
组别
甲中溶液(0.2mL)
乙中溶液(2mL)
不同时间测定的相对压强(kPa)
0s
50s
100s
150s
200s
250s
I
肝脏提取液
H2O2溶液
0
9.0
9.6
9.8
10.0
10.0
II
FeCl3
H2O2溶液
0
0
0.1
0.3
0.5
0.9
III
蒸馏水
H2O2溶液
0
0
0
0
0.1
0.1
下列叙述错误的是( )
A.H2O2分解生成O2导致压强改变
B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
C.250s时I组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行
D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性
2.(2020·北京·统考高考真题)用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验,两组实验结果如图。第1组曲线是在pH=7.0、20℃条件下,向5mL1%的H2O2溶液中加入0.5mL酶悬液的结果。与第1组相比,第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了( )
A.悬液中酶的浓度 B.H2O2溶液的浓度
C.反应体系的温度 D.反应体系的pH
3.(2020·浙江·高考真题)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是( )
A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
4.(2007·江苏·高考真题)将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片,放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如右图所示),以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析答题。
(1)土豆片为4片时,20分钟后,气体量不再增加的原因是 。
(2)若土豆片为8片时,和上述实验所得的曲线(实线)相比,实验结果的曲线最可能是下列