实验六 比较过氧化氢在不同条件下的分解-《高中生物通关》图说生物实验

生物实验 材料用具：紫色洋葱、显微镜、载玻片、盖玻 ①将一小块紫色洋葱鳞片叶外表皮平展在 片、吸水纸、滴管等。 载玻片中央的清水中，盖上盖玻片，在显微 供选择的试剂：清水、质量浓度为0.1g/mL 镜下观察，可看到原生质层紧紧地贴着细 的KNO3溶液、质量浓度为0.3g/mL的蔗 胞壁； 糖溶液、质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液。 ② (1)B→C过程中，细胞应处于哪种试剂中？ ③ ,细胞液的浓度变化是 产生上述现象的原因是 (2)某同学在实验中观察到，紫色洋葱鳞片 (3)若选择一种试剂在完成B→A过程后， 叶外表皮细胞先出现了B→A过程，随后又 无论再用哪种试剂，A→B过程都不能发生， 自动发生了A→B过程，请将该同学的实验 则所选择的试剂是 操作步骤补充完整： 实验六 比较过氧化氢在不同条件下的分解 二名师知识释疑 (3)H2O2有轻腐蚀性，使用时要小心，不 1.实验原理 要接触皮肤，实验后要及时洗手。 水浴加热 2H,0:或FC溶液或过氧化氢酶 2H20+02 二名师典例精析 例1下图表示“比较过氧化氢在不同条 2.实验目的 件下的分解”实验，下列有关分析合理的是 通过比较过氧化氢在不同条件下的分解 的快慢，了解过氧化氢酶的作用。 3.实验过程和现象 12滴肝脏 研增 试管编号 2 3 4 第H2O2浓度 3% 3% 3% 3% 常温 90℃ 常温 步 剂量 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL A.本实验的自变量只是催化剂的不同 B.本实验的无关变量有温度和酶的用 FeCla 肝脏研 第 反应条件 常温 90℃ 量等 溶液 磨液 步 C.1号与2号、1号与4号可分别构成对 剂量 2滴清水2滴清水 2滴 2滴 照实验 气泡产生 不明显 少量 较多 大量 D.分析1号、2号试管的实验结果可知加 卫生香复 不复燃 不复燃 复燃 迅速 热能降低反应的活化能 燃情况 复燃 解析：1号试管是对照组，2号、3号和4号 试管分别进行的操作是加热、加无机催化剂、 4.实验结论 加酶，这些处理就是自变量，因此该实验的自 酶具有催化作用，同无机催化剂相比，酶 的催化效率更高（高效性）。 变量是温度和催化剂的种类，A错误：除自变 5.实验注意事项 量外，实验过程中存在的会影响实验现象或结 (1)实验中使用的肝脏必须是新鲜的，因 果的因素或条件称为无关变量，过氧化氢的浓 为在新鲜的肝脏中过氧化氢酶才能保持原有 度、溶液体积，反应时间、酶的用量等是无关变 的活性；肝脏需要研磨碎，这样能使过氧化氢 量，而温度是自变量之一，B错误；加热能加快 与其中的酶充分接触，使酶充分发挥作用。 过氧化氢分解速率，而不是降低反应的活化 (2)滴入FeC3溶液和肝脏研磨液时，不 能，D错误。 能用同一根滴管，以免影响实验结果。 答案：C 4 |第二部分新课标的重要实验] 例2在如图所示的实验中，属于无关变 3.下图是酶的有关实验，下列相关叙述错误的 量的是 是 “少许肝脏 -FC溶液 氯化铁 过氧化氢酶 过氧化氢 ·过氧化氢 化氧溶 液 A.催化剂的种类 B.过氧化氢分解的速率 A.上述反应中的自变量是催化剂的种类 C.试管中的过氧化氢溶液的量 B.该实验能证明酶催化效率高 D.产生气泡量 C.该实验如果将肝脏进行研磨，效果会更好 D.该实验的因变量是肝脏质量的变化 解析：试管中的过氧化氢溶液的量属于实 4.探究过氧化氢分解的实验中，过氧化氢酶和 验的无关变量，C正确。 过氧化氢浓度分别属于 () 答案：C A.自变量和因变量B.因变量和无关变量 二典题诊断 C.自变量和无关变量D.自变量和对照变量 1.下图为“比较过氧化氢在不同条件下的分 5.在实验中需要控制各种变量，其中人为改变 解”的实验装置，分析下列有关说法正确的 的变量是 是 A.因变量 B.自变量 C.无关变量 D.控制变量 6.如表是“比较过氧化氢在不同条件下的分 解”实验设计的相关内容。回答下列问题： 试管编号 实验材料 处理方法 实验现象 室温90℃水浴加热2滴FC1溶液2滴肝脏研管液 2 mL H2O2溶液 A.该实验的自变量是过氧化氢的分解速率 +2滴清水 常温 无气泡 B.3号、4号试管对照说明酶具有催化作用 2mL.H2O2溶 90℃水 少量气泡，带 C.4号试管中的过氧化氢分子所含能量 2 液+2滴清水 浴加热 火星的卫生 最高 香不复燃 D.4支试管中H2O2的浓度和用量都应 2mLH202溶 相同 3 液+2滴质量分 较多气泡，带 常温 火星的卫生 2.图中的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的 数为3.5%的 香发亮 FeCl溶液 现象及推测不正确的是 () 10mL体积分数为3%的H,O,溶液 2mLH2O2溶 大量气泡，带 气体 液十2滴肝脏研 常温 火星的卫生 气泡 磨液 香复燃 所鲜土豆片 倒置的量简 水槽 (1)该实验中，自变量是 一清水 因变量是 对照组是 A.若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中 (填试管编号)，实验组是 (填试管编号)。 含有过氧化氢酶 (2)比较1号和2号试管，可得出的结论是 B.若增加新鲜土豆片数量，量筒中产生气体 的速度加快 比较3号和4号试管，可得出的结论是 C.为保证实验的严谨性，需要控制温度等无 关变量 (3)某同学按照表中方法做了这个实验，结 D.一段时间后气体量不再增加是因为土豆 果4号试管比3号试管产生的气泡少，出现 片的数量有限 该现象的原因可能是 15[生物实验 5.解析:幼根细胞中无叶绿体,幼根细胞的细胞质也是流动 后自动复原,可省略人为滴加清水的操作,C正确;如果 的,A正确;叶绿体的形态和分布会随着光照强度和光照 糖溶液浓度过高,则会导致细胞因失水过多而死亡,再滴 方向发生改变,一般来说,向光一面的叶绿体含量较多,B 加清水时细胞不会发生质壁分离复原现象,D错误。 正确;细胞质流动的速度与环境温度的变化有关,在一定 答案:D 的范围内,环境温度越高,细胞质流动的速度越快,C正 5.解析:在甲溶液中,马拎著幼根细胞的重量不变,说明马 确;细胞质流动的速度与该细胞新陈代谢的强度有关,新 拎薯吸水和失水处于动态平衡,甲溶液是马伶著幼根细 陈代谢越强,细胞质流动的速度越快,D错误。 胞液的等渗溶液,A正确;由图可知,马拎著吸水能力要 答案:D 比物种A强,所以马拎著更耐干早,B正确;幼根细胞的 6.解析:苔藓叶片由单层细胞构成,因此可以直接用苔藓叶 发育程度不同,因此其不一定会发生明显的质壁分离,C 片做成装片观察,A正确;叶绿体的双层膜结构属于亚显 错误;在这五种糖溶液中,乙溶液中的马拎著幼根细胞 微结构,在光学显微镜下观察不到,B错误;显微镜下观察 的重量减少最大,说明乙溶渡的浓度最大,D正确。 到的是上下、左右都颠倒的像,因此观察到的细胞质流动 答案:C 方向与实际流动方向是一致的,即细胞质的流动方向是 6.解析:(1)B→C过程中紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸 逆时针流动,C错误;用菱菜叶进行实验,应撕取带有叶 水力下降,原生质体积大于正常状态时的体积,结合实验 肉细胞的下表皮制作装片,D错误。 材料用具,可推测是将细胞放在清水中,细胞液的浓度因 答案:A 吸收水分而逐渐减小。(2)要使细胞发生质壁分离和复 实验四 尝试制作真核细胞的 原,就要把细胞放入浓度大于细胞液浓度的KNO;溶液 中,然后在显微镜下观察其变化。(3)要使发生质壁分离的 三维结构模型 细胞失去自动复原的能力,应选择质量浓度为0.5g/mL.的 典题诊断 糖溶液,因其浓度过高,细胞会失水死亡。 答案:(1)清水 逐渐变小(2)②从盖玻片的一侧滴人 1.解析:真核细胞的三维结构模型是一种物理模型,物理模 质量浓度为0.1g/mL的KNO;溶液,在盖玻片的另一侧 型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,A 用吸水纸吸引,这样重复几次,使紫色洋葱鳞片叶外表皮 错误。 浸到KNO。溶液中③将装片放在显微镜下观察(先发 答案:A 生质壁分离,一段时间后会自动复原)K+和NO会通 2.解析:图d为照片,是个体的真实反映,而不是简化的概 括,不属于物理模型,D错误。 过主动运输进入细胞内,使细胞液浓度逐渐升高,从而使 答案:D 外界的水自动进入细胞,质壁分离自动复原(3)质量浓 3.解析:唾液腹细胞为动物细胞,故该模型不应具有细胞 度为0.5g/mL.的蕉糖溶液 实验六 壁、液泡和叶绿体,D错误。 比较过氧化氧在不同条 答案:D 件下的分解 4.解析:细胞核的核膜雪用双层膜表示,C错误。 答案:C 典题诊断 5.解析:在设计并制作模型时,科学性、准确性是第一位的, 1.解析:该实验的因变量是过氧化氢的分解速率,A错误;3 其次才是模型的美观与否。 号、4号试管对照说明晦的催化作用具有高效性,B错误; 答案:C 加热为过氧化氢提供能量,加催化剂是降低化学反应的 实验五 探究植物细胞的 活化能,故2号试管中的过氧化氢分子所含能量最高,C 错误。 吸水和失水 答案:D 2.解析:一段时间后气体量不再增加是因为底物已经消 典题诊断 耗完。 1.解析:成熟植物细胞的原生质层可以看作是一层选择透 答案:D 过性膜,液泡中的细胞液通过原生质层与外界溶液构成 3.解析:本实验中用的是过氧化氢晦和FeCl。溶液两种不同 渗透系统。当细胞液浓度大于外界溶液的浓度时,细胞 的催化剂,所以催化剂的种类是本实验的自变量,而加入 吸水,相反则失水,出现质壁分离现象。在质壁分离的过 肝脏(含过氧化氢晦)的试管反应更快,说明了催化效 程中,随着细胞的失水,液泡逐渐缩小。外界溶液浓度越 率高;因变量是产生氧气的快慢。 高,质壁分离所需时间越短。高浓度的NaCl、化肥等均可 答案:D 引起植物细胞发生质壁分离。 4.解析:过氧化氢晦属于该实验的自变量,而过氧化氢浓度 答案:D 属于该实验的无关变量。 2.解析:黑藻叶片中的叶绿体显绿色,液泡中细胞液的颜色 答案:C 接近无色,两者之间有颜色差异,因此叶绿体的存在不会 5.解析:实验过程中的变化因素称为变量。其中人为控制 干扰实验现象的观察,B错误。 的对实验对象进行处理的因素叫作自变量。 答案:B 答案:B 3.解析:新鲜紫色洋葱表皮细胞的细胞壁具有全透性,含有 6.解析:(1)分析表格,1号和2号试管组实验的区别为处理 红墨水的蕉糖进入①,①呈现红色;原生质层具有选择透 温度不同,3号和4号试管组实验的区别为催化剂种类不 过性,含有红墨水的糖不能进入到原生质层,②呈现 无色。 同,故温度和催化剂种类均是该实验的自变量,因变量是 H2O。的分解速率,其中1号试管是空白对照,2、3、4号试 答案:B 管是实验组。(2)比较1号和2号试管,自变量是温度,2 4.解析:“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,一般需 号试管进行了水浴加热,产生少量气泡,说明加热能提高 要进行三次显微观察,第一次是正常细胞的观察,第二次 H.O。的分解速率;比较3号和4号试营,自变量是催化 是质壁分离细胞的观察,第三次是质壁分离复原细胞的 剂的种类,4号试管产生的气泡多,卫生香复燃,说明过氧 观察,三次观察形成先后对照,A正确;在质壁分离过程 化氢晦比Fe3+的催化效率高。(3)某同学按照表中方法 中,原生质层与细胞壁逐渐分开,液泡的体积逐渐变小, 做了这个实验,结果4号试管比3号试管产生的气泡少, 液泡的颜色逐渐变深,因此该实验可以通过观察原生质 原因可能是肝脏研磨液不新鲜,晦已失活,不能催化 层和细胞壁的位置、液泡的颜色和大小作为判断的依据, H.O:分解;加入肝脏研磨液的量过少,加入FeCl。溶液 B正确;适宜浓度的KNO。溶液能让细胞发生质壁分离 的量过多;温度、pH等不合适,晦的催化效率低等。 102一 [答案全解全析 答案:(1)温度、催化剂种类 HO。的分解速率1 2、 (1)晦的活性受温度的影响,本题探究的是pH对晦活性 3、4 (2)加热能提高HO。的分解速率 过氧化氢比 的影响,因此,温度应为无关变量,必须适宜,而70C恒 Fea 的催化效率高 (3)肝脏研磨液不新鲜;温度、pH等 温水浴的温度过高,会导致5支试管中的晦因高温而失 不合适 活,最终不同pH下的实验结果一样。(2)本题选择的是 实验七 淀粉晦对淀粉和蘑糖 变林试剂,通过检测产物的生成量来确定晦的活性高低, 变林试剂鉴定还原糖必须要加热,如果不加热,则任何一 的水解作用 组都不会出现砖红色沉淀。 典题诊断 答案:(1)③中70C应改为37C。因为人唾液淀粉 作用的最适温度为37C (2)在观察各试管中溶液的颜 1.解析:晦相对于无机催化剂来说具有高效性。把唾液稀 色之前应将各试管放在热水浴中一段时间。因为在高温 释后催化淀粉完全水解的速度仍快于无机催化剂,说明 晦具有高效性。 条件下裴林试剂与还原糖反应显色 6.解析:(1)本实验测定的是、铜两种元素对河蚌过氧化 答案:B 氢晦活性的影响,所以表中a应表示铺。(2)无关变量是 2.解析;晦的专一性是指一种晦只能催化一种或一类化学 反应,B错误。 与研究目的无关的变量,在实验过程中应该严格控制,该 答案:B 实验中河蚌的数量、河蚌生理状况、培养时间等均可作为 无关变量。(3)晦的活性可以用单位时间内产物的生成 3.解析:验证腾的专一性时,自变量可以是反应物的种类或 量或者是反应物的减少量来表示。(4)添加一组同时含 晦的种类,A错误;验证晦的高效性时,自变量是催化剂 有铜和幅的实验组,可以测定两者对因变量的综合影响 的种类,B错误;探究晦催化作用的最适pH时,应设置酸 作用。(5)研磨河蚌软体组织可将从生物组织内释放 性→中性→碱性多组不同pH的实验组,使实验尽可能精 出来,增大与底物分子的接触面积,从而加快反应速 确,D错误。 率。因为高温会使过氧化氢自行分解,所以不能用河蚌 答案:C 过氧化氢晦来研究温度对晦活性的影响。 4.解析:由图2可知,非竞争性抑制剂与晦活性位点以外的 答案;(1)辐(2)河蚌数量、河蚌生理状况、培养时间等 其他位点结合,形成的抑制剂一晦一底物复合物中的底 其他合理答案,答两个即可(3)氧气的生成量(过氧化 物不能进一步分解为产物,从而降低晦的活性,高温会破 氢的减少量)(4)增加一个实验组,同时添加铜和,设 坏藤的空间结构,使变性失活,但低湿只是抑制晦的活 定不同质量浓度,分别测定过氧化氢的活性(5)使 性,晦的空间结构没有改变,D错误。 从软体组织内释放出来,增大过氧化氢与试管中过氧 答案:D 化氢分子的接触面积,从而加速过氧化氢的分解 不能, 5.解析:生物体内同时进行很多化学反应,这些化学反应是 温度变化会影响过氧化氢的分解 互不干涉的,因为催化各种化学反应的晦不同,对一种晦 来讲,只能催化一种或一类化学反应,即晦的专一性特点 实验九 探究醇母菌细胞 保证了各种化学反应能有条不素地进行,故选C。 呼吸的方式 答案:C 6.解析:分析表格信息可知,该实验中的单一变量为底物的 典题诊断 种类而不是pH,故实验目的不是探究pH对淀粉晦活性 1.解析:培养液中葡萄糖浓度过高,会导致醉母菌细胞失 的影响,A、C错误;本实验不可用礁液对实验结果进行检 水,从而影响醇母菌的生长和繁殖,A正确;重络酸钾在 测,因为不管淀粉晦能否催化蒸糖分解,溶液都不变色,B 酸性条件下与酒精反应变成灰绿色,B错误;温度改变, 错误;实验结果为淀粉腾催化淀粉水解生成的还原糖,可 晦活性改变,会影响母菌细胞呼吸速率从而影响气泡 与裴林试剂反应生成砖红色沉淀,而蒸糖一组不能反应, 产生速率,C错误;该实验为对比实验,有氧组和无氧纽均 说明淀粉晦具有专一性,D正确。 为实验纽,D错误。 答案:D 答案:A 2.解析:烧杯中的NaOH溶液能吸收细胞呼吸产生的CO. 实验八 影响晦活性的条件 所以液滴移动的距离代表细胞呼吸消耗O。的量,因此通 典题诊断 过装置1仅能探究出醇母菌是否进行有氧呼吸,A正确; 1.解析:在测定晦活力的实验中,需要保证pH和温度均相 用水代替NaOH溶液设置装置2,由于水不吸收气体也 不释放气体,所以液滴移动的距离代表细胞呼吸释放的 同且适宜,故缓冲液应在加入底物和晦之前加入。 答案:C CO2量与消耗O。量的差值,如果液滴移动说明醉母菌进 2.解析:过氧化氢受热易分解,不宜用过氧化氢晦探究温度 行了无氧呼吸,如果液滴不移动,说明醉母荫不进行无氧 呼吸,B正确;用水代替NaOH溶液设置装置2,如果装置 对晦活性的影响,实验A不合理;蒸糖晦不能催化淀粉水 解,故实验C不合理;奖林试制呈碱性,能与酸性物质发 1中液滴左移,说明有O。的消耗,可以推断出醉母菌进行 了有氧呼吸,装置2中液滴右移,说明细胞呼吸释放的 生反应,不适合用于探究pH对晦活性的影响,故实验D CO:量多于O:的消耗量,推断出母菌还进行了无氧呼 不合理。 答案:B 吸,C正确:用水代替NaOH溶液设置装置2,由于葡萄糊 作底物不可能出现O的消耗量大于CO:的释放量的情 3.解析:由表格数据可看出,温度设置只有3个不同温度, 况,所以装置2中液滴不可能向左移,D错误。 无法判断该纤维素晦的最适温度。 答案:D 答案:D 3.解析:为排除微生物呼吸作用的影响,种子必须进行消毒 4.解析;图1曲线a中,甲点后,限制因素为反应物的浓度 处理,为排除无关变量(外界温度、气压等)对实验的影 A错误;图2曲线中,当反应物浓度一定时,减少晦量,反 响,上述实验需要设置对照实验,A错误;甲装置中会有 应速率降低,B正确;图2中乙、丙点的速率值是一个定 温度计,可用于探究呼吸作用是否产生热量,B正确;若乙 值,不能用曲线c和d表示,C错误;图2中曲线b是在最 装置中种子进行有氧呼吸,就会有氧气的消耗,产生的等 适pH下测定的反应物浓度与晦促反应速率的关系,无论 体积的二氧化碳被NaOH溶液吸收,装置瓶内气体体积 pH增大还是减小,曲线b将变成曲线f,或晦变性失活,D 减小,液滴左移;若只进行无氧呼吸,则没有氧气的消耗, 错误。 液滴不移动,C正确;丙装置中澄满石灰水可检测CO。, 答案:B 因此该装置可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生 5.解析:因为题中已经提示不考虑试剂的浓度、剂量等,因 CO,D正确。 此就不用去分析这些数据是否错误,找主要的错误即可。 答案:A 103一