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所属章节:第1节 降低化学反应活化能的酶
【简答题】已知2H2O2=2H2O+O2↑,可以通过观察反应过程中O2的生成速率(即气泡从溶液中释放的速率)来判断H2O2分解反应的速率。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%的FeCl3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的释放速率从快到慢依次是___________。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的释放速率最快的是_________,原因是 _____________________________。
【答案】:(1)①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观察各试管中释放气泡的快慢
(2)加过氧化氢酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管 酶具有催化作用且具有高效性
(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
【解析】:该题要同时验证酶具有催化作用和高效性,因此应遵循对照原则、科学性原则和单一变量原则。由实验目的可分析得知本实验中自变量为蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液,因变量为气泡产生的快慢,而实验原理,题干中已经有所描述。在具体步骤的设计中要注意:①编号;②注意等量原则;③适宜温度(37℃)。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。若将恒温水浴改为80℃,重做实验,则必然会导致过氧化氢酶因高温变性而失去活性,因此释放O2最快的是加FeCl3溶液的试管。
实验链接 设计实验的一般思路,首先找出并分析实验目的,获取实验变量和实验类型,然后设计实验步骤,在步骤设计中遵循基本实验原则,最后预期实验结果。验证性实验只有一种预期结果,而探究性实验则需要做各种可能的结果分析。一切实验都要在可行性的条件下进行,如用碘液检测蔗糖是否水解是不可行的。