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物化实验过氧化氢分解

物化实验过氧化氢分解
物化实验过氧化氢分解

过氧化氢分解

一、 目的

1.用测压法测定H 2O 2分解反应的速率常数和半衰期;

2.熟悉一级反应的特点,了解反应浓度、温度和催化剂等因素对一级反应速率的影响。

二、 原理

1.凡是反应速率与反应物浓度的一次方成正比的反应为一级反应。H 2O 2的分解反应即属一级反应:

H 2O 2=1/2 O 2+H 2O 其反应速率方程可写为:

t A t A kc dt

dc ,,-=-

式中k 为反应速率常数,c A,t 为时间t 时的反应物浓度,积分得

kt c c A t

A -=0

,,ln

式中c A,0为反应开始时的初浓度。

以ln c A,t 对时间t 作图,可得一直线,其斜率为反应速率常数的负值-k ,截距为ln c A,0。 当c A,t =0.5 c A,0 时,则t 可用t 1/2表示,即反应的半衰期。

t 1/2 = ln2/k

可见,在温度一定时,一级反应的半衰期与反应速率常数成正比,而与反应物的起始浓度无关。 2. 化学反应速率取决于许多因素,例如反应物浓度和压力、温度、催化剂、溶剂、酸碱度、光化反应的光强度、多相反应的分散度以及搅拌强度、微波、超声波、磁场等都可能对反应产生影响。某些催化剂可以明显地加快反应速率,能加速分解H 2O 2的催化剂有Pt 、Ag 、MnO 2、CuO(多相催化剂)、Cu 2+、Fe 3+、Mn 2+、I - (均相催化剂)等。

3.动力学研究常通过间接测定与反应物或产物浓度呈一定数学关系的物理量随反应时间的变化来考察反应的速率和机理。本实验采用测压法进行研究[1],装置如图1。(本次实验测定室温下的速率,

未配套外循环

恒温水浴装置)。使H 2O 2分解反应在一个体积固定的体系内进行,反应过程放出的O 2将使系统内压强增加,通过与反应瓶相连的微压差测定仪跟踪压强增值随时间的变化研究反应的进程。

若p ∞表示H 2O 2全部分解时体系的最终压强增加值;p t 表示表示经反应时间t 后体系的压强增加值,由于恒温条件下有t O n ,2∝(c A,0- c A,t )∝p t ,∞,2O n ∝c A,0 ∝p ∞,则速率方程的积分式亦可表示为:

kt p p p t

-=-∞

∞ln

以ln[(p ∞-p t )/Pa]对t 作图,由直线的斜率也可求得速率常数k 。 p ∞可以采用以下两种方法求取:

(1)外推法,以1/t 为横坐标对p t 作图,将直线段外推至1/t =0(即t 为∞ ),截距即为p ∞。该法须使反应接近完全方可相对准确的推出截距。

(2)加热法,即在测定若干p t 后,将反应瓶置于50-60℃下约15min ,促进H 2O 2快速完全分解,再冷却回原反应温度,记下的压强即为p ∞。

也可以不测p ∞,而用Guggenheim 法数据法处理。公式推导如下:

以ln[(p t+Δ-p t )/Pa]对t 作图,由直线的斜率也可求得速率常数k 。Δ应取半衰期的2~3倍,因此应用该法的前提是反应须进行到接近完全。为了便于数据处理,一般取相同间隔的整数时间读数。 4.实验内容的设计

O 2是一种价廉的、强氧化性的绿色氧化剂,在纸浆氧漂、有机污水的湿法催化氧化处理(WAO ,Catalytic Wet Oxidation)等领域中的应用[2

,3]

日益引起人们的重视。但常温附近O 2起氧化作用的速率太

慢,制约了它的实际应用。从催化原理来说,能显著促进H 2O 2分解的催化剂同样能促进逆反应O 2生成H 2O 2速率的提高,继而提高O 2的氧化作用速率。本实验任选一个实验条件,测定Cu 2+、Fe 3+对H 2O 2分解的催化活性及溶液的酸碱性对分解的影响,作为其应用的前期探索。

三、仪器和试剂

1.仪器:微压差测定仪,磁力搅拌器,250 mL 锥形瓶(配单孔橡皮塞),50 mL 量筒,1 mL 吸量管5根,吸耳球,铁架台,铁夹,计时器(自备)。

)]

1(ln[)ln()

1(ln )

(?-∞?+?--∞?+?+-∞?+∞-∞∞∞∞-+-=--=-=-=--=-k t t k kt t t t k t kt t t

e p kt p p e e p p p e

p p p e p p p kt

p p p 两边取对数,得两式相减,得

2.试剂:0.5 mol/L 的Cu(NO

)2、0.5 mol/L Fe(NO3)3、3% H2O2、0.1mol/L的NaOH 、0.1 mol/L HCl。

3

四、实验步骤

取50 mL蒸馏水于洁净的锥形瓶中,加入1mL的催化剂(二选一),放入洁净的搅拌磁子,开启搅拌。加入0.5 mL酸或碱或不加(三选一)混匀。

关闭磁力搅拌!移取1 mL3% H2O2溶液,注入装有催化剂的锥形瓶中,塞紧瓶塞。将微压差测定仪置零,开启磁力搅拌器同时开始计时。过氧化氢分解放出的氧气使系统压力增高。每隔1min记录一次微压差测定仪显示的系统压力增加值,直至反应接近完全为止。

五、数据处理

1.将所测数据填入表1。使用Excel或Origin7.0软件处理和作图。以ln[(p t+Δ-p t)/Pa]对t作图,求得速率常数k及线性相关系数。

2.结论:(1) t 1/2 = ,

(2) 比较同学间的实验结果, 的催化分解活性更强; (3)比较同学间的实验结果,在 性介质中的稳定性更强;

(4)比较同学间不同温度下的实验结果,在 条件下, T 1 = K 时,k 1= , T 2 = K 时,k 2= , 活化能为 。

六、注意事项

1.实验过程必须保证反应体系的密闭性; 2.实验过程必须避免外界气温的波动引起压强误差;

3.反应前的一系列操作 — 注入H 2O 2、加塞、微压差测定仪置零、启动磁力搅拌器、按下秒表计时,要迅速而有条理。 4.思考题参见“蔗糖水解实验”

七、参考文献

1.罗澄源等编.《物理化学实验》(第三版).高等教育出版社,1989:130-132.

2.卢义程,赵捷夫,陈玲.高浓度乳化废水处理中铜系催化剂催化活性比较.上海环境科学,2002;21(4):199-201.

3.李启良, 陈建林.催化氧化法处理有机废水催化剂

的选择应用. 污染防治技,2003;16(2):34-36. 4.王岚岚.氧电极催化剂的组成对H 2O 2分解活性的研究.安徽工程科技学院学报,2003;18(2):12-15. 5.周 勇,鲍正荣,黄会林.CuO 超细粉体对H 2O 2催

化分解的探讨.四川理工学院学报(自然科学版),2005;18(1):101-104.

图3 测体积法装置[1]

(1)电磁搅拌器;(2)250mL 锥形瓶;(3)催化剂托盘;(4)三通旋塞;(5)50mL 量气管;(6)旋塞;(7)水位瓶

课题∶对过氧化氢分解速率影响因素的探究

课题: 对过氧化氢分解速 率影响因素的探究

课题:对过氧化氢分解速率影响因素的探究 教学设计 本课题教学设计思想 化学是一门以实验为基础的科学,化学变化创造了千变万化的物质世界,化学反应的速率受诸多因素的影响更使化学带来神奇,学生有强烈探究欲望。虽然实验操作有一定难度以及受条件的影响致使课堂组织有一定困难,但通过对第二单元“对蜡烛及其燃烧的探究”和“对人体吸入的空气和呼出气体的探究”的学习,学生有一定的基础和能力。相信通过本课题的学习,会激发学生对科学探究的兴趣和原动力,更加热爱化学,同时提高学生的实验操作能力、记录与表述能力,培养学生合作精神。 三维目标 (1)知识与技能 了解外界因素影响过氧化氢分解速率。 学习对比实验的设计,初步了解从量方面设计实验。提高实验操作能力以及 对实验报告的记录和交流能力。 (2)过程与方法 重视培养学生科学探究的基本方法,提高科学探究能力。 通过实验探究分析影响化学反应速率的因素。 (3)情感、态度、价值观 培养学生积极参与科学探究的热情,体验成功的快乐,培养学生相互配合 师生配合的情感。 教学重难点 重点:体验以实验为核心的科学探究过程。 难点:探究方案的设计、实验装置的确定、实验过程的实施与评价。 学习方法 以实验为核心的自主、合作、探究学习 教具准备 试管、橡皮塞、导气管、量筒、水槽、秒表、胶头滴管等; 红砖粉、二氧化锰、不同浓度的过氧化氢溶液、蒸馏水等。 教学过程

教学流程简图: 课题导入探究一(反 应物浓度) ①设计实验 ②分组实验 ③交流 探究二(催 化剂种类) 探究小结①学生发言交流 ②教师总结 课堂 小结 ①学生谈感受 ②教师激励 ①播放视频 ②教师激发 ③学生猜想 ①设计实验 ②分组实验 ③交流 课题导入 教师活动学生活动 教师语:请同学们先观看一段视频: 这是我们一个月之前上课的场景,其中有同学讲到二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率,其实影响过氧化氢分解速率的因素还很多,今天这节课我们就来对过氧化氢分解速率影响因素进行探究(展示课题) 1、启发学生大胆猜想,哪些因素可能影响过氧化氢分解产生氧气的速率。 2、小组交流猜想,教师作出评价积极鼓励。 观看思考 倾听 小组讨论,将猜想填入探究报告单。 倾听交流,积极补充。 设计意图与教学预测留心观察与大胆猜想是科学探究的源泉,教师旨在用激励性的语言唤起学生对化学的兴趣,对科学探究的兴趣,对探究什么的兴趣。 探究一:浓度对反应速率的影响 教师活动学生活动 教师语:同学们的猜想很多也很好,有大胆 的猜想就成功的迈出了科学探究的第一步。今天由于时间和条件的限制,我们选择其中的两个因素进行探究。(课件展示两个探究实验并板书) 1、教师引导学生设计实验方案,并请各组提出自己的实验设计方案 关注老师的表述,知道本节课探究内容。 积极思考,交流讨论

过氧化氢的催化分解

过氧化氢分解氧气 成员:罗玉洁、何瑾、徐丽、胡艳、骆磊、申林 一、 实验目的 1、掌握实验室用双氧水制备氧气的原理、装置和操作。 2、了解影响双氧水制备氧气反应速率的因素。 3、能认识催化剂在化学反应中的作用及化学反应前后质量的变化。 二、 实验原理 过氧化氢不稳定,在常温下就能缓慢分解放出氧气。但速度较慢,不易察觉。在过氧化氢溶液中加入适量二氧化锰后,能立即有氧气迅速放出。在此反应中,二氧化锰是催化剂,能加速该反应的发生。 过氧化氢 水+氧气→ 二氧化锰 ↑+??→?2222O O H O H 2MnO 三、 实验药品与仪器 实验药品:5%、30%的双氧水、二氧化锰、氧化铜。 仪 器:注射器(20ml )、锥形瓶、导管、软木塞、恒温水浴锅、 集气瓶、橡皮管、钥匙。 四、 实验步骤 1、实验室制备氧气 ①连接仪器,检查装置的气密性; ②在锥形瓶中加入少量二氧化锰粉末,旋紧软木塞,用注射器在双氧水瓶里吸取10ml 5%双氧水,将注水器里的双氧水按需要的量缓慢注入加入装有少量二氧化锰粉末的锥形瓶中; ③等气泡连续均匀冒出时,开始收集; ④等集气瓶中液面下降至瓶口,瓶外有气泡产生时,实验结束。并用带火星的木条进行检验。实验装置如下:

改进装置原因: (1)因锥形瓶中的二氧化锰不易收集。所以将锥形瓶换成试管,便于收集二氧化锰,好做称量,证明二氧化锰作为一种催化 剂时,在反应前后质量不变。 (2)用分液漏斗来控制反应的速率,收集装置采用向下排水法。 (3)通过改变浓度、温度、催化剂来探究对双氧水催化分解氧气速率的影响。 2、探究影响双氧水分解速率的因素 (1)浓度对反应的影响 分别将10ml 5%双氧水溶液与10ml 30%双氧水溶液与等量的MnO2混合于试管中,分别观察实验现象。 (2)温度对反应的影响 分别观察:室温下10ml 30%双氧水溶液,发生装置浸入80℃的水浴加热的10ml 30%双氧水的现象。 (3)催化剂对反应的影响 10mL5%双氧水溶液加入少许氧化铜作为催化剂,10 ml 5%双氧水溶液加入少许二氧化锰作为催化剂。且氧化铜与二氧化锰等量,分别观察实验现象。 五、注意事项 1、在做实验之前,必须检查装置的气密性。气密性检查:用止水夹 关闭,打开分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持续下降,就说明气密性良好。 2、双氧水的浓度不能过大,并且不适宜加多过氧化锰,容易造成反 应太剧烈。 3、刚开始出现气泡时,混有空气,此时不易收集氧气,待气泡增多 时,再进行收集。 六、思考题 1、实验中分液漏斗的作用? 2、二氧化锰在实验中的作用? 3、与高锰酸钾相比,双氧水分解制取氧气有哪些优点? 答:1、分液漏斗可以控制反应物的量,从而控制反应的速率。 2、二氧化锰在该反应中做催化剂,能改变反应的速率,而本身 在反应前后质量和化学性质不变,对于生成物的量是没有影响 的。 3、双氧水分解不需要加热,操作简单方便,且可以通过分液漏 斗控制反应物的量,从而控制反应的速率。

过氧化氢酶活力的测定实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除过氧化氢酶活力的测定实验报告 篇一:实验35过氧化氢酶的活性测定 植物在逆境下或衰老时,由于体内活性氧代谢加强而使h2o2发生累积。h2o2可以直接或间接地氧化细胞内核酸,蛋白质等生物大分子,并使细胞膜遭受损害,从而加速细胞的衰老和解体。过氧化氢酶可以清除h2o2,是植物体内重要的酶促防御系统之一。因此,植物组织中h2o2含量和过氧化氢酶活性与植物的抗逆性密切相关。本实验用分光光度法测定过氧化氢含量,利用高锰酸钾滴定法和紫外吸收法测定过氧化氢酶活性。 一、过氧化氢含量的测定 【原理】 h2o2与硫酸钛(或氯化钛)生成过氧化物—钛复合物黄色沉淀,可被h2so4溶解后,在415nm波长下比色测定。在一定范围内,其颜色深浅与h2o2浓度呈线性关系。 【仪器和用具】 研钵;移液管0.2ml×2支,5ml×1支;容量瓶10ml×

7个,离心管5ml×8支;离心机;分光光度计。 【试剂】 100μmol/Lh2o2丙酮试剂:取30%分析纯h2o257μl,溶于100ml,再稀释100倍;2mol/L硫酸;5%(w/V)硫酸钛;丙酮;浓氨水。【方法】 1.制作标准曲线:取10ml离心管7支,顺序编号,并按表40-1加入试剂。 待沉淀完全溶解后,将其小心转入10ml容量瓶中,并用蒸馏水少量多次冲洗离心管,将洗涤液合并后定容至10ml 刻度,415nm波长下比色。 2.样品提取和测定:(1)称取新鲜植物组织2~5g(视h2o2含量多少而定),按材料与提取剂1∶1的比例加入4℃下预冷的丙酮和少许石英砂研磨成匀浆后,转入离心管 3000r/min下离心10min,弃去残渣,上清液即为样品提取液。(2)用移液管吸取样品提取液1ml,按表35-1加入5%硫酸钛和浓氨水,待沉淀形成后3000rpm/min离心10min,弃去上清液。沉淀用丙酮反复洗涤3~5次,直到去除植物色素。(3)向洗涤后的沉淀中加入2mol硫酸5ml,待完全溶解后,与标准曲线同样的方法定容并比色。3.结果计算:植物组织中h2o2含量(μmol/gFw)= 式中c—标准曲线上查得样品中h2o2浓度(μmol);Vt —样品提取液总体积(ml);V1—测定时用样品提取液体积

过氧化氢含量的测定_实验报告

实验一过氧化氢含量的测定(高锰酸钾法) 一、实验目的 (1)掌握高锰酸钾法测定过氧化氢含量的原理、滴定条件和操作步骤; (2)掌握移液管及容量瓶的正确使用方法,熟悉液体样品的取样和稀释操作。 二、实验原理 由于在酸性溶液中,KMnO4的氧化性比H2O2的氧化性强,所以,测定H2O2的含量时,常采用在稀硫酸溶液中,室温条件下用高锰酸钾法测定。其反应为:5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+5O2 开始反应缓慢,第1滴溶液滴入后不易褪色,待产生Mn2+后,由于Mn2+的催化作用,加快了反应速率,故滴定速度也应加快,直至溶液呈微红色且半分钟内不退色,即为终点。根据高锰酸钾浓度和滴定中消耗KMnO4的体积, W H2O2= C1/5KMnO4(V KMnO4-V空)×10-3×M1/2 H2O2×100%/M样品×0.1 ρH2O2= C1/5KMnO4(V KMnO4-V空)×10-3×M1/2 H2O2×1000/V样品×0.1 式中p(H2O2)——H2O2的质量浓度,g/L。 三、仪器与试剂 仪器:移液管(25ml),吸量管(10ml),洗耳球,容量瓶(250ml),酸式滴定管(50ml). 试剂:工业H2O2样品,C1/5KMnO4=0.3mol/L标准溶液,H2SO4(3mol/L)溶液。 四、实验步骤 2.H2O2的含量测定 用吸量管吸取2mlH2O2样品(约为2g),置于250ml容量瓶中,加水稀释至标线,混合物均匀。用移液管准确移取25.00ml过氧化氢稀释液三份,分别置于三个250ml锥形瓶中,各加20mlH2SO4(3mol/L),用高锰酸钾标准溶液滴定。开始反应缓慢,待第一滴高锰酸钾溶液完全褪色后,再加入第二滴,随着反应速度的加快,可逐渐增加滴定速度,直到溶液呈为微红色且半分钟内不退色,即为终点。计算未经稀释样品中的含量。

高中生物实验知识:过氧化氢酶活性的测定

高中生物实验知识:过氧化氢酶活性的测定过氧化氢酶广泛存在于植物的所有组织中,能将过氧化氢分解为氧和水,可使生物机体免受过氧化氢的毒害作用。测定过氧化氢酶的方法有测压法、滴定法以及分光光度法等。用氧电极法测量放氧速度,方法灵敏而快速。放氧速度与过氧化氢酶活性成正比。 仪器药品 氧电极仪记录仪 电磁搅拌器超级恒温水浴 注射器、微量注射器容量瓶 反应杯亚硫酸钠 过氧化氢酶 50mmol/L磷酸缓冲液,pH7.0(见附表2)。 50mmol/L过氧化氢溶液:取1.4ml30%H2O2用磷酸缓冲液定容至250ml即得。 标准过氧化氢酶溶液:称取过氧化氢酶 (Sigma)1.0mg(110U/mg),溶于50mmol/L磷酸缓冲液 (pH7.0)11ml中,使酶浓度为10U/ml。 操作步骤 1.仪器的标定 按实验88步骤进行仪器的标定,以求得记录纸上每小格相当的含氧量。

2.绘制酶活性标准曲线 (1)在反应杯中放满过氧化氢磷酸缓冲液,开启电磁搅拌器搅动10分钟,插入电极,吸去溢出在电极外面的溶液,调节移位旋钮,使记录笔位于满刻度的10─20%左右,使记录纸走动,1─2分钟后温度达到平衡,记录笔画出直线。 (2)用微量注射器从电极塞小孔中注入10μ110U/ml过氧化氢酶,立即记录最初90秒钟内的氧释放曲线。 (3)根据上述同样步骤,注入不同浓度的过氧化氢酶10μl(例如浓度为20、30、40、50U/ml等),记录氧释放曲线。(4)取放氧曲线的直线部分,根据其斜率及走纸速度,计算每分钟氧的释放量。 (5)以过氧化氢酶活性单位为横坐标,每分钟氧的释放量为纵坐标,绘制标准曲线。 3.样品测定 (1)在反应怀内注入50mmol/L过氧化氢磷酸缓冲液搅动10分钟,插上电极,待记录为一直线后,注入10μl合适浓度的待测酶液样品,立即记下最初90秒钟内的放氧曲线。(2)根据样品的放氧曲线,计算得到每分钟的放氧量,在标准曲线上查得酶活性大小。 (3)如果没有标准的过氧化氢酶,不能计算酶活性单位时,也可以用每分钟的放氧量相对地表示酶的活性大小。

过氧化氢含量的测定_实验报告

实验一过氧化氢含量的测定(高锰酸钾法) 一、 实验目的 (1) 掌握高锰酸钾法测定过氧化氢含量的原理、滴定条件和操作步骤; (2) 掌握移液管及容量瓶的正确使用方法,熟悉液体样品的取样和稀释操作。 二、 实验原理 (1)由于在酸性溶液中,KMnO 的氧化性比HO 的氧化性强,所以,测定 HO 的 含量时,常采用在稀硫酸溶液中,室温条件下用高锰酸钾法测定。其反应为: 5H2Q+2 Mn O+6H f = 2Mrn ++8H l Q+5O 实验室用NaQQ 标定KMnQ 容液,KMnQ 溶液在热得酸性溶液中进行,反应如下: - + 2+ 2KMnQ +5HC 2C 4+6H=2 Mn +10CQ+8H2Q C(K Mn Q=2m(Na£2Q)/5M(K Mn Q)V(K MnQ) 开始反应缓慢,第1滴溶液滴入后不易褪色,待产生Mn +后,由于Mn +的催化 作用,加 快了反应速率,故滴定速度也应加快,直至溶液呈微红色且半分钟内不 退色,即为终点。根据高锰酸钾浓度和滴定中消耗 KMnQ 的体积,按下式计算过 氧化氢的含量: 式中p(H 2Q)――稀释后的HQ 2质量浓度,g/L 。 三、 仪器与试剂 仪器:移液管(25ml ),吸量管(10ml ),洗耳球,容量瓶(250ml ),酸式滴定 管(50ml ). 试剂:工业 HO 样品,KMnQ0.02mol/L)标准溶液,HSQ(3mol/L)溶液。 四、 实验步骤 1.0.02mol/L 的KMn C 标准溶液的配置及标定 (1) 0.02mol/LKMnQ 标准溶液的配制 1.5~ 2.0gKMnQ 4固体,置于500ml 烧杯中,加入400ml 蒸馏水—表面皿,煮沸 20~30min ^—冷却后倒入棕色瓶,加水稀释至 500ml ,摇匀,静置7~10d —上 清液砂芯漏斗过滤一洗净试剂瓶,滤液倒进试剂瓶,贴上标签,待标定 KMn (标准溶液的标定 (2) 准确称取0.15~0.20g 基准物N&GC 4,置于250ml 锥形瓶中—— 40ml 蒸馏水,15ml H 2SQ (3mol/L ),水浴至蒸汽冒出— 趁热标定,开始速度慢点,随后可适当加快但不能使溶液连续流下,紫红色快褪 去时速度再次减慢― 最后加半滴KMn (标准溶液,在摇匀后30s 内保持红色不退去,表明到达终点。记 下KMn 4标准溶液的体积。 平行滴定三次 2.H2Q 的含量测定 用吸量管吸取10mlHO 样品(约为3%,置于250ml 容量瓶中,加水稀释至标 线,混合物均匀。用移液管准确移取 25.00ml 过氧化氢稀释液三份,分别置于三 个250ml 锥形瓶中,各加5mlHSQ(3mol/L),用高锰酸钾标准溶液滴定。开始反 应缓慢,待第一滴高锰酸钾溶液完全褪色后,再加入第二滴,随着反应速度的加 快,可逐渐增加滴定速度,直到溶液呈为微红色且半分钟内不退色,即为终点。 计算未经稀释样品中的含量。 C V 0.01701 M 100%

过氧化氢的催化分解

过氧化氢的催化分解 一、实验原理 过氧化氢水溶液在室温下,没有催化剂存在时,分解反应进行得很慢,但在含有催化剂I –的中性溶液中,其分解速率大大加快,反应式为:2H 2O 2 == 2H 2O + O 2(g) 反应机理为: H 2O 2 + I – → H 2O + IO – k 1 (慢) (1) H 2O 2 + IO – → H 2O + O 2(g) + I – k 2 (快) (2) 整个分解反应的速率由慢反应(1)决定,速率方程为: 22 -22H O 1H O I dc k c c dt -= 因反应(2)进行得很快且很完全,I –的浓度始终保持不变,故上式可写成: 22 22H O H O dc kc dt -= 式中,-1I k k c =,k 为表观反应速率常数。将上式积分得 0ln c kt c = 此式表明,反应速率与H 2O 2浓度的一次方成正比,故称为一级反应。将上式积分得: 01ln ln c t k c t +-= 式中c 0、c t 分别为反应物过氧化氢在起始时刻和t 时刻的浓度。 反应半衰期为: 1 12/1693.02ln k k t == 设H 2O 2完全分解时放出O 2的体积为V ∞,反应t 时放出O 2的体积为V , 则c 0∝V ∞,c ∝(V ∞ – V ),故 ln V kt V V ∞∞=- ln -V V kt V ∞∞-= ln -+ln V V kt V ∞∞-=() 以ln(V ∞ – V )对t 作图应得一直线,从直线斜率(– k )即可求得H 2O 2分解反应的速率常数。故实验需测定反应不同时刻O 2的体积V 及H 2O 2完全分解时O 2的体积V ∞。V ∞可用下法之一求出。 (a) 加热法 在测定若干个V 数据后,将H 2O 2溶液加热至50~60 ℃ 约15 min ,可以认为H 2O 2已分解完全,待冷却至室温后,记下量气管的读数,即为V ∞。

实验四比较过氧化氢在不同条件下的分解

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. H 2O 2溶液有一定的腐蚀作用。用量筒量取 出02溶液时请小心,切勿将 出02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,Fe 3+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: 每滴质量分数为 3.5%的FeCb 溶液中的Fe 3+数,大约是每滴质量分数为 20%勺肝脏研磨液中 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%勺肝脏研磨液、土豆提取液和青椒提取液; 2. 试剂:质量分数为 3.5%的FeCl 3溶液;③新配制的体积分数为 3%勺过氧化氢溶液; 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) H 2O 2 Fe 3+ 过氧化氢酶 H 2O 2 + 02

试验七过氧化氢酶活力的测定

实验七过氧化氢酶活力的测定 一、实验目的 掌握过氧化氢酶活力测定的原理和方法 二、实验原理 过氧化氢酶(catalase,CAT,EC1.11.1.6)普遍存在于植物的各种组织中,其活力大小与植物的代谢强度和抗寒、抗病能力有一定的联系,故常需进行测定。 过氧化氢酶能把过氧化氢分解成水和氧,其活力大小以一定时间内一定量的酶所分解的过氧化氢量来表示。被分解的过氧化氢量可用碘量法间接测定。当酶促反应进行一定时间后,终止反应,然后以钼酸铵作催化剂,使未被分解的过氧化氢与碘化钾反应放出游离碘,再用硫代硫酸钠滴定碘。其反应为: 过氧化氢酶 2H2O2-------------------------2H2O+O2 钼酸铵 H2O2+2KI+H2SO4------------------------I2+K2SO4+2H2O I2+2Na2S2O3-------------2NaI+Na2S4O6 反应完后,以样品溶液和空白溶液的滴定值之差求出被酶分解的过氧化氢量,即可计算出酶的活力。 三、仪器、试剂和材料 1、仪器:天平,研钵,容量瓶,恒温水浴,移液管,三角瓶,滴定管。 2、试剂: (1)0.01mol|L的过氧化氢溶液; (2)1.8mol|L的硫酸溶液; (3)10%钼酸铵溶液; (4)0.02mol|L硫代硫酸钠溶液; (5)1%的淀粉溶液; (6)20%的碘化钾溶液; (7)碳酸钙粉末。 四、操作步骤 1、酶液提取:称取新鲜油麦菜0.25g,剪碎置研钵中,加入0.1g碳酸钙和2mL水研磨成匀浆,用漏斗移入50mL的容量瓶,研钵用少量的水冲洗,冲洗液也一并移入容量瓶中, 然后用水定容。摇荡片刻,静置澄清后吸取20.0mL上清液至100ml容量瓶中,加水定容,摇匀后备用。 2、取三个100mL三角瓶编号,向各瓶准确加入稀释后的酶液10.0ml,随即在3号瓶中加入1.8mol|L硫酸5.0ml以终止酶的活力,作为空白溶液。各瓶均加入5.0mL0.01mol|L过氧化氢溶液,每加一瓶即摇匀并开始记时。5min(必须准确)后立即向1、2号瓶各加5.0mL1.8mol|L硫酸溶液。 3、各瓶分别加入1.0mL20%的碘化钾溶液和3滴钼酸铵溶液,然后依次用0.02mol|L的硫代硫酸钠滴定,滴定至溶液淡黄色后加入5滴1%的淀粉溶液,再继续滴定至蓝色消失即到终点,记下各瓶消耗的硫代硫酸钠的体积。

利用手持技术探究过氧化氢的分解

60广东教育学院学报第27卷 【药品】 即发高活性干酵母(12g装,珠海紫英生物科技公司),新鲜马铃薯,蒸馏水,高真空硅脂.分析纯试剂:Mn02、30%H20z、H2SO。、MnS04、草酸钠、高锰酸钾. 2.2实验准备 (1)量取41.75mL浓H。sO。于100mL的烧杯中,稀释后溶液全部转移入250mL容量瓶中,定容配成3.om01/L的H2S0。溶液.另外称取MnS0。溶解并配成1.Omol/L的溶液. (2)用电子天平称取1.71g的KMno。溶解于100mI。的烧杯中;盖上表面皿。加热至沸并保持微沸状态1h,冷却后,用玻璃砂芯漏斗过滤,滤液转移到500mI。棕色容量瓶中定容.配成浓度约为o.02mol/L的KMnO。的溶液。 将草酸钠放于电热干燥器中在65C下干燥3h,在玻 璃干燥器中放置室温后,准确称取o.13~o.15g草酸钠于 200 mL锥型瓶中,加入40mL的水使其溶解,再加入10mL3.0mol/L的H。SO。溶液,加热到75~80℃.用配好的 KMn04溶液进行滴定.滴定到溶液微红,30s不退色即为终 点,记录数据[引.重复滴定两次取平均值,得到浓度为o.0209 mol/L的KMn04溶液. (3)将Mn02固体放在研钵中研成细粉末,密封装好 图1实验装置图待用. (4)如图1连接好仪器,用高真空硅脂密封好橡皮塞及 打孔处,确保气密性良好。实验在室温(26。5~28.5℃)下 进行. 2.3实验过程 2.3.1实验方法 (1)取5mL30%H20z与45mL蒸馏水混合配制浓度约为1mol/L的Hzoz溶液.称取一定量研细的MnO。,放人50mL锥型瓶中,再加人8mL蒸馏水和搅拌磁子,将两注射器筒中的空气全部排空,塞上胶塞,用高真空硅脂密封好.拔出其中一支注射器的塑料部分,吸入2mL配好的H。O。溶液,安装备用. (2)开启和设置数据采集器:端口1连接气压传感器;数据采集速率:1/s;采集总量:500,显示模式:table. (3)开启磁力搅拌器,用中速搅拌.用另一注射器从锥型瓶抽出2mL气体,同时注入2mLH。O。溶液,反应马上开始,采集数据.待反应完全,数据稳定后,停止实验.不加入催化剂重复实验一次作为对比实验. (4)标定H。Oz溶液的浓度.用移液管取o.5mL配好的H。O。溶液,放人200mL锥型瓶中,依次加入25mL的蒸馏水、5mL3.omol/LH2SO。溶液及1mol/L的MnSO。溶液2~3滴.用已标定的KMnO。溶液滴定到溶液呈微红,1min内不褪色即为终点. 2.3.2实验项目和数据处理 【实验1】Mn02对Hz02的催化分解实验 (1)Mn02的用量分别为o.020g、o.041g、o.083g,H202溶液的浓度为o.920m01/L. (2)Mn02的用量为o.04g,H202溶液的浓度分别为o.638mol/L、o.920mol/L、1.536mol/L. 【数据处理】将采集到的数据导入电脑,用Origin6.o软件处理数据,得到反应前后压力随时间的变化曲线图(图2和图3).扣除对比实验中H。Oz自然分解的部分,取开始反应到气压基本不变一段的数据进行线性拟合处理,可求得各分解反应的动力学方程(见表1和表2).

过氧化氢催化分解反应速率常数的测定

过氧化氢催化分解反应速率常数的测定 分类:药学资料 标签: 化学 实验报告 过氧化氢 反应速率常数 教育 一、实验目的 (1)了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定方法。 (2)熟悉一级反应的特点,了解催化剂对反映速率的影响。 (3)掌握用图解计算法求反应速率常数。 二、实验用品 1、仪器 玻璃反应容器1个、水准瓶1个、50mL量气管1个、超级恒温槽1套、三通活塞1个、秒表1块、10mL量筒1个、5mL吸量管2支、胶管3m。 2、药品 质量分数为2%的H2O2溶液(新鲜配制)、0.1mol·L-1KI溶液。 三、实验原理与技术

过氧化氢很不稳定,在常温下的分解反应式为: H2O2→H2O+1/2O2(Ⅰ) 在KI作用下的分解反应机理为: H2O2+KI→KIO+ H2O (慢)(Ⅱ) KIO→KI+1/2O2 (快)(Ⅲ) (Ⅱ)式是H2O2分解的速控步骤,H2O2分解反应的反应速率方程为: -dc H2O2/d t=k′c H2O2·c KI (Ⅳ) 因为c KI近似不变,(Ⅳ)式可简化为: -dc H2O2/d t=k c H2O2 (Ⅴ) (其中k=k′c KI)。 H2O2的催化分解反应为一级反应,对(Ⅴ)式积分可得:ln(c/ c0)=-kt (Ⅵ) (其中c0为H2O2的初始浓度;c为反应至t时刻H2O2的浓度;k为H2O2的催化分解反应的速率常数)。 反应的半衰期为: t1/2= ln2/k=0.693/k (Ⅶ) 在等温等压条件下,在H2O2的分解反应中,氧气体积增长速率反映了H2O2的分解速率,本实验就是通过测定不同时刻放出的氧气的体积,间接地求出H2O2在相应时刻的浓度,这种方法称为物理法。 令ⅴ∞表示H2O2全部分解放出的O2的体积;ⅴt表示反应至t时刻放出的O2的体积;则由(Ⅰ)式可看出:

过氧化氢的分解

实验 过氧化氢的分解 一、 实验目的 1.测定H 2O 2分解反应的速率系数和半衰期。 2.熟悉一级反应的特点,了解温度和催化剂等因素对一级反应的影响。 3.学会用图解法求一级反应的速率系数。 二、 实验原理 过氧化氢是很不稳定的化合物,在没有催化剂作用时也能分解,但分解速度很慢。但加入催化剂时能促使H 2O 2较快分解,分解反应按下式进行: H 2O 2→H 2O+ 2 1O 2 (1) 在催化剂KI 作用下,H 2O 2分解反应的机理为: H 2O 2+KI →KIO+ H 2O (慢) (2) KIO →KI+ 2 1O 2 (快) (3) KI 与H 2O 2生成了中间产物KIO ,改变了反应的机理,使反应的活化能降低,反应加快。反应(2)较(3)慢得多,成为H 2O 2分解的控制步骤。 H 2O 2分解反应速率表示为: r = dt dc ) O H (22 反应速率方程为: dt dc ) O H (22=k ’c(H 2O 2)c(KI) (4) KI 在反应中不断再生,其浓度近似不变,这样(4)式可简化为: dt dc ) O H (22=kc(H 2O 2) (5) 其中,k=k ’c (KI),k 与催化剂浓度成正比。 由(5)式看出H 2O 2催化分解为一级反应,积分(5)式得:ln 0 c c = - kt (6) 式中:c 0——H 2O 2的初始浓度;c ——t 时刻H 2O 2的浓度。 一级反应半衰期t 2 1为: t 2 1= k 2ln = k 693.0 (7) 可见一级反应的半衰期与起始浓度无关,与反应速率系数成反比。本实验通过测定H 2O 2 分解时放出O 2的体积来求反应速率系数k 。从H 2O 2=== H 2O+ 2 1O 2中可看出在一定温度、一定 压力下反应所产生O 2的体积V 与消耗掉的H 2O 2浓度成正比,完全分解时放出O 2的体积V ∞与H 2O 2溶液初始浓度c 0成正比,其比例常数为定值,则c 0∝V ∞、c 0∝(V ∞-V)

冲刺2020高考生物实验突破专题:比较过氧化氢在不同条件下的分解(附答案及解析)

比较过氧化氢在不同条件下的分解 1、实验原理: H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+和肝脏研磨液中的过氧化氢酶的作用下加速分解。 2、实验过程和现象 实验结论:酶具有催化作用,同无机催化剂相比,其催化效率更高。 3、实验中变量的控制 变量:在实验过程中可以变化的因素。 自变量:实验过程中可以人为改变的变量,如上述实验中FeCl3溶液、肝脏研磨

液。 因变量:随着自变量的变化而变化的变量。如上述实验中H2O2分解速率。 无关变量:除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量,如试剂的用量、实验室温度等。 考点一:实验原理及操作过程注意事项 例一、(2018·廊坊高一上月考)关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验,下列叙述正确的是() A.实验中所用肝脏必须是新鲜的,若放置时间过长肝细胞内的过氧化氢会减少 B.实验中用到的滴管,必须先吸取氯化铁溶液再吸取肝脏研磨液,这样对实验结果影响较小 C.过氧化氢在温度高的环境中分解速度比常温下会加快 D.实验的自变量是试管中产生气泡数目的多少和卫生香的复燃情况 考点二:实验的变量分析技巧 例一、关于下图所示实验的叙述中,错误的是() A.甲装置是实验组,乙装置是对照组

B.H2O2溶液的浓度属于无关变量 C.乙试管产生气泡的速率比甲试管快 D.两支试管中H2O2溶液的体积应相同 例二、(2018·河北安平中学月考)在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,对实验的处理如表所示。下列有关分析不正确的是() A.上表实验涉及温度和催化剂种类两个自变量 B.试管2中没有加入任何试剂,应为空白对照组 C.试管4和试管1形成对照,可说明酶具有催化作用 D.若要研究酶的高效性,可选用实验组合试管3和试管4 易错点一:肝脏必须是新鲜的,过氧化氢酶是一种蛋白质,不新鲜的肝脏,酶的活性较低。 易错点二:肝脏要磨碎,充分研磨有助于过氧化氢酶从细胞中释放出来并与过氧化氢充分接触。 易错点三:滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时不能共用一个滴管。原因是少量酶混入FeCl3溶液中也会影响实验结果的准确性,导致得出错误的结论。

过氧化物酶、过氧化氢酶活性测定方法及试剂配制

过氧化物酶(POD )活性测定 【实验原理】 过氧化物酶广泛分布于植物的各个组织器官中,在有H 202存在条件下,过氧化物酶能使愈创木酚氧化,生成茶褐色的4-邻甲氧基苯酚,可用分光光度计测生成物的含量来测定活性。 【实验试剂】 愈创木酚、30%过氧化氢、20mmol/LKH2PO4、100mmol/L 磷酸缓冲液(pH6.0)、反应混合液[100mmol/L 磷酸缓冲液(Ph6.0)50mL ,加入愈创木酚28uL,加热搅拌,直至愈创木酚溶解,待溶液溶解冷却后,加入30%过氧化氢19uL ,混合均匀保存在冰箱中] 【方法步骤】 (1)、粗酶液的提取 称取小麦叶片0.25g ,加20mmol/LKH2PO4 2.5mL ,于研钵中研成匀浆,以4000r/min 离心10分钟,收集上清液保存在冷处,所得残渣再用20mmol/LKH2PO4 2.5mL 提取一次,全并两次上清液,所得的即为粗酶提取液(酶活性过高,稀释10倍)。 (2)、酶活性的测定 取试管3只,于一只中加入反应混合液3mL ,KH2PO41mL ,作为校零对照,另外三只中加入反应混合液3mL ,稀释后的酶液1mL (如表1),立即开启秒表,于分光光度计470nm 波长下测量OD 值,每隔1min 读数一次(4min )。以每分钟表示酶活性大小,将每分钟OD 值增加0.01定义为一个活力单位。 表1 紫外吸收法测定POD 酶活性配置表 4.结果计算 以每分钟吸光度变化值表示酶活性大小,即以 ΔA 470 /[min · g (鲜重) ]表示之。也可以用每 min 内 A 470 变化 0.01 为 1 个过氧化物酶活性单位( u )表示。 POD 总活性[u/g(FW)]= 式中:POD 总活性以酶单位每克鲜重表示。其中 △470=ACK-AE 比活力单位以酶单位每毫克蛋白表示。 ACK ——照光对照管的吸光度。 AE ——样品管的吸光度。 Vt ——样品液总体积,mL 。 FW t V . V A T ? ? ? ? 1 470 01 0 ?

过氧化氢分解影响因素分析

过氧化氢分解影响因素分析 一、过氧化氢的性能 过氧化氢又名双氧水,分子式为H2O2,结构式为H-O-O-H,相对分子质量为34.01。它是一弱酸性的无色透明液体,相对密度1.4067(25℃),溶点-0.41℃,沸点150.2℃,溶于水、醇、醚,不溶于石油,极不稳定,遇热、光、粗糙表面、重金属及其它杂质会引起分解,同时放出氧气和热量。在酸性条件下比较稳定,一般商品的过氧化氢溶液里都加有酸作为稳定剂。在温度稍高时,高浓度的过氧化氢能使有机物质燃烧,与二氧化锰相互作用能引起爆炸,不利于运输。过氧化氢具有较强的氧化能力,为强氧化剂,腐蚀性很强,贮存双氧水容器的材质只能用纯铝(>99.6%)、不锈钢、玻璃、陶瓷和聚乙烯塑料等。 二、过氧化氢的用途 过氧化氢是一种重要的无机化工原料和精细化工产品,含量一般有3%、30%、35%,有的甚至高达90%,常用的有30%或35%。过氧化氢广泛应用于化学品合成、纸浆、纸和纺织品的漂白(是一种优良的氧化漂白剂),金属矿物质处理、环保、电子及军工等领域。目前,我国双氧水的消费结构为纺织工业50%,造纸工业13%,化工23%,其他14%。 纺织工业:纺织工业中过氧化氢主要用于纺织品退浆、漂白,还原染料染色时显色。如纯棉织物、麻织物、皮毛及工艺品的漂白。 三、影响过氧化氢分解的因素 过氧化氢的分解受多种因素的影响。如:浓度、温度、PH值、重金属离子、酰胺类化合物、过氧化氢酶、其它物质。在氧化漂白过程中要综合地考虑,合理制定工艺,有效地控制其分解,充分地利用。 1、浓度:过氧化氢在较低浓度时,分解速率较慢,但随着浓度的升高,分解速率逐渐增大。当含量超过65%,温度稍高时,分解加剧,遇有机物还会容易引起爆炸,且不宜于运输和保存。 2、温度:过氧化氢受热和日光照射时分解速率加快,在温度为30℃以下时比较稳定,在70℃以上时,分解速率更快。因为过氧化氢商品中都加有稳定剂,过氧化氢的分解要超过其活化能时才能分解,因此当温度提高到一定程度后便加速分解,温度越高则分解越快。 过氧化氢分解生成水和放出氧气。 2H2O2→2H2O+O2↑+200kJ

试验八过氧化氢酶活力的测定

实验八过氧化氢酶活力的测定 一、实验目的 掌握过氧化氢酶活力测定的原理和方法。 二、实验原理 过氧化氢酶(catalase,CAT,EC1.11.1.6)普遍存在于植物的各种组织中,其活力大小与植物的代谢强度和抗寒、抗病能力有一定的联系,故常需进行测定。 过氧化氢酶能把过氧化氢分解成水和氧,其活力大小以一定时间内一定量的酶所分解的过氧化氢量来表示。被分解的过氧化氢量可用碘量法间接测定。当酶促反应进行一定时间后,终止反应,然后以钼酸铵作催化剂,使未被分解的过氧化氢与碘化钾反应放出游离碘,再用硫代硫酸钠滴定碘。其反应为: 过氧化氢酶 2H2O22H2O+O2 钼酸铵 H2O2+2KI+H2SO4I2+K2SO4+2H2O I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6 反应完后,以样品溶液和空白溶液的滴定值之差求出被酶分解的过氧化氢量,即可计算出酶的活力。 三、仪器、试剂和材料 1.仪器:天平,研钵,容量瓶,恒温水浴,移液管,三角瓶,滴定管。 2.试剂: (1)0.01mol/L的过氧化氢溶液; (2)1.8mol/L的硫酸溶液; (3)10%钼酸铵溶液; (4)0.02mol/L硫代硫酸钠溶液; (5)1%的淀粉溶液; (6)20%的碘化钾溶液; (7)碳酸钙粉末。 3、材料 油麦菜 四、操作步骤 1.酶液提取 称取新鲜油麦菜0.25g,剪碎置研钵中,加入0.1g碳酸钙和2mL水研磨成匀浆,用漏斗移入50mL的容量瓶,研钵用少量的水冲洗,冲洗液也一并移入容量瓶中,然后用水定容。摇荡片刻,静置澄清后吸取20.0mL上清液至100ml容

量瓶中,加水定容,摇匀后备用。 2.酶促反应 取三个100mL三角瓶编号,向各瓶准确加入稀释后的酶液10.0ml,随即在3号瓶中加入1.8mol/L硫酸5.0ml以终止酶的活力,作为空白溶液。各瓶均加入5.0mL0.01mol/L过氧化氢溶液,每加一瓶即摇匀并开始记时。5min(必须准确)后立即向1、2号瓶各加5.0mL1.8mol/L硫酸溶液。 3.滴定 各瓶分别加入1.0mL20%的碘化钾溶液和3滴钼酸铵溶液,然后依次用0.02mol/L的硫代硫酸钠滴定,滴定至溶液淡黄色后加入5滴1%的淀粉溶液,再继续滴定至蓝色消失即到终点,记下各瓶消耗的硫代硫酸钠的体积。 五、结果处理与分析 1.按国际酶活力单位计算 被分解的过氧化氢量(μmol)=1/2×V Na2S2O3(空白滴定值-样品测定值)(mL)×10-3×0.02×106 被分解的过氧化氢量(μmol)×酶液稀释倍数过氧化氢酶活力(U)=--------------------------------------------------------------- 时间(min)×样品重量(g)2.酶活力的习惯计算法 被分解的过氧化氢量(mg)=V Na2S2O3(空白滴定值-样品滴定值)(mL)×0.02×1/2×34.02 被分解的过氧化氢量(mg)x酶液稀释倍数过氧化氢酶活力=--------------------------------------------------------------- 样品重量(g)x时间(min) 其中0.02为硫代硫酸钠的物质的量浓度,34.02是过氧化氢的摩尔质量。 【注意事项】 酶促反应时间必须严格控制。 【思考题】 查阅文献,说明测定过氧化氢酶活力的方法有哪些,原理各是什么? 【参考资料】 郭蔼光,郭泽坤.生物化学实验技术.北京:高等教育出版社,2007:77-79.

过氧化氢酶米氏常数的测定

过氧化氢酶米氏常数的测定 傅璐121140012 一、实验目的 1. 了解米氏常数的测定方法 2. 学习提取生物组织中的酶 二、实验原理 1.米氏反应动力学 (Michaelis-Menten Equation): 米氏方程 2.米氏常数的意义: ①反映酶的种类:Km是一种酶的特征常数,只与酶的种类有关,与酶浓度、 底物浓度无关。 ②米氏常数是酶促反应达到最大反应速度Vmax一半时的底物浓度。其数值大 小反映了酶与底物之间的亲和力:Km值越大,亲和力越弱,反之Km值越小,亲和能力越强。 ③Km可用来判断酶(多功能酶)的最适底物:Km值最小的酶促反应对应底物 就是该酶的最适底物。 3.米氏常数的求法: 该方法的缺点是难以确定最大 反应速度Vmax。

该作图法应用最广。但在低浓度是v值误差较大,在[S]等差值实验时作图点较集中于纵轴。因此在设计底物浓度时,最好将1/[S]配成等差数列,这样可使点距较为平均,再配以最小二乘回归法,就可以得到较为准确的结果。 此法优点是横轴上点分布均匀,缺点是1/v会放大误差,同时对底物浓度的选择有要求。[S]<>Km时直线将在原点附近与轴相交。 4.氧化酶:生物体内重要的三种氧化酶类,其作用均是消除体内自由基: ①POD:过氧化物酶 ②SOD:超氧化物歧化酶 ③CAT:;过氧化氢酶 5.过氧化氢酶的作用: 植物体内活性氧代谢加强而使过氧化氢发生积累。过氧化氢可进行一步生成氢氧自由基。氢氧自由基是化学性质最活泼的活性氧,可以直接或间接地氧化细胞内核酸、蛋白质等生物大分子,并且有非常高的速度常数,破坏性极强,可使细胞膜遭受损害,加速细胞的衰老和解体。过氧化氢酶(catalase,CAT)可以清除过氧化氢、分解氢氧自由基,保护机体细胞稳定的内环境及细胞的正常生活,因此CAT是植物体内重要的酶促防御系统之一,其活性高低与植物的抗逆性密切相关。 6.过氧化氢酶活力的测定方法:

实验2 过氧化氢分解反应动力学-不标定浓度

实验二 过氧化氢分解反应动力学 一、实验目的: 1.熟悉一级反应特点,了解反应物浓度、温度、催化剂等因素对一级反应速度的影响。 2.用静态法测定H 2O 2分解反应的速度常数和半衰期。 3.掌握量气技术,学会用图解计算法求出一级反应的速度常数。 二、实验原理: 凡是反应速度只与反应浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。实验证明,过氧化氢的反应机理为一级反应。 化学反应速度取决于反应物的浓度、温度、反应压力、催化剂、搅拌速度等许多因素。 过氧化氢在没有催化剂存在时,分解反应进行的很慢。许多催化剂如Pt 、Ag 、MnO 2、FeCl 3、碘化物等都能加速H 2O 2分解。 过氧化氢分解反应的化学计量式如下: H 2O 2(l) = H 2O(l) + 1/2O 2(g) 若以KI 为催化剂,在KI 作用下催化分解步骤为: KI(l) + H 2O 2(l) = KIO + H 2O(l) (慢) KIO = KI(l) + 1/2O 2(g) 由于第一步的速率比第二步慢得多,所以,第一步为反应的控制步骤。因而可以假定其反应的速率方程式为: -dc A /dt =k ’c KI c A 式中,c A 为反应系统中反应到t 时刻H 2O 2浓度,因KI 在反应过程中浓度不变,故上式可简化为 - dc A /dt = kc A (2.1) 式中k=k ’c KI , 将上式分离变量积分: 当 t=0 时, C A =C 0 ; t=t 时, C A =C t ; 定积分式为: ? ?=-t C C t A A k d t c dc 00 (2.2)

积分结果: 0ln ln c kt c t +-= (2.3) 式是t c t ~ln 的直线方程。反应进行过程中,测定不同时刻 t 时反应系统中H 2O 2的浓度c t ,取得若干组c t 、t 的数据后,以lnc t 对t 作图,得一直线,表明该反应为一级反应(准一级反应),直线斜率为-k 。 在H 2O 2催化分解过程中t 时刻H 2O 2的浓度可通过测量相应的时间内分解放出的氧气的体积得出。放出的氧气的体积与分解了的H 2O 2的量成正比,其比例系数为定值。令V f 表示H 2O 2全部分解放出的氧气的体积,V t 表示H 2O 2在t 时刻分解放出的氧气体积,则: f O H O O H V RTV P V n c ?= = 2 2 002222 ; ()t f O H O O H t t t V V RTV P V n n c c c -?=-= -=2 2' 0'02222 c o ∝V f , c t ∝ (V f -V t ) 将上述关系代入(14.3)式,得: ln (V f -V t )= - kt + ln V f (2.4) 如果以ln (V f -V t )对t 作图得一直线,即验证是一级反应;由直线斜率m 可求出速率常数k ,m = - k 。 (2.4)为ln (V f -V t )~ t 的直线方程,式中V f 为H 2O 2全部分解放出的氧气体积,反应温度及KI 浓度一定时,它不随时间改变。实验过程中只需要测定反应进行的不同时刻t 时H 2O 2分解放出的氧气体积V t (若干个数据)和反应终了时H 2O 2全部分解放出的氧气体积V f (一个数据),以ln (V f -V t )对t 作图得一直线,直线斜率为-k ,用作图法可求出反应速率常数k 。 V f 可采用下面两种方法来求得: (a )外推法:以1/t 为横坐标,对V t 作图,将直线外推至1/t =0,其截距即V f 。 (b )加热法:在测定若干个V t 数据后,将H 2O 2加热至50—60℃约15分钟,可认为H 2O 2已基本分解完毕,待溶液冷却到实验温度时,读出量气管读数即为V f ,同学们可自择二者之一,与滴定结果作对照。 当02 1 c c t =时,t 可用t 1/2表示,即为反应的半衰期. 由(2.3)式变换得:

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