【实验】比较过氧化氢在不同条件下的分解
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第1节 降低化学反应活化能的酶第1课时 酶的作用和本质学习目标1.说出细胞代谢离不开酶的原因(重点)。
2.概述酶的作用和本质(重点)。
3.通过对有关酶实验的分析,学会控制实验的变量和设置对照实验(难点)。
|基础知识|一、酶在细胞代谢中的作用 1.细胞代谢 (1)场所:细胞中。
(2)实质:各种化学反应的总称。
(3)意义:细胞生命活动的基础。
2.比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验原理2H 2O 2――――――――――→水浴加热或FeCl 3溶液或过氧化氢酶2H 2O +O 2。
二、酶的作用原理及本质 1.作用原理(1)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃所需要的能量。
(2)作用机制:降低化学反应活化能。
(3)意义:使细胞代谢能在温和条件下快速进行。
2.酶的本质(1)产生场所:活细胞。
(2)本质:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA 。
|自查自纠|1.酶是具有催化作用的化合物。
( )2.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物。
( ) 3.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。
( ) 4.酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。
( )5.酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质,酶的催化作用既可发生在细胞内,也可以发生在细胞外。
( )6.酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。
( )答案 1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.×|图解图说|★毕希纳将酵母细胞研磨后,过滤得不含酵母细胞的提取液;在这些提取液中加入葡萄糖,一段时间后,发现糖液发酵变成了酒。
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________实验中为什么要选用新鲜的肝脏进行充分的研磨?提示:新鲜的猪肝中含有较多的过氧化氢酶。
酶1.滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解及滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率均涉及“降低化学反应活化能”原理。
(√) 2.同无机催化剂相比,酶所提供的活化能更多,因而催化效率更高。
(×)提示:酶具有催化作用的原理是降低化学反应的活化能,不是提供活化能。
3.过酸、过碱或温度过高,都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
(√) 4.酶活性受温度、pH、底物浓度及酶量的影响。
(×)提示:底物浓度、酶量不影响酶的活性。
5.同一个体各种体细胞中酶的种类相同、数量不同,代谢不同。
(×)提示:同一个体各种体细胞中酶的种类不一定相同。
6.用淀粉和淀粉酶探究温度对酶活性的影响时,既可用碘液也可用斐林试剂作为检测试剂。
(×)提示:探究温度对酶活性的影响时选用斐林试剂作为检测试剂需要水浴加热,会改变实验温度。
7.探究胃蛋白酶的最适pH时,将其加入蛋清中再加入缓冲液。
(×)提示:应先加缓冲液再加蛋清。
8.探究温度对酶活性的影响时,将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温。
(×)提示:应将酶与底物分别在设定的温度下保温,然后混合。
ATP1.一个ATP中含有两个高能磷酸键,且都容易形成和水解。
(×)提示:ATP中远离腺苷的那个高能磷酸键更容易形成和水解。
2.酶催化的化学反应都需要ATP。
(×)提示:酶催化的化学反应不一定需要ATP,如放能反应。
3.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。
(√) 4.人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。
(×)提示:人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量能够达到动态平衡。
5.细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体。
(×)提示:细胞质中消耗的ATP可来源于线粒体,也可来源于细胞质基质,叶绿体中产生的ATP只用于暗反应。
6.有氧条件下,植物根尖细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP。
高中生物猪肝实验
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、实验原理:
新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶,根据酶的专一性,可知其可以催化过氧化氢分解成水和氧。
三、实验材料:
质量分数为20%的猪肝研磨液,新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,质量分数为3.5%的FeCl3溶液
四、实验用具:
量筒,试管,滴管,试管夹,试管架,卫生香,火柴,酒精灯,大烧杯,石棉网,温度计
五、方法步骤:
1、取4支洁净试管,分别编号1,2,3,4,向试管内分别加入2ml过氧化氢溶液。
2、将2号试管放在90℃左右的水浴中加热,观察气泡情况,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,观察哪支试管产生的气泡多。
4、2至3min后,将点燃的卫生香分别放在3、4号试管内液面的上方,观察哪支试管中的卫生香燃烧更猛烈。
六、实验结论:
1、加热能促进H2O2的分解,提高反应速率;
2、酶有催化作用,与无机催化剂相比,酶具有高效性。
第1节降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质【学习目标】1、酶在细胞代谢中的作用和本质2、学会控制自变量,观察和检测因变量的方法【自学感知】(一)细胞代谢的概念:中每时每刻都进行着许多(二)酶在细胞代谢中的作用1、实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理:加热、FeCl3中的以及肝脏研磨液中的均可影响过氧化氢分解为和(2)实验材料:①的体积分数为3%的,质量分数为3.5%的②的质量分数为20%的思考:①实验中过氧化氢要用新配制的原因是②选用的肝脏必须是新鲜的原因是(3)实验过程及实验结果试管编号 1 2 3 4方法步骤加入物质各加入2mL过氧化氢溶液处理不处理观察气泡产生情况观察卫生香燃烧情况实验结果回答课本实验中的讨论题(4)实验结论:2、控制变量与对照实验(1)自变量:实验中的变量。
因变量:随而变化的变量。
无关变量:除自变量外,实验过程中可能还会存在一些,对造成影响(2)对照实验:除了以外,其余因素都叫做对照实验。
对照实验一般要设置和组(3)据“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验回答:①试管1和试管2为对照实验:自变量是,因变量是无关变量是(列举两个)。
对照组为试管②试管1、试管3和试管4为对照实验:自变量是,因变量是,对照组为试管3、酶的作用、作用原理及意义(1)酶具有作用(2)作用原理:降低化学反应的①活化能:分子从转变为容易发生化学反应的状态所需要的能量。
②和无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而更高。
(3)意义:使细胞代谢在条件下快速进行。
(三)酶的本质1、探索历程(1)巴斯德之前:发酵是一个纯化学过程,与生命活动无关(2)巴斯德:发酵是由于酵母菌的存在(3)李比希:发酵是酵母菌中的某些物质在酵母菌死亡并裂解后发挥作用(4)毕希纳:从酵母菌获得了含有酶的提取液,未进行分离鉴定(5)萨姆纳:提取出了脲酶,并证明为蛋白质(6)切赫和奥特曼:发现少数RNA页具有生物催化作用2、酶的本质(1)化学本质:(2)产生的场所(细胞内/外),合成的细胞器:(3)发挥作用的场所(细胞内/外)。
过氧化氢分解条件
过氧化氢分解是一种常用的氧化还原反应,它可以将有机物质分解成氢气和氧气。
过氧化氢分解反应是一种非常有效的氧化还原反应,它可以将有机物质分解成氢气和氧气,从而达到净化的目的。
过氧化氢分解的条件非常严格,首先,必须使用高浓度的过氧化氢,其浓度一
般在30-50%之间,其次,必须在高温下进行反应,温度一般在80-100℃之间,最后,必须在酸性条件下进行反应,pH值一般在3-5之间。
过氧化氢分解反应的应用非常广泛,它可以用来净化水,去除水中的有机物质,也可以用来净化空气,去除空气中的有机物质,还可以用来净化土壤,去除土壤中的有机物质。
总之,过氧化氢分解是一种非常有效的氧化还原反应,它可以将有机物质分解
成氢气和氧气,从而达到净化的目的,它的条件非常严格,应用非常广泛,是一种非常有效的净化方法。
第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶多酶片、加酶洗衣粉……【阐述概念】阐述细胞代谢概念导入对酶的学习。
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。
细胞代谢是细胞生命活动的基础,但细胞代谢中也会产生代谢废物,甚至会产生对细胞有害的物质,如过氧化氢。
幸而细胞中含有另一种物质,能将过氧化氢及时分解为氧气和水,这种物质就是过氧化氢酶。
【布置任务】任务一:比较过氧化氢在不同条件下的分解实验实验目的:通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解酶的作用和意义。
实验原理:2H2O2在一定反应条件下产生2H2O+O2阐明不同的反应条件:条件1:加热是化学反应常见的条件条件2:Fe3+是无机催化剂条件3:新鲜肝脏中含有过氧化氢酶播放比较过氧化氢在不同条件下的分解实验视频。
让学生根据提供的实验材料用具,按照“探究·实践”中的方法步骤,小组成员分工协作完成“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,列表让学生记录过氧化氢在不同条件下的分解实验结果,并交流讨论实验结果。
提出问题:如果1-3号试管现象正常,4号试管没有大量气泡产生,请学生分析原因可能是什么?结合实验学生分小组讨论以下问题:(1)如何判断过氧化氢被分解的快慢?观察单位时间内产生气泡的多少或观察带火星的卫生香的复燃情况。
(2)对实验结果分析①与1号试管相比,2号试管产生的气泡多,这一现象说明什么?加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率。
②1、4号试管对照说明什么?酶具有催化作用。
③1、3、4(或3、4)号试管对照说明什么?与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
(3)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?最终产生的氧气一样多,因为几支试管的过氧化氢溶液的体积和浓度都相同。
结合“科学方法”的文字资料,引导学生获得自变量、因变量和无关变量的概念及什么是对照实验。
自变量:人为控制的对实验对象进行处理的因素。
因变量:因自变量改变而变化的变量。
探究酶的特性及影响酶活性的因素1、酶的高效性——比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验过程及现象:采取对照实验证明酶的高效性,将酶与无机催化剂进行比较:(2)注意事项:①实验时必须用新鲜的、刚从活的动物体中取出的肝脏做实验材料。
如果肝脏不新鲜,肝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,使组织中酶分子的数量减少且活性降低;(2)实验中使用肝脏得研磨液,可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积,从而加速过氧化氢的分解;(3)滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管,因为酶的催化具有微量、高效性,少量酶带入FeCl3溶液中就会影响实验结果的准确性。
(3)实验中的理论分析:酶具有高效性的机理是其能够显著降低反应活化能,缩短反应达到平衡点的时间,并使细胞代谢在温和条件下快速进行。
2、探究影响酶活性的因素——温度对酶活性的影响(1)探究温度对酶活性的影响时,应设置一定的温度梯度,观察不同温度对酶活性的影响:反映了低温条件下酶活性降低、高温条件下酶失活,而在适宜温度下酶具有较高活性。
(2)探究温度对酶活性的影响的实验中应注意的问题:①实验程序中,步骤2、3一定不能颠倒,否则实验会失败;②本实验不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢的分解实验,因为过氧化氢在加热条件下即使没有酶的作用分解也会加快;③当利用淀粉酶催化淀粉水解来探究温度对酶活性的影响时,不宜选用斐林试剂作为检测试剂:斐林试剂检测还原糖的过程中需要水浴加热,会对实验温度造成干扰。
3、探究影响酶活性的因素——pH对酶活性的影响(1)探究pH对酶活性的影响时,应设置一定的pH值梯度,观察不同pH对酶活性的影响:过酸、过碱条件下酶失活,而在中性条件下酶活性较高的现象。
(2)探究pH对酶活性的影响的实验中应注意的问题:①实验程序中,步骤2、3一定不能颠倒,否则实验失败;②本实验中也可将过氧化氢酶和过氧化氢分别调至同一PH再混合,以保证反应一开始便达到预设pH;③本实验不宜选用淀粉酶催化淀粉水解的实验,因为淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。
专练17比较过氧化氢在不同条件下的分解1.下列关于一定量的H2O2溶液分别在加热、加FeCl3溶液、加H2O2酶条件下的分解反应的叙述,正确的是()A.都能增加产物的量B.都能为反应提供能量C.都能降低反应的活化能D.都能使反应速率加快2.下图实验装置为探究土豆片中H2O2酶具有催化作用的实验,对其产生的现象及推测叙述中,错误的是()A.H2O2溶液的浓度为该实验的无关变量B.应设置煮熟的土豆片代替新鲜土豆片做对照实验C.一段时间后气体量不再增加的原因一定是H2O2酶被消耗而大量减少D.如果把土豆片改为土豆研磨液产生的气泡速率会更快3.在各小型圆底烧瓶内分别盛相同体积、相同浓度的H2O2溶液,并向各烧瓶中迅速加入等量的如图所示的物质,同时用相同的小气球紧包住烧瓶口,迅速将烧瓶沉于烧杯底部的同一位置(实验操作合理且正确)。
下列相关分析正确的是()A.图1中烧瓶最先浮起B.图2与图3所示实验对比,可说明酶具有高效性C.图4中,沉入烧杯底部的烧瓶一定不能浮起D.可利用图1或图3所示装置探究温度对酶活性的影响4.取5支试管分别加入2 mL 0.5 mol/L过氧化氢溶液,进行如下实验,根据实验内容,下列说法正确的是()A.说明酶具有高效性的是3号和4号实验B.1号和3号对照不能说明酶有专一性C.各组实验都不能体现酶的活性与温度之间的关系D.3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响5.如图表示在不同条件下,酶催化反应的速率(或生成物量)变化。
下列有关叙述中,不正确的是()A.图①虚线可表示酶量增加一倍时,底物浓度和反应速率的关系B.图②虚线表示增加酶浓度,其他条件不变时,生成物量与反应时间的关系C.图③不能表示在反应开始后的一段时间内,反应速率与时间的关系D.若图②中的实线表示Fe3+的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率6.某同学欲通过下图所示的装置进行探究影响酶促反应速率因素的实验,下列分析错误的是()A.滤纸片上需附有过氧化氢酶B.酶促反应速率可用滤纸片从烧杯底部到浮出液面的时间(即t3-t2)来表示C.可通过设置不同pH的过氧化氢溶液来探究pH对酶活性的影响D.为了提高实验的准确性,每个烧杯中需放多个滤纸片。
降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质 1.酶在细胞代谢中的作用(1)细胞代谢⎩⎪⎨⎪⎧场所:细胞实质:各种化学反应的总称(2)实验——比较过氧化氢在不同条件下的分解。
①实验设计与原理:}H 2O 2+ 水浴加热Fe 3+过氧化氢酶 ―→H 2O +O 2②实验过程和现象:[填表]1. 细胞代谢是细胞中化学反应的总称。
2.酶是生物催化剂,其催化原理是降低化学反应的活化能。
3.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是 RNA 。
4.酶的特性是高效性、专一性和作用条件的温和性。
5.酶具有高效性的原因是:与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。
6.过酸、过碱或温度过高,都会使酶因空间结构被破坏而失活。
7.在一定的低温下,酶的活性被抑制,但空间结构稳定,在适宜温度下其活性可恢复。
③实验结论:酶具有催化作用,同无机催化剂相比,催化的效率更高。
2.酶的作用原理和概念(1)作用原理:①活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
②作用机制:同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
③结果:由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和条件下快速进行。
(2)酶的概念:酶产生场所活细胞内生理作用催化作用化学本质绝大多数是蛋白质,少数是RNA二、酶的特性1.连线酶的特性及原因[连线]2.温度和pH对酶活性的影响[填表]1.判断下列叙述的正误(1)酶的作用是为化学反应提供能量(×)(2)同无机催化剂相比,酶催化效率更高的原因是酶降低活化能的作用更显著(√)(3)酶是活细胞产生的,只能在细胞内起作用(×)(4)所有的酶都是在核糖体上合成的(×)2.下列有关酶的叙述,其中正确的是( )A.酶提供了使反应能进行所必需的活化能B.酶在催化反应时与温度和pH有关,而酶的活性与温度和pH无关C.若酶的空间结构被破坏,则其活性就会丧失D.一个酶分子只能起一次催化作用解析:选C 酶的作用机理是降低化学反应的活化能,不是提供能量;酶的催化作用与酶的活性受温度、pH、酶浓度、底物浓度、抑制剂、激活剂等多种因素的影响;酶的空间结构被破坏,酶会发生永久性失活;酶可以多次重复利用。
一、实验目的1. 了解过氧化氢的物理性质和化学性质。
2. 探究过氧化氢在不同条件下的分解反应。
3. 通过实验,掌握实验操作技能和实验数据分析方法。
二、实验原理过氧化氢(H2O2)是一种无色、无味、具有刺激性气味的液体,化学式为H2O2。
过氧化氢在常温下分解,生成水和氧气,反应方程式为:2H2O2 → 2H2O + O2↑。
本实验通过观察过氧化氢在不同条件下的分解反应,了解其化学性质,并探究影响分解反应速率的因素。
三、实验器材1. 过氧化氢溶液(浓度约为3%)2. 稀硫酸3. 稀氢氧化钠溶液4. 氯化铁溶液5. 氯化铜溶液6. 硫酸铜溶液7. 硫酸亚铁溶液8. 试管9. 滴管10. 带火星的木条11. 秒表12. 水浴锅13. 温度计四、实验步骤1. 观察过氧化氢溶液的物理性质:取少量过氧化氢溶液于试管中,观察其颜色、气味等物理性质。
2. 探究温度对过氧化氢分解反应的影响:取等量的过氧化氢溶液分别置于不同温度的水浴锅中,记录分解反应产生氧气的速率。
3. 探究催化剂对过氧化氢分解反应的影响:取等量的过氧化氢溶液,分别加入氯化铁溶液、氯化铜溶液、硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液,观察分解反应速率的变化。
4. 探究氢离子、氢氧根离子对过氧化氢分解反应的影响:取等量的过氧化氢溶液,分别加入稀硫酸、稀氢氧化钠溶液,观察分解反应速率的变化。
5. 氧气的检验:将带火星的木条伸入试管中,观察氧气是否能使木条复燃。
五、实验现象1. 过氧化氢溶液为无色、无味液体,具有刺激性气味。
2. 随着温度升高,过氧化氢分解反应速率加快。
3. 加入氯化铁溶液、氯化铜溶液、硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液后,过氧化氢分解反应速率明显加快。
4. 加入稀硫酸后,过氧化氢分解反应速率加快;加入稀氢氧化钠溶液后,过氧化氢分解反应速率减慢。
5. 氧气能使带火星的木条复燃。
六、实验结论1. 过氧化氢为无色、无味液体,具有刺激性气味。
2. 温度升高,过氧化氢分解反应速率加快。
【实验】比较过氧化氢在不同条件下的分解
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目的要求:1.进行比较过氧化氢在不同条件下分解的实验。
2.说出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。
实验原理:新鲜的肝脏中含有较多的过氧化氢酶,过氧化氢酶可以催化过氧化氢分解为水和氧气。
过氧化氢酶在不同的温度下催化效率不同。
FeCl3
溶液中的Fe3+也对过氧化氢具有催化作用,但催化效率要低很多。
材料:新鲜的质量分数为20%的肝脏(如猪肝、鸡肝)研磨液。
用具:量筒,试管,滴管,试管架,卫生香,火柴,酒精灯,试管夹,大烧杯,三脚架,石棉网,温度计。
试剂:新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,质量分数为3.5%的FeCl3溶液。
方法步骤:(1)取4支洁净的试管,分别编上序号1、2、3、4,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,仔细观察哪支试管产生的气泡多。
(4)2~3 min后,将点燃的卫生香分别放入3、4号两支试管内液面的上方,观察哪支试管中的卫生香燃烧猛烈。
预习内容
1.细胞中每时每刻都进行着许多,统称为细胞代谢。
2.实验过程中可以变化的因素称为。
其中人为改变的变量称为,随着自变量的变化而变化的变量称做,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。
除一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做,它一般设置组和组。
探究、合作、展示
1、什么是自变量?本实验中哪些变量是自变量?如何控制自变量?
2、什么是因变量?如何准确理解本实验中的因变量?
3、什么是无关变量?本实验中哪些变量是无关变量?如何控制无关变量对本
实验结果的影响?
4、比较1号和2号实验,谁是实验组?谁是对照组?从二者的比较中得出什么结论?如果没有对照组能得出这个结论吗?
5、比较3号和4号实验,谁是实验组?谁是对照组?比较这两组实验可以说
明什么问题?
6、上述四组实验中,哪一组实验更接近人体细胞内的实际情况?这四组实验说明了什么问题?
当堂检测
完成实验报告册
教学反思。