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)

高考生物实验突破：专题05 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【答案】 C【解析】肝脏放置时间过长，过氧化氢酶会分解失活，A错误；吸取氯化铁溶液和吸取肝脏研磨液的滴管不能混用，B错误；过氧化氢在高温条件下分解速率会加快，C正确；试管中产生气泡数目的多少和卫生香的复燃情况是因变量，D错误。

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【答案】 A【解析】本题考查的是探究过氧化氢酶生理作用的相关实验。

用新鲜肝脏研磨液处理的为实验组，加清水的为对照组，其他的变量，如H2O2溶液的浓度等引起反应速率改变的变量称为无关变量，应遵守等量原则。

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。

实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解目的要求：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。

实验材料：新鲜的质量分数为20%的肝脏（如猪肝、鸡肝）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。

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、温度计实验原理：新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。

经计算，质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比，每滴FeCl3溶液的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。

比较过氧化氢在常温、加热、滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液的条件下，比较过氧化氢的分解产生的气泡数或者观察带火星的木条复燃的情况，来分析不同条件下的过氧化氢的分解情况。

变量控制：自变量因变量方法步骤：1、取4支洁净的试管，分别编上序号ABCD，向各试管中分别加入2ml过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。

(1) B、C、D号试管与A号试管对比说明。

(2)C号试管和D号试管对比说明。

(3)CD号试管和B号试管对比说明。

说明：对照实验中的自变量应具有单一性，即遵循单一变量原则，只有这样才能保证实验结果的正确性，增强实验结论的说服力。

注意：①实验时要选用新鲜的肝脏作材料，否则肝细胞中的过氧化氢酶等有机物会部分分解，从而影响实验的准确性。

②肝脏要制成研磨液。

研磨后的肝脏能与试管中的过氧化氢充分接触，加速过氧化氢的分解。

实验设置原则：单一变量原则、 、 。

巩固练习：已知222222H O H O O =+↑，可以通过观察反应过程中O 2的生成速度（即气泡从溶液中释放的速度）来判断H 2O 2分解反应的速度。

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H 2O 2溶液，蒸馏水，3.5%3FeCl 溶液，0.01%的过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。

【实验】比较过氧化氢在不同条件下的分解编制：审核：年级：高一编号：06 使用日期：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。

比较过氧化氢在不同条件下的分解一、学习目标学习探索酶的催化效率的方法；探索过氧化氢酶和Fe 3+催化效率的高低；知道酶在什么部位获得；能用科学术语表达生物现象，养成事实求是的科学态度。

这个实验需要你尝试着收集证据，并根据证据作出合理判断；同时试着用数学的方法处理和解释数据。

二、观察与思考生活中因外伤造成伤口时，可以用双氧水进行消毒，你知道什么是双氧水吗？它就是过氧化氢的水溶液，看起来像水一样无色透明，当你把它涂在伤口上时会出现白色的泡沫，这些白色的泡沫就是过氧化氢分解产生的氧气。

Fe 3+是催化过氧化氢的分解得无机催化剂，动物肝脏中的过氧化氢酶也能催化过氧化氢分解，谁的催化效率更高呢？（一）提出问题（二）猜想与假设（三）交流、讨论（对猜想与假设进行交流讨论）三、设计与交流（根据实验原理，选择实验器材（仪器和药品），列出具体实验步骤，设计自己或小组的实验方案）① 实验方案◆ 我的设计 ② 实验器材（仪器与药品）③ 实验步骤或① 实验方案◆ 小组设计 ② 实验器材（仪器与药品）③ 实验步骤四、实验解析（一）实验原理新鲜的肝脏中有较多的过氧化氢酶，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。

温馨提示：每滴质量分数为3.5%的FeCl 3溶液中的Fe 3+数，大约是每滴质量分数为20%的肝H 2O 2 Fe 3+ 过氧化氢酶H 2O 2 + O 2脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。

（二）主要实验材料：①新鲜的质量分数为20%的肝脏（如猪肝、鸡肝）研磨液；②质量分数为3.5%的FeCl3溶液；③新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液；④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。

（三）方法与步骤（按下表添加试剂）（四）注意事项1.H2O2溶液有一定的腐蚀作用。

用量筒量取H2O2溶液时请小心，切勿将H2O2溅在皮肤上或者衣服上，一旦发生要马上用大量清水冲洗。

专题05 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【答案】C【解析】肝脏放置时间过长，过氧化氢酶会分解失活，A错误；吸取氯化铁溶液和吸取肝脏研磨液的滴管不能混用，B错误；过氧化氢在高温条件下分解速率会加快，C正确；试管中产生气泡数目的多少和卫生香的复燃情况是因变量，D错误。

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【答案】A【解析】本题考查的是探究过氧化氢酶生理作用的相关实验。

用新鲜肝脏研磨液处理的为实验组，加清水的为对照组，其他的变量，如H2O2溶液的浓度等引起反应速率改变的变量称为无关变量，应遵守等量原则。

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。

【实验6】比较过氧化氢在不同条件下的分解活动目标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。

背景资料1．相关知识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。

酶在化学反应中的作用本质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．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。

3．实验设计和意义基于以上事实，本实验共设置了4组小实验（见下表）。

编号处理情况图示组别现象1号常温对照组过氧化氢的分解速率十分缓慢（难以观察到气泡的产生）2号高温（90 ℃）水浴实验组过氧化氢分解速率加快，有大量小气泡产生3号常温，加入FeCl3溶液实验组与2号试管相比，有更多的气泡产生4号常温，加入过氧化氢酶溶液实验组3号试管相比，气泡大并且产生的速率快说明：2号和1号的对照实验说明，温度升高有助于过氧化氢的分解，但细胞内不可能存在高温条件；3号、4号未经加热也有大量气泡产生，说明催化剂能降低化学反应的活化能，能加快化学反应的速率；4号和3号的实验现象相对比说明，在相同的常温条件下，酶的催化效率远远高于无机催化剂的催化效率由以上分析可知，酶在常温下催化效率很高。

酶催化所需的条件和所产生的效果正是人体细胞所能提供的条件和所需要的效果，同时也说明了酶的高效性，这是本实验要达到的目标。

本实验设置的4组小实验有助于培养学生设置对照实验和控制实验变量的能力。

操作指南1．材料新鲜的质量分数为20%的肝脏（如猪肝、鸡肝）研磨液。

实验比较过氧化氢在不同条件下的分解设计思路实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”是非常重要的一个实验，也是我校学生能在实验室做的为数不多的实验之一。

通过做实验，学生可锻炼动手能力，同时还能体会对照实验应该遵循的设计原则。

不仅如此，还可以利用本实验的原料来拓宽实验的内容，如可以探究酸碱度对酶活性的影响、温度对酶活性的影响、酶浓度对催化效率的影响等，让学生通过观察得出实验结论，比照本宣科直接讲授相关知识效果要好地多。

过氧化氢是动物细胞代谢中产生的有害物质，动物细胞中的过氧化氢酶可将其分解为氧气和水，那么植物细胞在代谢过程中是否也会产生过氧化氢，如果产生，植物细胞中是否存在过氧化氢酶呢？实验室准备了常见的苹果和马铃薯，让学生进行探究实验，还启发学生思考：利用这些实验材料还可以做哪些实验？拓展了学生的想象空间。

教材分析本节课结合学生的认知规律，设计了三个不同的实验。

实验一“比较过氧化氢在不同条件下的分解”，实验二是“探究酸碱度对酶活性的影响”，实验三是利用学生从实验一中学到的知识来“检测马铃薯与苹果细胞中是否含有过氧化氢酶”。

通过本实验的探究过程，能调动学生的思维能力，锻炼学生的动手操作能力，利用有限的实验条件和材料来发挥学生的主观能动性，教学目标1．知识目标进行有关实验和探究，掌握对照实验的原理，学会控制自变量、观察和检测因变量、怎样控制无关变量，如何分析实验结果和得出实验结论。

2．能力目标通过学生的实验活动，使学生掌握科学探究的程序和方法，培养学生的思维能力和动手实践能力。

3．情感态度价值观通过对酶的作用极其特性的探究，培养学生勇于探索、敢于创新的精神。

教学重点、难点1．教学重点酶的作用、特性，实验能力和探究能力的培养。

2．教学难点酶的特性的探究，控制变量的方法，教学过程实验一：比较过氧化氢在不同条件下的分解1．学生实验：学生按照课本P79装置进行分组实验；并填写实验报告。

2．实验分析与讨论：⑴．与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明了什么？（2号试管放出的气泡多。

实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解一、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___________________，根据酶的专一性，可知其可以催化过氧化氢分解成_________________。

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_________________。

2、将2号试管放在90℃左右的___________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___________，向4号试管内滴入2滴___________，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、________________________________________________________________________；2、________________________________________________________________________。

七、注意事项：1、实验时要选用新鲜的肝脏，肝脏要制成研磨液。

2、滴入肝脏研磨液和FeCl3溶液时，不能共用一个吸管。

3、检测试管内产生的气体。

将点燃的卫生香（无火焰）插入试管时，不要碰触到气泡或插入液面以下，以免卫生香因潮湿而熄灭。

4、过氧化氢有腐蚀性，使用时要小心，不要触及皮肤。

反思____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。

比较过氧化氢在不同条件下的分解一、教学目标（一）知识与技能1、说明酶在代谢中的作用，理解酶的高效性这一特点。

2、进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组的基本方法。

3、提高学生对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。

（二）过程与方法1、通过学生自己做实验和环环相扣的实验分析让学生理解酶的作用原理和酶具有高效性这一特点。

2、以这一实验为例让学生理解各种变量以及各种变量之间的关系，并初步掌握控制实验变量的基本方法。

（三）情感态度与价值观1、通过本节课学习让学生感受生命在于运动并激发学生对生命的珍惜和爱护，对生命的尊重和欣赏。

2、通过实验，让学生领悟科学探究精神和合作精神。

二、教学重点和难点（一）教学重点1、通过实验操作，让学生认识到酶的催化具有高效性。

2、控制变量和设置对照实验。

（二）教学难点1、实验中控制变量的科学方法。

三、教学方法启发式教学法、实验探究教学法、直观教学法四、教学过程（一）创设情境，导入新课资料：生活中因外伤造成伤口时，可以用双氧水进行消毒，双氧水就是初中化学课中学习过的过氧化氢，看起来像水一样无色透明，当你把它涂在伤口上时会出现白色的泡沫，你认为这些白色的泡沫是什么？问题: 1、过氧化氢在体外能分解吗？需要什么条件下？2、过氧化氢在体内分解和体外的分解情况有什么不同？（二）分组讨论，初建思路（四人一组，根据以下问题进行探讨，初步建立实验思路）1、为体现过氧化氢在不同条件的分解，根据课前提问实验应该分几种情况进行，怎样操作?2、实验的材料和用具可能会有哪些?3、实验过程中应该注意哪些细节?（三）黑板板书，探讨细节1、实验原理：过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气。

2 H2O2 → 2 H2O + O22、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。

3、实验材料：（1）新鲜的质量分数为20%的肝脏（如猪肝、鸡肝）研磨液；质溶液；新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液。

实验比较过氧化氢在不同条件下的分解设计思路实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”是非常重要的一个实验，也是我校学生能在实验室做的为数不多的实验之一。

通过做实验，学生可锻炼动手能力，同时还能体会对照实验应该遵循的设计原则。

不仅如此，还可以利用本实验的原料来拓宽实验的内容，如可以探究酸碱度对酶活性的影响、温度对酶活性的影响、酶浓度对催化效率的影响等，让学生通过观察得出实验结论，比照本宣科直接讲授相关知识效果要好地多。

过氧化氢是动物细胞代谢中产生的有害物质，动物细胞中的过氧化氢酶可将其分解为氧气和水，那么植物细胞在代谢过程中是否也会产生过氧化氢，如果产生，植物细胞中是否存在过氧化氢酶呢？实验室准备了常见的苹果和马铃薯，让学生进行探究实验，还启发学生思考：利用这些实验材料还可以做哪些实验？拓展了学生的想象空间。

教材分析本节课结合学生的认知规律，设计了三个不同的实验。

实验一“比较过氧化氢在不同条件下的分解”，实验二是“探究酸碱度对酶活性的影响”，实验三是利用学生从实验一中学到的知识来“检测马铃薯与苹果细胞中是否含有过氧化氢酶”。

通过本实验的探究过程，能调动学生的思维能力，锻炼学生的动手操作能力，利用有限的实验条件和材料来发挥学生的主观能动性，教学目标1．知识目标进行有关实验和探究，掌握对照实验的原理，学会控制自变量、观察和检测因变量、怎样控制无关变量，如何分析实验结果和得出实验结论。

2．能力目标通过学生的实验活动，使学生掌握科学探究的程序和方法，培养学生的思维能力和动手实践能力。

3．情感态度价值观通过对酶的作用极其特性的探究，培养学生勇于探索、敢于创新的精神。

教学重点、难点1．教学重点酶的作用、特性，实验能力和探究能力的培养。

2．教学难点酶的特性的探究，控制变量的方法，教学过程实验一：比较过氧化氢在不同条件下的分解1．学生实验：学生按照课本P79装置进行分组实验；并填写实验报告。

2．实验分析与讨论：⑴．与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明了什么？（2号试管放出的气泡多。