比较过氧化氢在不同条件下的分解案例

《比较过氧化氢在不同条件下的分解》高中生物教学设计一、版本：人教版高中生物必修1二、设计内容：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（第1课时）三、设计理念根据新课程理念，高中生物重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物科学素养，使学生由以前的“学会”到“想学”再到“会学”。

本节课以“引导──探究”科学发现的过程来学习的发现式教学法为设计理念。

该教学法以问题解决为中心的学习方式。

它不仅重视知识的获取，而且更加重视学生获取知识的过程及方法，更加突出地培养学生的学习能力。

在问题的推动下、在教师的引导下，学生学得主动，学得积极，真正体现了“教为主导，学为主体”的思想。

四、教材分析1．地位和作用“降低化学反应活化能的酶”第1课时——酶的作用，主要探讨酶在细胞代谢中的作用。

该内容以第4章第3节物质的跨膜运输方式中的主动运输需要消耗能量以及初中生物学“消化”为基础，通过探究实验理解酶在细胞代谢中的作用。

同时学习本节利于“细胞呼吸”和“光合作用”的学习。

2．教学目标（1）知识目标：说明酶在代谢中的作用 (Ⅰ)。

（2）技能目标：进行有关的实验和探索，按所设计的实验方案和步骤，正确完成相关的实验操作。

学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验(Ⅱ)。

（3）情感目标：①分析评价自己的实验结果。

②参与交流，听取别人的正确意见，维护或修改自己的方案和意见。

3．过程与方法通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，感悟酶作为催化剂特点，及控制变量的方法。

利用教材上形象、直观的图解和文字说明，让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。

并以此实验为依托，进行控制变量的分析。

通过科学家对发酵现象和酶的探究的相关分析，探究酶的本质。

4．确定教学重、难点及解决方法教学重点：酶的作用。

[解决方法]利用学生对无机催化剂的知识基础切入，引入酶的学习。

通过实验、资料分析得出酶的作用。

自然界中的生命现象都与酶的活动有关，活细胞内全部的生物化学反应都是在酶的催化下完成的。

探究酶的特性以及酶活性的影响因素实验姓名：班级：学号：实验一：比较过氧化氢在不同条件下的分解实验目的比较H2O2在常温、常压、H2O2酶、铁离子等条件下气泡产生的多少（O2产生速率）或卫生香燃烧的剧烈程度，比较二者的催化效率的高低，了解过氧化氢酶的作用。

实验原理材料用具实验材料：新鲜的质量分数为20%的肝脏（鸡肝）研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液器材：试管，量筒，小烧杯，大烧杯，滴管，试管夹，恒温水浴锅，火柴，卫生香。

实验步骤试管编号1234第一步H2O2浓度3%3%3%3%剂量第二步温度添加试剂剂量实验现象气泡产生情况卫生香复燃情况实验结论酶在细胞代谢中有作用，同时还证明与相比，酶具有的特性。

A．必须使用新鲜的肝脏研磨液。

新鲜：若肝脏不新鲜，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，使组织中酶分子数量减少且活性降低。

研磨液：可加大肝细注意事项胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，加速过氧化氢的分解过程。

B．滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液不能合用同一支试管。

因为酶具有高效性，少量的酶带入氯化铁溶液中也会影响实验结果的准确性。

C．过氧化氢有一定的腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。

实验反思(1)如何判断过氧化氢被分解的快慢？(2)与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？(3)3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？(4)3号试管Fe3＋数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号试管反应速率更快，这说明什么？(5)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？实验二：探究淀粉酶对淀实验目的探究淀粉酶是否只能催化的化学反应。

实验原理①淀粉和蔗糖都是。

它们在酶的催化作用下都能水解成。

②在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，再用鉴定溶液中有无还原糖。

实验材料质量分数为2％的新配制的溶液。

质量分数为3％的溶液，质量分数为3％的溶液，斐林试剂，热水。

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。

高考生物复习专题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。

专题04比较过氧化氢在不同条件下的分解1.实验原理：2H2O2―――――――――――→水浴加热或FeCl3溶液或过氧化氢酶 2H2O＋O22.实验过程及现象：试管编号 1 2 3 4第一步H2O2浓度3% 3% 3% 3% 剂量 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL第二步反应条件常温90 ℃FeCl3溶液肝脏研磨液剂量2滴清水2滴清水2滴2滴结果气泡产生不明显少量较多大量卫生香复燃情况不复燃不复燃复燃迅速复燃3.实验现象：4.实验结论：加热、FeCl3溶液中的Fe3+以及新鲜肝脏研磨液中的过氧化氢酶都能．．加快过氧化氢分解。

与无机催化剂Fe3+相比，过氧化氢酶的催化效率更高．．。

5.实验分析：(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)与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？加热能促进H2O2的分解，提高反应速率。

(3)3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？FeCl3中的Fe3＋和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率，它们都具有催化作用。

(4)3号试管Fe3＋数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号试管反应速率更快，这说明什么？过氧化氢酶比Fe3＋的催化效率高得多。

(5)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？一样多，几支试管的H2O2溶液的体积和浓度都相同。

1．控制变量（1）变量：实验过程中的变化因素。

（2）自变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素（不同条件．．．．．X ．）．温度（加热）、催化剂（FeCl ₃溶液、肝脏研磨液）（3）因变量：因自变量改变而变化的变量（结果．．．Y ．）．H 2O 2分解速率（4）无关变量：除自变量外，实验中还存在的一些也可对实验结果造成影响的其它变量（相．同条件．．．a ．）。

H 2O 2浓度和体积、反应时间、肝脏的新鲜程度等。

2.对照实验(1)从细胞角度分析对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量．．．．)都保持一致，并将结果进行比较的实验。

比较过氧化氢在不同条件下的分解对照组实验组实验组实验组说明：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。

2．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。

3．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。

4．操作要点（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这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。

5．需要注意的几个问题（1）一定要保证肝脏的新鲜程度。

新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶，如果肝脏不新鲜，在微生物的作用下，过氧化氢酶可能被分解。

另外，肝脏一定要充分研磨，以保证肝细胞破裂，否则可能影响实验效果。

（2）试管壁一定要清洗干净，否则在温度不高的情况下，会在试管壁上形成小气泡，从而干扰实验结果的观察。

（3）生物学教师所教的班级一般较多，做实验时往往是连续使用实验室，一个班的学生做完实验，另一个班的学生紧接着做同一个实验。