Question

11．如表是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验设计相关内容．回答下列问题：

编号	加入材料	处理方法	实验现象
1	2mLH2O2溶液+2滴清水	室温	无气泡
2	2mLH2O2溶液+2滴清水	90℃水浴加热	少量气泡，带火星的卫生香不复燃
3	2mLH2O2溶液+2滴质量分数为3.5%FeCl3溶液	室温	较多气泡，带火星的卫生香复燃
4	2mLH2O2溶液+2滴肝脏研磨液	室温	大量气泡，带火星的卫生香猛烈复燃

（1）该实验中，自变量是温度等反应条件，因变量是过氧化氢的分解速率．对照组是1号试管，实验组是2、3、4号试管（填试管编号）．
（2）比较1号和2号试管，你得出的结论是加热能提高过氧化氢分解反应的速率．比较3号和4号试管，你得出的结论是过氧化氢酶比Fe³⁺的催化效率高得多．
（3）某同学按照表中方法做了这个实验，结果试管3和试管4的现象刚好相反，他的实验失败的原因可能是：①肝脏研磨液不新鲜；②没有换滴管，用滴过肝脏研磨液的滴管滴FeCl₃溶液．（至少答出两点）
（4）如图为在最适温度下反应物浓度对酶促反应速率的影响．如果在A到C浓度范围内，将反应温度均升高10℃，请在图上画出相应的曲线．如果在B到C浓度范围内向反应混合物中都加入少量同样的酶，请在图上画出变化后的曲线．

Answer 1

分析 1、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）．
2、分析表格中4组实验可知，本实验的自变量是有无过氧化氢酶、催化剂种类、温度；其中1号是空白对照，2、3、4号试管是实验组．在实验设计和操作中，要尽量减少无关变量对实验结果的影响，不同的实验组中的无关变量应完全相同，这样就会避免实验结果的差异是由无关变量引起的可能性，便于清晰地研究实验变量（自变量）与反应变量（因变量）的关系．

解答 解：（1）该实验是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”，所以自变量是温度等反应条件，因变量是过氧化氢的分解速率，其中1号是空白对照，2、3、4号试管是实验组．
（2）1号和2号试管比较，自变量是温度，2号试管进行水浴加热，产生少量气泡，说明加热能提高过氧化氢分解反应的速率．3号与4号试管比较，自变量是催化剂的种类，4号试管加入肝脏研磨液，产生的气泡量多，卫生香复燃猛烈，说明过氧化氢酶比Fe³⁺的催化效率高得多．
（3）某同学按照表中方法做了这个实验，结果试管3和实验4的现象刚好相反，可能是因肝脏磨液不新鲜，酶已失活，不能进行酶促反应，或者是温度、PH值等不适合，酶的催化效率低．
（4）由题意可知，该曲线是在在最适温度下反应物浓度对酶促反应速率的影响，将反应温度均升高10℃，反应速率下降；由题图可知，BC段限制酶促反应速率的因素不再是反应物浓度，可能是酶的数量，如果在B到C浓度范围内向反应混合物中都加入少量同样的酶，酶的数量增加，反应速率加快．
故答案为：（1）过氧化氢的分解速率       　1号试管　  2、3、4号试管
（2）加热能提高过氧化氢分解反应的速率           过氧化氢酶比Fe³⁺的催化效率高得多（过氧化氢酶具有高效性）
（3）①肝脏研磨液不新鲜；②没有换滴管，用滴过肝脏研磨液的滴管滴FeCl₃溶液；③加入肝脏研磨液太少，加入FeCl₃液太多
（4）

点评 本题的知识点是酶的高效性，酶的催化作用，根据题干给出的信息分析出实验的目的、自变量、因变量是解题的突破口，对实验设计应遵循的原则的应用是解题的关键，本题的重点和难点是对实验的分析与评价及改变条件后反应速率变化的绘图．