Question

已知2H₂O₂=2H₂O+O₂↑，可以通过观察反映过程中O₂的生成速度（即气泡从溶液中释放的速度）来判断H₂O₂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H₂O₂溶液，蒸馏水，3.5%FeCL₃溶液，0.01%的过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管．
（1）实验步骤：
（2）实验结果预测及结论：
整个实验中不同处理的试管中O₂的释放速度从快到慢依次是

 

．
由此可得出的结论是

 

．
（3）如果仅将实验中的恒温水浴改为80℃，重做上述实验，O₂释放的速度最快的是

 

，原因是

 

．

Answer 1

考点：酶的特性

专题：

分析：分析题意可知，本实验的目的是验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性，实验原理是过氧化氢可以分解释放出氧气，根据实验目的分析出实验的自变量是有机催化剂、无机催化剂、不加催化剂；因变量是反应过程中O₂的生成速度（即气泡从溶液中释放的速度），其他变量属于无关变量，实验分组为三组．

解答： 解：（1）由题意可知，实验分组因分三组，空白对照组、无机催化剂对照组、有机催化剂的实验组，实验设计中应遵循对照原则和单因子变量的原则，注意无关变量应保持一致且适宜，利用题干中的实验材料与试剂设计实验步骤如下：
①取3支试管，各加入等量且适量的H₂O₂溶液，放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间．
②分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl₃溶液和过氧化氢酶溶液．
③观察各管中释放气泡产生的快慢．
（2）实验结果预测及结论：
由于氧化氢酶具有高效性，因此加入过氧化氢酶的反应速率最快，3.5%FeCL₃溶液能催化过氧化氢分解，但不具有高效性，反应速率比入过氧化氢酶的反应速率慢比不加任何催化剂的反应速率快，因此整个实验中不同处理的试管中O₂的释放速度从快到慢依次是加入过氧化氢酶的反应＞加入3.5%FeCL₃溶液的反应＞加入蒸馏水的反应．
结论是：过氧化氢酶具有催化作用和高效性．
（3）酶的活性受温度的影响，高温使过氧化氢酶失去活性，而无机催化剂对温度不敏感，因此将实验中的恒温水浴改为80℃，重做上述实验，O₂释放的速度最快的是加入3.5%FeCL₃溶液的反应．
故答案应为：
答案（1）①取3支试管，各加入等量且适量的H₂O₂溶液，放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间
②分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl₃溶液和过氧化氢酶溶液
③观察各管中释放气泡产生的快慢
（2）结果：加入过氧化氢酶的试管＞加入3.5%FeCL₃溶液的试管＞加入蒸馏水的试管
结论：过氧化氢酶具有催化作用和高效性
（3）加入3.5%FeCL₃溶液的试管    酶的活性受温度的影响，高温使过氧化氢酶失去活性，而无机催化剂对温度不敏感，对催化作用的影响小

点评：本题的知识点是酶的催化性作用和酶催化作用的高效性及温度对酶活性的影响，通过题干实验目的分析出自变量、因变量、无关变量是解题的突破口，对实验设计应遵循的原则 的掌握和应用是解题的关键．