Question

某班级同学探究pH对酶促反应速率的影响，实验过程如下：
（一）实验材料：
体积分数为2%、pH分别为5、7、9的过氧化氢溶液（用HCl、NaOH溶液调节）；三只洁净的烧杯（标号甲、乙、丙）；浸过酵母菌液（正常生活状态的酵母菌）小滤纸片9片（纸片1cm²且厚薄相同），分三组，每组三片，浸泡时间相同；秒表一只．
（二）实验原理：
酵母细胞产生过氧化氢酶，过氧化氢酶催化H₂O₂分解为H₂O和O₂；O₂附着在滤纸片上，使滤纸片上浮．
（三）实验操作：
①将pH分别为5、7、9的过氧化氢溶液30ml分别倒入甲、乙、丙三只烧杯内；
②同时放入三张滤纸片，记录每张滤纸片上浮所用时间；
③将实验过程数据统计填表．
请设计实验记录表格：

（四）实验结果：全部结果都显示，pH=9的烧杯中滤纸片最先浮出液面，其次是pH=7的烧杯，最慢的是pH=5的烧杯．
（五）质疑：网络资料显示，酵母菌的最适pH是4.0-5.8．为什么pH=9烧杯中滤纸片最先浮出液面，而pH=5烧杯中滤纸片最后浮出液面？有同学推测，可能是HCl溶液或NaOH溶液影响了过氧化氢分解．
为验证推测，在原实验基础上设计如下实验方案，请把方案补充完整．
第一步：取三个洁净的50毫升烧杯分别标号为1、2、3号；
第二步：分别向三个烧杯加入30毫升体积分数2%的过氧化氢溶液；
第三步：小滤纸片9片（纸片1cm²且厚薄相同），分A、B、C三组，每组三片，

 

浸泡相同时间后取出晾干；
第四步：

 

．
第五步：

 

．
实验结果预测及其分析：
（1）

 

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（2）

 

．
（3）

 

．
（4）

 

．

Answer 1

考点：探究影响酶活性的因素

专题：

分析：本实验的目的是探究pH对酶促反应速率的影响，因此自变量是pH，因变量是酶促反应速率，因变量可用滤纸片上浮所需的时间来表示．实验设计时，要遵循单一变量原则和对照原则，能根据题干信息完善实验步骤．

解答： 解：（三）甲、乙、丙三只烧杯内各有3张滤纸片，记录每张滤纸片上浮所需的时间，并计算每个烧杯中3张滤纸片上浮所需时间的平均值，因此可以设计表格如下：

烧杯	滤纸片	滤纸片上浮时间	平均值
甲	1
	2
	3
乙	1
	2
	3
丙	1
	2
	3

（五）第三步：本实验的自变量是pH（5、7和9），因此第三步中应该将ABC三组分别浸泡在pH=5、7、9的溶液中．
第四步：本实验是通过滤纸片上浮所需时间来判断酶的活性，因此第四步中应在1、2、3号的烧杯中分别、同时放入A、B、C中的一个滤纸片．
第五步：因变量是滤纸片上浮时间，因此最后要记录滤纸片上浮时间，并计算每个烧杯的平均值．
实验结果预测及分析：本实验的目的是验证HCl溶液或NaOH溶液是否影响过氧化氢分解，存在四个方面的可能性：
（1）如果在pH=5、7、9的溶液中滤纸片上浮速度依次是慢、中、快，说明NaOH溶液会促进过氧化氢分解，而HCl溶液会抑制过氧化氢分解；
（2）如果在pH=9的溶液中滤纸片上浮速度快，在pH=5、7中滤纸片上浮速度相同，说明NaOH溶液会促进过氧化氢分解，HCl溶液不影响过氧化氢分解；
（3）如果在pH=5的溶液中滤纸片上浮速度快，在pH=7、9中滤纸片上浮速度相同，说明HCl溶液会促进过氧化氢分解，NaOH溶液不影响过氧化氢分解；
（4）如果在pH=5、7、9的溶液中滤纸片上浮速度相同，说明NaOH溶液、HCl溶液不影响过氧化氢分解．
故答案为：
实验记录表格

烧杯	滤纸片	滤纸片上浮时间	平均值
甲	1
	2
	3
乙	1
	2
	3
丙	1
	2
	3

第三步：ABC三组分别浸泡在pH=5、7、9的溶液中
第四步：在1、2、3号的烧杯中分别、同时放入A、B、C中的一个滤纸片
第五步：记录烧杯中的滤纸片浮出液面的时间
实验结果预测及其分析：
（1）如果在pH=5、7、9的溶液中滤纸片上浮速度依次是慢、中、快，说明NaOH溶液会促进过氧化氢分解，而HCl溶液会抑制过氧化氢分解；
（2）如果在pH=9的溶液中滤纸片上浮速度快，在pH=5、7中滤纸片上浮速度相同，说明NaOH溶液会促进过氧化氢分解，HCl溶液不影响过氧化氢分解；
（3）如果在pH=5的溶液中滤纸片上浮速度快，在pH=7、9中滤纸片上浮速度相同，说明HCl溶液会促进过氧化氢分解，NaOH溶液不影响过氧化氢分解；
（4）如果在pH=5、7、9的溶液中滤纸片上浮速度相同，说明NaOH溶液、HCl溶液不影响过氧化氢分解．

点评：本题考查探究影响酶活性的因素，要求考生掌握影响酶活性的因素和探究实验的原则，能准确判断实验的自变量和因变量，能设计合理的表格记录实验数据，能结合题干中的信息完善实验步骤，并对实验结果进行分析和预测．