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比较过氧化氢酶与铁离子的催化效率 0807040066 罗才鹏 一、教学目标 （1）知识目标：理解过氧化氢酶与铁离子催化过氧化氢分解速率差异，了解酶的催化具有高效性。 （2）技能目标：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的情况，培养学生对观察、分析实验的能力。 （3）情感目标：① 评价自己的实验结果。②参与讨论交流，保留或修改自己的方案和意见。 二、教学重点 组织学生完成酶的高效性实验。 三、教学难点 引导学生分析观察实验现象，推导结论。 四、实验材料及用具 实验材料： 质量分数为20% 的新鲜肝脏研磨液 仪器用具： 量筒，试管，滴管，卫生香，火柴，试管架 实验试剂： 体积分数为3％的过氧化氢溶液，质量分数为3.5％的氯化铁的溶液。 五、教学过程 1.导入： 回顾酶作为催化剂的三大特性: 1.高效性2.专一性3.作用条件温和。 在医院常用双氧水作为身体出现小伤口的消毒用药，能观察到什么现象吗？试解释该现象。 （------能看到伤口有气泡产生。原因是人体细胞中产生的酶将双氧水分解成了水和氧气。） 无机催化剂氯化铁溶液中的Fe3+和过氧化氢酶都可以使过氧化氢分解为水和氧气：2H2O2H2O＋O2 那么，在同样的条件下，与Fe3+相比，过氧化氢酶催化作用的特点是什么？ 设计实验证明酶的高效性（和铁离子比较而言） 2.实验原理 新鲜的肝脏中含有生物催化剂过氧化氢酶，Fe3+是一种无机催化剂。过氧化氢在催化剂作用下能够分解释放出氧气，因此我们可以通过观察是否有气泡产生，产生气泡速度和数量，以及卫生香复燃程度来检测氧气的产生量。 3.实验材料和用具 实验材料：质量分数为20%的 新鲜肝脏研磨液 仪器用具： 量简，试管，滴管，卫生香，火柴，试管架 实验试剂： 体积分数为3％的过氧化氢溶液，质量分数为3.5％的氯化铁的溶液。 4.实验过程 取三支洁净的试管编号分别编号为 1、 2、 3 。 第一步：每支试管各加入2ml 3% 的H2O2溶液 （过氧化氢有一定的腐蚀作用，在滴加过氧化氢溶液时切勿溅到皮肤上。） 第二步：①空白对照 ②用滴管加2滴质量分数为20%肝脏研磨液 ③用滴管加2滴3.5%FeCl3溶液 引导：同学们现在观察一下各试管内是否产生气泡，气泡产生的多少观察 。 第三步：2至3分钟之后 ，将已点燃的卫生香插入到试管液体表面，观察卫生香燃烧情况。 问题1： 与1号试管相比，2号试管和3号试管有什么不同现象？ （1号试管没有变化，2号试管和3号试管都有气泡产生。说明铁离子和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解。） 问题2： 2、3号管中，有什么不同现象。 （2号试管比3号试管产生的气泡要多，并且卫生香火星更旺。说明过氧化氢酶的催化效率大于铁离子）。 5.实验结论： 过氧化氢酶对过氧化氢分解的催化效应大于铁离子。 有资料表明：酶的催化效率是无机催化剂的107—1013倍。 6.注意事项： （1）加入实验材料后，应立即观察实验现象，并将观察到的结果及时填写在《实验报告册》中。 （2）向试管中插入快要熄灭的卫生香时，动作要快，但不要插到气泡中，以免使卫生香因潮湿而熄灭。 （3）过氧化氢溶液有一定的腐蚀作用。应提醒学生注意，在滴加过氧化氢溶液时切勿溅到皮肤上。如果皮肤滴溅上过氧化氢溶液，一定要用清水及时冲洗掉。 7.思考题 1、 为何要选新鲜的肝脏？ 因为过氧化氢酶是蛋白质，在不新鲜的肝脏中，会被细菌分解，使组织中的酶分子数量减少且活性降低。 2、为何要选动物的肝脏组织来做实验？其他动植物的组织的研磨液能替代吗？ 因为肝脏组织中过氧化氢酶含量较丰富；其它动植物组织也含有少量的过氧化氢酶，所以能够替代。 3、该实验中所用试管应选较粗的还是较细的？为什么？ 应选用较粗的，因为在较细的试管中容易形成大量的气泡，而影响卫生香的复燃。 4、为什么用肝脏研磨液而不用相同质量的块状肝脏？ 使用肝的研磨液，可以使肝细胞内的酶释放出来，加大过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积。从而加速过氧化氢的分解。 5、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个吸管？为什么？ 不可共用，酶具有高效性，少量的过氧化氢酶混入氯化铁也会影响实验结果的准确性。 6、本实验中你认为遵循了那些原则： （1）对照性原则：1号试管与2、3号试管；2号试管和3号试管都遵循了对照原则。 （2）单一变量原则：催化剂的种类不同是实验的唯一变量。 3 2 1 带火星的卫生香 带火星的卫生香 带火星的卫生香 2滴肝脏 研磨液处理 2滴3.5%的Fe3+溶液处理 不作处理