Question

【題目】某興趣小組成員發(fā)現(xiàn)新鮮土豆和新鮮豬肝有同樣的催化過(guò)氧化氫分解的效果。他們利用新鮮土豆完成了一組過(guò)氧化氫不同條件下分解的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答有關(guān)的問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)原理：新鮮的土豆研磨液中含有________________，F(xiàn)e3+是無(wú)機(jī)催化劑，它們都可以催化過(guò)氧化氫分解為水和氧氣。

（2）材料用具：量筒、試管、滴管、大燒杯、酒精燈等。新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的土豆研磨液：體積分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液；質(zhì)里分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液；蒸餾水。

（3）方法步驟：

（4）觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)的因變量是_______________，應(yīng)以_______________作為觀測(cè)指標(biāo)。

（5）結(jié)果預(yù)測(cè)：

①1號(hào)試管和2號(hào)試管相比，1號(hào)有微量氣泡產(chǎn)生，2號(hào)試管有_______________產(chǎn)生。這一現(xiàn)象說(shuō)明_______________，其作用原理是_______________。

②3號(hào)試管和4號(hào)試管相比，_________號(hào)試管產(chǎn)生的氣體量大。這一結(jié)果的對(duì)比說(shuō)明____________，其根本原因是_______________。

（6）將制備好的土豆研磨液分別進(jìn)行高溫和冷藏處理，經(jīng)高溫處理后，實(shí)驗(yàn)效果不明顯，而冷藏后不影響實(shí)驗(yàn)效果，原因是______________________________。

Answer 1

【答案】 過(guò)氧化氫酶 過(guò)氧化氫分解速率 產(chǎn)生氣泡的數(shù)量和速度（或產(chǎn)生氣泡的多少） 少量氣泡 加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫分解 加熱使過(guò)氧化氫分子獲得能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變成容易分解的活躍狀態(tài) 4 酶具有高效性 （與無(wú)機(jī)催化劑相比）酶降低活化能的作用更顯著 (過(guò)氧化氫酶屬于蛋白質(zhì))高溫導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，冷藏時(shí)蛋白質(zhì)活性減弱

【解析】試題分析：此題涉及的實(shí)驗(yàn)原理是2H2O22H2O＋O2↑，在此基礎(chǔ)上綜合分析影響雙氧水分解的各種因素：1號(hào)試管作為對(duì)照，只在試管中加入2mL 3％的H2O2溶液，結(jié)果沒(méi)有任何現(xiàn)象發(fā)生；2號(hào)試管內(nèi)加入2mL 3％的H2O2溶液后水浴加熱，結(jié)果有極其少量氣泡產(chǎn)生；3號(hào)試管內(nèi)加入加入2mL 3％的H2O2溶液和含有Fe3+的氯化鐵，結(jié)果是產(chǎn)生了少量的氣泡；4號(hào)試管內(nèi)加入加入2mL 3％的H2O2溶液和土豆研磨液，結(jié)果產(chǎn)生氣泡速度最快，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡最多。由此說(shuō)明土豆中含有催化H2O2分解的酶，其催化效率遠(yuǎn)高于無(wú)機(jī)催化劑。

（1）本實(shí)驗(yàn)的原理是利用土豆中含有過(guò)氧化氫酶和無(wú)機(jī)催化劑都能催化過(guò)氧化氫的分解，只是二者催化效率不同，前者具有高效性。

（4）本實(shí)驗(yàn)的自變量是反應(yīng)條件，因變量是過(guò)氧化氫的分解速率，測(cè)量指標(biāo)是觀察單位時(shí)間產(chǎn)生的氣泡數(shù)量或者氣泡產(chǎn)生速率。

（5）結(jié)合前面的分析，1號(hào)試管和2號(hào)試管相比，1號(hào)有微量氣泡產(chǎn)生，2號(hào)試管有少量氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫分解，因?yàn)榧訜崮苁惯^(guò)氧化氫分子獲得能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變成容易分解的活躍狀態(tài)。3號(hào)試管和4號(hào)試管相比，4號(hào)試管產(chǎn)生的氣泡多。這一結(jié)果的對(duì)比說(shuō)明酶具有高效性，根本原因在于酶降低反應(yīng)物的活化能的作用更顯著。

（6）由于酶在低溫環(huán)境中，其分子結(jié)構(gòu)不會(huì)被破壞，隨溫度升高酶的適宜溫度時(shí)，酶活性增強(qiáng)；而酶在高溫下，分子結(jié)構(gòu)被破壞且不能隨溫度的降低而恢復(fù)，即高溫導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，冷藏時(shí)酶蛋白質(zhì)只是活性減弱。