Question

18．已知2H₂O₂═2H₂O+O₂↑，可以通過(guò)觀察反應(yīng)過(guò)程中O₂的生成速度（即氣泡從溶液中釋放的速度）來(lái)判斷H₂O₂分解反應(yīng)的速度．請(qǐng)用所給的實(shí)驗(yàn)材料和用具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使其能同時(shí)驗(yàn)證過(guò)氧化氫酶具有催化作用和高效性．要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論，并回答問(wèn)題．實(shí)驗(yàn)材料與用具：適宜濃度的H₂O₂溶液，蒸餾水，3.5%FeCl₃溶液，0.01%過(guò)氧化氫酶溶液，恒溫水浴鍋，試管．
（1）實(shí)驗(yàn)步驟：
①取3支試管，各加入等量且適量的H₂O₂溶液，放入37℃恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時(shí)間
②分別向上述3支試管加入等量且適量的蒸餾水、FeCl₃溶液和過(guò)氧化氫酶溶液
③觀察各管中釋放氣泡的快慢
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論整個(gè)實(shí)驗(yàn)中，不同處理的試管中O₂的釋放速度從快到慢依次是：加酶溶液的試管、加FeCl₃溶液的試管、加蒸餾水的試管由此可得出的結(jié)論是酶具有催化作用和高效性．
（3）如果僅將實(shí)驗(yàn)中的恒溫水浴改為80℃，重做上述實(shí)驗(yàn)，O₂釋放的速度最快的是加FeCl₃溶液的試管，原因是在此溫度下，F(xiàn)eCl₃催化作用加快，而過(guò)氧化氫酶因高溫變性而失去了活性．

Answer 1

分析 分析題干信息可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證過(guò)氧化氫酶具有催化作用和高效性，驗(yàn)證酶的催化作用實(shí)驗(yàn)的自變量為是否加入過(guò)氧化氫酶，驗(yàn)證酶的高效性是催化劑的種類，即過(guò)氧化氫酶和FeCl₃溶液，因變量是O₂的生成速度，其他屬于無(wú)關(guān)變量，無(wú)關(guān)變量應(yīng)保持一致且適宜，然后按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則和單一變量原則設(shè)計(jì)和完善實(shí)驗(yàn)，并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲取結(jié)論．

解答 解：（1）由實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治隹芍�，�?shí)驗(yàn)分組為三組，按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的照原則和單一變量原則，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①取3支試管，各加入等量且適量的H₂O₂溶液，放入37℃恒溫水浴鍋中保溫適當(dāng)時(shí)間．
②分別向上述3支試管加入等量且適量的蒸餾水、FeCl₃溶液和過(guò)氧化氫酶溶液．
③觀察各管中釋放氣泡的快慢．
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論整個(gè)實(shí)驗(yàn)中，不同處理的試管中O₂的釋放速度從快到慢依次是：加酶溶液的試管、加FeCl₃溶液的試管、加蒸餾水的試管，由此可得出的結(jié)論是酶具有催化作用和高效性．
（3）由于過(guò)氧化氫酶的活性受溫度影響，高溫會(huì)使過(guò)氧化氫酶失去活性，無(wú)機(jī)催化劑比過(guò)氧化氫酶耐高溫，因此如果僅將實(shí)驗(yàn)中的恒溫水浴改為80℃，重做上述實(shí)驗(yàn)，O₂釋放的速度最快的是加FeCl₃溶液的試管．
故答案為：
（1）②分別向上述3支試管加入等量且適量的蒸餾水、FeCl₃溶液和過(guò)氧化氫酶溶液
③觀察各管中釋放氣泡的快慢
（2）加酶溶液的試管、加FeCl₃溶液的試管、加蒸餾水的試管        酶具有催化作用和高效性
（3）加FeCl₃溶液的試管       在此溫度下，F(xiàn)eCl₃催化作用加快，而過(guò)氧化氫酶因高溫變性而失去了活性

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是酶的催化性作用和酶催化作用的高效性及溫度對(duì)酶活性的影響，通過(guò)題干實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治龀鲎宰兞�、因變量、無(wú)關(guān)變量是解題的突破口，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則的掌握和應(yīng)用是解題的關(guān)鍵．