中学化学教学设计-不同植物中过氧化氢酶催化效能的实验探究
不同蔬菜对过氧化氢分解制氧气催化效果的探究
不同蔬菜对过氧化氢分解制氧气催化效果的探究摘要：通过实验比较韭菜、洋葱、胡萝卜等八种常见蔬菜催化H2O2分解的反应速率，结果表明胡萝卜催化H2O2分解时反应速度最适中，气体放出最均匀。
同时综合考虑了H2O2浓度、用量以及催化剂用量、反应温度对该反应速率的影响，实验得出胡萝卜催化H2O2分解的最佳条件为胡萝卜5 g，10%的H2O210 ml，反应温度35℃。
Abstract: Compared the fragrant-flowered garlic, the onion, thecarrot through the experiment and so on eight kind of commonvegetables has catalyzed the response speed which H2O2 decomposed,finally indicated the carrot catalyzed when the H2O2decomposition thereaction rate most moderate gas emitted evenly. Simultaneouslysynthesized had considered the H2O2 density, the amount used as wellas the catalyst amount used, the reaction temperature to this responsespeed influence, the experiment obtained the carrot to catalyze theoptimum condition which H2O2 decomposed for carrot 5g, 10% H2O2 10 mL,reaction temperature 35℃.Key words:Biocatalyst,hydrogen peroxide, hydrogen peroxide enzyme, vegetables新课程中学化学教材增设了H2O2分解制氧气的实验[1] [2]，用二氧化锰做为该实验的催化剂，虽然催化效果较好，但也有其不足之处。
酶催化特性探究实验的设计与改进
3%H 2O 2溶液 10ml黄豆粒大小的猪肝↓3%H 2O 2溶液 10ml 3.5%FeCl 3 2-3滴↓酶催化特性探究实验的设计与改进实验是一切自然科学研究的基础和起点。
探究性实验教学在高中生物教学中占有重要的地位。
通过探究实验可以将生物学理论、规律等转化为学生的直观体验，有利于学生加深理解、记忆和掌握；同时，还可以培养学生的观察和思维能力，提高科学探究能力。
但是，实验教学受限于两个重要的条件：一方面是实验条件的限制，特别是在农村中学，实验室的设备和管理比较落后；另一方面是实验设计的合理性，合理的实验设计能够使得实验成功且现象明显，进而得出正确的实验结论，达到《普通高中生物课程标准（实验）》中有关“发展科学探究能力”的目标。
人教版高中生物必修1模块中有4个探究实验，主要围绕有关生物催化剂—酶的催化特性、证实大部分酶的化学本质是蛋白质的实验探究。
但在实施探究实验教学过程中，由于教材编排本身或教师在相关实验条件的设计存在某些瑕疵或不严谨之处，影响了探究实验教学的实效性。
对此，本文对高中生物一组有关酶催化特性探究实验教学进行了设计与改进。
一、 酶催化高效性与专一性的探究实验 1． 酶催化高效性的探究实验根据教材编排，采用观察试管中过氧化氢酶催化过氧化氢的分解反应，并以三氯化铁溶液催化过氧化氢的分解反应为对照，探究酶催化作用的高效性。
正 确进行操作，其实验现象较为直接明显；若稍作改进，则整个实验过程操作更从容有序，实验现象更清晰、明显。
（1） 实验改进使用50ml 锥型瓶替代试管，实验材料不变;具体操作如图1所示。
:在各盛有10ml 3%H 2O 2溶液的1和2号锥型瓶中分别滴加3.5%FeCl 3溶液和黄豆粒大小猪肝(相当于20%肝脏研磨液3滴)后，反应即开始，二者均有大量的气泡产生;为了鉴别其催化反应速率的大小，待反应约0.5—1min 后，用点燃的卫生香分别伸入两锥型瓶口内，观察比较卫生香燃烧情况。
实验40--植物组织中过氧化氢含量及过氧化氢酶活性测定
实验40--植物组织中过氧化氢含量及过氧化氢酶活性测定实验40 植物组织中过氧化氢含量及过氧化氢酶活性测定植物在逆境下或衰老时，由于体内活性氧代谢加强而使H2O2发生累积。
H2O2可以直接或间接地氧化细胞内核酸，蛋白质等生物大分子，并使细胞膜遭受损害，从而加速细胞的衰老和解体。
过氧化氢酶可以清除H2O2，是植物体内重要的酶促防御系统之一。
因此，植物组织中H2O2含量和过氧化氢酶活性与植物的抗逆性密切相关。
本实验用分光光度法测定过氧化氢含量，利用高锰酸钾滴定法和紫外吸收法测定过氧化氢酶活性。
一、过氧化氢含量的测定【原理】H2O2与硫酸钛（或氯化钛）生成过氧化物—钛复合物黄色沉淀，可被H２SO4溶解后，在415nm波长下比色测定。
在一定范围内，其颜色深浅与H2O2浓度呈线性关系。
【仪器和用具】研钵；移液管0.2ml×2支，5ml×1支；容量瓶10ml×7个，离心管5ml×8支；离心机；分光光度计。
【试剂】100μmol/L H2O2丙酮试剂：取30%分析纯H2O257μl，溶于100ml，再稀释100倍；2mol/L硫酸；5%（W/V）硫酸钛；丙酮；浓氨水。
【方法】1.制作标准曲线：取10ml离心管7支，顺序编号，并按表40-1加入试剂。
待沉淀完全溶解后，将其小心转入10ml容量瓶中，并用蒸馏水少量多次冲洗离心管，将洗涤液合并后定容至10ml刻度，415nm波长下比色。
2.样品提取和测定：(1)称取新鲜植物组织2~5g（视H2O2含量多少而定），按材料与提取剂1∶1的比例加入4℃下预冷的丙酮和少许石英砂研磨成匀浆后，转入离心管3000 r/min 下离心10min，弃去残渣，上清液即为样品提取液。
(2)用移液管吸取样品提取液1ml，按表35-1加入5%硫酸钛和浓氨水，待沉淀形成后3000rpm/min离心10min，弃去上清液。
沉淀用丙酮反复洗涤3～5次，直到去除植物色素。
过氧化氢(氢)酶的作用实验
原理：
过氧化氢酶（E）能催化过氧化氢分解，产 生水及分子氧。作用机制如下： E+H202 E-H202 + H202 E-H202 E+2H20+O2
材料与试剂
（一）新鲜猪肝糜。 （二）生马铃薯或血液。 （三）2%过氧化氢溶液。
操作：取试管4支，按下表加入试剂
管 号 2%H2O2 新鲜肝 煮沸肝 生马铃 熟马铃 （ml） 糜（g） 糜（g） 薯（g） 薯（g） —— —— —— 1 3 0.5 2 3 4 3 3 3 —— —— —— 0.5 —— —— —— 1 —— —— —— 1
焦性没食子酸
焦性没食子橙
材料与试剂
（一）1%焦性没食子酸水溶液：焦性没食 子酸1g，溶于100ml蒸馏水。 （二）2%过氧化氢溶液。 （三）白菜梗提取液：白菜梗约5g，切成 细块，置研钵内，加蒸馏水约15ml，研 磨成浆，经棉花或纱布过滤，滤液备用。
操作：取4支试管，按下表编号及加入试剂
1%焦性 没食子酸 2% H2O2
管号 1 2 3 4
2ml 2ml 2ml 2Байду номын сангаасl
2滴 —— 2滴 2滴
蒸馏水 白菜梗 煮沸的白菜 提取液 梗提取掖 —— —— 2ml —— —— —— 2ml 2ml —— —— —— 2ml
摇匀后，观察并记录各管颜色变化和沉 淀的出现。
加毕，观察有无气泡放出，特别注意肝糜 周围和马铃薯周围。
实验十四 过氧化物酶的作用
原理：
过氧化物酶能催化过氧化氢释出新生 氧以氧化某些酚类和胺类物质，例如氧 化溶于水中的焦性没食子酸生成不溶于 水的焦性没食子橙（橙红色）；氧化愈 创木脂中的愈创木酸成为蓝色的愈创木 酸的臭氧化物。
(完整版)实验35过氧化氢酶的活性测定
植物在逆境下或衰老时，由于体内活性氧代谢加强而使H2O2发生累积.H2O2可以直接或间接地氧化细胞内核酸，蛋白质等生物大分子，并使细胞膜遭受损害,从而加速细胞的衰老和解体。
过氧化氢酶可以清除H2O2,是植物体内重要的酶促防御系统之一。
因此,植物组织中H2O2含量和过氧化氢酶活性与植物的抗逆性密切相关。
本实验用分光光度法测定过氧化氢含量,利用高锰酸钾滴定法和紫外吸收法测定过氧化氢酶活性.一、过氧化氢含量的测定【原理】H2O2与硫酸钛（或氯化钛）生成过氧化物—钛复合物黄色沉淀，可被H２SO4溶解后，在415nm波长下比色测定.在一定范围内,其颜色深浅与H2O2浓度呈线性关系.【仪器和用具】研钵；移液管0.2ml×2支，5ml×1支；容量瓶10ml×7个，离心管5ml×8支；离心机；分光光度计。
【试剂】100μmol/L H2O2丙酮试剂：取30％分析纯H2O257μl,溶于100ml，再稀释100倍；2mol/L硫酸；5％（W/V)硫酸钛;丙酮;浓氨水.【方法】1。
制作标准曲线：取10ml离心管7支,顺序编号，并按表40—1加入试剂.待沉淀完全溶解后，将其小心转入10ml容量瓶中，并用蒸馏水少量多次冲洗离心管，将洗涤液合并后定容至10ml刻度，415nm波长下比色.2.样品提取和测定：（1）称取新鲜植物组织2~5g（视H2O2含量多少而定），按材料与提取剂1∶1的比例加入4℃下预冷的丙酮和少许石英砂研磨成匀浆后，转入离心管3000 r/min下离心10min，弃去残渣，上清液即为样品提取液。
(2)用移液管吸取样品提取液1ml，按表35—1加入5%硫酸钛和浓氨水，待沉淀形成后3000rpm/min离心10min，弃去上清液。
沉淀用丙酮反复洗涤3～5次，直到去除植物色素。
(3）向洗涤后的沉淀中加入2mol硫酸5ml，待完全溶解后，与标准曲线同样的方法定容并比色。
3.结果计算:植物组织中H2O2含量（μmol/g Fw）=式中 C—标准曲线上查得样品中H2O2浓度（μmol）;V t—样品提取液总体积（ml）；V1—测定时用样品提取液体积（ml）；FW-植物组织鲜重(g）。
【课外阅读】探究蔬菜叶子中过氧化氢酶的催化效率
探究蔬菜叶子中过氧化氢酶的催化效率1、实验原理：蔬菜叶子中存在过氧化氢酶。
H 2O
2
过氧化氢酶 H
2
O+O
2
2、实验方法：观察法、对比法
3、实验目的:
了解蔬菜中过氧化氢酶的含量，激发对科学研究的兴趣。
4、实验方法和步骤
材料用具：新鲜干净的小白菜、菠菜、苦马菜、香菜、茼蒿菜五种蔬菜的叶子，小刀，研磨，五支试管，过氧化氢溶液，切菜板，器皿，胶头滴管，卫生香，火柴。
方法步骤：
（1）、取五支洁净试管，编上号。
在每支试管内滴2毫升过氧化氢溶液，放在试管架上。
（2）、把准备好的五种菜叶放在切菜板上切碎，然后放入研磨里捣碎，捣碎出汁后把它们分别移入每个器皿内（编上号）。
（3）、相同质量的各种菜质对号放入每支试管，轻轻振荡，用手指捂住试管口。
（4）、过一分钟后，把带火星的卫生香伸入试管，观察是否复燃。
5、观察后并填写记录表：
试管号
过氧化氢溶液
蔬菜
实验现象
1号
2毫升
小白菜
有气泡冒出，白沫逐渐声高，卫生香复燃
2号
2毫升
菠菜
有一些气泡冒出，白沫上升一截，火星明不复燃
3号
2毫升
苦马菜
有许多气泡冒出，白沫逐渐升高，卫生香复燃明亮
4号
2毫升
香菜
有少量气泡冒出，白沫很少，火星变化不明显
5号
2毫升
茼蒿菜
气泡产生比香菜多，卫生香火星更明亮，不复燃
6、结论
试验让我们了解到：不同种类的蔬菜中，过氧化氢酶的含量各不相同，催化效率差异很大，其中有五种蔬菜对过氧化氢酶的催化效率由高到低，依次是苦马菜，小白菜，茼蒿菜，菠菜，香菜。
促进H2O2,分解的各类催化剂的实验探究
促动H2O2 分解的各类催化剂的实验探究一、实验目的我们知道，往过氧化氢中加入二氧化锰，其分解速率会大大提升，这主要是催化剂（二氧化锰）的功劳。
那么，除了二氧化锰外，还有什么物质也能起到催化作用呢，不同催化剂的催化原理是否相同呢，其催化作用对实验环境有何要求呢？为此，我们利用手持技术设计了相关实验，从定量的角度探讨了不同类型和浓度的催化剂对过氧化氢反应速率快慢的影响，以揭示促动过氧化氢分解的催化剂的神秘面纱。
二、实验原理H2O2分解的表观反应为：2H2O2→2H2O + O2↑，温度、溶液浓度、催化剂等对这个分解过程均有不同水准的影响，本实验中着重分析催化剂这个因素的影响。
H2O2分解的催化剂有两类，一类是我们所熟悉无机催化剂（如二氧化锰），另一类就是生物酶（过氧化氢酶）。
H2O2同时具有氧化性和还原性的特点，所以在有可变价态金属（如二氧化锰、氧化铜、Fe3+、Fe2+）存有的情况下，过氧化氢可交替与金属发生氧化反应和还原反应，最终结果为过氧化氢被催化生成H2O和O2，而金属离子不发生变化。
例如：MnO2催化过氧化氢：MnO2被H2O2还原成Mn2+，同时H2O2被氧化产生O2，但Mn2+又可被氧化为MnO2，同时H2O2被还原成H2O，因而在反应前后似乎没有什么变化，如此往复循环，使反应得以继续实行。
另一方面，生物体中也存有催化过氧化氢分解的催化剂：过氧化氢酶。
过氧化氢酶是分子量约25万的血红素铁蛋白，分子结构中包含四个Fe（Ⅲ）原卟啉基团。
血红素中心的3价铁与卟啉的4个吡咯环上的N原子形成4个配位键,与血红素平面的近侧(朝向四聚体核心的一侧)Tyr的酚羟基形成第5个配位键。
过氧化氢酶广泛存有于生物组织中，具有催化分解H2O2为H2O和O2的功能。
很多植物如蓖麻子，番茄，菠菜，玉米，棉花等中存有着不同数目的CAT同工酶，少的有2种，多的达数10种。
酶催化反应的机理为：反应中酶的血红素卟啉环(Por)和铁先被H2O2氧化，生成Por·+ - Fe Ⅳ= O(大亚基酶) 或Por - FeⅣ-OH(小亚基酶),称为化合物Ⅰ(Cpd Ⅰ)。
(完整版)实验35过氧化氢酶的活性测定
植物在逆境下或衰老时，由于体内活性氧代谢加强而使H2O2发生累积.H2O2可以直接或间接地氧化细胞内核酸，蛋白质等生物大分子，并使细胞膜遭受损害,从而加速细胞的衰老和解体。
过氧化氢酶可以清除H2O2,是植物体内重要的酶促防御系统之一。
因此,植物组织中H2O2含量和过氧化氢酶活性与植物的抗逆性密切相关。
本实验用分光光度法测定过氧化氢含量,利用高锰酸钾滴定法和紫外吸收法测定过氧化氢酶活性.一、过氧化氢含量的测定【原理】H2O2与硫酸钛（或氯化钛）生成过氧化物—钛复合物黄色沉淀，可被H２SO4溶解后，在415nm波长下比色测定.在一定范围内,其颜色深浅与H2O2浓度呈线性关系.【仪器和用具】研钵；移液管0.2ml×2支，5ml×1支；容量瓶10ml×7个，离心管5ml×8支；离心机；分光光度计。
【试剂】100μmol/L H2O2丙酮试剂：取30％分析纯H2O257μl,溶于100ml，再稀释100倍；2mol/L硫酸；5％（W/V)硫酸钛;丙酮;浓氨水.【方法】1。
制作标准曲线：取10ml离心管7支,顺序编号，并按表40—1加入试剂.待沉淀完全溶解后，将其小心转入10ml容量瓶中，并用蒸馏水少量多次冲洗离心管，将洗涤液合并后定容至10ml刻度，415nm波长下比色.2.样品提取和测定：（1）称取新鲜植物组织2~5g（视H2O2含量多少而定），按材料与提取剂1∶1的比例加入4℃下预冷的丙酮和少许石英砂研磨成匀浆后，转入离心管3000 r/min下离心10min，弃去残渣，上清液即为样品提取液。
(2)用移液管吸取样品提取液1ml，按表35—1加入5%硫酸钛和浓氨水，待沉淀形成后3000rpm/min离心10min，弃去上清液。
沉淀用丙酮反复洗涤3～5次，直到去除植物色素。
(3）向洗涤后的沉淀中加入2mol硫酸5ml，待完全溶解后，与标准曲线同样的方法定容并比色。
3.结果计算:植物组织中H2O2含量（μmol/g Fw）=式中 C—标准曲线上查得样品中H2O2浓度（μmol）;V t—样品提取液总体积（ml）；V1—测定时用样品提取液体积（ml）；FW-植物组织鲜重(g）。
创新实验-探究酶催化剂对过氧化氢酶活性的影响
创新实验-探究酶催化剂对过氧化氢酶活
性的影响
引言
过氧化氢酶是一种能加速过氧化氢分解为水和氧的酶。
酶催化剂是一种可以影响酶活性的物质。
本实验旨在探究不同酶催化剂对过氧化氢酶活性的影响。
实验方法
1. 实验材料准备：
- 过氧化氢酶溶液
- 不同酶催化剂溶液（如酒精、醋酸、盐酸等）
- 过氧化氢溶液
- 反应
- 摇床
- pH计
2. 实验步骤：
1. 准备不同浓度的过氧化氢酶溶液。
2. 在不同的反应中，分别加入相同浓度的过氧化氢酶溶液和不同酶催化剂溶液。
3. 将所有反应放置在摇床上，以固定的速度搅拌反应液。
4. 在一定时间间隔内，使用pH计测量反应液的pH值，记录测量结果。
5. 根据测得的pH值，分析不同酶催化剂对过氧化氢酶活性的影响。
实验结果
根据实验测得的pH值变化，我们可以得出不同酶催化剂对过氧化氢酶活性的影响。
结论
通过本实验，我们可以得出以下结论：
- 不同酶催化剂对过氧化氢酶活性有不同的影响。
- 某些酶催化剂可能增强过氧化氢酶的活性，而另一些酶催化剂可能抑制其活性。
- 需要进一步研究以确定不同酶催化剂对过氧化氢酶活性的具体影响机制。
参考文献
（此处列出参考文献）。
实验4、植物组织中过氧化氢酶的活力测定
数据处理
02
对实验数据进行处理，绘制了酶活力与吸光度值的关系图，以
便更好地展示实验结果。
数据可靠性分析
03
对实验数据进行了可靠性分析，确保数据的准确性和可靠性。
结果分析
01
酶活力比较
通过比较不同植物组织中过氧化 氢酶的活力，发现不同植物组织 中酶活力存在差异。
02
吸光度值分析
03
实验误差分析
通过对吸光度值的分析，发现吸 光度值与酶活力之间存在一定的 相关性。
过氧化氢酶活力测定的化学反应原理
01
过氧化氢酶能够催化过氧化氢分解 为水和氧气，这个反应可以用化学 方程式表示为：2H2O2 → 2H2O + O2。
02
在实验中，通常加入适量的过氧 化氢作为底物，并观察其分解速 度，通过测量氧气产生的速率来 计算过氧化氢酶的活力。
过氧化氢酶活力测定的计算方法
实验中，可以通过测量一定时间内氧气 产生的体积来计算过氧化氢酶的活力。
过氧化氢酶活力的大小与植物组织的代谢活性、抗逆性和抗病性等密切相关，因 此测定过氧化氢酶活力对于研究植物生理和抗性机制具有重要意义。
学习过氧化氢酶活力测定的方法
实验中采用了分光光度法来测定过氧化氢酶的活力。该方法 基于过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解产生氧气的原理， 通过测定反应体系中氧气含量的变化来计算过氧化氢酶的活 力。
实验4：植物组织中过 氧化氢酶的活力测定
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REPORTING
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果与分析 • 实验总结与展望
目录
PART 01
实验目的
REPORTING
WENKU DESIGN
《探究影响酶活性的条件》实验说课教案
《实验：探究影响酶活性的条件》说课教案一、教材分析该课题是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第五章《细胞的能量供应和利用》第一节《降低化学反应活化能的酶》中第二课时《酶的特性》的内容。
在这节课中学生主要学习酶的三大特性——酶具有高效性、酶具有专一性和酶的作用条件比较温和。
该内容既是前一节《酶的作用和本质》的进一步延伸，也是为学生后续学习并理解细胞的各种生理活动打下基础，所以具有承前启后的作用。
同时，《实验：探究影响酶活性的条件》是学生在高中生物课程学习中遇到的第一个探究性实验，通过该实验学生将系统的学习科学探究一般思路，并且进一步理解并掌握科学实验设计时应该注意的问题，培养学生发现问题—解决问题的水平，为学生今后学习更多的生物实验类知识打下良好的基础。
对于本节内容的安排，我做了如下调整：第一课时学习“实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解”和“酶在细胞代谢中的作用”；第二课时学习“关于酶的本质的探索”和“酶的高效性以及专一性”；第三课时学习“实验：探究影响酶活性的条件”。
二、学生分析1、知识经验在学习本内容之前，学生已经学习过实验《比较过氧化氢在不同条件下的分解》（必修一第五章第一课时），所以对于实验中如何控制自变量、如何观察检测因变量、以及如何控制无关变量等问题有了一定的经验，但是这种经验比较薄弱，所以如何设计实验对于学生来说是一个难点。
所以我决定在实验设计这个环节采用学案导学法加以突破。
2、技能态度该实验所涉及到的实验耗材包括试管、滴管、烧杯、NaOH溶液、Hcl溶液等，这些器材及药品以及实验操作学生在化学实验的学习中已多有接触，所以对于学生来说，顺利完成该实验的操作过程难度不大。
3、特点风格：该年龄段的学生活波好动，思维活跃，接受水平强，渴望被人注重，所以在实验设计的讨论环节和质疑环节效果会比较明显。
但同时，这也会带来课堂纪律难以控制的问题。
三、教学目标及重难点（一）教学目标1、知识目标：尝试探究温度与PH值对酶活性的影响2、水平目标：（1）参与实验设计，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照和重复实验；（2）参与问题讨论，提升使用语言表达的水平、分享信息的水平以及质疑水平；（3）参与探究过程，领悟科学探究思想，体会探究性实验设计的一般思路，提升生物学实验设计的水平和实验动手水平；（4）参与结果分析，绘制实验图像，培养通过实验图像定性分析实验结果的水平。
实验课探究过氧化氢酶有无催化能力及大小教案
探究实验：探究过氧化氢酶有无催化能力及大小
一、教学目标：
1.知识与技能
（1）理解酶的高效性。
（2）了解过氧化氢酶在生物体的作用和意义。
2.过程与方法
（1）通过本节课教学，让学生进行有关的实验和探索，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。
（2）在动手操作能力提高的基础上，提高学生运用语言表达的能力和交流信息、分享实验成果的能力。
3.情感态度与价值观
通过探究实验，培养学生的探索精神、创新精神和合作精神。
二、教学重点：组织学生完成探究酶的高效性实验。
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：新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（如鸡肝、猪肝）。
仪器用具：量筒，试管，滴管，卫生香，火柴，酒精灯，试管夹，试管架，大烧杯，三脚架，石棉网。
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、实施过程
六、教学评价
1.小组评价
小组内自评,学生完成此评价表。
七、板书设计
探究实验：探究过氧化氢酶有无催化能力及大小
一、过氧化氢的分解反应
二、探究过氧化氢酶有无催化能力
1、实验方案
2、对照试验的有关概念：
自变量、因变量、无关变量
对照组和实验组
单一变量原则
三、探究过氧化氢酶催化效率的大小
1、实验方案
2、酶催化反应的原理
活化能
酶和无机催化剂的比较。
种植不同蔬菜的土壤中过氧化氢酶活性的测定
种植不同蔬菜的土壤中过氧化氢酶活性的测定作者：王文娟孙亚男来源：《中国高新技术企业》2014年第03期摘要：为了测定土壤中过氧化氢酶活性的大小，本实验采用高锰酸钾滴定法。
试验过程中测定了11种土样，这些土样取自同一块菜园地，但在地里种植不同蔬菜。
通过实验发现，这些种植不同蔬菜的土壤中过氧化氢酶的活性有不同，但活性相差不大。
结论是：种植不同蔬菜的同一土壤，其中所含过氧化氢酶的活性之间的相关性不明显。
关键词：过氧化氢酶活性；高锰酸钾滴定法；土壤酶活性中图分类号：X592 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）04-0078-02过氧化氢酶（Hydrogen Peroxidase）又称触酶（Catalase，CAT），是一类广泛存在于动物、植物和微生物体内的末端氧化酶，酶分子结构中含有铁卟啉环，1个分子酶蛋白中含有4个铁原子。
在土壤中分布十分广泛，在微生物代谢过程中起着重要作用，能促进过氧化氢对各种化合物的氧化。
来源于土壤微生物和植物根，也来自土壤动物和进入土壤的动、植物残体。
1 材料与方法1.1 供试土壤样品与采样方法供试土壤样品采自农家菜园地，采样区属平原地带，位于东经116°，北纬35°，属暖温带季风性大陆气候，四季分明，降水较为丰沛，具有多春旱、夏季多雨、秋季干旱、冬季干冷少雪的气候特点。
分别从种植油菜、小白菜、葱、土豆、甘蓝、黄瓜、毛豆、芹菜、大蒜、豆角和芸豆的菜园地里挖去一定深度的土壤，带回实验室进行处理。
将从外面田地里取回来的土壤进行风干处理，风干后，过1mm筛，置于4℃的冰箱中备用。
2 结果与分析2.1 实验结果根据实验中对酶活度大小的定义，只有小白菜、油菜还有甘蓝这三种蔬菜的土壤中过氧化氢酶的活性在5.000mLKMnO4/g干土以下，其他蔬菜地里的过氧化氢酶的活性都维持在5.000mLKMnO4/g干土以上。
由试验所得数据可知，取自不同蔬菜地土样中的过氧化氢酶的活性之间的差别不是很大。
过氧化氢酶实验报告 生物实验报告《比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率》
过氧化氢酶实验报告生物实验报告《比拟过氧化氢酶和
Fe3+的催化效率》
生物实验报告《比拟过氧化氢酶和Fe3+的催化效率》
一、实验目的
1.初步学会探索酶的催化效率的方法。
2.探索过氧化氢酶和Fe3+催化效率的上下。
二、实验原理
新鲜的猪肝中含有过氧化氢酶，Fe3+是一种无机催化剂，它们都可以催化过氧化氢分解
成水和氧
三、材料用具
新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液、滴管、试管、火柴、试管架、质量分数为3.5%的氯化铁溶液、体积分数为3%的过氧化氢溶液。
四、实验过程（见书Ｐ30）五、讨论
实验时为什么要选用新鲜的猪肝？在滴入猪肝研磨液和氯化铁溶液时能否公用一个吸管？为什么？
模板,内容仅供参考。
“pH对酶活性影响的定量分析”实验改进教学设计
“pH对酶活性影响的定量分析”实验改进教学设计作者：张琪来源：《中学生物学》2020年第04期“一切都要经过实验”是现代实验生物学奠基人摩尔根的科研信条。
生物学作为一门实验性学科，实验教学是中学生物教学的重要组成部分，也是全面实施素质教育最有效的途径。
探究性学习是一种学习方式，同时又是一个积极的学习过程。
它是指在教学中创设一种类似于学术研究的情境，从学科领域或现实生活中选择和确定研究主题，学生展开调查与研究，通过自主独立地发现问题、实验操作、调查、信息收集与处理、表达与交流等探索活动，获得生物学学科核心素养的发展，特别是探索精神和创新能力发展的学习方式和学习过程。
本节课采取探究性教学模式，在问题驱动和实验创新的载体下，培养学生创造性思维和分析归纳的能力，提高学生的实验创新和信息技术的应用能力。
1实验设计意图“探究酶活性的影响因素”实验能极大限度发挥学生的主体作用，对于培养学生科学思维、科学探究能力等生物学学科核心素养有重要意义。
另外，在探究过程中，教师可以让学生体验科学探究的成功与失败，形成良好的自我认知和自我评价。
教师要促进学生用发现的眼光从生活中取材，对实验进行改进。
2教材分析和学情分析“探究酶活性的影响因素”是高中生物《必修1·分子与细胞》模块的第二个探究实验，包括温度和pH对酶活性的影响两个探究实验。
通过实验探究，学生可以亲自获得酶的活性受到温度和酸碱度影响的实验证据，同时为后面学习影响呼吸作用和光合作用的因素等知识奠定基础。
学生已经学习酶的本质，了解了酶的作用机理及特性，并且在学习“探究植物细胞吸水和失水”后，对实验探究方法有了一定的体验和感悟，可初步设计简单实验。
在本实验中，学生将由从定性观察上升为定量实验。
此过程中的数据采集和变量控制对学生而言是一个挑战。
3教学目标①初步掌握探究实验的一般方法，学会控制变量和设计对照实验。
②尝试自己动手设计实验装置和方案，并对实验方案进行改进。
实验报告 实验7比较过氧化氢酶和Fe3的催化效率
对上一次的实验报告感觉怎么样？先预习再实验效果不错吧，坚持下去，你会越来越棒！实验报告班级_______________ 姓名_____________ _____组_____桌教师评价_______实验7 比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率一、实验目的:1、学会进行探究实验的思维方式和实验方法。
2、.初步学会探究酶催化效率的方法，探索过氧化氢酶和Fe3+催化效率高低，了解酶催化作用的高效性。
二、实验原理：H2O2（过氧化氢）能被H2O2酶（过氧化氢酶，以下同）催化分解产生H2O和O2，也能被无机催化剂FeCl3 中的Fe3+催化分解产生H2O和O2 ；酶的催化作用有什么特别之处呢？谁的催化效率高？本实验用3.5% FeCl3 溶液（提供Fe3+）和20%猪肝研磨液（含H2O2酶）分别催化H2O2分解产生H2O 和O2。
3.5% FeCl3 溶液和20%猪肝研磨液用量都是2滴（但每滴3.5% FeCl3 溶液中Fe3离子数是20%猪肝研磨液中H2O2酶分子数的25万倍左右），比较所产生的O2量和反应进行速度、反应是否剧烈，就可以比较出两者的催化能力和催化效率高低了。
三、实验材料、除了用猪肝提供H2O2酶以外，也可以用洋芋块茎提供H2O2酶来完成本实验。
四、实验试剂：斐林试剂（包括甲液：质量浓度为0.1g/ mL NaOH溶液和乙液：质量浓度为0.05g/ mL CuSO4溶液）、苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液、双缩脲试剂（包括A液：质量浓度为0.1g/ mL NaOH溶液和B液：质量浓度为0.01g/ mL CuSO4溶液）、体积分数为50%的酒精溶液，碘液、蒸馏水。
五、方法步骤：操作方法注意问题解释1、取2支洁净的试管，分别编上序号1、2，各试管加入2 mL过氧化氢溶液试管一定要干净要，反复多洗几次防止有上个班同学没洗干净残留的H2O2酶2、向1号试管内滴入2滴肝脏研磨液,向2号试管内滴入2滴FeCl3溶液，迅速用拇指堵住试管口肝脏研磨液和FeCl3溶液都只能滴入2滴，不能多，滴入肝脏研磨液和FeCl3溶液要一样多。
过氧化氢酶活性探究实验案例
过氧化氢酶活性探究实验案例
吕杰，李伟(吉林省通化师范学院分院海龙分校，135000)
生物学教学2003年(第28卷)第3期
动植物在代谢中产生的过氧化氢，对机体是有毒的。
机体通过过氧化氢酶催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。
就此，组织学生探究动植物体内有关过氧化氢酶的活性问题。
1探究不同植物过氧化氢酶的活性
1.1提出问题不同植物所含过氧化氢酶的活性是否相同?
1.2作出假设不同植物过氧化氢酶的活性不同。
1.3设计实验、实施实验将各种植物的器官称取3ｇ，切成小薄片，放入试管中，编号，设计空白对照。
1.4分析现象，得出结论通过观察实验产生的现象，不同植物器官催化过氧化氢分解的速度不同，本实验几种植物催化效率依次是马铃薯、胡萝卜、元葱、白菜、苹果。
因此，假设成立，不同植物过氧化氢酶的活性不同。
2探究动物不同器官过氧化氢酶的活性
2.1提出问题动物不同器官过氧化氢酶活性是否相同?
2.2作出假设不同器官过氧化氢酶活性不同，肝脏解毒作用最强。
2.3设计实验、实验记录猪的各内脏器官各取1ｇ，切成碎片放入试管并编号，设计对照实验。
2.4分析现象，得出结论通过实验现象观察，催化过氧化氢酶分解速度依次是肝脏、肺、脾、肾，支持假设。
动物不同器官过氧化氢酶活性不同。
肝脏分解过氧化氢迅速，解毒能力强。
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不同植物中过氧化氢酶催化效能的实验探究
学号：2010011097 姓名：邓海英
【摘要】过氧化氢极不稳定，遇热、光、粗糙表面、重金属及其他杂质会引起分解，同时放出氧气和热量。
实验室通常利用过氧化氢的不稳定性，使其在二氧化锰等催化剂的作用下快速分解获得氧气，但用二氧化锰等作为催化剂存在一些不利因素。
研究表明，动、植物组织中均含有过氧化氢酶，过氧化氢也可在该酶的作用下分解放出氧气。
本文将从绿色化学的角度出发，对不同蔬菜中过氧化氢酶的催化效能进行实验探究比较，寻找优良生物催化剂。
【关键词】 过氧化氢 过氧化氢酶 分解 催化效能
1、问题的提出
实验室中通常可采用以下方法制取氧气：
此法具有以下优点：（1）该反应无需加热，常温下即可发生，适用的装置多而简单，操作简便，可行性大。
（2）反应速率较大，速率便于控制，原料来源广泛，效果好。
（3）反应后的产物是水和氧气，无污染，能耗少。
多种现行教材增设了H2O2分解制取氧气的实验，大量研究表明多种化学催化剂能催化H2O2分解放出氧气，如：MnO2、Cr2O3、Ag2O、Fe2O3、CuO等。
这些催化剂的催化能力不同，孙丹儿、殷莉莉对这些催化剂进行了比较探究[1]。
虽然有些催化剂的催化效果较好，但总的来说，仍存在以下不利因素：（1）制作复杂。
化学催化剂一般要在载体上，需要较长时间才能完成。
如文献[1]中加载催化剂需要12小时。
（2）成本较高。
上述催化剂按500克算，多则几百元，少则几十元，给教育资金短缺的农村中学造成了一定的经济负担。
（3）还需要到专门的的试剂商店采购，费时费力。
（4）污染环境。
反应后催化剂不易回收，一般用完后丢弃，造成浪费的同时还对环境造成了污染。
为了克服以上不利因素，在绿色化学的指导思想下，本人在催化剂方面做了一些实验探究。
二、文献综述
（1）过氧化氢
过氧化氢又名双氧水，分子式为H2O2，结构式为H—O—O—H，相对分子质量为34.01。
过氧化氢分子中的过氧键—O—O—，在不同的酸碱溶液中有四种氧化电势[2]：
所以过氧化氢既是氧化剂，也可以是还原剂。
过氧化氢极不稳定，遇热、光、粗糙表面、重金属及其他杂质会引起分解，同时放出氧气和热量。
实验室中还利用过氧化氢的不稳定性，使其在二氧化锰等催化剂的作用下快速分解来制取氧气。
（2）过氧化氢酶
过氧化氢酶catalase，CA T，EC1.11.1.6[3]研究可追溯到19世纪初。
Thenard(1811)首先发过氧化氢可以被动、植物组织分解产生氧气，Schonbein(1863)认为是某种酶在起作用。
1901年，Loew将该酶命名为过氧化氢酶(Hydrogen Peroxidase)，又称触酶（Catalase,简称CAT ）[4]。
随后大量研究发现过氧化氢酶广泛存在于动物、植物和微生物中。
动物肝脏、红细胞、植物叶绿体以及细菌、真菌、放线菌等中含有大量过氧化氢酶。
3、实验探究
1、催化剂的选择和制取
在动植物的组织（如植物的块茎、茎、叶、果实等和动物的的肝脏、血液）中都存在着一定量的过氧化氢酶。
本实验选择在绿色植物中寻找良好的生物催化剂，相对于动物肝脏、血液较为清洁，且易于存储。
为了不受季节的限制，本实验选取了一年四节都找得到的青椒、土豆、胡萝卜、洋葱作为生物催化剂。
考虑到催化剂的颗粒越小，催化效率越高，所以在制取催化剂时，将新鲜青椒、土豆、胡萝卜、洋葱分别切成辣椒籽大小颗粒状，并分别装进不同的小烧杯中待用。
2、定性过程
取3克各种催化剂置于带支管的中试管中，分别加入3ml 10%的H2O2溶液，观察反应现象。
实验现象如下：均有气泡冒出，用带火星的卫生香检验生成的气体是否为氧气时发现均能复燃。
3、定量过程
3.1不同催化剂催化能力的比较
取各种催化剂3克和3ml 10%的H2O2溶液于带支管的中试管中，搭好实验装置，如下图所示：
通过图中装置测定生成的氧气的体积，V氧气=V排出的水
图一：青椒图二：土豆
图三：胡萝卜图四：大蒜
表1 不同催化剂产生气体速率比较
由表1可见，在相同实验条件下，新鲜的胡萝卜的反应速率最快，新鲜土豆次之，新鲜青椒肉稍慢，新鲜大蒜相比之下最慢。
土豆和大蒜均收集到的气体较少，不足40 ml，可能是由于土豆和大蒜反应时有泡沫生成，蓬松，导致其过氧化氢有效接触面积小，故而影响了催化效果。
综合比较，胡萝卜的催化效能较高。
3.2催化剂用量对反应的影响
采用不同质量的胡萝卜作催化剂与3ml 10% H2O2溶液反应，测定各次收集40ml氧气的时间。
表2 不同质量胡萝卜对H
结果表明，催化剂用量对反应速率有影响。
若用胡萝卜做催化剂，其用量以每3ml
10% H2O2溶液用3g较为合适。
4、研究结论
在同等条件下，四种催化剂中，新鲜胡萝卜的催化能力最强，反应速率快而均匀，可以作为合适的过氧化氢生物催化剂。
催化剂的用量以3.0克为宜，过氧化氢的浓度10%即可。
参考文献
[1] 孙丹儿，殷莉莉，过氧化氢制氧气实验不同催化剂的探究[J].化学教学 .2005，(1)：5~6
[2] 许朝震，双氧水〔J〕，江西化工，1997，（4）：37.
[3] 刘昌玲，王国庆.细菌过氧化氢酶的分离、结晶及性质.生物化学与生物物理进展，
1990，17（5）：380~383
[4] 怀斯曼A.酶应用手册.上海：上海科学技术出版社，1986.382。