必修1 实验2 过氧化氢在不同条件下的分解
“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的创新改进
酶催化作用下分解速率，验证酶催化具有高效
性。 ②通过比较不同催化剂条件下 Ｏ２ 产生量，
证明酶作用只改变催化速率不改变反应平衡点。
二、实验原理
新鲜肝脏研磨液中含有过氧化氢酶。 过氧
化氢 酶 和 ＦｅＣｌ ３ 溶 液 中 的 Ｆｅ ３＋ ， 都 可 以 催 化
Ｈ ２ Ｏ ２ 分解产生 Ｏ ２ ［３］ 。 等浓度等体积的 Ｈ ２ Ｏ ２
面差均为 ４３ ｍｍ，说明酶不改变反应平衡点，是
［２］ 张俊． 对酶的特性的进一步探究［ Ｊ］ ． 中学生物学，
明酶催化具有高效性。 而 Ａ 组和 Ｂ 组最终液
一种催化剂。
六、实验评价
本改进实验最大的优势在于将教材中验证
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出版社，２００７：７８－７９．
２０１４，３０（０６） ：４９－５０．
溶液，在不同催化剂ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ件下最终产生的 Ｏ ２ 量相
同，可以说明酶作用只改变催化速率不改变反
应平衡点。
三、实验材料
新配制的体积分数为 ３％的 Ｈ ２ Ｏ ２ 溶液，质
量分数为 １０％ 的 ＦｅＣｌ ３ 溶液，质量分数为 １０％
鸡肝研磨液，红墨水，铁架台 ２ 台，试管夹，Ｕ 型
管 ２ 个，１０ ｍＬ 试管 ２ 个，橡皮塞，１ ｍＬ 注射器
２ 支，计 时 器，１０ ｍＬ 量 筒 １ 个，５０ ｍＬ 量 筒 １
个，橡皮管，研钵，纱布，滴管等。
四、方法步骤
①按照图 １ 所示连接两套实验装置，分别
马建才，甘肃省临夏中学，一级教师；拦生发，甘肃省临夏中学，高级教师；马小明，甘肃省临夏中学，一级教师，
通讯作者。
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实验教学
教育与装备研究
时间 －液面差曲线，见图 ３。
新人教生物必修一(学案+练习)酶的本质
新人教生物必修一（学案+练习）酶的本质、作用和特性1．酶本质的探索历程(连线)2．酶的本质及作用化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要是细胞核(真核细胞)来源一般来说，活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶作用场所细胞内、外或生物体外生理功能催化作用①为有酶催化的反应曲线；②为没有催化剂的反应曲线；③为有无机催化剂催化的反应曲线。
4．酶的催化特性(连线)5．比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验过程。
向4支试管中分别加入2mL过氧化氢溶液(3)实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，催化效率更高。
6．淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用(1)实验原理。
①淀粉和蔗糖都是非还原糖，葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原糖。
②斐林试剂能鉴定溶液中有无还原糖。
③淀粉酶能催化淀粉水解为还原糖，不能催化蔗糖水解。
(2)实验步骤。
有专一性。
1．由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性。
( × ) 2．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物。
( √ ) 3．酶提供了反应过程中所必需的活化能。
( × ) 4．酶活性的发挥离不开其特定的结构。
( √ )5．同一个体各种体细胞中酶的种类相同、数量不同，代谢不同。
( × ) 6．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。
( × )7．唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度都是37 ℃。
( × )1．酶相关模型的构建与解读 (1)酶的高效性。
①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
②酶和无机催化剂一样，只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。
(2)酶的专一性。
①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。
②加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶A对此反应有催化作用。
(3)影响酶活性的因素。
图甲曲线分析：①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。
《比较过氧化氢在不同条件下的分解》高中生物教学设计
《比较过氧化氢在不同条件下的分解》高中生物教学设计一、版本：人教版高中生物必修1二、设计内容：第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶（第1课时）三、设计理念根据新课程理念，高中生物重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物科学素养，使学生由以前的“学会”到“想学”再到“会学”。
本节课以“引导──探究”科学发现的过程来学习的发现式教学法为设计理念。
该教学法以问题解决为中心的学习方式。
它不仅重视知识的获取，而且更加重视学生获取知识的过程及方法，更加突出地培养学生的学习能力。
在问题的推动下、在教师的引导下，学生学得主动，学得积极，真正体现了“教为主导，学为主体”的思想。
四、教材分析1．地位和作用“降低化学反应活化能的酶”第1课时——酶的作用，主要探讨酶在细胞代谢中的作用。
该内容以第4章第3节物质的跨膜运输方式中的主动运输需要消耗能量以及初中生物学“消化”为基础，通过探究实验理解酶在细胞代谢中的作用。
同时学习本节利于“细胞呼吸”和“光合作用”的学习。
2．教学目标（1）知识目标：说明酶在代谢中的作用 (Ⅰ)。
（2）技能目标：进行有关的实验和探索，按所设计的实验方案和步骤，正确完成相关的实验操作。
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(Ⅱ)。
（3）情感目标：①分析评价自己的实验结果。
②参与交流，听取别人的正确意见，维护或修改自己的方案和意见。
3．过程与方法通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，感悟酶作为催化剂特点，及控制变量的方法。
利用教材上形象、直观的图解和文字说明，让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。
并以此实验为依托，进行控制变量的分析。
通过科学家对发酵现象和酶的探究的相关分析，探究酶的本质。
4．确定教学重、难点及解决方法教学重点：酶的作用。
[解决方法]利用学生对无机催化剂的知识基础切入，引入酶的学习。
通过实验、资料分析得出酶的作用。
自然界中的生命现象都与酶的活动有关，活细胞内全部的生物化学反应都是在酶的催化下完成的。
人教高中生物必修一第5章第1节实验四-比较过氧化氢在不同条件下的分解 教学设计
实验四 比较过氧化氢在不同条件下的分解!实验安全:1.使用酒精灯加热一定注意按照要求,防止烫伤、烧伤和引发火灾！2.实验材料一律不能入口，以防发生意外！3.H 2O 2溶液有一定的腐蚀作用。
用量筒量取H 2O 2溶液时请小心，切勿将H 2O 2溅在皮肤上或者衣服上，一旦发生要马上用大量清水冲洗！4.实验中，试管口不要对着自己或同学，以免反应太剧烈，气泡冲出试管到脸上产生危险！ 一、实验目的通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义。
二、知识背景1. 化学反应活化能在一个化学反应体系中，任何一个分子要发生化学反应，都必须先被活化，即增加能量。
分子从常态跃迁到容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量，称为化学反应的活化能。
酶是一种有机催化剂，与无机催化剂相比较，其主要作用是高效性，即在常温常压下能显著地降低化学反应所需要的活化能，从而促进化学反应高效地进行。
2.过氧化氢是一种代谢过程中产生的废物，它能够对机体造成损害。
为了避免这种损害，过氧化氢必须被快速地转化为其他无害或毒性较小的物质，而过氧化氢酶就是常常被细胞用来催化过氧化氢分解的工具。
几乎所有的生物机体都存在过氧化氢酶，肝脏是重要的解毒器官，过氧化氢酶尤其丰富，另外在土豆、青椒、鸡血等材料中也较多。
过氧化氢酶是一种生物催化剂，Fe 3+是一种无机催化剂，它们都可以将过氧化氢分解成水和氧气。
反应如下：每滴质量分数为3.5%的FeCl 3溶液中的Fe 3+数，大约是每滴质量分数为20%的肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。
三、材料器材1.实验材料：新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液、土豆提取液和青椒提取液；2.试剂：质量分数为3.5%的FeCl 3溶液；③新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液； 3.器材：量筒，试管，滴管，试管架，卫生香，火柴，酒精灯（或恒温水浴锅），试管夹，大烧杯，三脚架，石棉网，温度计。
四、方法与步骤（按下表添加试剂并观察现象）H 2O 2 Fe 3+过氧化氢酶H 2O 2 + O 2操作要点:1.取6支洁净的试管，分别编上序号1、2、3、4、5、6，向各试管内分别加入2 mL过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。
比较过氧化氢在不同条件下的分解实验说课课件高一上学期生物人教版必修1(1)
3 学情分析
从知识层面看
学生对催化剂的作用效果和加快化学反应速度的方法有一定的了解，对
验证性实验操作较多，但对酶的认识有限。
从能力层面看
学生已经具备自主预习的能力，并能在团队合作小组实验中，积极思考、 相互讨论，从而发现问题、分析问题、解决问题。
4 教学目标
科学探究
在初步科学探究的基础上、进一步设计探究方案并动手实 践完成实验
观察
学生分批进行复燃实验和气球集气实验
●将2号试管放在90℃左 右的水浴中加热，观察气 泡冒出的情况，并与1号
试管作比较
甲组 ●立即将点燃的卫生香分别放入3号
和4号试管内液面上方，仔细观察
乙组
●立即将气球套在3号和4号试管 上方，仔细观察
8 教学过程
实验现象
甲组：带火星的木 条在试管3中复燃， 在试管4中猛烈复燃， 发出爆破声
7 实验改进
3.复燃材料： 带火星的木条（烧烤签） 代替卫生香 1、更易得 2、贴近学生生活
7 实验改进
4.验证氧气的量：
分组增设气球集气实验
1、木条复燃验证氧气产生情况
+
2、气球集气进行量化，实验设
计多样化
3、组间讨论交流，活跃课堂
8 教学过程
课前准备 1.导学案：教师设计导学案，提前发
放，学生自主完成课前预习内容。 2.实验材料准备：肝脏、杏鲍菇、土 豆、质量分数为3.5%的FeCl3溶液和 体积分数为3%的过氧化氢溶液，小 木条，水浴锅等。
实验说课-高中生物
比较过氧化氢 在不同条件下的分解
高一生物-人教版必修1
说课内容
1 课标分析
目录
3 学情分析 5 重点难点
7 实验改进 98 板书设计
比较过氧化氢在不同条件下的分解说课稿
比较过氧化氢在不同条件下的分解说课稿户县第一中学姬海宁各位评委大家好，我是户县一中的生物教师姬海宁，今天我说课的内容是比较比较过氧化氢在不同条件下的分解，我将从内容选取、学情分析、教学目标、教学方法、教学过程、评价反思等六个方面来说明我上这节课的前后过程. 一、内容选取比较过氧化氢在不同条件下的分解这一实验选自人教版必修Ⅰ第五章第一节的内容,酶在体内化学反应中的作用非常重要,通过本次实验设计与操作过程学生可以亲身体验到:酶催化具有高效性的特性，酶在细胞代谢中的重要意义,学生能用酶的知识解释生活中的现象；掌握在探究实验过程中应用对照实验解决问题的方法步骤，体会设计对照实验的原则。
设计对照实验是这一章节中的一个中重点和难点，也是高考实验设计分析题的热点。
通过这一节实验的学习可以为后探究影响细胞呼吸强度和光合作用强度因素的实验设计与分析以及后面的所有对照试验的设计与分析打好基础。
二、学情分析本节授课对象为高一的学生，学生具有这样的特点：1）学生对无机化学反应接触较多，对催化剂的作用效果和加快化学反应速度的方法有一定的了解，但学生对细胞内的化学反应了解很少，对于酶的相关知识知道的更少,对于酶的作用特点，对照试验实验设计及评价问题等基础知识以前都没有接触过。
2）学生对于验证性实验操作较多，探究性实验的设计与操作刚接触不久，对于对照实验设计遵循的原则，实验结果的观察与分析不熟悉。
3）学生思维活跃、求知欲强，具有一定的实验操作能力和分析问题的能力，但缺乏合作探究经验，创新意识不够，自己动手验证想法的信心不足。
通过《比较过氧化氢在不同条件下分解》这节实验的学习与操作，学生将会对酶有一个全新的认识，并且能够掌握设计对照实验的原则，学生的科学观察和分析实验结果技能将大幅提升。
三、教学目标1)知识目标:（1)初步学会设计、操作对照组实验。
(2）通过比较过氧化氢在不同条件下的分解快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义。
(3）学会观察因变量的方法，并能分析自变量和因变量的关系.2)技能目标：学会设计对照实验，并且能科学控制自变量，有效观察和分析因变量。
2013届高考名师导学系列生物必修1 4.12实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解(人教版)
特别提醒 ①本实验不宜选用斐林试剂，因为斐林试剂与还原糖只有 在加热的条件下才有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制 不同的温度。 ②本实验不宜选用过氧化氢酶催化H2O2分解，因为过氧化 氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。
2．pH对酶活性的影响 (1)原理解读
②pH影响酶的活性和结构，从而影响氧气的生成量，可 用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气生成量的多 少。 (2)实验设计程序 取n支试管分别加入等量的质量分数为3%的过氧化氢溶液 →用盐酸或NaOH溶液调整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、 7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)→分别滴加等量的同种新鲜的质量 分数为20%的肝脏研磨液→用点燃但无火焰的卫生香来检验 氧气的生成情况。
7．下列关于酶特性实验设计的叙述中，正确的是 ( C ) A．验证酶的专一性时，自变量是酶的种类 B．验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度 C．探究温度对酶活性影响时，自变量是温度 D．探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、过碱、 中性三组
二、非选择题 8．荔枝果皮中存在多酚氧化酶，多酚氧化酶能够氧 化果皮中的一些无色物质，形成褐色物质。这是引起 采后荔枝果皮褐变的原因之一。褐变的发生严重影响 了荔枝的新鲜效果：果皮褐变面积百分率(如小于15%) 常作为荔枝保鲜效果较好的指标。在不考虑其他因素 影响褐变的前提下，利用上述现象，以荔枝果皮褐变 面积百分率作为多酚氧化酶活性的指标，某同学设计 了一个实验，旨在探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶 活性的影响。
【解析】由于高温、低温都可能使酶的活性下降甚 至失去活性，因此曲线2代表的也许是最适温度，可 能低于曲线3或曲线4代表的温度。
5．X组和Y组的学生在观察温度对酶活性影响 实验中始终得到不同的结果，虽然他们都用同样 的酶、同样的底物和同样的缓冲剂，两组实验的 平均结果如图所示。下面哪一个解释最能说明这 两组结果不同的原因( A )
高中生物必修一第五章第1节酶的作用和本质
第1节降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质【学习目标】1、酶在细胞代谢中的作用和本质2、学会控制自变量，观察和检测因变量的方法【自学感知】（一）细胞代谢的概念：中每时每刻都进行着许多（二）酶在细胞代谢中的作用1、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）实验原理：加热、FeCl3中的以及肝脏研磨液中的均可影响过氧化氢分解为和（2）实验材料：①的体积分数为3%的，质量分数为3.5%的②的质量分数为20%的思考：①实验中过氧化氢要用新配制的原因是②选用的肝脏必须是新鲜的原因是（3）实验过程及实验结果试管编号 1 2 3 4方法步骤加入物质各加入2mL过氧化氢溶液处理不处理观察气泡产生情况观察卫生香燃烧情况实验结果回答课本实验中的讨论题（4）实验结论：2、控制变量与对照实验（1）自变量：实验中的变量。
因变量：随而变化的变量。
无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些，对造成影响（2）对照实验：除了以外，其余因素都叫做对照实验。
对照实验一般要设置和组（3）据“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验回答：①试管1和试管2为对照实验：自变量是，因变量是无关变量是（列举两个）。
对照组为试管②试管1、试管3和试管4为对照实验：自变量是，因变量是，对照组为试管3、酶的作用、作用原理及意义（1）酶具有作用（2）作用原理：降低化学反应的①活化能：分子从转变为容易发生化学反应的状态所需要的能量。
②和无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而更高。
（3）意义：使细胞代谢在条件下快速进行。
（三）酶的本质1、探索历程（1）巴斯德之前：发酵是一个纯化学过程，与生命活动无关（2）巴斯德：发酵是由于酵母菌的存在（3）李比希：发酵是酵母菌中的某些物质在酵母菌死亡并裂解后发挥作用（4）毕希纳：从酵母菌获得了含有酶的提取液，未进行分离鉴定（5）萨姆纳：提取出了脲酶，并证明为蛋白质（6）切赫和奥特曼：发现少数RNA页具有生物催化作用2、酶的本质（1）化学本质：（2）产生的场所（细胞内/外），合成的细胞器：（3）发挥作用的场所（细胞内/外）。
5.1比较过氧化氢在不同条件下的分解实验的改进教案高一上学期生物人教版必修1
人教版生物学必修一第五章第1节：比较过氧化氢在不同条件下的分解——实验的改进一、使用教材本实验选自人教版生物学必修一第五章《细胞的能量供应和利用》第1节《降低化学反应活化能的酶》。
二、实验器材新鲜的质量分数为20%的胡萝卜提取液、香菇提取液、无针注射器、橡胶软管。
新配置的体积分数为3%的过氧化氢溶液。
电子天平，烧杯，试管，胶头滴管。
三、实验创新要点/改进要点（一）实验材料改进课本上选用的实验材料为猪肝，成本高，难保存，有些学生可能还会出现排斥情况，可换香菇、胡萝卜作为实验材料，减少猪肝的使用量，确保学生能全员参与实验。
同时实现材料的多样化，增加实验的趣味性，贯彻过氧化氢酶普遍存在于生物细胞中。
（二）实验方法改进教材中对实验结果进行定性分析，通过比较卫生香的燃烧程度来比较不同催化剂的催化效率，实验现象并不明显。
且该实验没有对产生的气体进行收集，不能让学生直观的感受气体产生量的差异，无法对实验结果进行量化也就无法实时产生数据并自主建构模型。
因此在原实验基础上改用相连的两个注射器进行实验，通过注射器体积变化直观展示化学反应速率。
四、实验原理/实验设计思路（一）植物细胞和真菌细胞中都存在过氧化氢酶。
（二）常温下过氧化氢会分解为氧气和水，加过氧化氢酶能加快过氧化氢分解速率。
（三）可通过注射器收集氧气，根据收集到的氧气体积反应在不同条件下过氧化氢分解速率。
五、实验教学目标（一）在教材实验的基础上进一步设计探究方案并动手实践完成实验（科学探究）。
（二）初步学会设计、操作对照组实验，能科学控制自变量，有效观察和分析因变量（科学思维）。
（三）通过分析实验，了解过氧化氢酶在生物生命活动中的重要作用和意义（生命观念）。
（四）通过科学实践，尝试解决日常生活中的生物催化问题，认同酶在细胞代谢中的重要性（社会责任）。
六、实验教学过程课前准备教师提前给学生布置任务，搜集有关过氧化氢的资料，尤其生物体内过氧化氢对细胞的危害及过氧化氢酶的分布。
“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验失败原因分析及改进
正如期待 的那 样复 燃 了 ， 实验 效果非 常好 。有 的时候 用 ２ ％的猪肝研 磨 液实 验 能成 功 ， ０ 有时 就不 行 ， 可 这 能与猪肝 的新鲜程度有关 。建议新 鲜猪肝研磨 液的质
量分数最好控制 在 ５ 一１ ％之间 。 ％ ０ 做此实验时 由于天气 比较热 ， 如果 实验 室没有 冰 箱， 新鲜的猪肝很容易变质 ， 而且 猪肝 研磨起来 既不方 便又有一股腥 味 ， 以改用 马铃薯 块 茎代替 新鲜 的猪 可 肝 。具体方 法 ： 马 铃 薯 榨汁 ， 水 配成 质 量分 数 为 将 加 １ ％的马铃薯液 ， ０ 用它来代替猪肝研 磨液 ， 实验非 常成 功 。如果 只是说 明活 细胞 中有过 氧化 氢酶 ， 以将 马 可
带火星的卫生香就是不 能复燃 。与化 学教师进行 了探
铃薯切成小块 ， 直接 放人 体 积分 数 为 ３ 的过 氧化氢 ％ 溶液 ， 当将点燃但 无火焰 的卫生香 放入 试管 内液面 的 上方 ， 立刻能看到卫生香耀 眼的火光 。 除了马铃薯 以外 ， 还可 以用苹果 、 子等一类去皮 桃
１ Ｌ新 鲜 的 唾 液 ｍ 反应温度 （ ） ℃ 斐 林试 剂 ＋ ３ ５ ＋ ＋ ５ ５ ＋ ＋ ７ ５ ＋
田 ＋
乙 ＋
丙 ＋
丁 ＋
＋ ３ ５ ＋
例 ３ 设 计实验 证 明唾 液淀粉 酶 的最 适 ｐ Ｈ值为
６ ８。 ．
后 ， 明显气泡翻滚 ， 很 按在试 管 口的大拇 指能感受 到气 流往上涌 的强大 冲击力 。当将 点燃但 无火焰 的卫 生香
放人试管 内液面 的上方 ， 卫生香却没有 复燃 ， 复做了 反 多次 ， 都没能成功 。究竟是哪个环节 出了问题 ？
ｌ 实 验 失 败 原 因分 析
“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验材料与装置的改进与创新
第35卷第12期2019 年中学生物学Middle School BiologyVol.35 No. 122019文件编号：1003-7586(2019)12 - 0034 - 02“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验材料与装置的改进与创新余雅翎1王桔红”张燕芳^万紫微2(1.韩山师范学院食品工程与生物科技学院广东潮州521041)(2.衡阳县第二中学湖南衡阳 421251)摘要由于人教版高中生物学必修1中的“比较过氧化氩在不同条件下的分解”实验，存在安全隐 患、观察效果不佳、实验成本较高等不足之处。
本研究通过对实验装置和实验材料的改进，提高实验观 察效果与安全性，有助于学生的生物学学科核心素养的培养。
关键词过氧化氢实验装置改进实验材料改进中图分类号Q-33 文献标志码B人教版高中生物学《必修1•分子与细胞》第五章第一节的“比较过氧化氢在不同条件下的分解”是一个经典的验证酶高效性的实验。
原实验存在几点不足：①教材中实验所需的过氧化氢酶为用新鲜的肝 脏研磨得到。
因新鲜的肝脏富含大量的过氧化氢酶，用其研磨液催化分解过氧化氢，会使反应速率迅速加快。
当反应加剧产生大量氧气时，会导致卫生香燃烧剧烈，于学生而言则存在安全隐患。
②过氧化氢分解后不仅产生氧气，还会生成水，且水与氧气的体积比为2: 1,加之反应产生大量含水分的气泡，都会影响卫生香的燃烧，从而导致实验产生较大的误差。
③由于实验装置不严密，过氧化氢分解产生的氧 气容易逸出试管，很难全部留在试管中用于助燃，从而影响实验的观察效果，甚至可能导致失败。
④肝脏研磨液易变质、腥味重，味道让学生较难 接受，且难清洗，成本较高。
因而，本实验选择韭菜，菜心，菠菜和番薯叶这四种蔬菜作为替代材料，进行实验探索，同时，采用一款简易实用并且易获取的实验装置，以期找到最佳替代材料和效果显著且具有安全性的实验装置。
1实验原理本文是韩山师范学院基础教育研究重大项目（课題编号为ZD201805)和广东省高等教育“冲补强”专项资金基础教育平台建设项目（课題编号为Z18040)的研究成果。
“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验改进
42生物学通报2019年第54卷第3期“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验改进耿旭珂岳建明(北京市顺义牛栏山第一中学北京101301)摘要通过实验证明，香菇中含有大量过氧化氢酶，用香菇代替动物肝脏进行“比较过氧 化氢在不同条件下的分解”实验，可以降低实验风险，提高学生的实验参与度，减轻教师准备实验的工作量。
用排水法改进实验，通过比较量筒中收集到相同体积水所需的时间长短比较过氧化氢在不同催化剂下的分解速率，变定性实验为定量实验，直观地得出酶的催化效率较无机催化剂高的结论。
关键词香菇过氧化氢酶排水法实验改进中国图书分类号：Q-33 文献标识码：B1教学内容分析“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验是 人教版普通高中课程标准实验教材生物学必修1《分子与细胞》第5章第1节的一个重要的分组实验，旨在让学生通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义，体会 酶的高效性[1]。
其中主要实验材料有：新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为3.5%的 FeCl3溶液，新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液。
本实验在2支装有2 mL过氧化氢溶液的试管中分别加入2滴FeCl3溶液和肝脏研磨液，滴加 FeCl3溶液的试管内气泡产生缓慢且使带火星的卫生香变得更为明亮，而加人肝脏研磨液的试管内气泡产生迅速，且使带火星的卫生香复燃。
此实验 证明了 Fe3+和过氧化氢酶都可以催化过氧化氢分解产生氧气，而过氧化氢酶的催化效率更高。
本实验操作简单，通过比较卫生香的燃烧程度来比较不同催化剂的催化效率，现象较为明显。
而在实际操作中，该实验产生大量氧气时，卫生香 爆鸣复燃、剧烈燃烧，对实验者存在一定的安全隐患。
教材中的实验方案建议以动物肝脏作为过氧化氢酶的供体，而肝脏不易保存，长时间冷藏也会影响肝脏中过氧化氢酶的活性，提高了实验准备工作的难度。
部分学生出于宗教信仰原因，拒绝使 用猪肝作为实验材料，而新鲜的牛、羊肝等动物肝脏难以购买，且成本较高。
“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验存在的问题及改进
“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验存在的问题及改进作者：杜秀来源：《理科考试研究·高中》2019年第02期摘要：本文针对人教版高中生物必修一《分子与细胞》中的“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中实验材料、实验试剂及实验过程中存在的问题进行改进，使得改进后的实验材料更廉价、易得，实验过程更简便，实验结果更准确.关键词：溶解氧传感器;过氧化氢;过氧化氢酶1材料试剂1.1肝脏研磨液教材中使用新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液作为生物催化剂来催化过氧化氢的分解.针对使用肝脏研磨液存在以下几点问题：首先，动物肝脏的实验成本较高，而且无法判断购买来的动物肝脏是否足.够新鲜，如果不新鲜，肝脏细胞内的过氧化氢酶等有机物质就会在腐生细菌的作用下被分解掉，致使实验因缺少有效催化剂而无明显现象[.其次，动物肝脏研磨液反应较剧烈，实验速率无法控制.再次，若在实验课_上研磨动物肝脏，需要花费大量时间，这样无法保证实验能在规定时间内完成.若在实验课开始前将动物的肝脏研磨液准备好，储存肝脏研磨液的条件要求很高.改进方法：笔者分别用新鲜的苦麦菜、马铃薯、芦荟等植物作为催化剂来催化过氧化氢的分解，发现以上实验材料均能加速过氧化氢的分解.考虑到苦麦菜具有取材方便、价格低廉、绿色环保、对环境和人体都没有伤害的优点，建议用鲜嫩的苦麦菜代替动物肝脏来完成本节课实验.具体做法为：取叶大、鲜嫩的苦麦菜，将其洗干净，用打孔器在苦麦菜叶片上打孔即可.1.2FeCl，溶液教材中使用质量分数为3.5%的FeCl3溶液作为无机催化剂来催化过氧化氢分解，但Fe'+在水溶液中易发生水解反应：F e3++3H20→Fe（0H）3+3H+，因此实验室在配制FeC13溶液时需加入少量盐酸来抑制FeC13水解，而过氧化氢的分解受酸碱度的影响.改进方法：笔者用MnO2代替FeCl3溶液作无机催化剂来催化过氧化氬分解，发现MnO2对过氧化氬溶液的催化速率显著高于FeCl3，建议用MnO2代替FeCl;溶液.MnO2是高中化学实验中常用的催化剂，且实验材料易得.MnO2催化过氧化氢制取氧气是人教版八年级化学中的实验内容，学生对此有一定的知识基础，在高中再进行此实验，学生会更加熟练.但MnO2颗粒的大小及MnO2的用量直接影响着过氧化氢分解速率，因此，要严格控制MnO2的用量，建议在此实验中MnO2的用量为0.05g.2实验操作2.1在比较过氧化氢在不同条件下的分解速率的实验存在的问题教材中通过观察试管内气泡冒出的情况来判断过氧化氢在不同温度下的分解速率.理论上过氧化氬在加热的条件下会生成水和氧气，氧气在过氧化氢溶液中产生氧气泡，但在909C的条件下，溶液中的水也可以产生水气泡.所以，在实验过程中无法判断试管内冒出的气泡是过氧化氢分解产生的氧气泡，还是在高温条件下形成的水气泡.教材中通过观察卫生香的燃烧猛烈程度来判断过氧化氢在生物催化剂和无机催化剂下的分解速率，这种方式观察者的主观性比较强，实验结论有待商榷.2.2改进方法针对以上两个问题，笔者建议，通过使用溶解氧传感器来测定在单位时间内过氧化氢溶液分解过程中产生的氧气含量，来判断过氧化氢在不同条件下的分解速率.具体操作步骤如下：（1）取四支洁净的100mL锥形瓶，编号A、B、C、D，分别加人25mL新配置的体积分数为3%的过氧化氢溶液.并向溶液中加人几滴石蜡油（目的是防止过氧化氢分解产生的氧气从溶液中溢出）.（2）将溶解氧传感器和数据采集器连接到电脑上。
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[药品名称]过氧化氢溶液 [性状]本品为无色澄清液体， 无臭或有类似臭气的臭气 [用法和用量]清洁伤口 3% [贮藏]遮光、密闭 （10℃~30℃）保存 [有效期]18个月
……
比较过氧化氢在不同条件下的分43; O2
尝试设计实验比较：常温、 90℃ FeCL3、过氧化氢酶条件 下反应速率？
结论
过氧化氢在不同条件下的分解速率 不一样，H2O2酶的催化效率最高
酶的作用和本质
• 酶的作用：酶在温和的条件下，可以高效的完成对化学反 应的催化
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
对照实验
步骤
对照组
1
3% 2ml
试管编号 实验组 2 3
3% 2ml 3%
4
3%
说明 变量
无关变量
一 H2O2 浓度 剂量
2
实验方案
1、材料：新鲜的质量分数为20%的肝脏（如猪肝、鸡肝）研磨液。 2、用具： 量筒，试管，滴管，试管架，卫生香，火柴，酒精灯，试管夹，大烧杯， 三脚架，石棉网，温度计。 3、试剂：新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为3．5%的FeCl3溶 液。 4、实验步骤： （1）取4支洁净的试管，分别编上序号1、2、3、4，向各试管内分别加入2 mL过 氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。 （2）将2号试管放在90 ℃左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与1号试管 作比较。
二 反应条件
剂量
2ml
2ml
常温
肝脏研 FeCl 3 90℃ （常温） 磨液常温 自变量
2滴清水 2滴清水
2滴
较多 变亮
2滴
大量 复燃
无关变量
不明显 少量 结 气泡产生 果 卫生香燃烧 不复燃 不复燃
因变量
结论
过氧化氢在不同条件下的分解速率 不一样，H2O2酶的催化效率最高
实验设计原则: ①对照原则:设计对照实验,既要有对照组又要 有实验组。 对照组：保持原有状态或已知实验结果的组。 实验组：人为改变条件或未知实验结果的组 ②单一变量原则：在对照实验中,除了要观察的变 量发生变化外,其他变量都应保持相同且适宜。
3
实验演示
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
步骤 1
3% 2ml
试管编号 2 3
3% 2ml 3%
说明 4
3%
一 H2O2 浓度 剂量
二 反应条件
剂量
2ml
2ml
常温
肝脏研 FeCl 3 90℃ （常温） 磨液常温
2滴清水 2滴清水
2滴
较多 变亮
2滴
大量 复燃
不明显 少量 结 气泡产生 果 卫生香燃烧 不复燃 不复燃
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验原理：过氧化氢在高温或铁离子或过 氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气。 1.根据原理,你认为该实验至少需要几组 试管? 2.该实验以什么现象作为实验观察的指 标? 3.该实验的主要步骤有哪些?
实验思路： 常温下反应 加热 Fe3+做催化剂 过氧化氢酶
加入试管直接观察 酒精灯水浴加热 滴加FeCl3溶液 猪肝研磨液
思考： 1.为什么要对肝脏进行研磨？而且肝脏要新鲜的？ 研磨利于过氧化氢酶的释放，便于与反应物 接触。新鲜的肝脏含过氧化氢酶多且活性高。 2.能否用同一滴管滴加FeCl3 溶液和肝脏研 磨液？ 不能，共用滴管会让肝脏研磨液（或FeCl3 ） 残留在试管内，难以判断出H2O2的分解是滴加 哪种溶液的作用，影响实验结果的准确。
③ 等量原则：各组加入的试剂要等量
（3）向3号试管内滴入2滴FeCl3溶液，向4号试管内滴入2滴肝脏研磨液，仔细观察 哪支试管产生的气泡多。
（4）2～3 min后，将点燃的卫生香分别放入这两支试管内液面的上方，观察哪支 试管中的卫生香燃烧猛烈。
实验的注意事项： 1 必须用新鲜肝脏做实验材料。 2 实验使用肝脏的研磨液时,加大肝脏内过氧化 氢酶与试管中过氧化氢分子的接触面积，从而 加速过氧化氢的分解。 3 不能共用一个试管吸取肝脏研磨液和氯化铁 溶液。 4 过氧化氢有腐蚀性，使用时不要让其接触皮 肤。 5 观察产生氧气多少的途径： 一、观察产生气泡的数目的多少。 二、用无火焰的卫生香来鉴定，氧气多会使无 火焰的卫生香复燃。