Question

15．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支試管中加入等量且適量的蒸餾水、FeCl₃溶液和過(guò)氧化氫酶溶液；
③觀察各管中氣泡產(chǎn)生的快慢．
（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的釋放速度從慢到快依次是加蒸餾水的試管、加FeCl₃溶液的試管、加酶溶液的試管．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100⁰C，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(lèi)，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支試管編號(hào)為甲、乙、丙，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甲管加入適量的蒸餾水，乙管加入等量的3.5% FeCl₃溶液，丙管加入等量的0.01%的過(guò)氧化氫酶溶液；
③觀察氣泡從溶液中釋放的速度．
（2）預(yù)期結(jié)果及結(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蒸餾水的試管、加FeCl₃溶液的試管、加酶溶液的試管，由此說(shuō)明氧化氫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100℃，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）①取3支試管，各加入等量且適量的H₂O₂溶液
②分別向上述3支試管中加入等量且適量的蒸餾水、FeCl₃溶液和過(guò)氧化氫酶溶液；
③觀察各管中氣泡產(chǎn)生的快慢
（2）加蒸餾水的試管、加FeCl₃溶液的試管、加酶溶液的試管    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) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鰧?shí)驗(yàn)變量、按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則設(shè)計(jì)和完善實(shí)驗(yàn)、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲取結(jié)論的能力是本題考查的重點(diǎn)．