Question

【題目】某興趣小組成員發現新鮮土豆和新鮮豬肝有同樣的催化過氧化氫分解的效果。他們利用新鮮土豆完成了一組過氧化氫不同條件下分解的實驗，請回答有關的問題：

（1）實驗原理：新鮮的土豆研磨液中含有________________，Fe3+是無機催化劑，它們都可以催化過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。新鮮的質量分數為30%的土豆研磨液：體積分數為3%的過氧化氫溶液；質里分數為3.5%的FeCl3溶液；蒸餾水。

（3）方法步驟：

（4）觀察實驗現象，實驗的因變量是_______________，應以_______________作為觀測指標。

（5）結果預測：

①1號試管和2號試管相比，1號有微量氣泡產生，2號試管有_______________產生。這一現象說明_______________，其作用原理是_______________。

②3號試管和4號試管相比，_________號試管產生的氣體量大。這一結果的對比說明____________，其根本原因是_______________。

（6）將制備好的土豆研磨液分別進行高溫和冷藏處理，經高溫處理后，實驗效果不明顯，而冷藏后不影響實驗效果，原因是______________________________。

Answer 1

【答案】 過氧化氫酶 過氧化氫分解速率 產生氣泡的數量和速度（或產生氣泡的多少） 少量氣泡 加熱能促進過氧化氫分解 加熱使過氧化氫分子獲得能量，從常態轉變成容易分解的活躍狀態 4 酶具有高效性 （與無機催化劑相比）酶降低活化能的作用更顯著 (過氧化氫酶屬于蛋白質)高溫導致蛋白質變性，冷藏時蛋白質活性減弱

【解析】試題分析：此題涉及的實驗原理是2H2O22H2O＋O2↑，在此基礎上綜合分析影響雙氧水分解的各種因素：1號試管作為對照，只在試管中加入2mL 3％的H2O2溶液，結果沒有任何現象發生；2號試管內加入2mL 3％的H2O2溶液后水浴加熱，結果有極其少量氣泡產生；3號試管內加入加入2mL 3％的H2O2溶液和含有Fe3+的氯化鐵，結果是產生了少量的氣泡；4號試管內加入加入2mL 3％的H2O2溶液和土豆研磨液，結果產生氣泡速度最快，單位時間內產生氣泡最多。由此說明土豆中含有催化H2O2分解的酶，其催化效率遠高于無機催化劑。

（1）本實驗的原理是利用土豆中含有過氧化氫酶和無機催化劑都能催化過氧化氫的分解，只是二者催化效率不同，前者具有高效性。

（4）本實驗的自變量是反應條件，因變量是過氧化氫的分解速率，測量指標是觀察單位時間產生的氣泡數量或者氣泡產生速率。

（5）結合前面的分析，1號試管和2號試管相比，1號有微量氣泡產生，2號試管有少量氣泡產生，說明加熱能促進過氧化氫分解，因為加熱能使過氧化氫分子獲得能量，從常態轉變成容易分解的活躍狀態。3號試管和4號試管相比，4號試管產生的氣泡多。這一結果的對比說明酶具有高效性，根本原因在于酶降低反應物的活化能的作用更顯著。

（6）由于酶在低溫環境中，其分子結構不會被破壞，隨溫度升高酶的適宜溫度時，酶活性增強；而酶在高溫下，分子結構被破壞且不能隨溫度的降低而恢復，即高溫導致蛋白質變性，冷藏時酶蛋白質只是活性減弱。