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1、比較過氧化氫酶與鐵離子的催化效率
0807040066 羅才鵬
一、教學(xué)目標(biāo)
(1)知識目標(biāo):理解過氧化氫酶與鐵離子催化過氧化氫分解速率差異,了解酶的催化具有 高效性。
(2)技能目標(biāo):通過比較過氧化氫在不同條件下分解的情況,培養(yǎng)學(xué)生對觀察、分析實驗 的能力。
(3)情感目標(biāo):① 評價自己的實驗結(jié)果。②參與討論交流,保留或修改自己的方案和意 見。
二、教學(xué)重點
組織學(xué)生完成酶的高效性實驗。
三、教學(xué)難點
引導(dǎo)學(xué)生分析觀察實驗現(xiàn)象,推導(dǎo)結(jié)論。
四、實驗材料及用具
實驗材料:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的新鮮肝臟研磨液
儀器用具: 量筒,試管,滴管,衛(wèi)生香,火柴,試管架
實驗試劑:
2、體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3.5%的氯化鐵的溶液。
五、教學(xué)過程
1 .導(dǎo)入:
回顧酶作為催化劑的三大特性:1.高效性2.專一性3.作用條件溫和。
在醫(yī)院常用雙氧水作為身體出現(xiàn)小傷口的消毒用藥,能觀察到什么現(xiàn)象嗎?試解釋該現(xiàn)象。
(-----能看到傷口有氣泡產(chǎn)生。原因是人體細(xì)胞中產(chǎn)生的酶將雙氧水分解成了水和氧氣。 )
無機催化劑氯化鐵溶液中的 Fe3+和過氧化氫酶都可以使過氧化氫分解為水和氧氣:
2HQ-^ C2
那么,在同樣的條件下,與 Fe3+相比,過氧化氫酶催化作用的特點是什么?
設(shè)計實驗證明酶的高效性(和鐵離子比較而言)
2 .實驗原理
新鮮的肝臟
3、中含有生物催化劑過氧化氫酶, Fe3+是一種無機催化劑。過氧化氫在催化劑作用
下能夠分解釋放出氧氣,因此我們可以通過觀察是否有氣泡產(chǎn)生,產(chǎn)生氣泡速度和數(shù)量,以 及衛(wèi)生香復(fù)燃程度 來檢測氧氣的產(chǎn)生量。
3 .實驗材料和用具
實驗材料:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20%的 新鮮肝臟研磨液
儀器用具: 量簡,試管,滴管,衛(wèi)生香,火柴,試管架
實驗試劑: 體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3.5%的氯化鐵的溶液。
4.實驗過程
不作處理
帶火星的衛(wèi)生香
2滴肝臟 研磨液處理,
帶火星的衛(wèi)生香
2滴3.5%的一
Fe3+溶液處理 ”
帶火星的衛(wèi)生香
取三支潔凈的試管編號分別編號
4、為 1、2、 3。
第一步:每支試管各加入2ml 3%的H2O2溶液(過氧化氫有一定的腐蝕作用, 在滴加過氧
化氫溶液時切勿濺到皮膚上 。)
第二步:①空白對照
②用滴管加2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%肝臟研磨液
③用滴管加2滴3.5%FeCl3溶液
引導(dǎo):同學(xué)們現(xiàn)在觀察一下各試管內(nèi)是否產(chǎn)生氣泡,氣泡產(chǎn)生的多少觀察 。
第三步:2至3分鐘之后,將已點燃的衛(wèi)生香插入到試管液體表面,觀察衛(wèi)生香燃燒情況。
問題1 :
與1號試管相比,2號試管和3號試管有什么不同現(xiàn)象?
(1號試管沒有變化,2號試管和3號試管都有氣泡產(chǎn)生。說明鐵離子和過氧化氫酶 都能催化過氧化氫分解。)
問題2:
2、3
5、號管中,有什么不同現(xiàn)象。
(2號試管比3號試管產(chǎn)生的氣泡要多,并且衛(wèi)生香火星更旺。說明過氧化氫酶的催 化效率大于鐵離子)。
5 .實驗結(jié)論:
過氧化氫酶對過氧化氫分解的催化效應(yīng)大于鐵離子。
有資料表明:酶的催化效率是無機催化劑的 107—1013倍。
6 .注意事項:
(1)加入實驗材料后,應(yīng)立即觀察實驗現(xiàn)象,并將觀察到的結(jié)果及時填寫在《實驗報告冊》
中。
(2)向試管中插入快要熄滅的衛(wèi)生香時,動作要快,但不要插到氣泡中,以免使衛(wèi)生香因 潮濕而熄滅。
( 3 )過氧化氫溶液有一定的腐蝕作用。應(yīng)提醒學(xué)生注意,在滴加過氧化氫溶液時切勿濺到 皮膚上。如果皮膚滴濺上過氧化氫溶液,一定
6、要用清水及時沖洗掉。
7.思考題
1 、 為何要選新鮮的肝臟?
因為過氧化氫酶是蛋白質(zhì), 在不新鮮的肝臟中, 會被細(xì)菌分解, 使組織中的酶分子數(shù)量減少
且活性降低。
2、為何要選動物的肝臟組織來做實驗?其他動植物的組織的研磨液能替代嗎?
因為肝臟組織中過氧化氫酶含量較豐富; 其它動植物組織也含有少量的過氧化氫酶, 所以能
夠替代。
3、該實驗中所用試管應(yīng)選較粗的還是較細(xì)的?為什么?
應(yīng)選用較粗的,因為在較細(xì)的試管中容易形成大量的氣泡,而影響衛(wèi)生香的復(fù)燃。
4、為什么用肝臟研磨液而不用相同質(zhì)量的塊狀肝臟?
使用肝的研磨液,可以使肝細(xì)胞內(nèi)的酶釋放出來,加大過氧化氫酶與過氧化氫的接觸面積。
從而加速過氧化氫的分解。
5、滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時,可否共用一個吸管?為什么?
不可共用,酶具有高效性,少量的過氧化氫酶混入氯化鐵也會影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。
6、本實驗中你認(rèn)為遵循了那些原則:
( 1 )對照性原則: 1 號試管與 2、 3 號試管; 2 號試管和 3 號試管都遵循了對照原則。
( 2 )單一變量原則:催化劑的種類不同是實驗的唯一變量。