1、专题05 比较过氧化氢在不同条件下的分解1、 实验原理：H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3和肝脏研磨液中的过氧化氢酶的作用下加速分解。2、实验过程和现象试管编号新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液实验处理H2O2分解速率(气泡多少)点燃的卫生香检测12 mL不处理基本无气泡产生22 mL90 水浴加热很少32 mL滴加质量分数为3.5%的FeCl3溶液2滴较多发亮42 mL滴加质量分数为20%的肝脏研磨液2滴很多复燃实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，其催化效率更高。3、实验中变量的控制变量：在实验过程中可以变化的因素。自变量：实验过程中可以人为改变的变量，如上述实验中FeC
2、l3溶液、肝脏研磨液。因变量：随着自变量的变化而变化的变量。如上述实验中H2O2分解速率。无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量，如试剂的用量、实验室温度等。考点一：实验原理及操作过程注意事项例一、(2018廊坊高一上月考)关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验，下列叙述正确的是()A.实验中所用肝脏必须是新鲜的，若放置时间过长肝细胞内的过氧化氢会减少B.实验中用到的滴管，必须先吸取氯化铁溶液再吸取肝脏研磨液，这样对实验结果影响较小C.过氧化氢在温度高的环境中分解速度比常温下会加快D.实验的自变量是试管中产生气泡数目的多少和卫生
3、香的复燃情况【答案】C【解析】肝脏放置时间过长，过氧化氢酶会分解失活，A错误；吸取氯化铁溶液和吸取肝脏研磨液的滴管不能混用，B错误；过氧化氢在高温条件下分解速率会加快，C正确；试管中产生气泡数目的多少和卫生香的复燃情况是因变量，D错误。考点二：实验的变量分析技巧例一、 关于下图所示实验的叙述中，错误的是()A甲装置是实验组，乙装置是对照组BH2O2溶液的浓度属于无关变量C乙试管产生气泡的速率比甲试管快D两支试管中H2O2溶液的体积应相同【答案】A【解析】本题考查的是探究过氧化氢酶生理作用的相关实验。用新鲜肝脏研磨液处理的为实验组，加清水的为对照组，其他的变量，如H2O2溶液的浓度等引起反应速率
4、改变的变量称为无关变量，应遵守等量原则。例二、(2018河北安平中学月考)在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，对实验的处理如表所示。下列有关分析不正确的是()试管编号实验处理加入体积分数为3%的过氧化氢溶液温度加入试剂试管12 mL常温/试管22 mL90 /试管32 mL常温2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液试管42 mL常温2滴质量分数为20%的肝脏研磨液A.上表实验涉及温度和催化剂种类两个自变量B.试管2中没有加入任何试剂，应为空白对照组C.试管4和试管1形成对照，可说明酶具有催化作用D.若要研究酶的高效性，可选用实验组合试管3和试管4【答案】B【解析】分析表格信息可知，试管
5、1和试管2的区别为温度，试管3和试管4的区别为催化剂种类，即温度和催化剂种类均是自变量，A正确；试管2虽没有添加任何试剂，但是温度与试管1不同，因此试管2也是实验组，B错误；试管1和试管4的区别为是否添加了酶，二者对照可以证明酶具有催化作用，C正确；试管3和试管4的区别为催化剂的种类(酶或无机催化剂)，可以证明酶具有高效性，D正确。易错点一：肝脏必须是新鲜的，过氧化氢酶是一种蛋白质，不新鲜的肝脏，酶的活性较低。易错点二：肝脏要磨碎，充分研磨有助于过氧化氢酶从细胞中释放出来并与过氧化氢充分接触。易错点三：滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时不能共用一个滴管。原因是少量酶混入FeCl3溶液中也会影响实
6、验结果的准确性，导致得出错误的结论。易错点四：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。如试剂的用量、实验室温度等。挑战真题：1.(2017天津，3)将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。下列叙述错误的是()A酶C降低了A生成B这一反应的活化能B该体系中酶促反应速率先快后慢CT2后B增加缓慢是酶活性降低导致的D适当降低反应温度，T2值增大【答案】C【解析】T1时加入酶C后，A浓度逐渐降低，B浓度逐渐升高，说明酶C催化物质A生成了物质B。由于酶能降低化学反应的活化能，因此酶C降低了A生成B这一反应的活化能，A项
7、正确；由图可知，该体系中酶促反应速率先快后慢(减慢的原因是底物减少)，B项正确；T2后B增加缓慢是反应物A减少导致的，C项错误；图示是在最适温度条件下进行的，若适当降低反应温度，则酶活性降低，酶促反应速率减慢，T2值增大，D项正确。2(2016全国，3)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是()A加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量B加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量C加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量D加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量【答案】C【解析】测定酶活力的影响因素时，在
8、改变被探究因素之前，务必防止酶与底物混合，故只有C选项所述操作顺序正确。3.（2016江苏卷，8）过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是（）管号1%焦性没食子酸/mL2% H2O2/mL缓冲液/mL过氧化物酶溶液/mL白菜梗提取液/mL煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL1222222232224222A.1号管为对照组，其余不都是实验组B.2号管为对照组，其余都为实验组C.若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶D.若4号管不显橙红色，表明白菜梗中无氧化物酶【答案】 A【解析】该实验的目的是探究白菜
9、梗中是否存在过氧化物酶，自变量是各试管中加入的不同物质，则1号和2号是对照组，3号和4号是实验组，3号与1、2号对照，3号管显橙红色，证明白菜梗中存在过氧化物酶，C错误；若4号管不显橙红色，与3号对照，说明高温使过氧化物酶变性失活，D错误。4(2016全国，29)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20 )、B组(40 )和C组(60 )，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是_组。(2)在时间t1之前，如果A组温度提高10 ，那么A组酶催化反应的速度会_。(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加
10、2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量_，原因是_。(4)生物体内酶的化学本质是_，其特性有_(答出两点即可)。【答案】(1)B(2)加快(3)不变60 条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加(4)蛋白质或RNA高效性、专一性【解析】(1)曲线图显示：在反应开始的一段时间内，40 时产物浓度增加最快，说明酶的活性最高，而B组控制的温度是40 。(2)A组控制的温度是20 。在时间t1之前，如果A组温度提高10 ，因酶的活性增强，A组酶催化反应速度会加快。(3)对比分析图示中的3条曲线可推知，在时间t2时，C组的酶在60 条件下已经失活，所以如果在时间t
11、2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，在t3时，C组产物的总量不变。(4)绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶具有高效性、专一性，酶的作用条件较温和。5.（2016全国课标卷，29）为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组（20 ）、B组（40 ）和C组（60 ），测定各组在不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同），结果如图。回答下列问题：（1）三个温度条件下，该酶活性最高的是组。（2）在时间t1之前，如果A组温度提高10 ，那么A组酶催化反应的速度会。（3）如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量，原因
12、是_。（4）生物体内酶的化学本质是，其特性有_（答出两点即可）。【答案】（1）B（2）加快（3）不变60 条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加（4）蛋白质或RNA高效性、专一性【解析】（1）曲线图显示：在反应开始的一段时间内，40 时产物浓度增加最快，说明酶的活性最高，而B组控制的温度是40 。（2）A组控制的温度是20 。在时间t1之前，如果A组温度提高10 ，因酶的活性增强，则A组酶催化反应速度会加快。（3）对比分析图示中的3条曲线可推知，在时间t2时，C组的酶在60 条件下已经失活，所以如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，在t3时
13、，C组产物的总量不变。（4）绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶具有高效性、专一性，酶的作用条件较温和。6.(2015重庆卷，10)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：分组步骤红粒管白粒管对照管加样0.5 mL提取液0.5 mL提取液C加缓冲液/mL111加淀粉溶液/mL11137 保温适当时间，终止酶促反应，冷却至常温，加适量碘液显色显色结果注：“”数目越多
14、表示蓝色越深步骤中加入的C是_，步骤中加缓冲液的目的是_。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是_；据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越_。若步骤中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应_。(2)小麦淀粉酶包括淀粉酶和淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：X处理的作用是使_。若中两管显色结果无明显差异，且中的显色结果为红粒管颜色显著_白粒管(填“深于”或“浅于”)，则表明淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。【答案】(1)0.5 mL蒸馏水控制pH红粒小麦低缩短(2)淀粉酶失活深于【解析】本题考查酶活性的相关知识，考查实验分析的能力，
15、运用所学知识分析问题和解决问题的能力。难度适中。(1)该实验的目的是探究淀粉酶活性与小麦穗的发芽率的关系，则自变量是不同穗发芽率的红粒、白粒小麦种子的提取液，因变量是淀粉酶的活性，可通过淀粉的水解量来检测。所以对照组C应加入等量的0.5 mL蒸馏水，缓冲液具有维持pH相对稳定的作用，所以步骤中加入缓冲液的目的是控制pH，保证无关变量相同且适宜。根据显色效果，红粒管中显色结果深于白粒管，说明红粒小麦的淀粉酶活性低于白粒小麦，可推测淀粉酶活性越低，穗发芽率越低。若淀粉溶液浓度适当减小，而酶的量不变，为保持结果不变，则保温时间应缩短。(2)小麦淀粉酶有两种：淀粉酶和淀粉酶，为研究其中一种酶的活性，则
16、在实验不同组别中应使另一种酶失活，则X处理的作用是使淀粉酶失活。由于红粒小麦种子的穗发芽率低于白粒种子，若淀粉酶活性是引起红粒和白粒小麦穗发芽率差异的主要原因，则中两管显色结果无明显差异，中红粒管颜色明显深于白粒管。挑战模拟题：一、选择题1.（2016山东济宁质检）关于温度对酶活性影响的叙述，错误的是（）A.不同酶的最适温度可能相同B.随着温度降低，酶促反应的活化能下降C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存D.高温下酶失活是酶空间结构被破坏的结果【答案】 B【解析】在某种恒温动物如人体内各种酶的最适温度均为37 左右，A正确；随着温度降低，酶的活性下降，酶促反应的活化能不变，B错误；低温有利于
17、酶的保存，C正确；高温下酶空间结构破坏导致酶失活，D正确。2.（2016山东潍坊期末）下列关于酶的叙述，正确的是（）A.正常情况下人体内酶的活性与环境温度呈正相关B.酶为化学反应提供活化能C.细胞中所有酶的合成都受基因控制D.胃蛋白酶不能催化小肠中蛋白质水解，说明酶具有专一性【答案】【解析】 C人作为恒温动物，正常情况下，环境温度变化时，体内温度相对稳定，故酶活性相对稳定；酶的作用是降低反应分子的活化能；胃蛋白酶不能催化小肠中的蛋白质水解是由于pH不适宜。3.（2016海南海口模拟）下图是验证“酶的催化效率”活动的示意图。甲、乙两试管中发生的现象可用于证明酶具有（）A.高效性 B.专一性 C.
18、多样性 D.易变性【答案】 A【解析】二氧化锰属无机催化剂，它和肝脏研磨液中过氧化氢酶相比较，通过后者催化产生较多气泡或气泡产生速率快可用于验证酶具高效性。4.（2016齐鲁名校协作体联考）下列是有关酶的实验，叙述正确的是（）A.斯帕兰札尼将肉块放入金属笼内，然后让鹰吞下去，一段时间后，笼内肉块消失了，这个实验说明了胃具有物理性消化的作用B.在“比较过氧化氢酶和Fe3催化效率”实验中，可先用滴管滴加氯化铁溶液后，再用此滴管滴加肝脏研磨液，不影响实验结果C.在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中，可通过检测是否有还原性糖产生来说明酶的作用具有专一性D.在“探究温度对酶活性的影响”实验中，关键步
19、骤是先将淀粉液在不同温度条件下保温5分钟，然后分别向其中加入等量的淀粉酶液【答案】C【解析】酶是活细胞产生具有催化作用的有机物。斯帕兰札尼将肉块放入金属笼内，然后让鹰吞下去，一段时间后，笼内肉块消失了这个实验说明了胃具有化学性消化的作用；在实验过程中，应尽量避免无关变量对结果的影响，在“比较过氧化氢酶和Fe3催化效率”实验中，不能用同一支滴管取样；在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中，可通过检测是否有还原性糖产生来说明酶的作用具有专一性；在“探究温度对酶活性的影响”实验中，关键步骤是先将淀粉液和淀粉酶液分别在不同温度条件下保温5分钟，然后混合。5.（2016哈尔滨模拟）如图表示在不同条件下
20、，酶催化反应的速率（或生成物量）变化。下列有关叙述中，不正确的是（）A.图虚线可表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系B.图虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与反应时间的关系C.图不能表示在反应开始后的一段时间内，反应速率与时间的关系D.若图中的实线表示Fe3的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率【答案】 C【解析】酶量增加一倍，反应速率会加快，图虚线可以表示；酶浓度增加，反应速率加快，但最终生成物量不变，图虚线可表示；图可以表示反应的底物量一定时，在反应开始后的一段时间内，随反应的进行，底物不断减少，反应速率逐渐降低。酶具有高效性，图中的实线表示Fe3的催化效率，则虚线
21、可以表示过氧化氢酶的催化效率6.关于下图所示实验的叙述中，错误的是()A甲装置是实验组，乙装置是对照组BH2O2溶液的浓度属于无关变量C乙试管产生气泡的速率比甲试管快D两支试管中H2O2溶液的体积应相同【答案】A【解析】本题考查的是探究过氧化氢酶生理作用的相关实验。用新鲜肝脏研磨液处理的为实验组，加清水的为对照组，其他的变量，如H2O2溶液的浓度等引起反应速率改变的变量称为无关变量，应遵守等量原则。二、非选择题7在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，对实验的处理如下表所示。请回答下列问题：试管组别实验处理加入体积分数为3%的H2O2(mL)温度加入试剂试管12常温/试管2290 /试管
22、32常温2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液试管42常温2滴质量分数为20%的肝脏研磨液(1)在上表的实验处理中，研究了哪些自变量？_。(2)若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别，可选用的试管组合是_。(3)若试管1和试管2组成对照实验，能说明的问题是_。(4)除了上述的对照实验，请再找出一组对照实验，并指出该组对照实验说明的问题。_。【答案】(1)温度、催化剂(2)试管3和试管4(3)加热能使H2O2分子得到能量，促进H2O2分解(4)试管1和试管3，说明FeCl3能催化H2O2的分解；试管1和试管4，说明肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化H2O2的分解；试管1、试管3和试管4，说明FeCl3
23、和肝脏研磨液中的过氧化氢酶都能催化H2O2的分解，且过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3(答出任意一条即可)【解析】(1)从表格信息可以看出，本实验研究了温度和催化剂对H2O2分解速率的影响。(2)依据单一变量原则，试管3和试管4实验处理的温度条件相同，仅是催化剂种类不同。(3)试管1和试管2研究的是不同温度条件下H2O2的分解速率，说明加热使过氧化氢分子得到能量，促使过氧化氢分解。(4)只要符合单一变量原则即可，故可以选用试管1和试管3、试管1和试管4以及试管1、试管3和试管4等进行分析。8.（2016枣庄模拟）现有两种淀粉酶A与B，某生物兴趣小组为探究不同温度条件下这两种淀粉酶的活性，设计如
24、下实验。实验原理：温度等条件可以影响酶的活性；淀粉在淀粉酶的催化作用下分解成麦芽糖；用分光光度计测量溶液的吸光度时，物质含量越多，其吸光度越大，因此可测出物质的相对含量。实验材料：一定浓度的淀粉溶液、相同浓度的淀粉酶A和淀粉酶B溶液、水浴缸、温度计等。实验过程如表所示：组别步骤12345678.设置水浴缸温度/2030405020304050.取8支试管各加入等量淀粉溶液（mL），分别保温5 min1010101010101010.另取8支试管各加入等量淀粉酶溶液，分别保温5 min酶A酶A酶A酶A酶B酶B酶B酶B.将同组两个试管中的淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀，保温5 min实验结果，用分光
25、光度计对各组淀粉含量进行检测，结果如图所示。（1）该实验的自变量是，无关变量有（至少写出2种）。（2）根据实验结果分析，下列叙述正确的是（）A.酶A在20条件时活性较高B.酶A的活性一定小于酶B的活性C.酶B在40条件时活性较高D.大于50条件时，酶A部分失活（3）此实验用分光光度计检测底物淀粉的剩余量来表示酶的活性，能不能用斐林试剂检测生成物麦芽糖的含量来表示酶的活性？。原因是_。（4）若要进一步探究酶B的最适温度，实验设计的主要思路应是_。【答案】（1）温度、酶的种类溶液的量、反应时间、pH等（任写2种即可）（2）C（3）不能斐林试剂检测时需水浴加热，会导致反应体系温度发生改变，影响实验结
26、果（4）在3050 之间设立较小温度梯度的分组实验，按上述步骤进行实验，分析结果得出结论。【解析】（1）自变量是在实验过程中可以变化的量，根据表格可以看出本实验有两个自变量，即酶的种类和温度。因变量是在实验过程中随自变量变化而变化的量。其他为无关变量。（2）用分光光度计测量溶液的吸光度时，物质含量越多，其吸光度越大。酶A在20 条件时淀粉含量较多，因此酶活性相对其他温度时的较低，A错误。由图可知，在2050 范围内，酶A的活性在增强，酶B的活性先增强后减弱，但不能说明在任何温度条件下酶A的活性一定小于酶B的活性，B错误。酶B在40 时测量相对值最低，活性较高，C正确。在2050 范围内，酶A活
27、性在增强，但不能判断50 以后酶A活性的变化趋势，D错误。（3）斐林试剂需水浴加热才能发生显色反应，温度的变化会对酶的活性产生影响，使实验结果不可靠。（4）由图示实验结果可知，在3040 范围内随温度的升高酶B的活性升高，在4050 范围内随温度的升高酶B的活性降低，在预实验的基础上要进一步探究酶的最适温度，可在3050 之间设置温度梯度进行研究。9.下表是有关H2O2的系列实验，请回答有关问题：序号反应物加入物质条件现象X1H2O2无室温几乎无气泡X12H2O2氯化铁溶液室温X23H2O2土豆浸出液室温X3(1)序号3的实验现象是_。(2)序号3的土豆浸出液中含有的对此实验起作用的物质是_，土豆浸出液能否重复使用？_(填“能”或“不能”)。(3)若表中的X的内容是收集100 mL气体所需的时间，你预测X1、X2、X3的大小关系是_。【答案】(1)产生大量气泡(2)过氧化氢酶能(3)X1X2X3【解析】(1)序号3中加入的土豆浸出液中含有过氧化氢酶，会产生大量气泡。(2)土豆浸出液中起作用的物质为过氧化氢酶，由于酶在反应前后“质”和“量”都不发生改变，所以可以重复利用。
