《比较过氧化氢在不同条件下的分解实验拓展》-教育论文，科学教育论文-论文范文参考-科学狗论文网

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比较过氧化氢在不同条件下的分解实验拓展

范文

李锦秀

摘要 “比较过氧化氢在不同条件下的分解”是高中生物课程人教版教材中经典实验，本文在原实验的基础上，通过对该实验装置的改进，实验过程的拓展，达到丰富实验内涵，并且能够帮助学生进一步理解酶的作用特点的目标。

关键词酶过氧化氢实验拓展

中图分类号：G633文献标识码：A

1背景

“比较过氧化氢在不同条件下的分解”常作为课堂演示实验，也可作为分组实验。原实验是通过比较过氧化氢在氯化铁溶液，肝脏研磨液，和不加催化剂条件下的分解情况，实验结果通过比较气泡产生的多少和带火星的木条的复燃情况说明催化可以加快化学反应速率，且酶的催化效果更显著。本实验的授课对象是高一学生，此时他们已经了解了酶的作用，并且也具备了基本的实验操作能力，但是对酶的作用机理并未深入理解，例如面对这样的曲线（图表1），通常并未深入理解为何在不同的条件下，平衡点却相同。

2拓展后的实验

2.1思路拓展

由于学生普遍对酶的作用机理理解困难，所以可在课本实验看到实验现象的基础上拓展延伸，即增加氯化铁组和酶的结果比较：利用气球收集氯化铁组和酶组过氧化氢分解产生的氧气，并根据气球的大小判断最终生成氧气的多少，并通过发现氯化铁组和肝脏研磨液组的氧气量相近，使学生认识到催化剂的作用只会改变化学反应速率，而不会改变最终的产物量，即不改变反应平衡。

2.2实验装置

改进后的实验装置增加了气球、橡皮筋、橡胶塞、1ml注射器，（图表2）并将原实验的普通试管替换为支嘴试管。其中，气球用来收集氧气，橡皮筋用来扎紧气球，使其具有较好的气密性。橡胶塞上扎一小孔，塞进注射器，保证气密性。实验开始前，先将气球绑在支嘴处，接着将注射器塞入橡胶塞的小孔内，并将注射器吸入0.1ml催化剂，支嘴试管加入2ml过氧化氢溶液，然后将试管用橡胶塞塞紧，待到实验即将开始时，同时摁下两组注射器，保证同时且等量地滴加入催化剂。（图表3）

2.3实验结果

改进前，通过观察每组气泡产生的多少以及带火星的木条复燃情况判断过氧化氢的分解速率。进过改进之后，不仅可以观察反应速率，还可以通过比较气球的大小来判断产物的多少。实验发现，肝脏研磨液组气球膨胀较快，而氯化铁组膨胀较慢，但是最终的气球大小相近，这意味着酶组反应速率更快，催化效率更高，但是两组最终的产物量相同，意味着催化剂并不改变反应平衡。（图表4）

3讨论

3.1优点

拓展之后的实验结果非常直觀清晰，直接通过气球的膨胀速度和大小反映出实验速率和最终产物量，学生可以清楚地认识到在过氧化氢量相同的情况下，即便使用不同的催化剂，最终得到的氧气量是相同的，也就是说，催化剂只会决定反应的快慢，而最终产物的多少是由反应物决定。

3.2传统误区

以往，通过比较气泡的多少比较反应速率，其实这种方式并不完全准确。经过实验发现，在某些情况下，虽然肝脏研磨液组产生的气泡很明显，但并不意味着氧气的生成量更多更快。（图表5）这是因为酶组反应速率非常快，瞬间产生大量气泡，将肝脏研磨液向上顶，反而降低了酶与底物的接触面积。那么这个问题如何解决呢？第一，按照要求配置合理的肝脏研磨液浓度;第二，将两组装置同时摇晃，增大酶与底物的接触面积。

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