探索实验典例探析38638

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1、探索实验典例探析38638探索实验典例探析——比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率（教材P-46实验四）一.实验目的：探索过氧化氢酶和Fe3+催化效率的高低理解实验目的：（1）这是由具体酶与具体无机催化剂催化效率的比较而确定的实验目的（或课题），要考查和比较：过氧化氢酶和Fe3+究竟谁的催化效率高，从而得出具体实验的结果和结论。（2）由众多的对比实验的结果和结论，通过综合分析推理而得出的一般性结论，才能得出“酶具有高效性”的科学结论。二.实验原理：①新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶，②Fe3+是一种无机催化剂，③它们都可以催化过氧化氢分解成水和氧1.理

2、解实验原理：⑴动植物在代谢的过程中产生过氧化氢（H2O2）,过氧化氢对机体是有毒的，机体可通过过氧化氢酶催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。⑵H2O2在体外可被无机催化剂Fe3+催化分解成H2O和O2即：2H2O2催化H2O+O2↑⑶上述一个个结论都是前人通过做科学实验而得出的，所以实验原理是科学的结论，是前人分析、归纳、总结出的科学定论、科学定理或学说。⑷实验原理是我们做科学实验的理论依据，不同的实验具有不同的理论依据，即不同的实验原理。⑸从实验原理中可悟出做科学实验的设计思路及其处理方法。也是用来检验和修正实验过程中失误的依据2．构建实验

3、设计思路与处理方法⑴设计思路：①根据实验原理可知，过氧化氢酶和Fe3+能分别催化同一种化学反应加快进行，具有共同的底物和生成物，具有可比性。因此，过氧化氢酶和Fe3+催化活性的强弱，可以用单位时间内底物的减少量或产物（H2O和O2）的生成量作为观测指标来进行比较。如单位时间内放出氧气泡的数量等。②根据本实验的目的和原理以及提供的资料（每滴FeCl3溶液中的Fe3+数大约是肝脏研磨液中H2O2酶分子数的25万倍）将等量（如1滴或2滴）H2O2酶和Fe3+在同等条件下分别催化等量的H2O2水解。即需设置2个实验处理。③通过观察、测量、检验和比较两个

4、水解反应在单位时间内产生的氧气量的快、慢、多、少来比较出两种催化剂效率的高低。过氧化氢溶液过氧化氢溶液肝脏研磨液氯化铁溶液B处理2A处理1⑵处理方法：如下示意图：处理1将一滴肝脏研磨液滴入2ml过氧化氢溶液，观测氧气量在单位时间内产生的快、慢、多、少。处理2将一滴氯化铁溶液滴入2ml过氧化氢溶液，观测氧气量在单位时间内产生的快、慢、多、少⑶变量解析：实验变量指人为操纵的实验条件或因素。本实验人为操纵的是“催化剂”因素。因此，“催化剂”是实验变量，而H2O2酶和Fe3＋是“催化剂”因素的两个不同水平（因子），也就是催化剂的两个不同类型。本实验的实

5、验变量可分两种情况讨论：情况1.若对催化剂的两个水平因子的催化效率都是全然未知的，则实验的目的是考察和比较这两个不同类型的催化剂，其催化效率是否相同。哪种催化剂的催化效率高。这时，H2O2酶和Fe3＋都是被实验考察的水平因子，都是实验变量，该实验为探究性的实验。情况2.如果Fe3＋的催化效率是已知的，实验目的是考察H2O2酶的催化效率是否远高于Fe3＋的催化效率。则H2O2酶是实验变量，Fe3＋不是实验变量。该实验为验证性的实验。反应变量因实验变量的作用而产生的实验结果或现象，如：产生氧气量的快、慢、多、少。无关变量：实验变量以外的所有能影响实

6、验结果的因子和条件。如：H2O2溶液的量，H2O2酶的量，FeCl3溶液的量，肝脏研磨液新鲜的程度及数量，试管洁净的程度等。额外变量：因无关变量的作用而产生的实验结果或现象，它是干扰反应变量的变量。实验组：指接受实验变量处理的对象组。本实验组可分两种情况讨论：若情况1时，处理1（或A管），处理2（或B管）都是实验组。这时实验组与实验组之间形成相互比较。即互为对照。若情况2时，只有处理1（或A管）是接受实验变量处理的对象组，处理1是实验组。对照组：一般是指不接受实验变量处理的对象组，如情况2时，处理2（或B管）是不接受实验变量处理的对象组。所以处

7、理2（或B管）是对照组⑷设计观测记录表实验组别实验结果处理1（滴入H2O2酶）处理2（滴入FeCl3溶液）气泡产生速度先而快后而慢产生数量多而大少而小无焰火种燃烧状况大而旺（燃烧猛烈）小而弱（燃烧不烈）观测指标用来度量反应变量及其单位的一种标准。如高度、重量、大小、先后、多少、快慢、百分率、速率、状态等。三.实验方法及步骤1.实验方法步骤：⑴取编号为A、B洁净的试管两只，分别注入2mlH2O2溶液。⑵处理1向A试管内滴入1滴肝脏研磨液处理2向B试管内滴入1滴氯化铁溶液⑶分别堵住管口，轻振试管，混匀溶液。⑷及时观察、比较A、B试管单位时间内产生气

8、泡的快慢、大小和多少，并同时在观测表中作好记录。及时用无焰火种分别置于A、B管内液面上方检验比较火种燃烧的状况，并同时作好记录。2.理解方法和步骤：※