过氧化氢在不同条件下的分解实验报告
报告人：_____________ 实验日期：_______________
一、设计实验
供选试剂用具：
体积分数为3%的过氧化氢溶液；质量分数为20%的肝脏研磨液（新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶）；质量分数3.5%的FeCl3溶液（无机催化剂）；
热水、卫生香、火柴、试管等。
四人一小组，讨论以下问题：
1、该实验可设置哪几个不同的条件？
2、通过什么实验现象观察反应速率？
实验记录表
试管号
反应条件
实验现象
1号
2号
3号
……
……
实验设计需遵循的基本原则：
_______________________________________________________________
二、进行实验
参照课本79页“方法步骤”进行试验，记录下每支试管的实验现象。
三、分析结果
2、3、4号试管与1号试管对照，说明：______________________________
3、4号试管对比，说明：___________________________________________
下图为过氧化氢在加热条件下分解的曲线图，请在图中画出加入FeCl3和酶的大致曲线图。
酶的催化机理：____________________________________________________
四、实验结论
请用一句话总结酶在细胞代谢中起了什么作用：
自评表
（根据自己的课堂表现用优、良评价）
实验操作熟练度
小组合作参与度
课堂发言积极度
综合评价
给老师的一句话：___________________________________________
课件19张PPT。自评表
（根据自己的课堂表现用优、良评价）给老师的一句话：____________________1、双氧水（H2O2）有何作用？2、双氧水（H2O2）如何分解？实验：（用新鲜酵母菌液模拟细胞环境）结论：细胞中确实存在某种物质能促进过氧化氢分解。研究表明：这种物质就是过氧化氢酶。问题：细胞中是否含有某种物质能促进过氧化氢分解呢？细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应的统称。酶在细胞代谢中的作用授课人：南京市玄武高级中学 周海旸实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解1、该实验可设置哪几个不同的条件？
2、通过什么实验现象观察反应速率？小组讨论供选试剂用具
体积分数为3%的过氧化氢溶液；
质量分数为20%的肝脏研磨液；
（新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶）
质量分数3.5%的FeCl3溶液（无机催化剂）；
热水、卫生香、火柴、试管等。控制变量因变量自变量试管
号3%H2O2反应条件剂量实验现象对照组与数学的联系：
函数y=kx+b中，自变量、因变量、无关变量分别是什么？如何保证y只随x的改变而改变？每支试管还需添加什么试剂，剂量如何控制？参照课本79页“方法步骤”进行实验，记录实验现象实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解小贴士1、用带火星的卫生香检验氧气时要迅速，且不能接触液面或管壁，实验完成后请立即熄灭。
2、过氧化氢具有一定的腐蚀性，热水温度较高，实验过程中注意安全！2、3、4号试管与1号试管对照，说明：思考与讨论加热、 FeCl3、过氧化氢酶都能加快过氧化氢的分解速度。思考与讨论3、4号试管相比，说明：酶也是催化剂，且催化效率比FeCl3高。时间生成O2的量下图为过氧化氢在加热条件下分解的曲线图，请在图中画出加入FeCl3和肝脏研磨液的大致曲线图。加热过氧化氢分子的两种状态能量 常态活跃状态加热：使分子得到能量 在20℃测得的H2O2分解的活化能催化剂降低了化学反应的活化能活化能：分子从常态转变为容易发生反应的活跃状态所需要的能量。显著降低化学反应的活化能酶的催化机理结论细胞内不能通过加热来提高反应速率，说明：酶的作用环境___________非常温和请用一句话总结酶在细胞代谢中起了什么作用？记录下你的结论。科学.技术.社会你能举例说说酶在生活中的应用吗？反馈练习1．下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是( )。
A．要设置对照组和实验组
B．自变量要始终保持相同
C．无关变量要始终相同且适宜
D．要遵循单一变量原则B2．同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率的原因是( )
A．降低反应的活化能的作用更显著
B. 能供给反应物能量
C．改变了反应的途径
D．能降低反应活化能反馈练习A反馈练习3．用纯唾液和用稀释10倍的唾液做唾液淀粉酶的催化实验，其效果完全相同，这说明酶具有( )。
A．专一性 B．多样性
C．高效性 D．多变性C谢谢无机催化剂与生物催化剂相对含量比较表酶在细胞代谢中的作用教案
南京市玄武高级中学 周海旸
一、教学目标
1、知识目标
（1）说明酶在细胞代谢中的作用
（2）解释酶的催化机理
2、能力目标
（1）初步学会控制自变量，观察和检测因变量的变化
（2）学会设计对照实验，形成动手实践的能力
（3）尝试分析实验现象
3、情感态度与价值观目标
（1）认同酶在细胞代谢中的作用
（2）通过探究实验，形成科学的思维方法和研究精神。
二、教学重难点
1、教学重点：酶在细胞代谢中的作用，设计实验时需遵循的原则
2、教学难点：酶的催化机理、控制变量的科学方法
三、教学方法
探究法、实验法、讨论法、讲授法
四、教学过程
内容
教师活动
学生活动
设计意图
上课前：学习评分表中的评分细则
今天这节课我们将进行分组实验，每个人手上都拿到了一张实验报告。实验报告开头就是这张评价表格，请每位同学认真阅读评分要求，实验过程中请按此要求认真操作，实验结束之后完成这张评价表和实验报告。
仔细阅读评分要求。
发挥评价的促进功能，让学生的实验操作更规范，促进学生小组合作的顺利进行。
引入：
1、视频实验复习过氧化氢的知识
2、资料表明人体产生有害的过氧化氢
3、出示细胞代谢的定义
4、视频实验引出酶
提问：双氧水（H2O2）有何作用？
提问：双氧水（H2O2）如何分解？
（视频实验：二氧化锰催化过氧化氢分解。）
（板书过氧化氢分解的化学方程式）
出示资料：人体细胞代谢也能产生过氧化氢，研究表明，过氧化氢对细胞有害，会造成细胞损伤甚至癌变。
提问：针对这个资料你想提出些什么问题呢？
出示细胞代谢的定义。
解释：过氧化氢就是人体细胞代谢的一种有害产物。
设问：那么，细胞中是否含有某种物质能促进过氧化氢分解呢？像这样的生物学问题，我们必须通过（实验）来解决。用什么实验材料合适呢？在这里，我选择了单细胞的真核生物酵母菌。
（视频实验：酵母菌细胞分解过氧化氢）
提问：通过这个实验，我们可以得出什么结论？
补充：后来的研究表明：这种物质就是过氧化氢酶。
引出课题：今天，就让我们一起来探索酶在细胞代谢中的作用。
（板书：课题）
回答：制氧气、消毒
回答：在催化剂二氧化锰的作用下分解成水和氧气。
提问：过氧化氢如何产生的？人体细胞能否将过氧化氢分解？
观看实验，得出实验结论：细胞中确实存在某种物质能促进过氧化氢分解。
从学生已有的化学知识入手，出示资料引起学生的关注和兴趣，激发学生提问的热情和求知欲。
直接用实验来为学生解惑，符合学生的认识规律，更具有说服力。
自己拍摄的视频实验比演示实验更能让学生看清楚，而且使课堂更紧凑。
用这样一个简单的实验引入，为学生后续实验设计和操作埋下了伏笔，知道实验需要一定的反应时间以及对照的思想。
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
1、设计实验，填写实验记录表
2、进行实验
3、分析实验
4、实验结论
5、实验反思（控制变量）
供选试剂用具：体积分数为3%的过氧化氢溶液；质量分数为20%的肝脏研磨液；（新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶）无机催化剂：质量分数3.5%的FeCl3溶液；水浴锅、卫生香、火柴、量筒、试管等。
安排任务：同样的，让我们通过实验——比较过氧化氢在不同条件下的分解来研究这个问题。下面请四人一组，根据供选试剂用具讨论以下两个问题：
1、该实验可设置哪几个不同的条件？
2、通过什么实验现象观察反应速率？
请小组派代表回答问题，其他小组补充，若仍不完整，则教师引导：刚才我们用酵母菌做实验的时候需要几支试管呢？初中化学课上我们是如何检验氧气的呢？（补充：若要让带火星的卫生香复燃通常需要一点时间收集一定量的氧气。）
根据学生的回答填写课件上实验记录表格
提问：每支试管还需添加什么试剂，剂量如何控制？
补充：过氧化氢溶液建议滴加2mL。
提示：氯化铁溶液和肝脏研磨液的剂量如何控制呢？
补充：建议滴加2滴。
提问：针对这个表格还有什么补充的吗？
针对可能性1，予以肯定，请学生补充完整；
针对可能性2，则将此问题留到控制变量时再分析。
下面请大家带着这个问题：酶在该实验中起了什么作用？进行实验，四人一组，分工合作，记录下每支试管的实验现象。完成之后请举手示意。
（板书：一、酶的作用）
巡视实验并适当指导
记录实验现象：有请一个小组作为代表来说一说你们的实验现象。
追问：其他小组有没有补充？
（板书：学生回答的四支试管的实验现象。不正确的实验现象也可记录在旁，用于分析。）
提问：酶在该实验中起了什么作用？
追问：你是通过哪几支试管比较得出这个结论的？
（板书：1.催化作用）
针对这个实验，让我继续来看到几个思考题：
1、哪些条件能提高该反应的速率？
2、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？
3、3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？
总结实验结论：研究表明：细胞中每分钟能进行几百万次的化学反应。它们的顺利进行都离不开酶。你对于酶的作用形成了哪些认识，请记录下结论。
（板书：2.保证化学反应在体内（常温常压条件下）高效率地进行。）
提问：本实验操作过程中应注意些什么？
实际上，大家在讨论的就是生物实验中一个非常重要的问题——对于变量的控制。
任务：请阅读课本“控制变量”的有关内容，区分
1、对照组、实验组
2、变量、自变量、因变量、无关变量
提问：本实验的对照组和实验组分别是几号试管呢？
（板书：对照原则）
提问：哪些是实验过程中可以变化的因素？也就是说哪些属于变量？
提问：其中自变量和因变量分别是什么？剩下的都叫做？
与数学的联系：函数y=kx+b中，自变量、因变量、无关变量分别是什么？如何保证y只随x的改变而改变？
补充：k、b为常数也就是无关变量保持不变。对于生物实验而言也是一样，为了保证实验现象的出现完全是由于某个实验条件改变而引起的，我们必须保证所有的无关变量保持一致，而只改变自变量。这就是实验设计的单一变量原则。
（板书：单一变量原则。）
提问：本实验中对于变量的控制，你觉得还有哪里不严密吗？
补充：肝脏研磨液这个变量控制得好吗？
过度：再如，２滴肝脏研磨液中究竟有多少过氧化氢酶呢？跟２滴氯化铁中的铁离子比较是否数量相当呢？
出示：无机催化剂与生物催化剂相对含量比较表
设疑：酶为何如此高效？酶的催化机理是什么？
学生分组讨论问题并回答
1、可设置以下条件：水浴加热、无机催化剂、肝脏研磨液（常温条件不一定答出，可由其他小组补充或教师引导答出。）
2、单位时间内产生气泡的多少（引导学生表述正确）或者带火星的卫生香燃烧程度（不一定答出，同上）
填写实验记录表
回答：过氧化氢溶液，剂量相等
回答：也相等
可能性1：提出试管1、2也需要滴加2滴清水
可能性2：没有任何意见
学生带着问题进行实验，记录实验现象。
小组代表汇报实验现象
其他小组补充
回答：催化作用
回答：3、4号试管没有加热，但是都有大量气泡产生，说明酶和无机催化剂一样，加快了化学反应速率。
回答：1、加热、催化剂、酶
2、不能
3、4号试管，说明酶的催化效率非常高。
思考并记录实验结论
同学之间互相补充
回答：……
学生阅读课本，思考并回答问题
回答：对照组是1号试管，2-4号试管是实验组
回答：反应条件……
回答：反应条件和实验现象
回答：自变量是x，因变量是y，若要保证y只随x的改变而改变，则k、b为常数
回答：（此处可根据前面学生的回答补充２滴清水的问题）
看表得出结论：１滴肝脏研磨液中过氧化氢酶的数量是１滴氯化铁中的铁离子数量的２５万倍，进一步说明酶的高效。
本实验原为为验证性实验，笔者将这部分设计为探究形式，一方面锻炼学生设计实验的能力，另一方面为后面控制变量的学习打下基础。通过让学生自己设计不同条件，补充常温这个条件，感受对照组在实验中的重要性；通过对于实验试剂剂量的探讨，初步了解无关变量的控制方法。
此外，笔者在此处留有动态生成的空间，若学生能提出2滴清水的问题，则及时肯定，若学生不能提出，则可作为无关变量的分析前后呼应，这完全是以学生为主体的设计理念。
小组合作进行实验，提高了实验效率，让学生在合作中互相学习，各取所长。
带着问题进行实验，能让学生的实验更有目的性。
现场记录实验现象，增加了课堂的生成性和互动性。
对于实验的分析主要有四个问题，将其中最重要的有关“催化性”的问题前置，突出重点，化整为零。将有层次的三个问题放在一起，学生一起逐个回答，然后再总结实验结论。如此张驰有度，为学生提供了一定的思维空间。
首先，学生通过回答具体的问题感受控制变量的意义；其次，通过阅读课本明确变量、自变量、因变量、无关变量的定义并在表格中辨别出来；再次，通过熟悉的函数y=kx+b的类比进一步加深对于控制变量的认识；在此基础上总结出实验设计的对照原则和单一变量原则。
最后，结合本实验具体分析控制无关变量或自变量时存在着一些具体的问题，上升到应用的层次，并通过肝脏研磨液成分的分析过度到对酶作用机理的探索。
用表格的形式呈现数据更显得直观和有说服力。
酶的作用机理
在这个化学反应体系中，反应物分子的平均能量水平较低，称为常态；在反应的任何一瞬间反应物中都有一部分分子具有较高的能量，叫做活跃状态。
提问：哪种状态的分子越多，反应速度越快呢？
怎样才能使更多的常态分子变为活跃状态呢？
那么加热和加催化剂，哪个可能提高分子的能量呢？
（动画）解释：加热能提高分子能量，从常态转变为活跃状态。而分子从常态转变为活跃状态所需要的能量叫做“活化能”。
加催化剂不能使分子获得能量，它又是如何加快反应速率的呢？
补充：催化剂可以使常态分子更容易变为活跃状态，或者说催化剂可以？
出示资料：在20℃测得的H2O2分解的活化能
提问：酶的催化效率为何明显高于无机催化剂？
解释：我们来看到这个形象的图解：酶显著降低了活化能，使得化学反应的发生更加容易。
回答：活跃状态
回答：提高分子的能量
回答：加热
回答：降低活化能。
学生看表格得出结论：催化剂确实降低了化学反应的活化能。而酶是显著降低了化学反应的活化能。
依然从过氧化氢分解的反应开始分析，首先结合图示介绍分子的两种状态，让学生明确常态和活跃状态存在着能量差异，进而介绍活化能。接下来介绍加热促进反应的机理，让学生推测催化剂的作用机理，最后用数据证明推理正确。
总结
下面我们一起来回顾一下本节课的学习内容。
完成课后的小练习以及实验报告上的评分表。
做习题巩固
进行小组内的自评和互评
复习回顾，对本节课的内容进行总结，习题巩固。
