刘玲　秦玉双

一、教材分析

本实验选自人教版生物必修一《分子与细胞》第五章第一节《降低化学反应活化能的酶》，其目的是通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，从而认识到酶的催化作用以及酶与无机催化剂的差别，感悟出酶的高效性。

二、实验过程分析与思考

教材中的实验设计如下：

1.取四支试管编号1、2、3、4，分别加入2 mL过氧化氢溶液。

2.将1号试管放在常温下观察，2号试管90℃水浴加热。

3.向3号试管中滴加2滴质量分数为3.5%的三氯化铁溶液，4号试管中加2滴质量分数为20%的新鲜的肝脏研磨液（含过氧化氢酶）。

该实验是以气泡的产生速率为指标来了解过氧化氢在不同条件下的分解速率。其中3、4号试管还可以通过观察带火星的卫生香是否复燃来比较两支试管中反应速度的快慢。但是在实际的实验过程中，笔者发现学生在进行该实验操作时并不都能得出正确的现象，有的两组现象差不多，也就是加酶的试管中卫生香没有复燃，有的得到的现象甚至相反。原因可能是：向两支试管滴加相应的催化剂后，需要学生及时用手堵住试管口，否则由于气体跑掉了，可能会导致两组实验现象没有明显差距，及加酶的试管中看不到卫生香复燃。还有可能是加酶的试管在反应时会产生泡沫，学生在向试管中插入卫生香时，会碰到试管壁，使卫生香受潮不能出现复燃现象等等。由于上述的种种原因，在实际操作过程中不是所有学生都能看到正确的结果。

三、实验改进方案

1.实验装置改进

针对以上分析，笔者对实验装置进行了一些改进，如右图。

装置说明：将大小合适的橡皮塞打孔，插入一段玻璃管，并通过一段橡皮管与一只20 mL的一次性针筒（去针头）相连，实验过程中利用一支1mL的针筒向内注射催化剂。

2.实验具体操作

（1）实验原理

利用反应过程中产生的气体推动针筒中活塞的运动，并根据针筒中活塞的变化情况来反映试管中气体产生速率的快慢来比较无机催化剂三氯化铁和酶催化效率的高低。

（2）实验步骤

（由于1、2号试管的操作步骤没有改变，下面就不再作说明）

①取两只大小相同的试管，标上3、4。分别向两支试管各注入2 mL 5%的过氧化氢溶液。

②将两只试管口各用一个连有一支20 mL的一次性针筒的橡皮塞塞严。

③用两支1 mL的一次性针筒分别吸入3.5%三氯化铁溶液，新鲜的肝脏研磨液（含过氧化氢酶）各0.2 mL。

④将这两支1 mL的一次性针筒通过橡皮塞插入两支试管中，同时向两支试管中注入其中的液体（3号试管中注入3.5%FeCl3溶液，4号试管中注入新鲜的肝脏研磨液）。

⑤计时相同时间，注意观察两支试管中气泡产生情况和两支20 mL的针筒中活塞的变化情况。

（注：考虑到实际的气候条件，在配置试剂时，浓度上做了一些改变，将过氧化氢溶液的浓度改为5%。）

（3）实验结果

①4号试管中气泡产生速率比3号试管快。

②计时相同时间，4号试管连接的针筒内活塞上升的幅度比3号试管大。

（4）实验结论

过氧化氢酶的催化效率比三氯化铁高，说明酶具有高效性。

四、本实验的创新之处

1.通过针筒内活塞上升情况来说明在相同的时间内哪组试管中产生的气体多，比用通过比较卫生香的复燃情况来说明要有效的多，且操作不易失误。

2.该装置的设计相对比较简单，装置连接所需的材料易买到，易制作（要注意装置连接处的气密性检查），学生易操作。