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过氧化氢分解范文1
一、实验指标的确定
1.以5分钟内产生O2的速率为实验指标。
2.采用直观分析法来评价实验结果的优劣。
二、因素、水平的选取
研究表明，H2O2的水溶液受热见光会加速分解，微量元素金属（Fe、Cu、Cr、Mn等）离子及这些金属的氧化物、非金属元素的碳粉及尘埃、生物酶等催化剂，以及溶液的酸碱性对H2O2分解速率均有影响。本实验中，所选择的主要影响因素为：H2O2的物质的量浓度、催化剂、酸碱性。每次实验将H2O2溶液的用量固定为3mL，催化剂的质量固定为0.5g，酸碱的滴加量固定为3滴。酸选择冰醋酸，碱选择2.0mol/L的NaOH溶液。催化剂选择三种类型：微量元素、生物酶、非金属元素。
本实验选定的因素水平如表1所示。
三、实验步骤
1.用30%的H2O2溶液（9.8mol/L）分别配制6.5mol/L、3.0mol/L的H2O2溶液250mL，配制2.0mo1/L的NaOH溶液50mL。
2.分别称量0.5gCuSO4・5H2O、碳粉、土豆丝各三份。
3.检查气密性，组装实验仪器。
4.量取9.8mol/L的H2O2溶液3mL加入具支试管中，然后滴加3滴2.0mol/L的NaOH溶液，再加入0.5gCuSO4・5H2O，在5分钟时纪录收集到的气体的体积。
5.根据表2的实验方案分别改用不同浓度的H2O2溶液，在不同酸碱性条件下，用不同催化剂，纪录5分钟时收集到的气体的体积。
四、实验方案的设计及其结果
本实验设计为三因素三水平的活动水平实验，选用L9（33）正交表来安排实验，其方案及结果见表2。
五、实验结果与讨论
上述实验结果表明：
1.H2O2溶液的浓度对H2O2分解速率影响不大。
2.微量元素和非金属元素作催化剂时比用生物酶作催化剂对H2O2分解速率影响更大。
3.H2O2所处的酸碱性环境对H2O2的分解速率影响最大，在碱性条件下H2O2的分解速率最快，在酸性条件下H2O2的分解速率最慢。
4.综合上述及表2的直观数据分析，在所选定的因素、水平范围内，各因素对实验指标影响的主次关系为：
过氧化氢分解范文2
过氧化氢具有过氧键，-O-O-中O不是最低氧化态，故不稳定，容易断开；常温下波长为320～380nm的光照射，或是加热，使用催化剂都可以加速过氧化氢的分解。
过氧化氢在对其有催化作用的反应中会生成氧气：
（1）与重金属氧化物反应，生成的物质立刻分解放出氧气。
例如：H2O2+MnO2=H2MnO4；H2MnO4+H2O2=MnO2+O2+2H2O。
（2）过氧化氢在碱性条件下容易分解为氧气和水，氢氧根使溶液显碱性，利于过氧化氢的分解。
（3）过氧化氢酶的催化：用土豆丝来催化分解H2O2溶液，说明生物体内不断产生的过氧化氢酶，可促使H2O2迅速分解，这种酶广泛存在于动植物组织中。
过氧化氢分解范文3
目前中学生物学实验教学普遍采用“照方抓药”注入式教学模式，学生按教材中实验步骤被动操作，技能训练与思维能力培养分离现象严重，片面强调“三基”目标，忽视生物科学素养的培养，为了改变这一现状，笔者申请了《高中生物实验教学ATDE模式研究》课题（江苏省教育科学“十二五”规划课题），尝试采用ATDE模式进行生物学实验教学。下面以“酶的作用”这节课为例，探讨ATDE教学模式在中学生物实验教学中的应用策略。之所以选“酶的作用”这节课，是因为江苏省高中生物评优课选了这节课，而笔者作为评委认真观摩了13位选手的公开课。
1 ATDE教学模式
ATDE教学模式是由问（Asking）、想（Thinking）、 做（Doing）、评（Evaluation）四要素构成，即教师通过有机整合具有系统性与关联性的课程内容，采用启发式、探究式教学方式，循序渐进地推进教学活动，强调在学生原有的知识和经验基础上，通过“问”、“想”、“做”、“评”四步训练，以最大限度激发学生的想象力、敏锐力、流畅力、变通力、独创力，培养学生的创造性思维能力。ATDE教学模式如图1所示。
该模式可以解释为：① 问：创设情境、启发引导、精心设问。学生只有对学习活动持探究和质疑的态度，才会使自己的思维活动处于积极、活跃的状态，思维也才能具有创造性。② 想：通过联想训练，培养创造性思维能力，以寻求创意。联想虽然并不能直接产生有创新价值的新形象，但它却为能够产生新形象的想象思维活动提供一定的基础，通过自由想象可设计各种解决问题的方案。③ 做：通过实际操作训练，让学生在学中做，做中学，做中议，议中醒，从实验活动寻求解决问题的方法，培养创造性思维能力。④ 评：通过师生共同制定评价标准，选取最适当的答案，共同评价，完善思维与实践活动。
为什么要设计这样四个环节呢，那是因为在课堂教学中教师讲得太多，而在实验课上则相反，教师引导太少，让学生按实验指导上的实验操作步骤一步步做，然后布置作业就下课。在实验课上，教师不能放任学生按实验指导步骤操作，而自己无所事事。教师备课，最需要考虑学生学习这个实验最大的难点是什么，学生做这个实验最容易患的错误是什么，然后按照这个逻辑去设置教学情景、实验中提什么问题、什么时候提、什么时候做、做了要解决什么问题，如何评价，从而就有了用ATDE教学模式来指导实验教学。这时教师并不是学科知识的化身，也不是学科知识的传声筒；而是学生知识学习困惑的疏导者，学生知识应用难题的帮助者。
2 “酶的作用”一节教材分析
“酶的作用和本质”是高中生物必修一第五章第一节“降低化学反应活化能的酶”第一部分内容。在必修一第二章第二节“生命活动的主要承担着――蛋白质”这一节关于蛋白质的功能中提到：“细胞内的化学反应离不开酶的催化作用，绝大多数酶是蛋白质”，这为过渡到本节内容的学习做了很好的铺垫。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢，它离不开酶的催化。“酶的作用”是第一课时的内容，将是理解呼吸作用、光合作用等知识的基础。本节从细胞代谢的概念入手，通过分析“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验，让学生进行控制变量的科学方法的学习，学习控制变量法，不仅有方法论意义，而且在科学研究中有着广泛的应用价值，最后分析酶在细胞代谢中发挥催化作用的机理。
3 运用“ATDE教学模式”进行“酶的作用”一节课教学
（1） 问：在导入新课、新授课、课堂复习等阶段，都需要创设情境、启发引导、精心设问。
教材以斯帕兰札尼的实验导入新课，然后提出三个问题。这是一个非常巧妙的实验设计，如果在使用这套新教材前，能有教师用这个实验导入新课，这一定是设计上的大亮点。但在省评优课中，13位选手都没有采用这个实验导入新课，可能是因为这个实验对学生来说是新颖的，但对评委来说没有新鲜感，因此从想要获奖的角度来备课，教师们想了新的导入方式，但共同点是大都通过实验提出问题。
导入新课的设问既要与学生的生活或经验相联系，又要与后面的新课学习相关联。如教材中的导入设置的情景是：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去；过一段时间后，把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。这个实验现象与学生原有的知识与生活经验是紧密相联的，那就是学生知道鹰的胃能消化食物，从而提出第一个问题：这个实验要解决什么问题？（要解决的问题是，鹰的胃是否只具有物理性消化，没有化学性消化功能）接下来第2个问题：就与要新学习的内容――酶相关，请学生推测，是什么物质使肉块消失了？（是胃内的化学物质消化酶将肉块分解了）第3个问题：怎样才能证明你的推测？（要求学生有基本的逻辑推理能力与实验设计能力，如果第2个推测正确，那取一点胃内的物质即胃内的消化液，在体外也应该能将肉块分解掉。）由此可以看到，导入新课设置的情景要与学生的生活相关联，以学生的知识经验为基础，设置的问题要与新授课内容相关联，要能促进学生积极思维。
省评优课上选手们是怎样导入新课的。南通高红梅老师是这样导入的：播放用双氧水清洗伤口的视频，教师问“用双氧水清洗伤口的时候看到什么现象？”学生回答“看到伤口上冒泡沫”。教师追问：“是什么原因冒泡沫？”学生回答可能是伤口细胞被破坏后释放的化学物质或伤口上的微生物使过氧化氢分解产生气体从而产生泡沫。那究竟是伤口处的细胞，还是微生物引起的呢？伤口与周围正常皮肤在同样的环境中，上面的微生物基本相同，在周围正常的皮肤上滴加同样的过氧化氢，如果正常皮肤上没有泡沫出现，只有伤口上出现泡沫，说明是伤口的细胞释放了促进过氧化氢分解的化学物质，过氧化氢分解产生气体，从而出现泡沫。教师指出过氧化氢是一种强氧化剂，适用于伤口消毒和食品消毒。也就是说过氧化氢能杀死微生物，对微生物是有害的，实际上过氧化氢对于人体正常的细胞也是有害的，然而，代谢过程中细胞又确实会产生过氧化氢这样的有害物质，那细胞如何解除它的毒性呢？这要靠细胞内的化学物质――酶，把过氧化氢分解，由于这种酶能分解过氧化氢，就被称为过氧化氢酶。生物体内不同的化学反应需要不同的酶来催化。只要人们还活着，酶催化的化学反应就不停地进行着，如在核糖体内进行的缩合反应需要酶的催化，细胞呼吸、光合作用也是由一系列酶催化的复杂的化学反应组成的，酶催化的化学反应有许许多多，每时每刻都在进行，把细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应，统称细胞代谢。细胞代谢是细胞生命活动的基础。这样就导入了新课。
这种导入方法，教学的起点定得比较准确，学生容易接受。教师要教给学生学科知识，但如果一开始上课就讲学科知识，学生会认为你是一个学究，而不是一位老师，因为你的眼里只有学科知识，而丰富多彩的日常生活却被你拒之眼外。因此，课堂教学的起点一定要与学生的生产生活实践、学生的感受紧密相连，如果教师对学生的生活感受置之不理，他也会同样对课堂教学置若罔闻；课堂教学一定是从课外知识到课内知识，而不是从课内知识到课内知识，如果你讲的课内知识在课外找不到证据，或者找不到相关的事实，后面的课内知识也会在学生的大脑中成为无根之木。不仅在导入新课时需要设问，在新授课中也需要创设情景，精心设问，并且与“想”、“做”结合在一起。
（2） 想与做：“想”是ATDE教学模式中的第二个环节，教师提出问题后，鼓励学生自由联想、发散思维、广泛进行类比和联系，并给予学生思维的时间， 以寻求解决问题的方法。如果是针对具体的实验， 教师则要引导学生根据实验目的和实验原理，结合相关知识，进行类比和联想，选取合适的材料，设计出合理的实验步骤，并预测实验结果。“做”是ATDE教学模式中的第三个环节，那就是学生根据第二步想所做出的实验设计，利用教师提供仪器设备、试剂材料，边做边想，在做的过程中学习，最后根据实验结果，验证或否定原来的假设。新授课正是在问、想、做的过程中不断地推进，学生的认识则得到不断地深化。
仍以“酶的作用”一节课为例，教材上设计了比较过氧化氢在不同条件下的分解速率的一组实验，具体内容是：取四支试管，都加入2 mL3%的过氧化氢溶液，3号与4号试管置于常温下，3号加入2滴FeCl3也就是无机催化剂，4号加入2滴肝脏研磨液（即加入生物催化剂酶），1号和2号都加入2滴清水，但1号放置在常温下，2号放置在高温90℃条件下。教师通过这一组实验让学生学习分析自变量、因变量、无关变量以及如何控制变量。在省评优课中，笔者发现大多数老师就引导学生按照这个表格的思路来引导学生讨论并设计实验，相比之下，不如把一个大实验分解成3个小实验那样思路清晰。
第一个小实验：设计实验证明过氧化氢酶对过氧化氢有分解作用。
问：书上说，酶是生物催化剂，能催化生化反应的进行。酶真的能催化生化反应吗？请你以过氧化氢酶为例，利用实验桌上的仪器与试剂，设计实验证明过氧化氢酶对过氧化氢有分解作用。
想：过氧化氢溶液中不加过氧化氢酶就不分解，加了过氧化氢酶就分解了，这样就能证明过氧化氢酶对过氧化氢有分解作用。
问：你如何知道过氧化氢分解了？
想：有两种方法，一是看是否冒气泡，二是通过带火星的卫生香是否变得更加明亮或是否燃烧来检测是否有氧气释放。
做：学生进行实验操作，过程很简单，现象也很明显。
设计这样一个简单的验证实验是要引导学生学习控制变量的相关内容：自变量、因变量、无关变量。所谓变量就是实验中可以变化的因素。教师引导学生分析这个实验中有哪些变量，接着指出：人为改变的变量叫做自变量。这个实验中，自变量就是加没加过氧化氢酶，或滴加的试剂含不含有过氧化氢酶。而随着自变量的变化而变化的变量叫因变量，这个实验中因变量就是过氧化氢有没有分解，观察的指标是有没有气泡，或用带火星的卫生香能否燃烧。实验过程中除自变量外，可能还存在的对实验结果造成影响的变量称无关变量。这个实验中过氧化氢的浓度、过氧化氢的量都可能对最终氧气的释放量有影响，都是无关变量。
教师问：如何排除无关变量对实验的影响呢？那就要做对照试验，除了自变量外，其余因素都保持不变，所进行的一组实验。如，加过氧化氢酶的2号试管是实验组，不加过氧化氢酶的1号试管就是对照组，对照组中除了没有酶，其他所有无关变量都保持不变，如底物的浓度、底物的数量、反应的温度等，都相同。有了这一个简单的实验设计作铺垫，学生就比较容易理解了自变量、因变量、无关变量以及如何设计对照实验。
第二个小实验：设计实验比较无机催化剂与酶的催化效率。
问：初中化学学过，H2O2能被FeCl3这样的无机催化剂催化分解，根据下列材料用具设计实验，比较过氧化氢酶与无机催化剂（FeCl3）催化效率的高低。材料用具：新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液、新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液、3.5%FeCl3溶液、刻度试管、吸管、卫生香等。
想：在相同体积相同浓度都是2 mL的3%的过氧化氢溶液中，一个滴加2滴FeCl3，一个滴加2滴肝脏研磨液，看哪个释放的氧气多。
教师引导学生进一步理解自变量、因变量、无关变量和对照实验，并让学生对这样的实验设计进行评价：“实验方案是否已经非常完善”。这涉及到ATDE第四个环节――“评”，下面再分析。
第三个小实验：设计实验，探究高温对过氧化氢分解有什么影响。
有一位教师是这样过渡到第三个实验设计上的。他说：同学们请看，这是装过氧化氢的瓶子，看一下标签上的说明，保存过氧化氢的环境温度有什么要求？教师出示过氧化氢的瓶子，请学生看标签上的保存注意事项：保存温度不要超过20℃。教师提出：根据保存注意事项，推测提高温度对过氧化氢的分解有影响，下面请同学们设计实验，探究高温对过氧化氢分解有什么影响？材料用具有：3%过氧化氢、热水、大烧杯、试管等。取两支试管，各加入2 mL3%的过氧化氢溶液，1号试管放在常温下，2号试管放在90℃的水浴中加热。实验的自变量是反应的温度不同，因变量是过氧化氢的分解情况，观察指标是产生的气泡量。然后学生做实验。实验结果是：常温下产生气泡不明显或者说基本上不产生气泡；90℃高温下，有少量气泡。实验说明加热能促进过氧化氢的分解。
为什么加热能促进化学反应呢？这就过渡到了对机理的理解上。一个化学反应体系中，反应物分子的平均能量水平较低，为常态，反应物中有一部分分子具有了比常态更高的能量，到了能发生化学反应的状态，称为活跃状态。活跃状态与常态之间的能量差值称为活化能，处于活跃状态的反应物能发生反应。加热的作用是使一部分反应物分子能量提高，达到了活跃状态，从而发生了反应。这是加热促进化学反应的机理。接下来教师播放动画：常态时，反应体系中达到活跃状态的分子数极少；加热时，提高了反应物的能量，一部分分子达到活跃状态，但总体上数量不多（所以过氧化氢有少量分解，有少量气泡产生）。而加催化剂，不管是无机催化剂还是酶，都没有提高反应物分子的能量，为什么能催化反应的进行呢？那是因为催化剂能够降低反应的活化能。
教师播放动画：在使用无机催化剂时，降低活化能后，反应体系中原来能量较高的分子，如果达到活跃状态，就能反应；而酶催化生化反应时，能显著降低反应的活动能。反应体系中能达到活跃状态的分子就更多了，所以它的催化效率更高。
教师强调，催化剂的一个作用特点是：催化剂能加快化学反应的速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡点。同时提出一个问题：在下面的坐标系中绘出加入无机催化剂和酶后，反应速率的变化曲线（注：已画出未加酶的曲线，要求学生绘出加入无机催化剂和加入酶后的变化曲线，见图2）。学生思考，小组讨论、交流，然后画出图（也是“做”的过程），师生共评，可见问、想、做、评四个环节在整节课不断地进行。
为什么把原来一个大的复杂实验分成3个？为什么把加热对过氧化氢分解影响的实验放在最后讲呢？因为通过设计实验证明过氧化氢酶对过氧化氢有分解作用，让学生理解自变量、因变量、无关变量的概念，了解如何设计对照实验；通过设计实验比较无机催化剂与酶的催化效率，进一步强化对于自变量、因变量、无关变量以及对控制变量的认识。而把加热对反应的影响放在最后讲，是想通过常温与高温这一组对照实验，过渡到酶作用机理这一难点内容的学习上。
（3） 评：评是ATDE教学模式中的第四个环节，师生共同分析实验结果，评鉴、修正、完善实验方案， 并分析出最合理的实验设计方案，如果可能按这个方案再做一次实验。如，在上面的比较酶与无机催化剂的催化效率实验中，实验方案还可以再优化，起码可以想到增加空白对照实验。此外“评”也应包括教师对学生课堂表现的综合评价，在此过程中，教师应避免将自己的目光局限在“学生能否获得与预期一致的结果”这一硬性指标上，而应该以“学生能否运用已有知识圆满地解释实验中的意外现象、能否提出科学的、创造性的方案去验证自身设想的正确性”作为评判的重要标准，力争从多个视角、不同的层面去审视每一位学生，敏锐地发现学生思维的闪光点、努力地挖掘学生的创新潜力，充分体现学生的个性。
4 四点反思
（1） “问”要围绕教学目标形式多样。导入时“问”的起点不必过高，如这节课中双氧水处理伤口时为什么出现泡沫。新授课时，“问”要围绕目标层层推进，最好有内在逻辑关系，如这节课中的三个实验设计以及画出无机催化剂与酶的作用机理曲线图。另外，教师还要注意问的时候要变换角度，形式多样，本课中针对三个实验设计的设问就显得有些单一，虽然有利于找到解决问题的途径，但也可能造成思维模式僵化，不利于创新思维。
（2） “想”要体现问题的实质。如有的教师用图3所示的动画来解释催化剂作用机理，目的是促进学生去“想”，帮助学生去理解，设计思想很好，但有两点需要修改：① 达到活化状态的分子要体现出发生了反应，即在左面是一个球，到了右面建议变成两个小球，以示发生了反应；② 要体现分子数量，如图中（1）常温下，一个球示意反应底物，能量低，不能发生反应，这种表达方式容易让学生误解为所有分子都不能发生反应，而实际上是绝大多数反应底物能量低，不能发生反应，但也有极少数的底物的能量相对比较高，能发生反应，所以不能只画一个球；同样（2）中能到达右侧球的数量增加，（3）中到达右侧的球更多，（4）中到达右侧的球比（3）还要多，比例上显著增加（但也不是100%），动画中都只画了一个球需要修改。
过氧化氢分解范文4
关键词：有机化工合成；应用；过氧化氢；技术
在我国化工产业快速发展的形势之下，人们意识到化学污染的治理难度及其不可逆的后果，为此，在环保绿色的社会可持续发展理念之下，绿色化学的概念应运而生，人们在制造和应用化学产品的过程中，要避免使用有毒或危险性的试剂和溶剂，过氧化氢就成为了绿色化学中的极为重要的绿色化工产品，它运用新型的反应器，并基于过程集成与强化的视角，将氢氧直接合成过氧化氢的工艺与其他生产工艺相集成，从而实现了过氧化氢在有机化工合成应用中的安全性和环保性。
1过氧化氢应用概念分析
过氧化氢的化学式为H2O2，它在溶液的状态下被称为双氧水。过氧化氢具有自身独特的特性，它既具有氧化功能，同时还具有还原性能，可以当作催化剂在化工合成中加以应用。它在酸性介质中的氧化性能强于在碱性介质中的氧化性能；而恰恰相反，过氧化氢在碱性介质中的还原性能强于在酸性介质中的还原性能。过氧化氢的分子结构如下图所示：过氧化氢的氧化反应或还原反应，都会生成没有污染、没有毒性的水和氧气，可以说，是一种极为理想的绿色化学反应试剂。它在自然界中的植物和动物之中有少量的存在，如：放屁甲虫。过氧化氢最早是采用硝酸酸化过氧化钡制备而成，随着时代的进步和发展，过氧化氢的全球产量已经超过了220万吨，并且其制备方法也改为蒽醌自氧化法（AO）制备。还有采用酸处理的碳载体Au—Pd纳米催化剂催化O2和H2，即可以直接合成过氧化氢，这种新型方式极为经济，也较好地避免了蒽醌自氧化法的污染大、能耗高的劣势。随着过氧化氢的绿色化特性的不断实现，普遍性地应用于社会各个领域，如：纺织、造纸、电子、卫生、军工等。在过氧化氢中的催化活性组分，主要表现为：（1）Pd基催化剂。它在氢气和氧化的直接合成过氧化氢的技术运用中，极为普遍。相较而言，单金属Pd催化剂则无法获得这种高选择性和高产率的过氧化氢。这种Pd基催化剂掺杂有第二金属活性组分，如：Pt、Ce、La、Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Zn、Cd、Cu等，这些不同的第二金属组份可以极大地提升Pd催化剂的活性，但是对催化剂活性的影响却不尽相同。（2）Au基催化剂。Au催化剂对于氢氧直接合成过氧化氢的过程，具有一定的活性影响。如：SiO2—Al2O3、Al2O3、ZnO、MgO等载体，都可以产生对过氧化氢的催化活性影响。在氢氧直接合成过氧化氢的反应中，还有诸多新型的反应器的参与，这些新型的反应器，极大地提高了合成反应的安全性和生产能力。它们主要包括有：（1）膜催化反应器。在这种新型的膜催化反应器之中，主要是由膜分离技术和催化反应技术合成，在这个新型的反应器之中，可以使反应物选择性地穿透膜，进入到反应区内，实现对某一反应物或产物的浓度调节。这种致密无机膜还可以将氢气和氧气活化为原子态或离子态，提高反应的选择性，并在无机膜的隔离作用之下，使易燃易爆的反应物从膜的两侧进料，从而极大地提高了反应的安全性。（2）介质阻挡放电型反应器。这种新型的介质阻挡放电，是指在放电区域内插入绝缘介质的气体放电，并使绝缘介质覆盖于电极之上，当放电电极间施加有足够高的电压时，电极间的气体就会被击穿，而生成介质阻挡电压。（3）微通道反应器。这种新型的反应器具有良好的传热性能，由于其微通道的宽度和深度较小，反应物可以在流动中快速、充分地融合；合成反应中的反应物的用量也较少，对于昂贵、有毒的反应物的用量大量减少，对环境的污染也随之减少，提供了环境友好合成研究的技术平台；在连续流动的方式下实现反应过程，可以精准地控制反应物的反应时间。尤其适应用于异常激烈的合成反应，可以较好地规避爆炸的风险。
2过氧化氢人名反应简述
2.1过氧化氢的Fenton反应这种反应是在过氧化氢和亚铁盐的条件下，将α—羟基酸氧化为α—酮酸、1，2—乙二醇氧化为羟基醛。其化学反应式如下所示：2.2过氧化氢的Ruff—Fenton降解反应这种反应可以应用于糖类的减链或脱羧，将过氧化氢、铁盐与醛糖酸进行反应，可以得到减少了一个羧基的醛糖。其化学反应式如下所示：2.3过氧化氢的Baeyer—Villiger氧化反应这种反应可酮或环酮转化成酯或内酯，这种合成反应要在过酸下实现。其化学反应式如下所示：2.4过氧化氢的Harries臭氧化反应这种反应将烯烃双键断开，并在还原条件下获得醇或羰基化合物；在氧化条件下获得羧酸和酮。其化学反应式如下所示：2.5过氧化氢的Dakin氧化反应这种反应是在碱性过氧化氢的存在前提下，将芳甲基醛或酮氧化转变成酚。它的化学反应式如下所示：2.6过氧化氢的Algar—Flynn—Oyamada反应这种反应可以在碱性过氧经氢的氧化反应条件下，将2—羟基查尔酮转变为2—芳基—3—羟基四氢苯并吡喃—4—酮。其化学反应式如下所示：2.7过氧化氢的Milas烯烃羟基化反应这种反应是指烯烃在紫外光的照射下、钒或铬氧化物的催化条件下，被过氧化氢氧化，转变为顺式邻二醇。其化学反应式如下所示：2.8过氧化氢的Baudisch反应这种反应是在过氧化氢和铜盐的存在条件前提下，将苯转化得到邻位亚硝基苯酚。其化学反应式如下所示：2.9过氧化氢的Brown硼氢化反应这种反应属于烯的硼氢化—氧化反应，通常应用于醇的化工合成。其化学反应式如下：由上可知，过氧化氢的有机合成人名反应，应用极其广泛，具有极为重要的研究价值和意义。
3过氧化氢在有机化工合成中的实践应用分析
过氧化氢在有机合成的中的实践应用，自二十世纪九十年代开始，就有一些绿色介质如：临界流体、氟相、离子液体等参与其中。过氧化氢在有机合成中的应用有多种如：氧化反应、羟基化反应、氧卤化反应等，并从反应起始物和目标分子而言，可以应用于如下有机物的合成过程：（1）过氧化氢在醇的氧化应用在醇系列的化工合成过程中，过氧化氢是必不可少的化学试剂，由于醇系列如：仲醇、脂肪族伯等产物，极易与过氧化氢试剂产生氧化反应，因而应用极为广泛而重要。醇在过氧化氢的合成作用之下，便会生成羟基化合物，形成良好的循环状态。然而，醇的氧化与其他化合物不同，在钨、锰、硒的化合物之中，醇系列产物起到了“催化剂”的作用。甲醇是常用的醇系列产物，它在光照的条件下，可以生成乙二醇。由此可见，醇系列的氧化反应有其常见性和特殊性，需要在化工生产中加以严格而有效的控制，使其产品与市场的安全标准相契合。（2）过氧化氢在烯烃的氧化应用过氧化氢在烯烃中的氧化应用也是极为常见的类型。在不同的反应条件前提下，过氧化氢可以实现对烯烃的氧化，生成类型不同的混合物，在反应过程中使用催化剂，则可以对氧化反应条件实施有效的控制，使烯烃在过氧化氢的反应作用下，转变为环氧化物。然而，对于分子量较大的烯烃来说，其氧化反应又有所不同，烯烃要与钨酸盐、磷酸盐、转移催化剂按照1：2：1的比例，加以混合反应。在这个反应过程中，转移催化剂主要是采用常见的甲级三辛基氯化铵的环氧化催化剂。在这个氧化反应中，由于长链不饱和脂肪酸酯的环氧化物是塑料的增塑剂，因而显现出氧化反应的重要性。在氧化反应之中，由于钨酸的作用，过氧化氢对链烯的氧化，可以开环生成邻二醇，随后在催化的反应作用条件下，过氧化氢又将烯烃轻基化，使之成为顺式邻二醇，在这个反应中，过氧化氢对链烯具有立体的选择性，当生成顺式邻二醇之后，如果条件充足，邻二醇还可以被进一步氧化，生成酮和醛式酸，实现对植物生长的合理调节，并可以广泛应用于对芳香醛的制备生产过程之中。如：茴香脑制茴香醛。（3）过氧化氢在芳香烃中的氧化应用在金属离子存在的前提下，过氧化氢可以与芳香化合物在氧化环境内，产生极为剧烈的反应，其反应后生成的产物错综复杂，具有较强的特殊性，这些反应后生成的产物主要有氧化偶联、羟基化、支链氧化等混合物。在化工企业的冬麦制备芳香烃产品的过程之中，如果需要在制备条件具备的条件下，获得最好的产品，就需要使过氧化氢与芳香烃产物充分结合，具体的方法是先利用钴盐、铁实现催化作用，在过氧化氢参与的条件下，与20%～30%的苯酚产生化学反应；随后，当化学反应终止之后，即会生成70%～80%的邻苯二酚。这种化学反应极为迅速，也可以获得较多的合成产物。另外，在乙酸存在的条件前提下，过氧化氢可以与芳香烃反应，使芳香烃物质的侧链与过氧化氢产生氧化反应，生成酮、醛的化学反应，具有极为重要的工业价值和现实意义。（4）过氧化氢在羟基化合物中的氧化应用醛是相较于醇而言的更易被过氧化氢氧化的化合物，它可以在缺少催化剂的环境下，与过氧化氢发生反应作用而被氧化，并生成羟酸。但是，醛与醇不同的一点在于，芳香醛物质是极为特殊的物质，它在碱性环境下可以与过氧化氢产生“达金反应”，在这个环境作用下所生成的甲酸酯会在水的溶解下，得到比原料少一个碳的酚。它在酸性环境下，可以与过氧化氢产生反应，对环酮进行反应处理，生成二聚环烷和三聚环烷的过氧化物，在对其进行加热和分解之后，又可以生成大环烷烃和内酯，这是制备大环化合物的重要方法，但是产率较低。另外，在酸催化的条件前提下，羟酸可以与过氧化氢产生反应，生成过氧酸，并且在反应过程中一旦产生酸，则会迅速与反应物发生反应。这种过氧酸具有比过氧化氢更为优良的氧化作用。（5）过氧化氢在含磷、氮、硫化合物中的氧化应用在碱性存在的条件前提下，含磷、氮、硫的化合物与会过氧化氢产生化学反应，得到产率较高的硫醚，硫醚还可以被氧化为亚砜或砜，在氧化反应中生成的二硫代氨基甲酸盐与过氧化氢发生反应，便会生成四烷基秋兰姆化二硫。硫醇、胺在与过氧化氢的氧化反应之下，可以发生偶联反应，这种氧化反应通常用于制备炎黄酰胺。
4结束语
过氧化氢分解范文5
关键词 除草剂；脲酶；过氧化氢酶；生物活性；青海高原
中图分类号 S482.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）15-0131-04
除草剂对于农业生产举足轻重，但在农业生产中大量使用除草剂，导致其直接或间接散落入田间土壤，致使农田生态系统污染。土壤是一个复杂的复合体，微生物在土壤中数量巨大，也是土壤酶的重要来源[1-3]。土壤酶作为土壤重要组成部分，对土壤的形成、发育、净化修复等活动起着重要作用，土壤酶活性反映土壤中进行的各种生化反应过程的一个重要指标[4-5]。
脲酶是土壤中重要的营养酶之一，是土壤中唯一对尿素的转化及作用有着重大影响的酶，水解生成的氨是植物氮素营养的重要来源。脲酶活性过低，尿素的利用率就会降低。脲酶活性过高，产生过量的CO2和NH3对作物形成毒害作用。过氧化氢酶属于氧化还原酶类，是生物体内重要的一种解毒酶。土壤过氧化氢酶广泛存在于土壤中生物体内，可以促进过氧化氢分解，能有效防止土壤及生物体新陈代谢产生的过氧化氢的毒害。除草剂的使用很大程度上影响着土壤酶活性，从而为监测评估除草剂对土壤的影响提供一定的参考[6-7]。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 土壤。2013年在青海省农林科学院植物保护研究所试验地内进行。土壤类型为栗钙土，取0～15 cm耕作层土样。播前施有机肥562.5 m3/hm2、磷酸二铵2 250 kg/hm2、尿素2 250 kg/hm2。土壤全氮含量1.43 g/kg，全磷含量2.66 g/kg，全钾27.84 g/kg，有机质含量21.98 g/kg，pH值8.17（分析方法：GB7173-1987、GB9837-1988、GB9836-1988、GB12297-1990、NY/T1121.6-2006、GB7849-1987、NY/T889-2004、NY/T1377-2007）。
1.1.2 供试药剂。选取5种常用除草剂，见表1。
1.2 试验方法
喷施供试药剂后，于0 h、2 h、1 d、3 d、5 d、7 d、14 d、21 d共计8次分别取0～15 cm耕作层的土壤，混匀风干，过2 mm筛。对脲酶、过氧化氢酶进行测定。脲酶测定采用靛酚蓝比色法，过氧化氢酶采用紫外分光光度计法。
2 结果与分析
2.1 48%氟乐灵乳油对脲酶、过氧化氢酶活性的影响
由图1可知，使用48%氟乐灵乳油处理后，脲酶活性呈现激活―抑制―恢复的规律。在施药2 h后脲酶活性显著增加，尿素的转换能力增强，随着时间的变化，脲酶活性在第3天受到一定的抑制，并随着剂量的增大而加强。过氧化氢酶活性受到抑制，在第3天后达到最大抑制率，然后随着48%氟乐灵乳油浓度的降低，刺激过氧化氢酶活性的增加，过氧化氢酶活性升高，在第14天过氧化氢酶活性达到最大，以降低药剂对微生物的危害，后逐渐恢复至正常。
2.2 22.5%溴苯腈可湿性粉剂对脲酶、过氧化氢酶活性的影响
由图2可知，在施用22.5%溴苯腈可湿性粉剂后，初期酶活性升高后逐渐恢复至正常。整体上呈现激活―恢复的规律。施药后2 h脲酶活性达到最大，然后逐渐降低直至恢复正常。施用22.5%溴苯腈可湿性粉剂后，过氧化氢酶的活性受到显著的抑制，第3天活性达到最低，高量与高量倍量的抑制率分别为17.28%、18.94%，后随着药剂的淋溶、光解，使浓度降低，过氧化氢酶活性逐渐恢复。
2.3 10%百草枯水剂对脲酶、过氧化氢酶活性的影响
由图3可知，施用20%百草枯水剂后脲酶活性下降，这是可能由于20%百草枯水剂对微生物的杀灭作用及产生的氧自由基对酶破坏作用抑制脲酶活性，导致对尿素转换能力下降，并且对脲酶活性的抑制时间较长。第3天脲酶活性达到最低。过氧化氢酶活性呈现抑制―激活―恢复。由于初期百草枯浓度高，对酶活性产生抑制。随着浓度的降低，土壤微生物细胞内产生的氧自由基刺激过氧化氢酶导致酶活性升高。随着剂量的增大，过氧化氢酶活性激活的时间也相应的延迟。在施用20%百草枯水剂后3 d过氧化氢酶活性就达到最低值，并随着浓度的增大抑制的程度也在随之增强。
2.4 25%氟磺胺草醚水剂对脲酶、过氧化氢酶活性的影响
由图4可知，在施药初期脲酶活性有不同程度的升高，这可能与施用25%氟磺胺草醚水剂后对土壤细菌和放线菌的数量有一定程度的促进有关。由于微生物数量的增加使土壤中的总酶量增加，转换尿素的能力增强，脲酶活性增强。施用25%氟磺胺草醚水剂后，先是受到抑制后激活再恢复正常。在第14天过氧化氢酶活性升高，然后恢复至正常。有研究显示，一定剂量的25%氟磺胺草醚水剂可以刺激土壤微生物的生长，增加微生物生物量，对过氧化氢酶总量的增加有一定的促进作用。
2.5 10%精喹禾灵乳油对脲酶、过氧化氢酶活性的影响
由图5可知，初期脲酶活性有所增加，可能是由于受到外源性物质的干扰，刺激土壤微生物促进脲酶活性，降低外源性物质对其危害。但是随着剂量的升高，对于脲酶的激活作用反而降低，因此低浓度的精喹禾灵对土壤脲酶活性有一定的激活作用。施药后2 h，脲酶活性达到最大，高量与高量倍量分别为18.38%、20.44%。在施药后，过氧化氢酶活性明显受到抑制，高量与高量倍量抑制率最大时达到了17.07%、17.53%，并且药剂的浓度增大抑制越强，后过氧化氢酶活性逐渐恢复。可能是由于在田间随着药剂的分解和淋溶导致浓度降低和土壤微生物数量增加，抑制作用逐渐减小直至恢复正常。
3 结论与讨论
试验通过5种常用除草剂对土壤中脲酶、过氧化氢酶活性动态响应的研究，为除草剂对土壤污染的修复提供一定的参考和数据支撑。结果表明，5种不同化学类型及作用机理的除草剂对土壤酶活性均有不同程度的激活或抑制作用，随着时间的变化而变化，并且浓度越大，对酶活性影响越强烈。施用20%百草枯水剂后，脲酶活性受到显著的抑制，并且作用时间长。在播种时撒施氮肥和磷肥，可能会对NH4+浓度有一定的影响。在施用药剂后土壤脲酶、过氧化氢酶活性的响应存在着一定的差异。不同的酶对同一药剂表现有所差异，这可能与不同酶的作用位点和反应底物有关。因为相同的底物对不同的酶来说作用机理可能是不同的。此外，土壤酶对除草剂的动态响应的差异性，可能与土壤中微生物的分布有关。施用25%氟磺胺草醚水剂后脲酶活性呈现激活―恢复的规律，但过氧化氢酶活性则显示抑制―激活―恢复的规律。48%氟乐灵乳油对土壤脲酶具有激活―抑制―恢复规律，初期脲酶活性受到48%氟乐灵乳油刺激后活性升高，在4 d时活性受到抑制，并浓度增大激活或抑制的程度也相应的增强。经过一系列的研究显示，不同的除草剂对脲酶、过氧化氢酶活性有不同的作用规律，因此酶活性在一定程度上可以反映土壤被除草剂污染的程度。因此，土壤酶活性及变化规律可以作为土壤污染种类及程度的生物活性指标[8]。
4 参考文献
[1] 万忠梅，吴景贵.土壤酶活性影响因子研究进展[J].西北农林科技大学学报：自然科学版，2005，33（6）：87-92.
[2] 尹君，高如泰，刘文菊，等.土壤酶活性与土壤污染评价指标[J].农业环境保护，1999，18（3）：130-132.
[3] 张承东，韩朔睽，卢颖.不同土壤中苯噻草胺的微生物降解[J].农业环境保护，2001，20（3）：152-154.
[4] 郑 巍，刘惠君，刘维屏.吡虫啉及代谢产物对土壤过氧化氢酶活性的影响[J].中国环境科学，2000，20（6）：524-527.
[5] 孟立君，吴凤芝.土壤酶研究进展[J].东北农业大学学报，2004，35（5）：622-626.
[6] 郭明，尹亚梅，何良荣.农用化学物质对土壤脲酶活性的影响[J].农业环境保护，2000，19（2）：68-71.
过氧化氢分解范文6
关键词：酶；生物催化剂；高效催化
酶的催化作用的探究是人教版必修一第5章第1节中的一个实验，实验通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”来探究过氧化氢酶的催化作用，同时通过比较无机催化剂氯化铁和过氧化氢酶的催化效果得出酶具有高效催化的特点。在多次实验和课堂实践的基础上，对本实验进行了一定的改进，增加了实验的可操作性和有效性，并在课堂上取得了比较好的效果。
一、原有实验的过程
1.取4支洁净的试管，分别编号1、2、3、4，向各试管分别加入2 mL过氧化氢溶液。
2.将2号试管放在90 ℃左右的水浴中加热。
3.向3号试管内滴加2滴氯化铁溶液。
4.向4号试管内滴入2滴肝脏研磨液。
5.2～3 min后，将点燃的卫生香放入各试管内液面的上方，观察试管中卫生香的燃烧程度。
二、实验的改进
1.实验材料：马铃薯和猪肝相比较，是猪肝在获取过氧化氢酶的过程中相对比较容易，而且动物细胞具有吸水涨破的特点，所以在研磨的过程中可以适当加点水，因为纯手工的研磨并不能做到充分研磨，所以可以磨豆浆的机器进行研磨，为保证猪肝研磨液的新鲜度，可以将上午磨好的猪肝研磨液放入冰箱中进行保存。
2.实验过程：本实验可以体现探究实验的精神，因此笔者在课堂实践的时候对实验过程进行了调整，将本次实验分成了两次完成。
首先，利用发现的问题：为什么加酶洗衣粉的洗涤效果会比普通的洗衣粉洗涤效果好，引导学生思考两支编号为A，B的试管，分别加入2 mL过氧化氢溶液，然后再分别加入等量的蒸馏水和猪肝研磨液，比较得出酶具有催化的作用。该实验可以教师带着学生做，在操作结束后可以帮助学生解决一些在操作过程中遇到的问题，比如，为什么有的组的卫生香没有能复燃？且可以在这次实验操作结束后可以跟学生总结一下探究实验的基本思路：发现问题、提出假设、设计实验、实验操作、实验现象、实验结论、表达与交流。同时跟学生解释这样的实验即为对照实验，其中加蒸馏水是对照组，加猪肝研磨液是实验组。实验中涉及的自变量是有无加酶，因变量是过氧化氢分解产生的氧气量，无关变量有温度、pH等。让学生在操作以后对自己所做的实验有一个比较充分的理解。
其次，在已经操作过实验并总结了相关知识的基础上，让学生自己探究：氯化铁和过氧化氢酶哪一个催化效率高？学生根据教师设计好的实验报告，完成实验设计及操作过程。因为已经进行过第一个实验，所以学生在操作第二个实验的时候有条不紊且思路清晰。
对原来的实验过程进行如此改进，不但体现了科学实验的探究精神，而且将实验过程简单化，教师容易对课堂进行控制。
3.实验现象：因为2 mL过氧化氢产生的氧气量较少，很难让带火星的卫生香复燃，所以在实际操作的时候，可以将2 mL换成4 mL，同时因为氧气产生后都在气泡中，带火星的卫生香插入气泡的话会受潮，所以需要在用拇指按住试管口的同时振荡试管使气泡破裂，然后才将带火星的卫生香伸入试管中，从而观察复燃的现象。