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過氧化氫分解范文第1篇

一、 教材實驗設計

二氧化錳對過氧化氫分解的催化作用，現在不同版本的初中化學教科書設計時有所區別。2012年人教版初中化學教科書[1]是這樣設計的（如圖1所示）：

（1）在試管中加入5 mL5過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管，觀察現象。

（2）向上述試管中加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管，觀察現象。

（3）待上述試管中沒有現象發生時，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，觀察現象。待上述試管中又沒有現象發生時，重復上述操作，觀察現象。

2012年仁愛版初中化學教科書[2]是這樣設計的：

取三支試管，各加入少量5%的過氧化氫（H2O2）溶液，將一支試管置于室溫下，將另一支試管在酒精燈火焰上加熱，在第三支試管中加入少量二氧化錳粉末。用帶火星的木條分別伸入三支試管內，觀察并比較實驗現象，分析得出相關的結論。

二、教材實驗設計的不足

二氧化錳催化過氧化氫分解是一個劇烈的放熱反應，能夠使過氧化氫溶液產生沸騰現象，并有大量的水霧從試管中冒出來。人教版教科書實驗設計的不足是，過氧化氫溶液用量偏大，反應太劇烈；試管中先盛液體后放粉狀固體，對學生來說操作難度大了一點，不太方便，學生容易把二氧化錳撒出試管外；對比性不太強，沒有說明過氧化氫受熱也能夠緩慢放出氧氣的性質，不能說明催化劑能夠讓化學反應在比較溫和的溫度下發生這一特性。

仁愛版教材實驗中，分別取5%，10%，20%，30%的過氧化氫溶液在酒精燈火焰上加熱，可以看到有大量的小氣泡產生。由于同時生成大量的水蒸氣，即使加熱到沸騰，我們也沒有看到帶火星木條復燃的現象，30%的過氧化氫溶液加熱不小心還會產生暴沸現象，比較危險。加二氧化錳的操作與人教版實驗的不足相同，學生操作不太方便。

三、實驗創新設計

1.實驗準備

取20 mm×200 mm規格的試管先割短成20 mm×120 mm規格的試管（以下稱“中試管”）待用；15 mm×150 mm規格的試管（以下稱“小試管”）；試管與二氧化錳要烘干。

2.實驗步驟

（1）先取大約5 mL5%的過氧化氫溶液倒入小試管里，再取大約1 g的二氧化錳置于中試管里，用帶火星的木條分別伸入中、小試管里，觀察現象。木條是否復燃？

（2）把小試管放入中試管里，并用小試管稍稍壓緊二氧化錳后，用試管夾夾起中試管讓兩支試管套在一起，在酒精燈火焰上加熱中試管，觀察中試管與小試管里的現象；待小試管里的過氧化氫溶液沸騰后，用帶火星的木條分別放在中試管口與小試管里，觀察現象。木條是否復燃？

（3）取出小試管冷卻待用，繼續加熱中試管里的二氧化錳2 min左右，用帶火星的木條伸入中試管里，觀察現象。木條是否復燃？

（4）待中試管稍冷卻后，回收一半的二氧化錳，留下一半二氧化錳在中試管里，中試管冷卻后（可以用冷水冷卻外壁，縮短冷卻時間），把小試管里的過氧化氫溶液大約2 mL倒入中試管里，觀察現象，并立即用帶火星的木條伸入中試管里；約1 min后，再把小試管里剩余的過氧化氫溶液分兩次（間隔約1 min）倒入中試管里，并立即用帶火星的木條伸入中試管里，觀察現象。木條是否復燃？

四、實驗產生的現象

（1）常溫下二氧化錳不分解；過氧化氫難分解，觀察不到小氣泡，帶火星的木條不復燃。

（2）加熱二氧化錳也不分解；過氧化氫緩慢分解，觀察到許多小氣泡產生，帶火星的木條不復燃，說明氧氣量很少。

（3）繼續加熱二氧化錳也不分解，帶火星的木條不復燃。

（4）倒入過氧化氫溶液后劇烈反應，產生大量的熱，溶液有沸騰現象并產生大量氣泡，試管內出現大量白霧并不斷上升冒出試管，帶火星的木條復燃。

繼續倒入過氧化氫溶液后又劇烈反應起來，溶液又重新沸騰并產生大量氣泡，用帶火星的木條試驗，木條重新復燃。

五、實驗創新設計的優點

新實驗設計的優點：（1）藥品用量少而清楚，實驗時間短、效率高；（2）實驗現象對比性強；（3）藥品回收，有利于對學生進行節約與環保教育；（4）通過不斷加入過氧化氫，反應又劇烈起來，二氧化錳不見減少，有效說明了反應減少的是過氧化氫；（5）操作難度降低，效果好，有利于學生的探究活動；（6）有效說明了催化劑能夠在比較溫和的溫度下加快化學反應速度。

參考資料

[1] 王晶，鄭長龍.義務教育教科書?化學（九年級上冊）[M].北京：人民教育出版社，2012.

[2] 沈怡文，陳德余.義務教育教科書?化學（九年級上冊）[M].北京：北京教育出版社，2012.

過氧化氫分解范文第2篇

對微生物的殺滅作用

1殺菌機理

過氧化氫的殺菌作用早在100多年前就已證實，但其殺菌因子并非其分子本身，而是其分解后產生的自由羥基和活性衍生物。其殺菌機理為：（1）過氧化氫中的羥基分子和其衍生物直接作用于細菌細胞壁和細胞膜，使其通透性屏障遭到破壞，細胞的內容物漏出，而使菌體死亡；（2）過氧化氫的自由羥基分子直接與微生物的蛋白質和核酸發生反應，使其結構受到破壞導致死亡；（3）過氧化氫的分解產物使細菌酶系統受到抑制并與酶蛋白鏈中的氨基酸發生反應；（4）過氧化氫的羥基分子進入細菌細胞膜內作用于細菌DNA鏈中的磷酸二酯鍵并使其斷裂死亡。

2對微生物的殺滅效果

過氧化氫屬于高效、廣譜化學消毒劑，一定濃度的過氧化氫消毒液對細菌繁殖體、病毒均有較好的殺滅作用。濃度為10g/L～30g/L的過氧化氫作用1～10min，可完全殺滅以金黃色葡萄球菌為代表的化膿性球菌、以大腸桿菌為代表的腸道致病菌和以綠膿桿菌為代表的醫院感染常見致病菌；濃度為30g/L的過氧化氫對細菌繁殖體的D值為0.3～4.0min，對病毒的D值為2.42min；用30g/L的過氧化氫浸泡5min，可有效殺滅丙性肝炎病毒；對空氣中的病毒也有良好的滅活作用，作用30min可滅活結核桿菌。在20℃，濃度為75g/L的過氧化氫，作用20min對分支桿菌的殺滅率達99.9%。

單方過氧化氫對白色念珠菌的殺滅效果較差，楊洪等采用懸液定量殺菌試驗方法，對9種市售過氧化氫產品殺滅白色念珠菌的效果進行了實驗室觀察。結果9種市售含量為30g/L的過氧化氫消毒液中的7種對懸液內白色念珠菌作用15min，平均殺滅對數值均小于2.0。梁金平等試驗表明以含過氧化氫25g/L的單方過氧化氫消毒劑，作用60min，對懸液內白色念珠菌的殺滅對數值僅為1.12，含12g/L過氧化氫的復方消毒液對懸液內白色念珠菌作用1min，平均殺滅對數值≥4.00。王曉等試驗結果顯示，31g/L的過氧化氫復方消毒液與懸液中白色念珠菌作用3min，對白色念珠菌的殺滅對數值≥4.00。過氧化氫輔以增效劑、穩定劑經過復方后可以提高殺菌效果。

濃度為250g/L的過氧化氫對各種細菌芽孢的D值為0.8～7.3min；在20℃，100g/L的過氧化氫對枯草桿菌黑色變種芽孢的D值為12.04min，全部殺滅需要70min。郭地等報道323g/L的雙氧水消毒液與懸液中的枯草桿菌黑色變種芽孢作用90min，殺滅率為99.92%以上，作用135min殺滅率為100%。過氧化氫氣體也有良好的殺菌作用。張遐耘等報道，經加熱氣化的過氧化氫氣體通入密閉空間，對空間內的嗜熱脂肪桿菌芽孢和枯草桿菌黑色變種芽孢均有較好的殺滅作用。

3影響殺菌效果的因素

濃度是決定過氧化氫溶液殺菌效果重要因素，在其它因素相同的條件下，濃度越高殺菌作用越強。溫度升高可使過氧化氫殺菌效果增強，室溫下過氧化氫只有緩慢的殺菌作用，溫度升高后其殺菌速度和殺菌效果明顯提高。pH值可直接影響過氧化氫的性能。在酸性條件下過氧化氫相對較穩定，PH值在3.5～4.5時最穩定，在堿性條件下，過氧化氫分解速度加快，性質不穩定。在酸性環境中，提高pH值，殺菌效果會增強。有機物對過氧化氫的殺菌效果也有一定的影響，但對高濃度的過氧化氫殺菌效果影響很小，特別是高溫環境中的殺菌消毒影響不明顯。

4過氧化氫與其它殺菌因子的協同殺菌作用

過氧化氫與很多理化因子具有協同作用，殺菌效果明顯增強，此特性使得過氧化氫的應用領域更加廣泛。

4.1與紫外線的協同作用：實驗室試驗表明30g/L過氧化氫與70μw/cm2紫外線對枯草桿菌黑色變種芽胞有良好的協同殺滅作用。作用5分鐘可使殺滅率達99.9%較單獨使用過氧化氫或紫外線為佳。韓友析等報告，經照射強度為300μw/cm2紫外線與10g/L過氧化氫聯合作用5分鐘，HAV滅活率達99.94%，遠高于單一紫外線或過氧化氫作用。過氧化氫與紫外線協同作用既縮短了紫外線殺菌時間，又大大提高紫外線的殺菌效果。

4.2與碘化物的協同作用

在過氧化氫分解反應中，碘化鉀做催化劑，加速H2O2分解，使之放出活性氧而增強殺菌作用。早在1994年郭峰等實驗證明2.5g/L過氧化氫作用3min僅殺滅金黃色葡萄球菌36.85%；2.5g/L碘化鉀無殺滅作用，但兩者協同作用后，殺滅率達99.99%；2.5g/L～5g/L的過氧化氫與碘化鉀協同作用對大腸肝菌與白色念珠菌也有良好的殺滅作用。王凱娟等報道，在復方過氧化氫消毒劑中加入碘化鉀進行增效，可明顯提高其殺菌效果和破壞乙肝表面抗原的效果[7]。

4.3與戊二醛協同作用H2O2與戊二醛混合產生醛過氧化物，可提高殺菌效果。李少嵐等實驗證明，50g/L過氧化氫與5g/L戊二醛協同作用10～30分鐘，對枯草桿菌黑色變種芽胞的殺滅率最高可達99.99%，明顯高于單以過氧化氫作用者（60.12%）與戊二醛作用者（88.18%）。陳敏時等研究報道含30g/L過氧化氫、5g/L戊二醛復合消毒液對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和枯草桿菌黑色變種芽胞仍具有很強的殺滅能力，其殺滅效果與即時配制的20g/L中性戊二醛相同。用過氧化氫和戊二醛這類復合消毒劑，既降低了戊二醛的濃度，同時又能達到消毒效果。

4.4與等離子體協同：過氧化氫氣體在極度高溫、強烈電場、強烈磁場的激發下產生等離子體狀態，這種混合氣體具有強大的殺菌作用，用于不耐熱、不耐濕、不適合用微波法處理的金屬物品的滅菌。

4.5與金屬離子協同：金屬離子可以促進過氧化氫分解產生自由基，加速微生物死亡。吳小成報道以含過氧化氫9.524g/L的銀離子消毒液對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和綠膿桿菌均有較好的殺滅作用。梁增輝等報告，過氧化氫與銀離子協同對水中真菌孢子具有良好的殺滅作用。也有報道過氧化氫和銅離子協同作用可以提高殺滅水中微生物的能力。

過氧化氫的毒性研究

較高濃度的過氧化氫可通過呼吸道吸入、皮膚接觸吸收和吞入等途徑引起中毒。職業場所的空氣中允許的過氧化氫閾值是1.4mg/m3。對于生產環境中過氧化氫蒸汽含量超過國家規定的含量1.4mg/m3時，操作員工應戴防護毒氣面具，保護員工的身體健康不受損害。

人體在過氧化氫中短時間暴露的濃度界限為75mg/kg，超過100mg/kg時就有生命危險。濃度大于300g/L以上的過氧化氫溶液皮膚接觸容易引起燒傷，使局部皮膚的毛發變白，產生刺痛、瘙癢。由于量、時間、作用部位不同，產生程度不等的化學灼傷。劑量較大、沖洗不及時，可留下永久疤痕。蒸氣刺激眼睛，脫離接觸后癥狀迅速消失；液滴濺入眼內，可引起結膜炎、虹膜睫狀體炎及角膜上皮變性、壞死和渾濁，影響視力或導致完全失明。皮膚沾染時，應立即用水沖洗，也可用3%高錳酸鉀或2%碳酸鈉溶液沖淡。眼睛沾染時，應立即用水沖洗15分鐘以上，然后就醫。誤服立即催吐或洗胃，送醫院救治。

醫用級的過氧化氫消毒液相對較安全。黃曉波等采用動物試驗對過氧化氫急性毒性、亞急性毒性和皮膚粘膜刺激性進行了觀察。結果表明，30g/L過氧化氫消毒液屬實際無毒級，無致微核作用，對兔完整皮膚及眼無刺激性，對兔破損皮膚及陰道粘膜有輕度刺激性。亞急性毒性試驗結果表明,醫用過氧化氫對實驗動物血生化指標無明顯改變，但可使試驗組動物的血紅蛋白明顯下降，對主要器官未造成明顯病理改變。梁金平、陳越英毒性試驗研究結果均表明以過氧化氫為主要殺菌成分的復方皮膚消毒液屬實際無毒級，對家兔皮膚有輕刺激性，對小鼠骨髓嗜多染紅細胞無致微核作用。

過氧化氫在醫藥衛生領域的應用

過氧化氫由于其殺菌廣譜、安全可靠、無毒殘留的特點，被廣泛用于乳品、飲料、啤酒、果汁、制藥、飲用水等產品加工及醫院、公共場所等行業的消毒滅菌。因為過氧化氫是一種強氧化劑，對金屬、織物有腐蝕作用，對有色織物有退色和漂白作用，所以在使用過程中要注意其使用范圍，避免對物品造成損害。

1用于一般物體表面的消毒

30g/L過氧化氫擦拭、噴灑或浸泡家庭、公共場所中日常用品表面及醫療機構、交通工具上人體常接觸的物體表面，如:桌椅、床頭柜、衛生潔具、門窗把手、樓梯挾手、公交車座椅、把手和兒童玩具等的表面。消毒作用時間30min,然后用清水沖洗去除殘留消毒劑。關瑞鋒等使用30g/L過氧化氫消毒液超聲霧化對嬰兒暖箱表面、水槽及操作窗進行消毒，其消毒合格率分別為100%、100%和97.5%，合格率高于用500mg/L含氯消毒劑擦拭的效果。

2用于空氣的消毒用15g/L～30g/L過氧化氫消毒液，進行氣溶膠噴霧消毒，按8ml/m3用量，消毒作用60min，然后進行通風換氣，可達消毒要求。沈建中等用含5000mg/L過氧化氫與5000mg/L碘化鉀組成的復方消毒劑，按8ml/m3用量對室內空氣中人工污染的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌作用30min，殺滅率均為99.99%；對室內空氣中自然菌亦有較好的殺滅效果。

3用于皮膚傷口沖洗消毒

過氧化氫在組織酶的作用下迅速分解產生新生氧，有利于消除膿塊，血塊及壞死組織。起到清潔瘡口和止血的作用，被廣泛應用于傷口的處理。用法：15g/L～30g/L過氧化氫消毒液,直接沖洗傷口部位皮膚表面,作用3min～5min。進一步再用生理鹽水沖洗。過氧化氫與其他化學殺菌因子協調作用研制的皮膚消毒劑對皮膚及手均有較好的殺菌效果。

4醫療器械消毒與滅菌

耐腐蝕醫療器械的高水平消毒，60g/L的過氧化氫浸泡作用120min，消毒結束后應使用無菌水沖洗去除殘留消毒劑。過氧化氫低溫等離子體滅菌方法用于不能耐受高溫、濕熱等醫療用品和器械的滅菌，內鏡器械如腹腔鏡、膀胱鏡及電源線、超聲刀等最適宜使用。

5過氧化氫溶液在手術器械保潔中的應用

過氧化氫能有效清除黏附在器械上的膿液、血塊以及壞死組織。將手術后的精細器械及帶管腔的器械，用30g/L過氧化氫溶液浸泡2min，然后用自來水沖洗,帶管腔的器械用一次性注射器抽取過氧化氫溶液反復沖洗2～3次，再用自來水沖洗，可使器械清洗干凈。

6在臨床治療上的應用

馮筠等報道，30g/L過氧化氫溶液聯合強力霉素用藥治療宮頸支原體感染療效好,毒副反應少。30g/L過氧化氫宮頸局部擦拭用藥,利于清除吸附在宮頸上皮細胞表面的解脲支原體和人型支原體病原體、膿液、血液和壞死組織，能提高對宮頸支原體感染的療效?？讈嗛w報告30g/L的過氧化氫溶液與同等量的生理鹽水或涼開水混合制成15g/L過氧化氫溶液，在刷牙前含漱或鼓漱，可以清洗牙面及齦溝內異物，有效防止和減少牙菌斑沉積，預防和阻止牙周炎繼續發展。李守銀報道在肛瘺手術中，注射過氧化氫尋找肛瘺內口，方法簡單易行，成功率高，值得臨床推廣。過氧化氫在遇到組織中的過氧化氫酶時，迅速分解釋放出新生氧，不僅有殺菌、除臭、除污等功效，且釋放的氧氣通過肛瘺內口時出現的氣泡很容易觀察，便于尋找肛瘺內口。另有報道過氧化氫還可用于扁桃體炎、口腔炎、白喉、中耳炎、鼻出血等的輔助治療。

7在食品行業中的應用

食品級過氧化氫在國外的食品行業中有幾十年的應用歷史，特別在乳品、飲料、果汁等食品加工及無菌包裝、啤酒、飲用水、水產品保鮮、果蔬等食品的生產加工過程中都廣泛使用食品級過氧化氫進行消毒殺菌。

8對水的消毒

過氧化氫與臭氧聯合消毒水時，不但能殺滅其中的賈第蟲、大腸肝菌及其嗜菌體，同時還能減少致癌物三鹵甲烷的形成，并清除水體異味。近幾年來對H2O2協同消毒作用研究雖取得了一定的進展，但已知的協同作用大部分應用范圍狹窄或因設備昂貴難以推廣，而且對一些H2O2協同作用機理仍不十分清楚，相信隨著科學技術的發展，H2O2一定會得到更為廣泛應用。

9過氧化氫在環境保護方面的應用

過氧化氫能處理多種無機和有機的有毒物質，可用于三廢處理，尤其用于處理含硫化物、氰化物、酚類及染料等的廢水處理。近年來還用于凈化被外泄的燃料油或被其它有機物污染的土壤。

過氧化氫分解范文第3篇

一、對催化劑概念的剖析

1.催化劑能改變化學反應速率

二氧化錳作催化劑加快了過氧化氫溶液分解氧氣的速率，但要讓學生知道，不是所有的催化劑都是加快化學反應速率的（初中化學中學生所涉及的都是），也有減慢的，催化劑定義中用的是“改變”而不是“加快”.例如，食用油脂里加入0.01%～0.02%沒食子酸正丙酯，就可以有效地防止酸敗，在這里，沒食子酸正丙酯就是一種減慢化學反應速率的催化劑.

2.在化學反應前后催化劑的質量不變

在氯酸鉀中加入一定量的高錳酸鉀也能加快化學反應速率，所以有的學生就認為高錳酸鉀是該反應的催化劑.我們知道，加入的高錳酸鉀的質量會隨反應的進行而逐漸減少，最后完全消失.質量發生了改變，所以不是催化劑（而是它反應生成的二氧化錳作催化劑的）.二氧化錳粉末作過氧化氫溶液的催化劑，要確定它在化學反應前后質量不變，我們可以稱量二氧化錳反應前、后的質量（分別用m1、m2表示），只要它們的質量相等就是，即m1=m2.

3.在化學反應前后催化劑的化學性質不變

在過氧化氫溶液加入催化劑（二氧化錳）分解制取氧氣中，二氧化錳既加快了化學反應速率，化學反應前后的質量也沒有變，但仍不能確定它就是催化劑，還要判斷它在化學反應前后化學性質是否發生了改變.具體方法如下：可以在已反應完的容器中，再加入一定量的反應物，若發現反應仍能進行，說明二氧化錳的化學性質沒有發生改變.

綜合上述三點，我們才可以確定二氧化錳是過氧化氫溶液分解制取氧氣的催化劑.

二、知識轉化為能力，尋求新的催化劑

對于某一反應，所用的催化劑不是唯一的，可以用代替品.例如，過氧化氫溶液分解制取氧氣，可以用二氧化錳來作催化劑，還可以用硫酸銅溶液來代替.因此，我們可以對照符合催化劑的條件，把學到的知識運用到實踐中去，來尋找和探究新的催化劑.以下例舉了一習題，通過該習題，可以加深和鞏固對催化劑的理解、應用，達到舉一反三，活學活用之目的.習題如下，并完成題中所提出的問題.

某校研究性學習小組在做“尋找新的催化劑”課題時，發現將生銹的鐵釘放到過氧化氫溶液中，也可以加快過氧化氫的分解速率.于是，他們對此展開探究：

1.提出問題：什么物質是該反應催化劑？

2.設猜想與假設：下面是組內兩位同學所作的猜想，請你完成小華的猜想.

假設一：小芳同學：鐵釘表面的氧化鐵是過氧化氫溶液分解反應的催化劑.

假設二：小華同學：鐵釘里的“”是過氧化氫溶液分解反應的催化劑.

解析：生銹的鐵釘，其主要成分為鐵釘表面的氧化鐵和未生銹的鐵，假設一指出了鐵釘表面的氧化鐵是過氧化氫溶液分解反應的催化劑，自然假設二小華同學答案應為：鐵.

3.實驗與結論

實驗操作實驗現象實驗結論

實驗Ⅰ：把一定質量的氧化鐵粉末加入到裝有10 mL 5%的過氧化氫溶液的試管中，并用一根帶火星的小木條置于試管口，觀察現象. 反應的文字表達式為

假設一成立

實驗Ⅱ：取10 mL5%的過氧化氫溶液于另一支試管中，加入 ，并用一根帶火星的小木條置于試管口，觀察現象. 無現象假設二 （選填“成立”或“不成立”）

解析：實驗Ⅰ由實驗結論中假設一成立可知，鐵釘表面的氧化鐵是過氧化氫溶液分解反應的催化劑，即有氧氣產生，故實驗現象為：帶火星的木條復燃，反應的文字表達式為：

過氧化氫二氧化錳水 + 氧氣 ；而實驗Ⅱ由實驗現象中無現象可知，沒有氧氣產生，

故加入的應是鐵，自然假設二就不成立了.

4.討論交流

（1）同學們討論后認為，小芳的“實驗I”還不能夠確切的說明氧化鐵就是過氧化氫分解制取氧氣的催化劑，理由是： .

（2）請你設計實驗（寫出實驗步驟、實驗現象及結論）證明其中的某一點理由：

.

解析：（1）雖然氧化鐵改變（此處為加快）了過氧化氫分解速率，但根據催化劑定義，還要驗證氧化鐵的質量和化學性質在化學反應前后是否發生了改變.在前面我們已例舉了在氯酸鉀中加入一定量的高錳酸鉀也能加快化學反應速率，但其原因是由于高錳酸鉀分解產生了二氧化錳，我們不能說高錳酸鉀是催化劑，而是生成的二氧化錳.故答案為：還要驗證氧化鐵的質量和化學性質反應前后是否改變.

（2）我們可以從化學性質和質量在化學反應前后是否發生了改變來考慮，設計如下：

設計一：（化學性質反應前后是否改變）

實驗操作實驗現象實驗結論

等待實驗Ⅰ中不再產生氣泡，再向試管中加入過氧化氫溶液再產生氣泡證明氧化鐵的化學性質沒有發生改變（假設成立）

或設計二：（質量反應前后是否改變）

實驗操作實驗現象實驗結論

過氧化氫分解范文第4篇

關鍵詞：過氧化氫酶活性 根際土壤 存活性

中圖分類號：S662.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（a）-0-02

根際是植物與土壤接觸的微域環境，是植物獲取養分的主要區域[1]。土壤微生物量在土壤有機物的分解和養分循環中起著重要的作用[2-3]，是反映土壤的物理化學性質變化的指標之一[4-5]。研究發現，土壤中的真菌、細菌都是土壤過氧化氫酶的重要來源，也有來自植物根系的，過氧化氫酶的最適pH值在中性范圍內（6.3～7.2），土壤過氧化氫酶能促進土壤中過氧化氫的分解[6]，防止土壤中的過氧化氫傷害植物根系。另外，過氧化氫酶活度與土壤中全氮含量和有機質含量等呈顯著正相關性[7]，對土壤肥力特征也有相當的表征作用[8]。

1 材料與方法材料

1.1 試驗方法

1.1.1 樣土的采集

本試驗以凈月區某段公路西面小樹林中不同地點不同樹木根際的土壤，如圖1。除掉石塊、根系和土壤動物，混合均勻。取回土壤樣品后經風干后，碾碎過篩，在廣口瓶中貯存，4 ℃儲藏備用。

圖1 土樣采集地點圖示

1.1.2 制備土壤稀釋液

在含99 ml無菌稀釋水和玻璃珠的錐形瓶中加入土樣1 g，振蕩10 min，制成土壤懸浮液，稀釋待測樣土原液時，先將其充分搖勻。然后用1 ml無菌移液管在待稀釋的原始樣品中來回吹吸數次，再精確移取0.5 ml菌液至10-3的試管中。然后令取1 ml無菌移液管，以同樣的方式，先在10-3試管中來回吹吸樣品數次，并精確移取0.5 ml菌液至10-4的試管中，如此稀釋至10-6為止。[9]

1.2 過氧化氫酶活性的測定

1.2.1 試劑

10%H2SO4；0.2 mol/L pH7.8磷酸緩沖液；0.1 mol/L高錳酸鉀標準液稱：取KMnO4（AR）3.1605 g，用新煮沸冷卻蒸餾水配制成1000 ml，再用0.1 mol/L 草酸溶液標定；0.1 mol/L H2O2市售30%H2O2大約等于17.6 mol/L，取30%H2O2溶液5.68 ml，稀釋至1000 ml，用標準0.1 mol/L KMnO4溶液（在酸性條件下）進行標定；0.1 mol/L草酸：稱取優級純H2C2O4?2H2O 12.607 g，用蒸餾水溶解后，定容至1000 ml。

1.2.2 方法步驟

取50 ml三角瓶4個（2個測定，另2個為對照），測定瓶中加酶液2.5 ml，對照瓶中加煮死酶液2.5 ml，再加入2.5 ml 0.1 mol/L H2O2，同時計時，在30 ℃恒溫水浴中保溫10 min，立即加入10%H2SO42.5 ml。

用0.1 mol/L KMnO4標準溶液滴定，直到顯示出粉紅色（在30 min內不消失）為止。[10]

1.2.3 計算方法

酶活性用每g鮮重樣品1 min內分解H2O2的mg數表示：

過氧化氫酶活性（H2O2mg/g/min）=（A-B）×VT/（W×VS×1.7×t）

式中：A：對照KMnO4滴定ml數；

B：酶反應后KMnO4滴定ml數；

VT：提取酶液總量（ml）；

VS：反應時所用酶液量（ml）；

W：樣品鮮重（g）；

t：反應時間（min）；

1.71 ml0.1 mol/L KMnO4相當于1.7 mgH2O2。

2 結果與分析

2.1 不同地點不同樹木根際土壤過氧化氫酶的活性的比較

不同地點的松樹、柳樹、楊樹根際土壤的過氧化氫酶活性比較，均為地點b>地點c>地點a過氧化氫酶是植物細胞中重要的抗氧化酶之一。在污染、干旱等逆境下，會對植物的過氧化氫酶活性產生影響，引起過氧化氫酶活性降低[10-11]。土壤過氧化氫酶能促進土壤中過氧化氫的分解[6]，這樣土壤中的過氧化氫就不會輕易傷害到植物根系。過氧化氫酶活度與土壤中全氮含量和有機質含量等呈顯著正相關[12]，對土壤肥力特征也有相當的表征作用[13]，因此，可以判定地點b為土壤肥力最好。

土壤持續供給植物生長發育所需的養分和水分的能力被稱之為土壤肥力。一般來說，土壤存在越多的微生物，土壤容重越小，孔隙度越大，土壤的結構性越好，土壤的通氣透水能力也就越強。這是因為土壤微生物能分解動植物殘體，增加土壤有機質含量，并且土壤微生物的代謝產物以及真菌的菌絲等可以黏結土體，使土壤中的微團粒體含量增加，從而改良土壤的結構性[14]。

如圖1所示，地點a的松樹、柳樹、楊樹均位于公路附近或離公路的距離很近，公路上經常有機動車來回行駛，而汽車尾氣廢氣中含有150～200種不同的化合物，其主要有害成分為：未燃燒或燃燒不完全的CH、NOx、CO、CO2、SO2、H2S以及微量的醛、酚、過氧化物、有機酸和含鉛、磷汽油所形成的鉛、磷污染等。這些污染物均能對植物的土壤造成污染，導致公路附近的植物根際土壤的微生物含量少于其他未污染或輕污染地點。另外，土壤積累了汽車尾氣中的重金屬鉛，很多生化反應被抑制，反應方向和速度也被改變，從而破壞土壤原有的有機物或無機物所固有的化學平衡和轉化[15]。土壤酶活性對土壤重金屬反映比較敏感，Pb、As、Cu、Zn對土壤酶活性有一定程度的抑制作用，本次研究表明，土壤中的過氧化氫酶受到土壤重金屬較大的抑制，呈顯著負相關性。造成重金屬對土壤酶活性的抑制作用機理，可能與酶活性分子中的活性部位-巰基和含咪唑的配體等結合，形成較穩定的絡合物，產生了與底物的競爭性抑制作用有關或者可能由于重金屬抑制了土壤中微生物的生長繁殖，減少微生物體內酶的合成和分泌量，最終導致土壤酶活性降低[16-17]。

如圖1所示，地點c的松樹、柳樹、楊樹均位于樹林中的小徑兩旁，這些小徑附近有居民生活區，因此小徑兩旁的落葉不能有效的變成土壤的天然有機肥料，另外，小徑兩旁的垃圾也比較多，對植物土壤造成一定程度的污染，因此，地點c的微生物數量及土壤過氧化氫酶的活性均低于地點b。

3 結語

由于公路上經常有機動車行駛，導致樹林外側樹木根際土壤過氧化氫酶活性顯著降低；樹林內側由于人類活動的參與，樹木根際土壤過氧化氫酶活性降低不明顯。

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過氧化氫分解范文第5篇

［關鍵詞］化學漂白；課堂實驗；過氧化氫；高中化學

一、引言

漂白劑在日常生活和生產中的應用十分廣泛，涉及印染、食品、造紙、生活用水及消毒等領域。比如，食品工業使用漂白劑可改善食品色澤、抑菌防腐、抗氧化等；日常洗滌劑中常常使用漂白劑以使被洗織物的顏色亮麗；等等。漂白作用是指使有機性的有色物質褪色的作用。高中化學教材中有很多涉及漂白問題的知識，漂白可以分為物理漂白和化學漂白。物理漂白指吸附型漂白，如疏松多孔的活性炭通過表面吸附有機色素而使有色液體顏色變淺或變白?；瘜W漂白包括氧化性漂白、還原性漂白和化合型漂白三類。氧化型漂白劑主要包括氯氣、氯水、次氯酸HClO、次氯酸鈉Na（ClO）2、雙氧水H2O2、過氧化鈉Na2O2、臭氧O3等，它們不穩定，能分解生成氧化能力很強的新生氧，破壞有機色素結構而發揮漂白作用。化合型漂白劑主要指二氧化硫SO2，漂白機理是二氧化硫溶于水后生成的亞硫酸與有機色質直接結合成無色的化合物。還原型漂白劑常見的有連二亞硫酸鈉Na2S2O4，漂白時S2O2－4中的三價硫被氧化成HSO－3中的四價硫，即S3＋S4＋＋e－，主要用于漂白紙張漿以提高紙張白度。

二、化學漂白實驗探索構思

學生雖然已經學過漂白作用，知道多種漂白物質，但是對漂白過程還沒有過真實的體驗，因此要設計實驗讓學生真切地感受漂白這一化學現象和過程，加強對漂白作用及其原理的認識和掌握，特別是通過身邊的物品開展教學，激發學生的學習興趣、培養學生的探索精神。化學漂白過程和現象更能體現實驗探索的趣味性。探索化學漂白課堂實驗時，我們需要注意幾個問題：首先是選擇相對安全的漂白試劑；其次是篩選漂白過程容易發生且漂白現象明顯的有趣的漂白對象；再次是設計合理的實驗程序和實驗條件。在化學高中實驗中，安全是需要特別注意的首要問題。氣體型漂白劑，如氯氣、臭氧、二氧化硫等，有較大的毒性，存在實驗安全問題，因此不宜采用。通過檢索資料及相關分析，我們初步確定采用過氧化氫、次氯酸鈉、硫黃和亞硫酸鈉這些固體或液體漂白劑。前期選定淺黃色紙張、木粉、變色舊白布和枯黃的銀杏樹葉為漂白對象，實驗方案分別為采用次氯酸鈉漂白淺黃色紙張及枯黃的銀杏樹葉、硫黃漂白木粉和亞硫酸鈉漂白變色舊白布。通過改變溫度和延長時間進行實驗探索，發現漂白現象不明顯。比如，在室溫下漂白枯黃的銀杏葉的完全漂白時間高達25小時（而升溫漂白時銀杏樹葉容易碳化變黑），因此不宜設計為高中階段的化學漂白課堂實驗。最后，我們選定牽牛花和玫瑰花為漂白對象。由于次氯酸鈉的氧化性較強，適合漂白纖維素較多的物質，如果采用次氯酸鈉溶液漂白牽?；ê兔倒寤ǎ瑫乐負p傷花瓣，因此確定采用相對比較安全的過氧化氫作為漂白劑，更便于學生全面探索和觀察漂白過程及現象。

三、化學漂白實驗過程

為了減少過氧化氫在達到預定溫度前分解，將鮮花花瓣浸入過氧化氫后立即放到已提前升到設定溫度的水浴鍋內恒溫漂白。圖1和圖2分別是紫色牽?；ɑò旰图t色玫瑰花花瓣漂白過程中不同時間的數碼照片。可見，隨著漂白時間的延長，紫色牽?；ɑò旰图t色玫瑰花花瓣的顏色逐漸變淺，并且白色斑不斷增多，白色區域慢慢增大，最后整個花瓣全部變為白色。被過氧化氫漂白后的花瓣在80℃下加熱5小時后仍然為白色，室溫放置1個月以上也仍然為白色，說明過氧化氫的漂白屬于永久性漂白。列出了不同過氧化氫濃度和不同漂白溫度下紫色牽牛花花瓣完全漂白的時間?？梢钥闯?，隨著溫度和濃度的升高，過氧化氫漂白紫色牽牛花花瓣的時間在縮短。在7．5％～30％的過氧化氫濃度范圍內，都能快速觀察到紫色牽牛花花瓣的漂白效果。

四、化學漂白課堂實驗小結

綜上可見，我們建議采用過氧化氫漂白紅色和紫色類鮮花進行漂白實驗。為了便于課堂內觀察，漂白溫度最好選擇在40℃左右，過氧化氫濃度最好采用20％～30％。每個實驗組涉及的實驗儀器包括20mL量筒1只、5mL量筒1只、50mL廣口瓶1只、恒溫水浴鍋或烘箱、鑷子1把和乳膠手套1副。涉及的實驗藥品為30％的過氧化氫（化學純）和蒸餾水。實驗步驟：（1）采用量筒量取20mL30％過氧化氫倒入50mL廣口瓶，用5mL量筒量取計量的蒸餾水加入混勻，調至實驗要求的過氧化氫濃度；（2）用鑷子鑷取鮮花花瓣浸入廣口瓶內的過氧化氫溶液里；（3）蓋上廣口瓶蓋，放入已升到設定溫度的恒溫水浴鍋或烘箱內，隨時透過瓶壁觀察鮮花花瓣的顏色變化；（4）實驗完畢后，取出廣口瓶，打開瓶蓋，用鑷子將漂白后的花瓣用清水漂洗掉表面附著的過氧化氫液體；（5）將過氧化氫殘液倒入實驗室廢液瓶或桶內集中處理。需要注意的是，過氧化氫具有較強烈的灼燒作用，需要特別小心，不能濺到皮膚上，特別不能濺到眼里，因此整個實驗操作過程要求穿長袖長褲，戴乳膠手套。如果不慎濺到皮膚上或眼里，立即開大水龍頭沖洗10分鐘以上。必要時就醫治療。

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