加热、三氯化铁、过氧化氢酶都可以加快过氧化氢的分解速率,它们加快化学反应速率的原理一致吗?
请同学们仔细观察这幅动态图。不难发现,加热促使过氧化氢分解,是因为加热使过氧化氢分子得到能量,从常态转变为容易分解的活跃状态。分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。
铁离子和过氧化氢酶也能加快过氧化氢分解,但他们并未供给过氧化氢能量。它们是如何加快化学反应的呢?通过仔细观察,不难发现,铁离子和过氧化氢酶降低了化学反应的活化能。如果把化学反应比作驾车翻越一座高山,加热加压相当于给汽车加大油门,用催化剂则相当于帮司机找到一条穿山隧道。从图中我们还可以看出,同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
请根据无催化剂的反应进程画出无机催化剂、酶催化剂的化学进程和能量的关系,并标出活化能。结果是这样的,你画正确了吗?由图中,我们可以看出,催化剂(无论是无机催化剂还是有机催化剂)都可以降低活化能,从而加快化学反应速率,但都不改变化学平衡。也就是说只要反应物一定,在适宜的反应条件下,不加催化剂、加无机催化剂或加有机催化剂,化学反应最终得到的产物的量是一定的,只是达到化学平衡所需要的时间不一样。催化剂在化学反应前后本身不被消耗,其物理性质和化学性质不变。
请同学们仔细观察这幅图,并分辨底物、产物和酶。
这是底物、这是产物、这是酶。
这就是本节课学习的全部内容。本节课,我们学习了酶的作用机理。酶是催化剂,通过降低化学反应所需要的活化能来提高反应速率。活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
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