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探究影响酶活性的因素 科学教育0801班 200824440117 李畅 探究影响酶活性的因素教案实验课题探究影响酶活性的因素实验类型探究型试验教学目标 1.知识目标 （1）进一步学习酶的概念，了解酶的本质，特性和作用。 （2）通过实验探究，使学生了解影响酶活性的因素。 （3）探究各因素对酶的活性的影响。2.能力目标（1）通过问题分析，培养学生观察问题，解决问题的能力。（2）提高学生收集资料，整理资料的能力。（3）通过自主设计实验，培养学生的自主学习能力，提高创新意识，发散思维。（4）在实验过程中提高动手能力。（5）掌握一些实验方法：变量，因变量的控制，对照组的设置等。3.情感态度与价值观目标。（1）通过实验，培养学生的探索精神和协作意识。（2）激发学生对生物科学的兴趣和热爱，学会用发现的眼光探索生活中的问题，将所学理论知识运用到实际生活中。（3）培养学生实事求是和严谨的科学态度。学情分析及学法学情分析1.知识储备：在本次实验之前，学生已经学习了关于酶的概念，酶的本质和特性等方面的知识，对酶有了一定的了解。有助于学对问题的分析，对实验的设计，对现象的描述。2.能力方面：高一学生对生活中的一些现象有强烈的好奇心，也会利用储备的知识对问题进行观察，分析，并提出解决问题的方案。创新思维比较强。同时，在本次实验之前，学生已经做过“检测生物组织中的糖类，脂肪和蛋白质”和“比较过氧化氢在不同条件下的分解”两个实验，对实验探究的方法和过程有了一定的了解，为本次实验打好了基础。3.兴趣方面：本次实验开放性比较强，要求学生自主设计，可以激发学生的学习热情，发散学生的思维，培养学生的能力。学法：自主学习法、观察法、讲授法、动手操作法、经验总结法。实验内容分析及教法1.实验内容分析：“探究影响酶活性的因素”是人教版高中生物必修1分子与细胞第五章第1节的内容。本节前一部分所教授的知识为这次实验奠定了基础，同时本次实验通过探究温度和PH对酶的活性的影响，有助于以后的教学的过程，通过亲身体验，让学生获得感性经验，对知识有更深入的理解。同时也可以培养学生的创新能力，自主学习能力和动手实践能力等。2.教法：本节课通过学生熟知的生活常识引入课题，在引导讨论的过程中，让学生自己选择需要的实验器材，根据所选的实验器材设计自己的实验方案，并说出理由，在这样的过程中培养学生的知识应用能力，培养学生的创新精神，初步进入到探究实验的环节中去。当形成各组的实验方案后，进行小组之间的交流，评价本组与其他组的实验方案，分析各族方案的优点与不足，使学生学会对自己的实验方案进行分析与评价，并在分析评价的过程中形成相对完善的实验方案，最后进行实验，通过实践来验证自己的假设，培养学生一定的设计能力。（引入主题分析问题提出假设查找资料设计方案方案评价方案完善进行实验实验小结）实验仪器与试剂试剂：质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液，新鲜的质量分数为20%的肝脏（猪肝，鸡肝）研磨液。质量为3%的可溶性淀粉溶液，体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为5%的NaOH溶液，质量分数为5%的HCl溶液，碘液，斐林试剂。热水，蒸馏冰块。仪器:试管，量筒，小烧杯，大烧杯，滴管，试管夹，酒精灯，三脚架，石棉网，温度计，PH试纸，火柴。 实验准备 导入前几节课我们一起学习了酶的作用和本质，酶的特性等知识，我们了解到酶的活性（即酶的催化效率）会受到一些因素的影响。那么，哪些因素可以影响酶的活性呢？这节课就让我们一起来探讨一下吧。提出问题创设情境（1）加酶洗衣粉的包装袋上，为什么会注明这种洗衣粉的适用温度范围呢？（2）唾液淀粉酶，胃蛋白酶等消化酶都是在消化道中作用的，唾液的PH为6.27.4.胃液的PH为0.91.5.小肠液的PH为7.6. 为什么不同部位的消化液的PH不一样呢?胃液与小肠液的PH差别这么大，胃蛋白酶随食糜进入小肠后，还会发挥消化作用吗?作出假设提示：酶的化学本质是蛋白质。 引导：回忆有关蛋白质的结构和性质的知识。总结：过高或过低的酸碱度和温度会影响酶的活性。提出假设:酶的活性受温度和PH的影响试剂与器材（由于实验所涉及范围广，老师限定实验试剂及器材）试剂：质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液，新鲜的质量分数为20%的肝脏（猪肝，鸡肝）研磨液。质量为3%的可溶性淀粉溶液，体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为5%的NaOH溶液，热水，蒸馏冰块，碘液，斐林试剂。器材：试管，量筒，小烧杯，大烧杯，滴管，试管夹，酒精灯，三脚架，石棉网，温度计，PH试纸，火柴。同学分组，查阅资料。教师指导1.选择哪一种酶做实验材料？为什么选择这种酶？2.预期会有怎样的实验结果。3.本实验的自变量是什么？因变量是什么？用什么方法控制自变量？怎样观察或检测因变量？4.对照组怎么设置？是否需要进行重复试验？5. 想探究温度对酶活性的影响，应设定哪几个温度数值，怎样将不同溶液的温度分别调到设定的数值？想探究pH值对酶活性的影响，应设定哪几个PH数值，怎样将不同溶液的pH值分别调到设定的数值?6.查阅：酶有哪些功能，酶与社会有哪些关系，酶与人类生活有哪些关系。方案评价标准1. 是否提出了可行的探究问题.2. 是否作出了合理的假设.3. 是否针对假设作出了可行的实验方案.4. 实验中的自变量,因变量,无关变量是否清楚.5. 是否有对照组,有几个实验组,实验组设置是否合理.6. 实验原理背景是否清楚.方案设计与方案评价一各小组设计方案，交流方案并互相进行评价，并修改方案。1.探究温度对酶的活性的影响。（1）方案设计 方案一 方案二步骤顺序试管1试管2试管33%淀粉液2ml2ml2ml2%淀粉酶液2ml2ml2ml温度条件060100恒温时间5分钟5分钟5分钟加碘1滴1滴1滴预期现象蓝色不变蓝蓝色实际现象 方案三步骤顺序试管1试管2试管320%肝脏研磨液1滴1滴1滴3% H2O2液2ml2ml2ml温度条件060100恒温时间少量气泡大量气泡无气泡预期现象实际现象步骤顺序试管1试管1试管2试管2试管3试管33%淀粉液2ml2ml2ml2%淀粉酶液2ml2ml2ml温度预处理060100反应混合混合混合恒温时间5分钟5分钟5分钟加斐林试剂1ml1ml1ml60水浴加热2分钟2分钟2分钟预期现象无砖红色沉淀砖红色沉淀无砖红色沉淀实际现象 方案四步骤顺序试管1试管1试管2试管2试管3试管33%淀粉液2ml2ml2ml2%淀粉酶液2ml2ml2ml温度预处理060100反应混合混合混合恒温时间5分钟5分钟5分钟加碘1滴1滴1滴预期现象 蓝色不变蓝蓝色实际现象（2）方案评价1）方案一，3%淀粉液和2%淀粉酶液混合前没有按设定的温度预处理，两者混合后还未达到预先设定的温度前已发生酶促反应，实验结果就不是预设的实验结果。2）方案二，20%肝脏研磨液和3% H2O2液混合前没有按设定的温度预处理，两者混合后还未达到预先设定的温度前已发生酶促反应，实验结果就不是预设的实验结果。并且高温会加速H2O2的分解，对实验现象会产生影响。3）方案三，该实验用斐林试剂检验不妥。因为用斐林试剂检验是否有还原糖的产生需要加热，这样就改变了反应温度，实验结果也就不能说是预设温度下的实验结果。4）方案四才是较科学的实验方案。但不足之处是：温度跨度过大。应适当设置阶梯性温度。（如0，室温，37，60，100）2探究PH对酶的活性的影响（1）方案设计方案一 方案二步骤顺序试管1试管2试管33%淀粉液2ml2ml2ml2%淀粉酶液2ml2ml2ml调节pH5%HCl 2ml蒸馏水2ml5%NaOH2ml时间5分钟5分钟5分钟加碘1滴1滴1滴预期现象蓝色不变蓝蓝色实际现象方案三步骤顺序 试管1 试管2 试管32%淀粉酶液 2ml 2ml 2ml调节pH5%HCl 2ml 蒸馏水2ml5%NaOH 2ml3%淀粉液 2ml2ml 2ml时间 5分钟5分钟 5分钟加斐林试剂1ml1ml1ml60水浴加热 2分钟2分钟2分钟预期现象无砖红色沉淀砖红色沉淀无砖红色沉淀实际现象步骤顺序试管1试管2试管320%肝脏研磨液1滴1滴1滴3% H2O2液2ml2ml2ml调节pH5%HCl 2ml蒸馏水2ml5%NaOH 2ml预期现象无气泡大量气泡无气泡实际现象方案四步骤顺序试管1试管2试管320%肝脏研磨液2滴2滴2滴调节pH5%HCl 2ml蒸馏水2ml5%NaOH 2ml3% H2O2液2ml2ml2ml预期现象无气泡大量气泡无气泡实际现象（2）方案评价方案一和方案三中，酶和反应物在调到预设的pH前就混合，在没有达到预设的pH时就可能发生酶促反应。不能得到实验预期结果。 方案二中，由于斐林试剂呈碱性，所以用斐林试剂检验时直接影响溶液的pH，反应条件不再是预设pH。另一方面，在HCl的作用即在酸性条件下，尽管淀粉酶变性失去催化活性，但淀粉可以在酸性条件下水解。试管1中会产生砖红色沉淀。方案四才是较科学方案。 经过讨论，得到最佳方案。 实验过程实验目的1进行温度对和对酶活性影响的探究。2说明影响酶活性的条件。实验原理1. 温度对酶的活性的影响在一定条件下，淀粉酶可以使淀粉水解成麦芽糖。淀粉遇碘后，形成蓝色的复合物，但麦芽糖遇碘不形成蓝色的复合物。本实验通过改变温度，观察实验现象，探究温度对酶活性的影响。淀粉酶的适宜温度为5575。2. PH对酶的活性的影响肝脏碾磨液中含有过氧化氢酶，在一定条件下，过氧化氢酶可以催化过氧化氢溶液分解。本实验通过改变溶液的PH，探究PH对酶活性的影响。 过氧化氢酶的最适PH为7.0左右。实验用具1.温度对酶的活性的影响材料质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液用具试管，量筒，烧杯，三脚架，酒精灯，石棉网，火柴，试管夹，温度计，滴管。试剂质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，碘液（或斐林试剂）。2.PH对酶的活性的影响。材料新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液用具试管，量筒，滴管。试剂体积分数为3%的过氧化氢溶液，清水，质量分数为5%的盐酸，质量分数为5%的NaOH溶液。实验步骤1探究温度对酶活性的影响（1）取4支洁净的试管，编上1号,2号,3号和4号，并分别加入2 mL的质量分数为3%的淀粉溶液。（2）另取3支洁净的试管，编上1号,2，3和4号，并分别加入2 mL的质量分数为2%的淀粉酶溶液。3）将1号和1号试管放入0的水浴中保温5min，将2号和2号放在室温下保温5min,将3号和3号试管放入60 的水浴中保温5 min；4号和4号试管放入100 的水浴中保温5 min。（4）,将1号试管中的淀粉酶溶液倒入1号试管中，轻轻振荡混合液，并将1号试管继续放在0 的水浴中加热10 min, 将2号试管中的淀粉酶溶液倒入2号试管中，轻轻振荡混合液，并将1号试管继续放在室温中保持10 min，将3号试管中的淀粉酶溶液倒入3号试管中，轻轻振荡混合液，并将1号试管继续放在60 的水浴中加热10 min；将4号试管中的淀粉酶溶液倒入2号试管中，轻轻振荡混合液，并将4号试管继续放在100 的水浴中加热10 min。（5）待1号,2号，3号和4号试管冷却至常温后，在1号,2号，3号和4号试管中分别滴入2滴碘液，并轻轻振荡，观察颜色的变化。2.探究PH对酶活性的影响（1）取3支洁净的试管，分别编上1、2、3号。（2）在3支试管中分别加入2 mL的过氧化氢溶液（3）再另取3支试管，分别加入2 mL清水、2 mL盐酸和2 mL NaOH溶液，并在试管上分别写上1、2和3。（4）在1号、2号和3号试管中分别滴入2滴新鲜的肝脏研磨液，并轻轻振荡，静置1 min。（5）将1号、2号和3号试管中的液体分别倒入1号、2号和3号试管中，并轻轻振荡，使试管内的液体混合均匀。（6）观察1号、2号和3号三支试管内的变化，记录哪支试管产生的气泡多。（7）迅速将带火星的卫生香分别放在三支试管内液面的上方，观察卫生香燃烧情况。小助手培训在正式实验之前，对每个组的小组长进行培训。（1） 指导学生掌握实验原理。（2） 指导学生进行实验。（3） 指导学生分析实验中出现的问题。（4） 指导学生分析实现结果。学生实验学生按照实验方案进行实验，老师巡视并加以指导。(1) 在学生动手实验之前,要求学生检查材料用具是否齐全,再确定小组的分工.(2) 应提醒学生注意操作的有序性和规范性,一定要注意实验安全。在实验过程中，老师及时提供学生所要的帮助。(3) 要求学生认真观察和记录实验现象，得出实验结果，从试验中得出实验结论。(4) 如果出现与实验预期不一致的情况，提示学生分析实验过程及原因、实验结果分 析1. 请学生汇报自己在实验过程中观察到的现象。2. 如果现象不明显，分析原因（1） 试剂是否受到污染或变质。（2） 操作（试剂的量取，混合，试剂的加入顺序）是否规范。（3） 仪器（试管，量筒，烧杯）是否清洁。（4） 现象不明显或现象观察记录不准确。实验结论温度和PH对酶的活性有影响.温度过高或过低,PH过酸或过碱，酶的活性都会受到影响。补充：如果学生感兴趣，可进行定量探究，研究酶发挥其活性的最适温度和PH.实验室整理安排各组成员在小组长的安排下清洗使用过的器材，摆放好使用过的试剂，整理好试验台并做好登记工作。学生实验报告写作指导与要求 一 实验报告应包含的内容1.实验课题 2.实验目的 3 .实验原理 4.实验步骤4实验结果与分析 5.实验注意事项 6.实验小结二 实验报告的要求1. 实验结果和实验现象要如实填写，不能更改或捏造。2. 实验结果分析要详细，合理。教学总结反思本次实验课主要按照以下几个