1、探究影响酶活性的条件实验设计 一、设计思路 : 创设情境，利用多媒体展示普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗衣效果。普通洗衣粉不易清除衣物上的奶渍、血渍，但加酶洗衣粉可以。加酶洗衣粉包装袋上印有的用法就有这样一条：洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内一段时间，使用温水效果最佳，切勿用 60以上的热水。如果我们洗衣服时使用了 0的冷水或 60以上的热水，效果如何？再加入其它物质会不会有影响呢？ 二、内容分析： 本实验是“降低化学反应活化能的酶”一节中的内容。上节课学习了酶的作用与本质。知道了酶大 部分是蛋白质，外界条件变化会使蛋白质变性使酶失去活性。根据这一特性利用课余时间让每组 学生设计实验，然后再按
2、设计的方案分组进行实验，探究在酸性、碱性、高温、低温条件下对酶活性的影响，最后对实验结果进行分析讨论，由学生自己总结得出结论：温度和 pH 都对酶活性有显著的影响。 三、教学目标： (一 ) 知识目标 1、学会控制自变量，观察和检测因变量的变化及设置对照实验和重复实验。 2、概述温度和 pH 影响酶的活性。 (二 ) 能力目标 1、学会用准确的语言阐述实验探究的过程和结果。 2、提高学生 观察、分析、判断的思维能力，提高学生的实验操作能力和分享信息、 分享实验成果的能力。 (三 ) 情感态度与价值观目标 1、体验科学探究过程 ,领悟科学探究方法。 2、通过实验探究影响酶活性的条件，培养学生的探
3、索精神、创新精神和合作精神。 四、教学重点： 1、学会控制自变量，观察和检测因变量的变化及设置对照实验和重复实验。 2、学会用准确的语言阐明实验探究的结果。 五、教学难点： 确定和控制对照实验中的自变量和无关变量，观察和检测因变量的变化。 六、教学方法： 实验探究法、 讨论法 七、材料与仪器： 质量分数为 3%的可溶性淀粉溶液，质量分数为 2%的 淀粉酶溶液，新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液，体积分数为 3%的过氧化氢溶液，碘液， 5%的盐酸溶液， 5%的 NaOH 溶液，蒸馏水，热水、冰块。 试管 6 只，量筒（ 5ml），大、小烧杯，滴管，试管夹，酒精灯，三脚架，石棉网，温度计，pH 试
4、纸，火柴。 八、教学流程图： 九、教学过程： 程序 教师组织与指导 学生活动 设计意图 创设情境导入新课 利用多媒体展示普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗衣效果。然后 拿出加酶洗衣粉一袋，请位同学阅读它使用的注意事项。 引导学生推测：温度对于洗衣粉里酶发挥它的作用是有影响的。 举例说明酶的活性就是酶的催化效率的高低。 温度和 pH 对酶的活性究竟有何影响呢？今天我们就通过实验来探究一下。 一同学阅读之后提出加酶洗衣粉的使用要控制好温度。 学生思考回答。 学生认真倾听并理解。 从学生熟悉的生 活 情 境 入手，引导学生思考影响酶活性的条件，激发学生进行探究的兴趣。 将学生分组，两小组探究温度对酶活性的影
5、响，另两组探究 pH 对酶活性的影 响。 了解自己所在小组的探究内容。 通过对实验材料的选择了解分组和选择材料 设计实验方案 讨论实验方案 分组 实验 引导学生对酶材料进行选择。向学生展示 淀粉酶（工业用酶，适宜温度 60 ），还有新鲜的肝脏研磨液，提问：肝脏研磨液里主要包含那种酶？ 问：如果选用过氧化氢酶来探究温度对酶的影响，合适不合适？ 教师：如果我们在实验中设置高温条件，温度不仅会对酶的活性有影响，还会对化学反应的速率产生影响。建议用 淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶来探究 PH 对酶活性的影响。 引导学生根据所选材料对要探究的问题做出假设。 请学生根据自己的设计，选择所用的
6、试剂和仪器。 学生根据前面所学答出：过氧化氢酶。 学生回答：不合适。因为高温会加速过氧化氢的分解。 学生讨论，温度过高或者过低， pH 过酸或是过碱可能会对酶的活性有何影响，做出假设。 做好材料选择。 确定和控制好变量对于设计实验的重要意义。 指出： 控制好变量对于设计一个严谨的、可行性的实验来说非常重要。在大屏幕上展示下列问题供思考： （ 1）你所设计实验的自变量是什么？如何控制？ （ 2）实验的因变量是什么？如何对其进行检测？ （ 3）无关变量有哪些？如何进行控制？ 请学生在认真 思考和完成上述问题后，再设计实验的具体步骤。 给学生 10 分钟，各组讨论，设计实验步骤。 教师巡视，遇到有疑
7、惑的地方给予点拨。 请两到三个组的同学展示各自的实验方案和步骤。各组设计中的自变量及其控制方法，因变量的观察和检测方法。其他同学认真听，听完后，讨论。 在学生介绍时对好的地方给予肯定和鼓励，把出现的问题及时指出并且纠正，如： 缺少对照实验组（尤其是 pH 组设计时），没有对比实验，我们将不能准确的判断自己的实验结果是否正确。 单一（自）变量的确定，如探究温度对酶活性的影响时，实验组和对照组酶 所处的 pH 条件均应相同。 要严格控制无关变量。 掌握因变量与自变量的对应关系。比如：是对底物控制温度还是对酶控制温度？不同温度溶液混合会改变原有溶液的温度吗？ 因变量指标的检验方法是否简便可行。最后指
8、出，因为酶的量和底物的量会影响酶促反应的速率，所以统一规定好实验中每种酶和反应物的加入观看大屏幕，了解要思考的问题。 积极思考，小组讨论，为实验步骤的设计做好备。 学生讨论，交流。 三个小组介绍完，全班讨论并作出评价 ，不完善的地方进行补充。 通过思考题的方式将实验中自变量的确定和控制、因变量的确定和检测重点提出，帮助学生理清实 验 设 计 思路，把握对照实验设计的基本方法。 实验结果的分析和讨论 量。 通过上述讨论强调实验设计的基本原则。 在学生讨论、互评的基础上，总结出比较完善的实验设计，将实验过程展示如下： 探讨温度组的： 取六支洁净的试管，分别标号 1,2， 3， 4,5和 6。 向
9、1号试管中各加入 淀粉酶溶液，向号试管中各加入淀粉溶液。 将号和号试管放入 冰水浴中，号和号试管放入 水浴中，号和号试管放入 沸水浴中，均保温分钟。 分别将置于相同温度下的两支试管中的溶液混合均匀，仍然分别在 、 、 条件下保温，让混合液反应分钟。 将反应后的三支试管取出，分别加入等量碘液，震荡摇匀，观察溶液颜色变化，是否变蓝及变蓝程度，记录下来。 探讨 pH 组的： 取六支洁净的试管，分别标号 1,2， 3， 4,5和 6。 向 1号试管中各加入肝脏研磨液， 向 号试管中各加入 H2O2 溶液。 向号和号试管中各加入滴 5%的 NaOH 溶液，向号和号试管中各加入滴蒸馏水，向号和号试管中各加
10、入滴 5%的盐酸溶液，静置分钟。 分别将号和号、号和号、号和号试管中的溶液混合，震荡，观察混合后的三支试管中气泡产生的剧烈程度和气泡生成量的多少，记录。 学生加深对实验设计基本原则的理解。 学生经过讨论，及时发现本小组设计方案的不足之处，加以修改完善。 通过展示，不同组之间的比较和讨论、相互的评价和补充，充分发 挥学生进行探究的主动性，培养学生的探索精神、创新精神和合作神。 请学生根据自己的实验方案，开始实验。 教师巡视、指导，提醒学生实验操作的规范性和安全性。 每组学生分工协作，开始实验（ 10 分钟）。 完成实验操作，将观察到的实验现象记录在实验报告册上，与预期结果进行比较，得出结论。 通
11、过实验学生展示动手操作能力，加强了规 范 操 作 意识，并且体现出团队分工合作的精神。 请几个学生代表叙述并分析自己的实验现象 。 探究温度和 pH 的小通过对实验结果 的 分 析 讨实验 结论 如果实验现象不明显，引导学生共同讨论分析、总结原因。如： 试剂量取、混合等实验步骤操作是否规范 ; 在先后取不同试剂时，量筒有无清洗干净； 温度有没有达到要求。等等。 组代表描述自己组的实验现象，与预期结果加以比较，并作出自我评价。 经过讨论，总结实验过程中的成功和不足。 论，提高了学生分析问题的能力，解决问题的能力。 根据探究的结果，请学生得出探究的结论。 指出：如果要用坐标曲线图的形式表示温 度和
12、 pH值对酶活性影响的规律，需要做比较精确的定量实验，用具体的数据来反应酶的活性高低，我们今天的实验是定性无法做出，但我们可以了解科学家已经通过定量实验做出的曲线的形态。 展示课本上的曲线图，并指导学生了解曲线的含义。 学生得出：每种酶都有发挥自己活性的最适温度和最适 pH，当温度过高或者过低，酶的活性都会下降，高温可以使酶永久失活， pH 过酸或者是过碱，酶的活性也都会下降。 学生了解曲线并且理解曲线的含义。 学生通过分析总结，能用准确的语言描述实验结果和结论。 十、板书设计 探究影响酶活性的条件 实验原理 实验重点： 1、学会控制自变量，观察和检测因变量的变化及设置对照实验和重复实验。 2
13、、学会用准确的语言阐明实验探究的结果。 实验难点： 确定和控制对照实验中的自变量和无关变量，观察和检测因变量的变化。 实验方法： 探究法、讨论法 材料与仪器： （略） 实验流程图 ： （略） 实验过程 ： （略） 实验结论： 每种酶都有发挥自己活性的最适温度和最适 pH，当温度过高或者过低，酶的活性都会下降，高温可以使酶永久失活，过酸或者是过碱，酶的活 性也会下降。 十一、教学反思 1、通过本次实验使学生充分体会什么是自变量、因变量、无关变量以及是对照实验，有利于引导学生学会确认和控制变量，有助于培养学生的科学探究能力。 2、本次实验注重科学探究的过程，在教师的引导下学生通过讨论完善了实验设计方案，实验过程规范操作，仔细观察实验现象，认真记录，充分体现了学生的主体性。 3.在本次探究的过程中对学生的能力提出了较高的要求，教师在巡视时要及时帮助学生解决探究实验过程中遇到的问题。
