探究影响酶活性的因素教案.docx
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探究影响酶活性的因素教案
探究影响酶活性的因素教案
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6.2~7.4.胃液的PH为0.9~1.5.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。
1.
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3
3%淀粉液
2ml
2ml
2ml
2%淀粉酶液
2ml
2ml
2ml
温度条件
0℃
60℃
100℃
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3
20%肝脏研磨液
1滴
1滴
1滴
3%H2O2液
2ml
2ml
2ml
温度条件
0℃
60℃
100℃
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3’
3%淀粉液
2ml
2ml
2ml
2%淀粉酶液
2ml
2ml
2ml
温度预处理
0℃
60℃
100℃
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
1ml
1ml
1ml
60℃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3’
3%淀粉液
2ml
2ml
2ml
2%淀粉酶液
2ml
2ml
2ml
温度预处理
0℃
60℃
100℃
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3
3%淀粉液
2ml
2ml
2ml
2%淀粉酶液
2ml
2ml
2ml
调节pH
5%HCl2ml
蒸馏水2ml
5%NaOH
2ml
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3
2%淀粉酶液
2ml
2ml
2ml
调节pH
5%HCl2ml
蒸馏水2ml
5%NaOH2ml
3%淀粉液
2ml
2ml
2ml
时间
5分钟
5分钟
5分钟
加斐林试剂
1ml
1ml
1ml
60℃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3
20%肝脏研磨液
1滴
1滴
1滴
3%H2O2液
2ml
2ml
2ml
调节pH
5%HCl2ml
蒸馏水2ml
5%NaOH2ml
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3
20%肝脏研磨液
2滴
2滴
2滴
调节pH
5%HCl2ml
蒸馏水2ml
5%NaOH2ml
3%H2O2液
2ml
2ml
2ml
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55~75℃。
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2mL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2mL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5min;4号和4′号试管放入100℃的水浴中保温5min。
(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10min,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10min,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10min;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10min。
(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2mL的过氧化氢溶液
(3)再另取3支试管,分别加入2mL清水、2mL盐酸和2mLNaOH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1min。
(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步骤进行:
1,创设情境,引导学生提出要探究的问题。
2.引导学生作出合理的假设。
3.提供必须的材料用具。
4.设置问题讨论,引导学生设计实验方案,预测实验效果。
5.知道学生实验,得出结果和结论
6.组织展示实验结果,进行交流和评价。
7.撰写实验报告。
引导学生一步步发现问题,提出问题,分析问题并解决问题,激发学生学习的热情和兴趣,培养学生的创新能力,自主学习能力和动手操作能力等。
并引导学生用所学知识解释和解决生活中的现象和问题。
是一个可操作性强的探究实验。
在以后的教学过程中,要充分了解学生,根据他们的知识储备,能力,兴趣等方面合理地设计实验并加以引导,让学生主动去学习和探究,做学习的主人。
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- 关 键 词:
- 探究 影响 活性 因素 教案