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高中生物人教版必修1分子与细胞《探究温度和pH对酶活性的影响》抚顺

视频标签:探究温度和pH,酶活性的影响

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视频课题:高中生物人教版必修1分子与细胞《探究温度和pH对酶活性的影响》抚顺

教学设计、课堂实录及教案:高中生物人教版必修1分子与细胞《探究温度和pH对酶活性的影响》抚顺市第一中学

《探究温度和pH对酶活性的影响》教学设计 
一、教学内容分析及教法 
“探究温度和pH对酶活性的影响”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。前面所学的酶的作用、本质及酶活性等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,有助于学生后面理解光合作用和细胞呼吸,并且通过亲身体验,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。 
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,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,让学习小组课前完成各自设计的实验,在课堂上展示,并进行小组之间的交流,评价本组与其他组的实验方案,分析各组方案的优点与不足,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。(提出问题——作出假设——设计方案——完成课前实验——方案评价——方案完善——进行实验——实验小结) 
二、学情分析及学法 
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。 
因此本节课采用的学法是自主学习法、观察法、讲授法、动手操作法、经验总结法。 
三、教学目标    1.知识与技能   
 (1)通过实验探究,使学生了解影响酶活性的因素。 
 (2)通过问题分析,培养学生观察问题,解决问题的能力。 
 (3)掌握一些实验方法:自变量,因变量及无关变量的控制,对照组的设置等。 2.过程与方法 
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。并在实验过程中提高动手能力。 
3.情感态度与价值观 
(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。 
 
                    
             
                    
                            2 
 
四、教学重点及难点 
   本节的教学重点是探究温度和pH对酶活性的影响,教学难点是实验方案的设计及实验操作的科学性、规范性和准确性。 
五、课前准备 
 1.教师准备实验材料和器材 
(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α—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。 
  2.学生完成实验设计方案及进行预实验 (1)探究温度对酶活性的影响 
第一组:20%肝脏研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、热水、蒸馏水、冰块 
步骤顺序 试管1 试管4 试管2 试管5 试管3 试管6 20%肝脏研磨液 1ml 
 1ml 
 1ml 
 3%过氧化氢  
2ml 
 
2ml 
 
2ml 
温度预处理 0℃ 5分钟 
37℃ 5分钟 
100℃ 5分钟 
反应 混合 
混合 混合 
预期现象 卫生香不复燃 卫生香复燃 卫生香不复燃 实际现象 卫生香复燃 卫生香复燃 卫生香复燃 第二组:淀粉酶溶液、3%可溶性淀粉溶液、热水、蒸馏水、冰块、斐林试剂  
步骤顺序 试管1 试管4 
试管2 试管5 
试管3 
试管6 
3%淀粉液 2ml 
 
2ml 
 2ml  2%α—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 50—65℃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 砖红色沉淀 
砖红色沉淀 
无砖红色沉淀 
  
 
                    
             
                    
                            3 
 
第三组:淀粉酶溶液、3%可溶性淀粉溶液、热水、蒸馏水、冰块、碘液  
步骤顺序 试管1 试管4 
试管2 试管5 
试管3 试管6 
3%淀粉液 2ml 
 
2ml 
 2ml 
 2%α—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 加碘液 2滴 2滴 2滴 预期现象 蓝色 
不变蓝 
蓝色 实际现象 
 
  (2)探究pH对酶活性的影响 
第四组:2%淀粉酶溶液、3%可溶性淀粉溶液、5% HCl、5% NaOH、蒸馏水、碘液 
步骤顺序 试管1 试管2 试管3 3%淀粉液 2ml 2ml 2ml 调节pH 5%HCl  2ml 
蒸馏水2ml 
5%NaOH  2ml 
2%α—淀粉酶液 2ml 2ml 2ml 60℃保温时间 
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 
      不变蓝 
不变蓝 
不变蓝 
第五组:20%肝脏研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、5% HCl、5% NaOH、蒸馏水 
 
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%HCl 2ml 蒸馏水2ml 5%NaOH 2ml 预期现象 卫生香不复燃 卫生香燃烧猛烈 卫生香不复燃 实际现象 
卫生香燃烧猛烈 
卫生香燃烧猛烈 
卫生香燃烧猛烈 
六、教学过程 1.创设情境 激趣导课 
(1)用加酶洗衣粉时要注意控制水温,这说明什么? 
(2)口腔中的唾液淀粉酶到胃中还起作用吗?胃中的酶道小肠中还起作用吗? 
 
                    
             
                    
                            4 
 
2.合作探究  突出重点   层层设疑  突破难点 (1)探究实验的一般程序: 
提出问题——作出假设——设计实验——进行实验——分析结果——得到结论——表达交流 
(2)设计实验的步骤: 
     取材编号——进行对照——适宜培养——观察记录 (3)实验设计的原则: 
对照原则、单一变量原则 、科学性原则、可重复原则 
(4)教师展示课前学习小组所设计“探究温度对酶活性影响”实验视频资料,学生观察分析: 
【第一组实验问题】第一组实验现象的解释: 
1、沸水中为什么复燃? 2、冰水中为什么也复燃?  
【讨论、解释】1、过氧化氢溶液加热条件下加速分解 
2、冰水处理时间可能不足;混合后放置于室温下,酶的活性有可能恢复 
【第二组实验问题】第二组实验现象的解释: 
1号试管为何也出现砖红沉淀?  
【讨论、解释】低温下淀粉酶活性下降,但空间结构不被破坏,加入斐林试剂后加热至60℃,使淀粉酶活性恢复,使淀粉水解成了还原性糖,遇斐林试剂出现砖红色。 【第三组实验问题】第三组1、2、3号试管为何都不变蓝?  
【讨论、解释】淀粉和淀粉酶没有先经过温度的预处理直接混合,造成酶促反应在改变温度前就已经完成了。 
(5)分析一、二、三组错误原因,组织各组学生设计正确的实验方案并操作实验 
实验原理: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。α—淀粉酶的适宜温度为50—75℃。

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