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視頻標(biāo)簽：探究溫度和pH,酶活性的影響

所屬欄目：高中生物優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：高中生物人教版必修1分子與細(xì)胞《探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響》撫順

教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂實(shí)錄及教案：高中生物人教版必修1分子與細(xì)胞《探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響》撫順市第一中學(xué)

《探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響》教學(xué)設(shè)計(jì) 
一、教學(xué)內(nèi)容分析及教法 
“探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響”是人教版高中生物必修1《分子與細(xì)胞》第五章第1節(jié)的內(nèi)容。前面所學(xué)的酶的作用、本質(zhì)及酶活性等知識(shí)為這次實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)本次實(shí)驗(yàn)通過探究溫度和PH對(duì)酶的活性的影響，有助于學(xué)生后面理解光合作用和細(xì)胞呼吸，并且通過親身體驗(yàn)，讓學(xué)生獲得感性經(jīng)驗(yàn)，對(duì)知識(shí)有更深入的理解。同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，自主學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力等。 
本節(jié)課通過學(xué)生熟知的生活常識(shí)引入課題，在引導(dǎo)討論的過程中，讓學(xué)生自己選擇需要的實(shí)驗(yàn)器材，根據(jù)所選的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)方案，在這樣的過程中培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，初步進(jìn)入到探究實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)中去。當(dāng)形成各組的實(shí)驗(yàn)方案后，讓學(xué)習(xí)小組課前完成各自設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，在課堂上展示，并進(jìn)行小組之間的交流，評(píng)價(jià)本組與其他組的實(shí)驗(yàn)方案，分析各組方案的優(yōu)點(diǎn)與不足，使學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，并在分析評(píng)價(jià)的過程中形成相對(duì)完善的實(shí)驗(yàn)方案，最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)踐來驗(yàn)證自己的假設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生一定的設(shè)計(jì)能力。（提出問題——作出假設(shè)——設(shè)計(jì)方案——完成課前實(shí)驗(yàn)——方案評(píng)價(jià)——方案完善——進(jìn)行實(shí)驗(yàn)——實(shí)驗(yàn)小結(jié)） 
二、學(xué)情分析及學(xué)法 
1.知識(shí)儲(chǔ)備： 
在本次實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了關(guān)于酶的概念，酶的本質(zhì)和特性等方面的知識(shí)，對(duì) 酶有了一定的了解。有助于學(xué)對(duì)問題的分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，對(duì)現(xiàn)象的描述。 2.能力方面： 
高一學(xué)生對(duì)生活中的一些現(xiàn)象有強(qiáng)烈的好奇心，也會(huì)利用儲(chǔ)備的知識(shí)對(duì)問題進(jìn)行觀察， 分析，并提出解決問題的方案，創(chuàng)新思維比較強(qiáng)。同時(shí)，在本次實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生已經(jīng)做過“檢測生物組織中的糖類，脂肪和蛋白質(zhì)”和“比較過氧化氫在不同條件下的分解”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的方法和過程有了一定的了解，為本次實(shí)驗(yàn)打好了基礎(chǔ)。 3.興趣方面： 
本次實(shí)驗(yàn)開放性比較強(qiáng)，要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，發(fā)散學(xué)生的 思維，培養(yǎng)學(xué)生的能力。 
因此本節(jié)課采用的學(xué)法是自主學(xué)習(xí)法、觀察法、講授法、動(dòng)手操作法、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法。 
三、教學(xué)目標(biāo)    1.知識(shí)與技能   
 （1）通過實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生了解影響酶活性的因素。 
 （2）通過問題分析，培養(yǎng)學(xué)生觀察問題，解決問題的能力。 
 （3）掌握一些實(shí)驗(yàn)方法：自變量，因變量及無關(guān)變量的控制，對(duì)照組的設(shè)置等。 2.過程與方法 
通過自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提高創(chuàng)新意識(shí)，發(fā)散思維。并在實(shí)驗(yàn)過程中提高動(dòng)手能力。 
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀 
（1）通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和協(xié)作意識(shí)。 
（2）激發(fā)學(xué)生對(duì)生物科學(xué)的興趣和熱愛，學(xué)會(huì)用發(fā)現(xiàn)的眼光探索生活中的問題，將所學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中。 
（3）培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 
 
                    
             
                    
                            2 
 
四、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn) 
   本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)是探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響，教學(xué)難點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)操作的科學(xué)性、規(guī)范性和準(zhǔn)確性。 
五、課前準(zhǔn)備 
 1．教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料和器材 
（由于實(shí)驗(yàn)所涉及范圍廣，老師限定實(shí)驗(yàn)試劑及器材） 
試劑：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的新配制的α—淀粉酶溶液，新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟（豬肝，雞肝）研磨液。質(zhì)量為3%的可溶性淀粉溶液，體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaOH溶液，熱水，蒸餾冰塊，碘液，斐林試劑。 
器材：試管，量筒，小燒杯，大燒杯，滴管，試管夾，酒精燈，三腳架，石棉網(wǎng)，溫度計(jì)，PH試紙，火柴。 
  2．學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn) （1）探究溫度對(duì)酶活性的影響 
第一組：20％肝臟研磨液、體積分?jǐn)?shù)為3％的過氧化氫溶液、熱水、蒸餾水、冰塊 
步驟順序 試管1 試管4 試管2 試管5 試管3 試管6 20%肝臟研磨液 1ml 
 1ml 
 1ml 
 3%過氧化氫  
2ml 
 
2ml 
 
2ml 
溫度預(yù)處理 0℃ 5分鐘 
37℃ 5分鐘 
100℃ 5分鐘 
反應(yīng) 混合 
混合 混合 
預(yù)期現(xiàn)象 衛(wèi)生香不復(fù)燃 衛(wèi)生香復(fù)燃 衛(wèi)生香不復(fù)燃 實(shí)際現(xiàn)象 衛(wèi)生香復(fù)燃 衛(wèi)生香復(fù)燃 衛(wèi)生香復(fù)燃 第二組：淀粉酶溶液、3％可溶性淀粉溶液、熱水、蒸餾水、冰塊、斐林試劑  
步驟順序 試管1 試管4 
試管2 試管5 
試管3 
試管6 
3%淀粉液 2ml 
 
2ml 
 2ml  2%α—淀粉酶液  2ml  2ml 
 
2ml 
溫度預(yù)處理 0℃ 60℃ 100℃ 反應(yīng) 混合 混合 混合 恒溫時(shí)間 5分鐘 5分鐘 5分鐘 加斐林試劑 1ml 1ml 1ml 50—65℃水浴加熱 
2分鐘 2分鐘 2分鐘 預(yù)期現(xiàn)象 無磚紅色沉淀 磚紅色沉淀 無磚紅色沉淀 實(shí)際現(xiàn)象 磚紅色沉淀 
磚紅色沉淀 
無磚紅色沉淀 
  
 
                    
             
                    
                            3 
 
第三組：淀粉酶溶液、3％可溶性淀粉溶液、熱水、蒸餾水、冰塊、碘液  
步驟順序 試管1 試管4 
試管2 試管5 
試管3 試管6 
3%淀粉液 2ml 
 
2ml 
 2ml 
 2%α—淀粉酶液  
 2ml  2ml 
 2ml 
溫度預(yù)處理 0℃ 60℃ 100℃ 反應(yīng) 混合 混合 混合 恒溫時(shí)間 5分鐘 5分鐘 5分鐘 加碘液 2滴 2滴 2滴 預(yù)期現(xiàn)象 藍(lán)色 
不變藍(lán) 
藍(lán)色 實(shí)際現(xiàn)象 
 
  （2）探究pH對(duì)酶活性的影響 
第四組：2％淀粉酶溶液、3％可溶性淀粉溶液、5％ HCl、5％ NaOH、蒸餾水、碘液 
步驟順序 試管1 試管2 試管3 3%淀粉液 2ml 2ml 2ml 調(diào)節(jié)pH 5%HCl  2ml 
蒸餾水2ml 
5%NaOH  2ml 
2%α—淀粉酶液 2ml 2ml 2ml 60℃保溫時(shí)間 
5分鐘 5分鐘 5分鐘 加碘 1滴 1滴 1滴 預(yù)期現(xiàn)象 藍(lán)色 不變藍(lán) 藍(lán)色 實(shí)際現(xiàn)象 
      不變藍(lán) 
不變藍(lán) 
不變藍(lán) 
第五組：20％肝臟研磨液、體積分?jǐn)?shù)為3％的過氧化氫溶液、5％ HCl、5％ NaOH、蒸餾水 
 
試管1 試管2 試管3 20%肝臟研磨液 1滴 1滴 1滴 3% H2O2液 2ml 2ml 2ml 調(diào)節(jié)pH 5%HCl 2ml 蒸餾水2ml 5%NaOH 2ml 預(yù)期現(xiàn)象 衛(wèi)生香不復(fù)燃 衛(wèi)生香燃燒猛烈 衛(wèi)生香不復(fù)燃 實(shí)際現(xiàn)象 
衛(wèi)生香燃燒猛烈 
衛(wèi)生香燃燒猛烈 
衛(wèi)生香燃燒猛烈 
六、教學(xué)過程 1．創(chuàng)設(shè)情境 激趣導(dǎo)課 
（1）用加酶洗衣粉時(shí)要注意控制水溫，這說明什么? 
（2）口腔中的唾液淀粉酶到胃中還起作用嗎？胃中的酶道小腸中還起作用嗎？ 
 
                    
             
                    
                            4 
 
2.合作探究  突出重點(diǎn)   層層設(shè)疑  突破難點(diǎn) （1）探究實(shí)驗(yàn)的一般程序： 
提出問題——作出假設(shè)——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——進(jìn)行實(shí)驗(yàn)——分析結(jié)果——得到結(jié)論——表達(dá)交流 
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的步驟： 
     取材編號(hào)——進(jìn)行對(duì)照——適宜培養(yǎng)——觀察記錄 （3）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則： 
對(duì)照原則、單一變量原則 、科學(xué)性原則、可重復(fù)原則 
（4）教師展示課前學(xué)習(xí)小組所設(shè)計(jì)“探究溫度對(duì)酶活性影響”實(shí)驗(yàn)視頻資料，學(xué)生觀察分析： 
【第一組實(shí)驗(yàn)問題】第一組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋： 
1、沸水中為什么復(fù)燃？ 2、冰水中為什么也復(fù)燃？  
【討論、解釋】1、過氧化氫溶液加熱條件下加速分解 
2、冰水處理時(shí)間可能不足；混合后放置于室溫下，酶的活性有可能恢復(fù) 
【第二組實(shí)驗(yàn)問題】第二組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋： 
1號(hào)試管為何也出現(xiàn)磚紅沉淀？  
【討論、解釋】低溫下淀粉酶活性下降，但空間結(jié)構(gòu)不被破壞，加入斐林試劑后加熱至60℃，使淀粉酶活性恢復(fù)，使淀粉水解成了還原性糖，遇斐林試劑出現(xiàn)磚紅色。 【第三組實(shí)驗(yàn)問題】第三組1、2、3號(hào)試管為何都不變藍(lán)？  
【討論、解釋】淀粉和淀粉酶沒有先經(jīng)過溫度的預(yù)處理直接混合，造成酶促反應(yīng)在改變溫度前就已經(jīng)完成了。 
（5）分析一、二、三組錯(cuò)誤原因，組織各組學(xué)生設(shè)計(jì)正確的實(shí)驗(yàn)方案并操作實(shí)驗(yàn) 
實(shí)驗(yàn)原理：在一定條件下，淀粉酶可以使淀粉水解成麥芽糖。淀粉遇碘后，形成藍(lán)色的復(fù)合物，但麥芽糖遇碘不形成藍(lán)色的復(fù)合物。本實(shí)驗(yàn)通過改變溫度，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，探究溫度對(duì)酶活性的影響。α—淀粉酶的適宜溫度為50—75℃。

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