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视频标签：降低化学反应,活化能的酶
所属栏目：高中生物优质课视频
视频课题：人教课标版必修1分子与细胞第5章第1节降低化学反应活化能的酶《探究温度和pH对酶活性的影响》-抚顺市第一中学
教学设计、课堂实录及教案：人教课标版必修1分子与细胞第5章第1节降低化学反应活化能的酶《探究温度和pH对酶活性的影响》-抚顺
《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。
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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？
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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℃。
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%淀粉酶液 2ml
2ml
2ml
温度预处理
0℃ 5分种
60℃ 5分钟
100℃ 5分种
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
蓝色
不变蓝
蓝色
（6）教师展示课前学习小组所设计“探究pH对酶活性影响”实验视频资料，学生观
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察分析：
【第四组问题】选择淀粉为实验材料探究pH对酶活性的影响，为什么3个试管都没有变蓝呢？或者说3个试管内的淀粉都被分解了呢？
【讨论、解释】1、酸可催化淀粉水解，因此加碘液不会变蓝
2、在碱性环境（pH>7）中，淀粉与碘液不会形成蓝色的复合物 3、蒸馏水中，淀粉酶将淀粉水解，因此遇碘不会变蓝
【第五组问题】3个试管都产生大量气泡？
【讨论、解释】实验顺序出现问题，使过氧化氢酶没有达到相应的pH就与过氧化氢混合，因此酶并没有失活，酶促反应发生了。
（7）分析四、五组错误原因，组织各组学生设计正确的实验方案并操作实验 实验原理：肝脏研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。
试管1 试管2 试管3 20%肝脏研磨液
1滴 1滴 1滴 调节pH 5%HCl 2ml 蒸馏水2ml
5%NaOH 2ml
3% H2O2液 2ml 2ml 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
卫生香不复燃
卫生香燃烧猛烈
卫生香不复燃
3.成果展示 归纳总结 （1）探究实验的一般程序 （2）实验设计的步骤及注意事项
七、板书设计
探究温度和pH对酶活性的影响 一、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
二、探究温度对酶活性的影响（1）实验原理 （2）实验步骤
三、探究pH对酶活性的影响 （1）实验原理 （2）实验步骤
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
