.
《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α—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 利用多媒体展示普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗衣一同学阅读之后提从学生熟悉的效果。然后拿出加酶洗衣粉一袋，请位同学阅读出加酶洗衣粉的使生活情境入它使用的注意事项。 用要控制好温度。 创设情手，引导学生引导学生推测：温度对于洗衣粉里酶发挥它的作用 境导入思考影响酶活是有影响的。 学生思考回答。 新课 性的条件，激举例说明酶的活性就是酶的催化效率的高低。 学生认真倾听并理发学生进行探温度和pH对酶的活性究竟有何影响呢？今天我们解。 究的兴趣。 就通过实验来探究一下。 .
将学生分组，两小组探究温度对酶活性的影响，另了解自己所在小组通过对实验材两组探究pH对酶活性的影响。 的探究内容。 料的选择了解.
引导学生对酶材料进行选择。向学生展示α—淀粉学生根据前面所学确定和控制好 酶（工业用酶，适宜温度60℃），还有新鲜的肝答出：过氧化氢酶。 变量对于设计分组和脏研磨液，提问：肝脏研磨液里主要包含那种酶？ 实验的重要意选择材 学生回答：不合适。义。 料 问：如果选用过氧化氢酶来探究温度对酶的影响，因为高温会加速过 合适不合适？ 氧化氢的分解。 教师：如果我们在实验中设置高温条件，温度不 学生讨论，温度过 仅会对酶的活性有影响，还会对化学反应的速率产高或者过低，pH过酸 生影响。建议用α—淀粉酶来探究温度对酶活性的或是过碱可能会对 影响，用过氧化氢酶来探究PH对酶活性的影响。 酶的活性有何影响， 做出假设。 设计实引导学生根据所选材料对要探究的问题做出假设。 验方案 做好材料选择。 请学生根据自己的设计，选择所用的试剂和仪器。 指出：控制好变量对于设计一个严谨的、可行性的 通过思考题的 实验来说非常重要。在大屏幕上展示下列问题供思观看大屏幕，了解要方式将实验中 考： 思考的问题。 自变量的确定 （1）你所设计实验的自变量是什么？如何控制？ 和控制、因变 （2）实验的因变量是什么？如何对其进行检测？ 量的确定和检 （3）无关变量有哪些？如何进行控制？ 测重点提出， 请学生在认真思考和完成上述问题后，再设计实验 帮助学生理清 的具体步骤。 积极思考，小组讨实验设计思讨论实 论，为实验步骤的设路，把握对照验方案 给学生10分钟，各组讨论，设计实验步骤。 计做好备。 实验设计的基 本方法。 教师巡视，遇到有疑惑的地方给予点拨。 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，因变量的观察学生讨论，交流。 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：①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。②单一三个小组介绍完，全 （自）变量的确定，如探究温度对酶活性的影响时，班讨论并作出评价， 实验组和对照组酶所处的pH条件均应相同。③要不完善的地方进行 严格控制无关变量。④掌握因变量与自变量的对应补充。 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 分组 吗？⑤因变量指标的检验方法是否简便可行。最后 实验 指出，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 .
.
量。 通过展示，不 同组之间的比 通过上述讨论强调实验设计的基本原则。 较和讨论、相实验结 互的评价和补果的分在学生讨论、互评的基础上，总结出比较完善的实 充，充分发挥析和讨验设计，将实验过程展示如下： 学生进行探究论 探讨温度组的： 的主动性，培 ⑴取六支洁净的试管，分别标号1,2，3，4,5和6。 学生加深对实验设养学生的探索 ⑵向1～３号试管中各加入１ｍｌα—淀粉酶溶计基本原则的理解。 精神、创新精 液，向４～６号试管中各加入２ｍｌ淀粉溶液。 神和合作神。 ⑶将１号和４号试管放入０℃冰水浴中，２号和５ 号试管放入６０℃水浴中，３号和６号试管放入１ ００℃沸水浴中，均保温５分钟。 ⑷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０℃、６０℃、１００℃条件 下保温，让混合液反应５分钟。 ⑸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： ⑴取六支洁净的试管，分别标号1,2，3，4,5和6。 ⑵向1～３号试管中各加入２ｍｌ肝脏研磨液，向 ４～６号试管中各加入２ｍｌH2O2溶液。 ⑶向１号和４号试管中各加入２滴5%的NaOH溶 液，向２号和５号试管中各加入２滴蒸馏水，向３ 号和６号试管中各加入２滴5%的盐酸溶液，静置学生经过讨论，及时 ２分钟。 发现本小组设计方 ⑷分别将１号和４号、２号和５号、３号和６号试案的不足之处，加以 管中的溶液混合，震荡，观察混合后的三支试管中修改完善。 气泡产生的剧烈程度和气泡生成量的多少，记录。 每组学生分工协作， 开始实验（10分钟）。 请学生根据自己的实验方案，开始实验。 通过实验学生 展示动手操作 教师巡视、指导，提醒学生实验操作的规范性和安完成实验操作，将观能力，加强了 全性。 察到的实验现象记规范操作意 录在实验报告册上，识，并且体现 与预期结果进行比出团队分工合 较，得出结论。 作的精神。 请几个学生代表叙述并分析自己的实验现象。 通过对实验结 探究温度和pH的小果的分析讨.
.
实验 结论 组代表描述自己组论，提高了学 的实验现象，与预期生分析问题的 结果加以比较，并作能力，解决问 出自我评价。 题的能力。 如果实验现象不明显，引导学生共同讨论分析、总 结原因。如：①试剂量取、混合等实验步骤操作是经过讨论，总结实验否规范;②在先后取不同试剂时，量筒有无清洗干过程中的成功和不净；③温度有没有达到要求。等等。 足。 学生得出：每种酶都 根据探究的结果，请学生得出探究的结论。 有发挥自己活性的 最适温度和最适pH，学生通过分析 当温度过高或者过总结，能用准 低，酶的活性都会下确的语言描述 降，高温可以使酶永实验结果和结 久失活，pH过酸或者论。 是过碱，酶的活性也指出：如果要用坐标曲线图的形式表示温度和pH都会下降。 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。 学生了解曲线并且理解曲线的含义。 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、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。
.
