(整理)《酶的高效性和专一性》实验教学设计1

1、酶的高效性和专一性实验教学设计覃流静 200811000075 林冰洁 200811000072 卢珊珊 200811000073 祝进贵 200811000074一、教材、学情分析教材内容分析：酶的高效性和专一性是人教版高中生物第一册第三章第一节的一个必修实验内容。通过此实验使学生能够加深对酶的特性的理解，而酶的特性是“新陈代谢与酶”一节中非常重要的知识点，要求的层次比较高，属“应用”层次，但酶的特性这个知识点，学生理解起来较困难，而且在生产实践上也有广泛的应用，因此在教材中占有重要位置。教学需 1 课时， 由于在理论课时学生已经学习了酶的发现和概念以及酶的特性，在此基础上，教师引导学生设计

2、实验，提出预期，让学生分组进行实验探究，观察思考，进行讨论，由学生自己总结出结论：酶具有高效性和专一性。这样的教学设计能体现学生自主、探究、 合作的学习方式。有利于培养学生科学的思维方式和探究精神，提高学生的科学素养。学生学情分析：在酶的高效性和专一性实验之前，学生已经学习了有关酶特性的知识，知道酶特性包括专一性和高效性，已有一定的理论基础。且学生已做过了生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定，学会了简单的实验操作技能，但由于本次实验，包含了两个小实验，所用原料和试剂都要按量按时间精确进行，所以指导好思维活跃的高二学生群体，保证其能够按照实验步骤进行是关键。通过本实验教学，培养学生合作交流和协同

3、交流的意识。二、课程目标：1 .知识与技能（ 1）初步学会探索酶催化特定化学反应的方法。（2）探索酶是否具有专一性和高效性。（3）通过学生参与发现问题、提出假设、设计并实施实验方案、对实验结果进行交流、表达等活动，训练学生的观察能力、描述能力、实验能力、发散性思维能力、独立完成探究的能力。2 .过程和方法（ 1）通过小组成员相互配合，培养协调合理分工的能力；（ 2）尝试完成生物酶特性探究实验，增强实验问题分析能力。3.情感态度与价值观（ 1）通过小组成员相互配合实验，培养学生的合作精神；（ 2）通过学生如实记录、分析实验结论，培养他们认真、求实的科学态度及一定的探索精神和创新意识。形成严谨的实

4、验作风，养成规范的科学素养。三、重点难点1科学实验方法的训练。2实验各步骤的作用与原理。突破策略1 .板书和使用PPT展示探究过程中的重要环节。2引导学生理解各种溶液的作用, 以及关键步骤的做法和原因。四、教学方法讲授法实验法五、教学工具多媒体 黑板六、实验实施的准备2 . 教师准备（ 1）精读课本，解读实验的具体原理、步骤、细节，分析理论教材和实验方案，掌握该实验中的酶反应的理论特征与化学特性，同时了解酶相关的理论知识；（ 2）收集资料，查阅有关文献，增加一些新的想法，使其转化为自己的实验步骤， 熟记于心，并能解析每一步的原理与现象，最终确定切实可行的实验教学方案。（ 3）初步撰写实验设计方

5、案，小组讨论，进行答辩，再根据预实验结果，确定教学方案，制作教学PPT,进行试讲，并预测可能出现的现象和问题，同时提出 解决方案。（ 4）实验材料、器材的准备：通过预实验按照实验设计和方案，确定本次实验所需的药品及实验器材，配置相关的试剂并分装，同时联系好相关人员和实验室，实验材料：质量分数为20%的 新鲜肝脏研磨液；质量分数为2%的新鲜的淀粉酶溶液仪器用具：量筒，试管，滴管，卫生香，火柴，试管架， 棉花；试管，大烧杯， 量筒，滴管，温度计，试管夹，三脚架，石棉网，酒精灯，火柴， 水浴锅（标明 所用的数量）实验试剂：体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为3.5%的氯化铁的溶液； 质量分数为3

6、%的可溶性淀粉溶液，质量分数为 3%的蔗糖溶液，斐林试剂，热 水（水浴锅）。准备当天实验所用肝脏研磨液（可用猪肝、鸡肝、鱼肝胰脏），并进行预处理，即将从市场上取回的肝脏处理过 （8ml水+2ml肝脏研磨液）？ ？ ？，并放入冰 箱保存？，以待实验取用。配制各种实验试剂：3.5 % Fecl3: 100ml水+3.5克Fecl3® 3%的过氧化氢：97ml 水+3ml过氧化氢（稀释）质量分数为 2%的新鲜的淀粉酶溶液质量分数为 3%的可溶性淀粉溶液质量分数为 3%的蔗糖溶液（根据实际情况配制） 准备各种实验仪器，课前将肝脏研磨液，试剂和实验仪器分发到每组实验桌上。（5）由于本次实验要下

7、到二附进行执教，所以，联系二附相关的指导老师及实 验研究员，并进行沟通，熟悉教学环境（包括实验仪器、实验试剂、实验材料的 提供和准备），了解教学对象的情况。在此，并根据该校的实验室条件，将学生 分组，采用小组合作式开展实验，初定为每2个学生一组。（6）小组成员分工合作，由于本次实验容量比较大，任务较为繁重，所以谁进 行板书、谁进行讲课，谁主要负责药品器材等，我们小组都进行严格的分工，保 证实验的有序进行。日期2010-11-2010-11-2010-11-2010-11-板书草流静授课林冰洁药品器材卢珊珊肝脏研磨液祝进贵七、教学过程教学环节教师活动学生活动方法手段设计意图1.分发实验材料一一实

8、验仪器、试剂、材课前准备料到每个实验桌。2.做好板书和播放课件。预习1.导入：上节课，我们学习了酶的特性，从1.联系就教材中，我们从理论上明确了酶具有哪两个回想相关板书理论知识特性？高效性和性。同学们认真想想日旧知识并使学生了常生活中，我们经常接触的是那些酶 ？唾液产生兴趣解实验内淀粉酶？它们有什么作用？本节课我们将容，提出通过实验来证明其特性。的问题引2.实验讲解：起学生的2.1实验目的：今天我们的实验有两个目的，兴趣。第一充分认识酶的高效性和一性，第二、初步学会探索酶的特性的方法。2.1初步本实验原理主要有两个，首先新鲜的肝脏中2.1明确课件落实教学含有过氧化氢酶（主要存在于细胞中，），实

9、验的目结合知识目教学过程二价铁离子是一种无机催化剂，它们都可以的和实验板书标，使让催化过氧化氢分解成水和氧，分别用f数的原理学生形成量的过氧化氢酶和铁离子催化过氧化氢分原理指导解成水和氧，可以比较两者的催化效率；其实验的科次，淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的学思想习催化作/都能水解成还原糖。还原糖能够惯。与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色2.2的氧化亚铜沉淀。（实验结果会出现其他的1.讲解实意外结果，比如不是砖红色，其他的颜色，验步骤，怎么解释？ ？ ？）用淀粉酶分别催化淀粉和2.2跟着理清实验蔗糖的水解反应，再用斐林试剂鉴定溶液中老师的讲思路，有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催解进

10、一步2.强调本化特定的化学反应，也就是证明酶的什么特熟悉实验次实验一性呢？ （ 1分钟）2.2步骤讲解：那么现在我们来了解酶特性探究实验的流 程。我们今天用一节课的时间做两个小实验， 内容量有点大，但是还是可以按时按量完成 的。首先是第一个小实验：比较过氧化氢酶和Fe+的催化效率，实验需要用到的肝脏研 磨液的制取，几位老师已经在课前帮我们准 备好了，它是用8ml水+2ml肝脏（？）制 备。因为肝脏研磨液的用量比较少，所以大 家需要用到的时候，到？ ？老师处获取。今天我们从加入试剂这步开始，第一步，取两支洁净的试管，编上号， 即1号、2号，并各注入2ml过氧化氢溶液。第二步，向1号试管内滴入2滴

11、肝脏研 磨液。2号试管作为对照，滴入2滴氯化铁 溶液。第三步，用？ ？堵住试管口，轻轻的振 荡这两支试管，使试管内的物质混合均匀。 仔细观察并记录哪支试管产生的气泡多。第四步，将点燃但无火焰的卫生香分别 放入1、2好试管内液面的上方，观察并记 录哪支卫生香燃烧猛烈。（3分钟）的步骤，并思考老 师提出的 问题，明 确每一步 的原理。板书 强调 和课 件辅 助些与课本 不一样的 步骤、试 剂用量、 重点操作 等。3 .提出问 题让学生 明确各步 骤中的原 理，培养 学生的现 象分析能 力4 .分工合 作培养学 生的合作 精神。5 .形成科 学实验精 神。强调注意事项：把肝脏研磨的目的是 彻底释放细

12、胞内的过氧化氢酶？ ？，让酶与底物充分接触；1、 2号试管中加入的过氧化氢溶液必须适量 且等量，保证单一变量；观察的指标：气泡 的数量，卫生香燃烧的现象；滴入肝脏研磨 液和氯化铁溶液时，/、可共用一个吸管；（教师保存：因为肝脏研磨液中含启酶， 为了防止被微生物分解破坏，应该放在冰箱 中低温保存，不过还是要尽量现配现用。为 保证酶的活性和酶的量，必须选用新鲜的肝 脏。）卜囿我们讲解第二个小实验：探索淀粉酶 对淀粉和蔗糖的作用第一步，取两支洁净的试管，编上号，然后 向1号注入2mL可溶性淀粉溶液和2ml鲜 淀粉酶溶液。向2号注入2mL蔗糖溶液和 2mL新鲜淀粉酶溶液。第二步，轻轻振扬这两支试管，使

13、试管内的 液体混合均匀，然后将试管的下半部浸到 60c左右的热水中，保温 5min。大家想想 为什么要放到60c中，而/、是37 C?因为 淀粉酶的最适温度为60 C,在此温JTT此 酶达到最高的活力。如果换成是唾液淀粉 酶，要放在哪个温度卜？为什么？第三步，取出试管，各加入2mL斐林试剂（边 加入斐林试剂，边轻轻振扬这两支试管，以 便使试管内的物质混合均匀）。斐林试剂的 作用是什么？第四步，将两支试管的下半部放进盛有热水6.让学生 形成规范 实验的习 惯，培养 具动手能 力。3.学生进 行实验操 作。的大烧杯中，用酒精灯加热，煮沸并保持 1min。煮沸这一条件的作用是什么？促使反 应速度加快

14、。第五步，观察并记录两支试管内的变化。变 成其他颜色或无颜色的变化？ ？（3分钟）强调注意事项：（？）1 .试管一定要编号，因为当我们把试管放 在大烧杯中水浴保温会混淆。2 .把试管洗干净，避免上一班级未洗干净， 而造成最后两只试管都出现了砖红色沉淀。3 .实验操作学生2人一小组，要求学生分工合作， 共同完成实验，充分利用时间，指导老师在 实验过程中指出学生操作不规范的地方，并 适时的对学生提问、解释一些实验现象。实 验完成时候进行实验结果展示与分析。4 .提问和总结（针对难点进行提问）1 .为什么要选用新鲜的肝脏？2 .为什么要将肝脏研制成研磨液？3 .滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否 共

15、用一个吸管，为什么？4 .肝脏研磨液如果没有及时用到，为什么 要放到冰箱中低温保存？5 .为什么要将试管的下半部进到 60c左右 的热水中？6 .在已知淀粉酶能够催化淀粉水解的情况下，本实验设置1号试管还有没有必要？7.将酶煮沸10min之后再做实验，会有什 么结果？5.思考题的解答? ? ?. 比较过氧化氢酶和Fe+的催化效率实验步骤1试管编号122滴加3%过氧化氢溶液2 mL2 mL3滴加催化剂20%新鲜肝脏磨液2滴3. 5%FeCl3 溶液 2 滴4堵住试管口 ,轻轻振荡5观 察产生的气泡早、快、多晚、慢、少卫生香复燃猛烈几乎无变化反应时间短长6结论过氧化氢酶的催化效率比无机催化剂Fe3

16、+的要图许多，即过氧化氢酶具后图效性探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用1号2号1项目注入可溶程淀粉溶液以2mL«宜一2注入蔗糖溶液一2mL3注入新鲜的淀粉酶2mL2mL4保温5分钟60 c60 c5加斐林试剂2mL2mL6水浴加热煮沸并保持1min7记录实验结果实验结果的记录表格？?八、板书设计:比较过氧化氢酶与Fe+的催化效率、实验原理（反应方程式：H2Q二、实验目的三、实验过程2滴肝脏研 编号1 J磨液处理.加入2ml2 滴 3.5% 的Fe3+溶 . 液处理带火星的卫生香H2O2编号2l -带火星的卫生香加入2mlH2O2四、实验结果催化效率：过氧化氢酶铁离子探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的

17、作用、实验原理：还原糖+斐林试剂一氧化亚铜J （砖红色）、实验目的三、实验过程编号160C,保温5分钟 C水浴加热，沸腾1min观察 结果加入可溶性淀粉加斐林试剂2mL溶液2mL +新鲜 的淀粉酶2mL编号260C, 温5分钟水浴加热，沸腾1min观察 结果加入蔗糖溶液加斐林试剂2mL2mL+W鲜的淀粉酶2mL四、实验结果：1号试管出现砖红色沉淀；2号试管不出现砖红色沉淀 九、自我评价与教学反思1.覃流静 200811000075自我评价：准备上的反思：（实验材料与仪器准备方面） 教学反思：（教学内容和方法上的反思） 备课上的反思：上课的反思：（教师和学生上的反思）比较过氧化氢酶和 Fe+的催

18、化效率一、实验原理：新鲜的肝脏内中含有过氧化氢酶，Fe3+是一种无机催化剂，他们都可以催化 过氧化氢分解成水和氧。分别用一定数量的过氧化氢酶和 Fe3+崔化过氧化氢分解成水和氧。可以比较两者的催化效率。经计算，用质量分数为 3.5 %的氯化铁溶液和质量分数为20%的肝脏内研磨液做实验，每滴氯化铁溶液中的Fe3徽，大约是每滴研磨液液中过氧化氢酶分子数的25 倍。二、目的要求1、初步学会探索酶的催化效率的方法。2、探索过氧化氢酶和Fe3+崔化效率的高低。三、材料用具材料：新鲜的质量分数为20 %的肝脏（如猪肝、鸡肝）研磨液。用具：量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴。试剂：体积分数为3%过氧化氢

19、溶液，质量分数为 3.5%的氯化铁溶液四、方法步骤1. 取两支洁净的试管，编上号，并各注入2ml 过氧化氢溶液。2. 向 1 号试管内滴入2 滴肝脏研磨液。作为对照，向2 号试管内滴入2 滴氯化铁溶液。3. 堵住试管口，轻轻地振荡这两支试管，使试管内物质混合均匀。仔细观察并在实验报告册内记录哪只试管产生的气泡多。4. 将点燃但无火焰的卫生香分别放进1， 2 号试管液面的上方，观察并在 实验报告册内记录哪只卫生香燃烧猛烈。五、结论记录和分析实验结果，得出合理的结论，将结论填写在实验报告册上。六、讨论做这个实验时为什么要选用新鲜的肝脏？为什么要将肝脏制作成研磨液？滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个吸管？为什么？七、实验改进之处：探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用、实验原理:淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。还原糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的氧化亚铜沉淀。用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖的水解反应，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看