复习与测试PPT专用教学设计内容

酶的特性

晋城市阳城一中 郭育芳

一、教材分析

使用教材:人教版高中生物高一年级必修一《分子与细胞》第五章第一节第二部分

教材地位:本节内容是在第一课时“酶的作用和本质”的基础上，结合探究“影响酶活性条件”的实验，进一步理解酶的特性，特别是酶作用条件的温和性，为以后学习“光合作用”、“细胞呼吸”以及分析应用复杂的实验设计步骤奠定基础，起承上启下的作用。此外，有关酶的知识是高考考查的重点内容，特别是探究影响酶活性条件的实验，多以图表、实验设计的题型来考察学生的综合能力，因此它是整个模块的重点教学内容之一。 二、实验器材

自制装置：锥形瓶，三通旋塞，10ml注射器，100ml注射器，排水集气装置

实验材料及试剂：自购过氧化氢酶，新鲜猪肝、鸡脯、青椒、苹果，氯化铁试剂及粉末，二氧化锰，过氧化氢

其他实验用具：卫生香，打火机，试管，试管架，试管刷，温度计，夹子，皮套等

三、实验创新及改进之处

1.实验材料及试剂的改进

比较两种无机催化剂的催化能力，比较四种生物材料中过氧化氢酶的含量，对课本实验进行改进。

2.实验装置的改进

使用自制装置达到气液分离的效果,进一步改进装置后,收集气体,使现象更加明显，体现与化学学科之间的交叉。

3.实验由定性实验改为定量分析，由验证性实验延伸到探究性实验

课本原实验通过氯化铁与肝脏研磨液验证酶的高效性，改进后，用二氧化锰和过氧化氢酶验证酶的高效性更加科学。改进后的装置可以收集气体，定量分析因变量，就可以在验证实验的基础上进行探究温度和pH对过氧化氢酶活性的影响实验。

四、实验原理及设计理念

实验原理：酶具有高效性，酶的作用条件温和

设计理念：生物学科是一门实验学科,力求让每一位同学都有机会参与其中,共同探讨科学的奥秘。学生是课堂“自主、合作、探究”的主人，教师要相信学生成长的本能，把课堂还给学生。

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五、实验教学目标

(一）知识与技能：

1.阐明酶具有高效性的原理和意义。 2.阐明酶作用条件温和的含义和意义。

*课标依据：

1.获得生物学基本事实、概念、原理等方面的基础知识。

2.了解生物科学知识在生活、生产、科学技术发展和环境保护等方面的应用。

（二）过程与方法：

1.通过有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。

2.通过探究pH、温度对酶活性影响,学会探究影响酶活性的一般方法。

*课标依据：

发展科学探究能力，初步学会确认变量。

设计可行的实验方案，实施实验方案，收集数据。

（三）情感、态度及价值观：

通过对酶的特性的探究性学习，领悟科学研究方法，培养学生严谨的实验思维。

*课标依据：认识生物科学的价值，乐于学习生物科学，养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。

六、实验教学重难点: 重点：

酶的高效性 难点：

影响酶活性条件的实验设计与实施

*确立依据：

有关“酶的特性”是高考考查的重点内容，多以图表、实验设计的题型来考查学生，或单独设题，或为题中影响因素。因此我们将“建构酶的特性知识体系，探究影响酶活性的条件”定为本节的重点。

探究“影响酶活探究“影响酶活性的条件”的实验所包含的实验方案设计、实验操作过程及实验结果分析，是培养学生生物科学研究素养非常好的内容，但学生很难独立完成这一目标。因此“影响酶活性条件的实验设计与实施”成为了本节的难点。

*突破策略:

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指导学生小组合作完成实验操作,深刻掌握和理解酶的高效性和探究实验的一般程序。

七、实验教学内容

1.完成课本实验,掌握基本的实验技能(全体参与) 实验内容：氯化铁与肝脏研磨液比较,验证酶的高效性

实验方案：取两支洁净的试管，分别加入2ml过氧化氢溶液，其中一支加入2滴氯化铁溶液，另一支加入2滴肝脏研磨液，反应一段时间后，用带火星的卫生香检测

设计意图:体现“面向全体学生”的新课程理念，通过学生自主实验,发现问题,并对出现的问题进行分析，提高学生分析和解决问题的能力

2.针对课本实验进行改进实验(个别展示) 改进实验一、无机催化剂氯化铁与二氧化锰催化能力的比较

实验方案：向两个相同锥形瓶内分别加入等量的20ml过氧化氢溶液,其中一个加入一定量的氯化铁，另一个加入等量的二氧化锰,观察产生气体的情况

改进实验二、四种生物材料（猪肝、鸡脯、青椒、苹果）中过氧化氢酶含量的比较

实验方案：向4个相同的试剂瓶内分别加入等量的20ml四种材料匀浆，再分别加入5ml过氧化氢溶液，观察产生气体的情况

改进实验三、利用自制装置验证高效性

实验方案：向两个锥形瓶内分别加入等量的二氧化锰和过氧化氢酶，加6ml过氧化氢溶液，反应10秒后用带火星的卫生香检测

设计意图:体现“提高生物科学素养”的新课程理念。通过改进实验材料,改进实验装置,由定性实验改为定量分析,使现象更明显,结果更科学，让学生体会科学实验的严谨性

3.探究温度和pH对过氧化氢酶活性的影响(全体参与) 实验内容：1、2、3组同学探究温度对过氧化氢酶活性的影响

4、5、6组同学探究pH对过氧化氢酶活性的影响

实验方案：1、2组同学用温度计测量水温后，向锥形瓶内加入适量的过氧化氢酶，保温一段时间，再加入4ml过氧化氢，计时5秒，记录收集氧气的量。温度梯度为80℃、70℃、60℃、50℃、40℃、30℃、20℃，通过加冷水调温，两组同学进行平行重复实验;3组同学不加酶,排除温度对过氧化氢自身分解的影响，其他操作与1、2组同学完全相同

向锥形瓶内加入适量的过氧化氢酶，然后加入3ml酸碱液，处理一段时间后加入4ml过氧化氢，计时5秒，记录收集氧气的量。pH梯度为1、3、5、7、9、11、13，酸碱液已配好备用。三组同学

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之间进行平行重复。

设计意图：体现“倡导探究性学习”的新课程理念。通过探究实验，理解温度和pH对过氧化氢酶活性的影响，体会严谨的实验思维和科学的设计程序，掌握控制自变量、观察和检测因变量的基本方法，真实体验对照原则、等量原则、平行重复原则和单一变量原则在实验设计中的重要性。

八、实验教学过程

（一）准备实验: 1.课本实验准备：

图1材料用具（每组准备:过氧化氢溶液、氯化铁溶液、肝脏研磨液，试管架、试管、卫生香等） 图2新鲜肝脏

（制成匀浆备用） 2.改进实验准备

图3生物材料（猪肝，鸡脯，苹果，青椒） 图4 材料处理（取四种相同质量的生物材料加400ml水搅拌制成匀浆） 图5自制装置（由锥形瓶，三通旋塞，注射器组成，达到气液分离的效果，使现象更明显） 3.探究实验准备

图6自购过氧化氢酶（可以更好地定量分析）

图7进一步改进后的装置（用排水集气法收集氧气

，定量分析因变量，体现与化学学科间的联系） 视频1改进装置的使用

图8酸碱溶液和过氧化氢酶（体现等量原则、对照原则 ) 图9夹子皮套固定集气装置（体现安全性原则） 图10实验室准备

（二）导入实验

图11 导课 图12 实验注意事项

由生活中常见的多酶片导入实验,强调实验注意事项后开始实验

设计意图：（1）体现“注重于现实生活的联系”的新课程理念。从生活情境出发让学生了解酶的特性，既掌握了知识，又激发学生兴趣

（2）学生实验操作的能力有待提高，课前强调注意事项为顺利完成实验打下基础

（三）课本实验过程

视频2实验前的讨论

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图13,14 认真操作 图15,16实验现象

教师引导：有的小组卫生香复燃的现象并不明显，什么原因呢？大家积极分析其原因后提出问题

1、氯化铁是催化效果较好的无机催化剂么？与化学实验室中常见的二氧化锰比较会怎样？

2、为什么生物材料选择肝脏研磨液而不用其他材料？

3、肝脏细胞内的酶量无法确定，还可能有其他物质会影响过氧化氢的分解，如何排除这些影响？

（四）改进实验过程

视频3氯化铁与二氧化锰催化能力的比较

由实验现象可知：二氧化锰的催化能力较氯化铁高

视频4四种生物材料过氧化氢酶含量的比较

由实验现象可知：肝脏研磨液中过氧化氢酶的含量最高。

视频5利用自制装置验证高效性（用二氧化锰代替氯化铁，过氧化氢酶代替肝脏研磨液进行实验）

由实验现象可知：酶具有高效性

（五）探究实验过程

图17,18认真操作 图19,20统计数据

视频6温度组实验

视频7酸碱组实验

图21实验数据的处理及分析

由实验结果分析可知：过氧化氢酶的最适温度为40℃，最适pH为7.0 实验小结：展示生活中酶的广泛应用,承担生物学科该有的社会责任。

九、实验效果评价及实验小结

视频8课堂小亮点 图22激情饱满

实验效果：同学们从认真操作中体会科学的严谨，从改进实验中体会创新的魅力，使我们的实验课堂既有科学性，又不乏趣味性。

十、教学反思

本节课通过改进实验材料及试剂,改进实验装置,由定性实验改为定量分析,由验证性实验拓展为探究性实验，使现象更直观,结果更科学，知识体系的构建更加完整，能较好地完成教学目标。

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整个学习过程中，老师只是组织者、引导者、帮助者，突出了学生学习的主体地位。这也是我今后教学的方向。

不足之处: 少数同学不熟练装置的操作,实验现象不明显。

努力方向：教师要对一些操作方法进行针对性的强化，尽量避免类似现象的发生。

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