1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。酶的高效性和專一性實驗教學設計1-酶的高效性和專一性實驗教學設計覃流靜200811000075林冰潔200811000072盧珊珊200811000073祝進貴200811000074一、教材、學情分析教材內容分析：酶的高效性和專一性是人教版高中生物第一冊第三章第一節的一個必修實驗內容。通過此實驗使學生能夠加深對酶的特性的理解，而酶的特性是“新陳代謝與酶”一節中非常重要的知識點，要求的層次比較高，屬“應用”層次，但酶的特性這個知識點，學生理解起來較困難，而且在生產實踐上也有廣泛的應用，因此在教材中占有重

2、要位置。教學需1課時，由于在理論課時學生已經學習了酶的發現和概念以及酶的特性，在此基礎上，教師引導學生設計實驗，提出預期，讓學生分組進行實驗探究，觀察思考，進行討論，由學生自己總結出結論：酶具有高效性和專一性。這樣的教學設計能體現學生自主、探究、合作的學習方式。有利于培養學生科學的思維方式和探究精神，提高學生的科學素養。學生學情分析：在酶的高效性和專一性實驗之前，學生已經學習了有關酶特性的知識，知道酶特性包括專一性和高效性，已有一定的理論基礎。且學生已做過了生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定，學會了簡單的實驗操作技能，但由于本次實驗，包含了兩個小實驗，所用原料和試劑都要按量按時間精確進行，所

3、以指導好思維活躍的高二學生群體，保證其能夠按照實驗步驟進行是關鍵。通過本實驗教學，培養學生合作交流和協同交流的意識。二、課程目標：1.知識與技能（1）初步學會探索酶催化特定化學反應的方法。（2）探索酶是否具有專一性和高效性。（3）通過學生參與發現問題、提出假設、設計并實施實驗方案、對實驗結果進行交流、表達等活動，訓練學生的觀察能力、描述能力、實驗能力、發散性思維能力、獨立完成探究的能力。過程和方法通過小組成員相互配合，培養協調合理分工的能力；嘗試完成生物酶特性探究實驗，增強實驗問題分析能力。3.情感態度與價值觀（1）通過小組成員相互配合實驗，培養學生的合作精神；（2）通過學生如實記錄、分析實驗

4、結論，培養他們認真、求實的科學態度及一定的探索精神和創新意識。形成嚴謹的實驗作風，養成規范的科學素養。三、重點難點1科學實驗方法的訓練。2實驗各步驟的作用與原理。突破策略1板書和使用PPT展示探究過程中的重要環節。2引導學生理解各種溶液的作用,以及關鍵步驟的做法和原因。四、教學方法講授法實驗法五、教學工具多媒體黑板六、實驗實施的準備1.教師準備（1）精讀課本，解讀實驗的具體原理、步驟、細節，分析理論教材和實驗方案，掌握該實驗中的酶反應的理論特征與化學特性，同時了解酶相關的理論知識；（2）收集資料，查閱有關文獻，增加一些新的想法，使其轉化為自己的實驗步驟，熟記于心，并能解析每一步的原理與現象，最

5、終確定切實可行的實驗教學方案。（3）初步撰寫實驗設計方案，小組討論，進行答辯，再根據預實驗結果，確定教學方案，制作教學PPT，進行試講，并預測可能出現的現象和問題，同時提出解決方案。（4）實驗材料、器材的準備：通過預實驗按照實驗設計和方案，確定本次實驗所需的藥品及實驗器材，配置相關的試劑并分裝，同時聯系好相關人員和實驗室，實驗材料：質量分數為20%的新鮮肝臟研磨液；質量分數為2%的新鮮的淀粉酶溶液儀器用具：量筒，試管，滴管，衛生香，火柴，試管架，棉花；試管，大燒杯，量筒，滴管，溫度計，試管夾，三腳架，石棉網，酒精燈，火柴，水浴鍋（標明所用的數量）實驗試劑：體積分數為3的過氧化氫溶液，質量分數為

6、3.5的氯化鐵的溶液；質量分數為3%的可溶性淀粉溶液，質量分數為3%的蔗糖溶液，斐林試劑，熱水（水浴鍋）。準備當天實驗所用肝臟研磨液（可用豬肝、雞肝、魚肝胰臟），并進行預處理，即將從市場上取回的肝臟處理過（8ml水+2ml肝臟研磨液）？，并放入冰箱保存？，以待實驗取用。配制各種實驗試劑：3.5%Fecl3:100ml水+3.5克Fecl33%的過氧化氫：97ml水+3ml過氧化氫（稀釋）質量分數為2%的新鮮的淀粉酶溶液質量分數為3%的可溶性淀粉溶液質量分數為3%的蔗糖溶液（根據實際情況配制）準備各種實驗儀器，課前將肝臟研磨液，試劑和實驗儀器分發到每組實驗桌上。（5）由于本次實驗要下到二附進行執

7、教，所以，聯系二附相關的指導老師及實驗研究員，并進行溝通，熟悉教學環境（包括實驗儀器、實驗試劑、實驗材料的提供和準備），了解教學對象的情況。在此，并根據該校的實驗室條件，將學生分組，采用小組合作式開展實驗，初定為每2個學生一組。（6）小組成員分工合作，由于本次實驗容量比較大，任務較為繁重，所以誰進行板書、誰進行講課，誰主要負責藥品器材等，我們小組都進行嚴格的分工，保證實驗的有序進行。日期2010-11-2010-11-2010-11-2010-11-板書覃流靜授課林冰潔藥品器材盧珊珊肝臟研磨液祝進貴七、教學過程教學環節教師活動學生活動方法手段設計意圖課前準備分發實驗材料實驗儀器、試劑、材料到每

8、個實驗桌。做好板書和播放課件。預習教學過程1.導入：上節課，我們學習了酶的特性，從教材中，我們從理論上明確了酶具有哪兩個特性？高效性和專一性。同學們認真想想日常生活中，我們經常接觸的是那些酶?唾液淀粉酶？它們有什么作用？本節課我們將通過實驗來證明其特性。2.實驗講解：2.1實驗目的：今天我們的實驗有兩個目的，第一充分認識酶的高效性和專一性，第二、初步學會探索酶的特性的方法。本實驗原理主要有兩個，首先新鮮的肝臟中含有過氧化氫酶（主要存在于細胞中？），三價鐵離子是一種無機催化劑，它們都可以催化過氧化氫分解成水和氧，分別用一定數量的過氧化氫酶和鐵離子催化過氧化氫分解成水和氧，可以比較兩者的催化效率；

9、其次，淀粉和蔗糖都是非還原糖。它們在酶的催化作用下都能水解成還原糖。還原糖能夠與斐林試劑發生氧化還原反應，生成磚紅色的氧化亞銅沉淀。（實驗結果會出現其他的意外結果，比如不是磚紅色，其他的顏色，怎么解釋？）用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖的水解反應，再用斐林試劑鑒定溶液中有無還原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化學反應，也就是證明酶的什么特性呢？（1分鐘）2.2步驟講解：那么現在我們來了解酶特性探究實驗的流程。我們今天用一節課的時間做兩個小實驗，內容量有點大，但是還是可以按時按量完成的。首先是第一個小實驗：比較過氧化氫酶和Fe+的催化效率，實驗需要用到的肝臟研磨液的制取，幾位老師已經在課前幫我們

10、準備好了，它是用8ml水+2ml肝臟（？）制備。因為肝臟研磨液的用量比較少，所以大家需要用到的時候，到？老師處獲取。今天我們從加入試劑這步開始，第一步，取兩支潔凈的試管，編上號，即1號、2號，并各注入2ml過氧化氫溶液。第二步，向1號試管內滴入2滴肝臟研磨液。2號試管作為對照，滴入2滴氯化鐵溶液。第三步，用？堵住試管口，輕輕的振蕩這兩支試管，使試管內的物質混合均勻。仔細觀察并記錄哪支試管產生的氣泡多。第四步，將點燃但無火焰的衛生香分別放入1、2好試管內液面的上方，觀察并記錄哪支衛生香燃燒猛烈。（3分鐘）強調注意事項：把肝臟研磨的目的是徹底釋放細胞內的過氧化氫酶？，讓酶與底物充分接觸；1、2號試

11、管中加入的過氧化氫溶液必須適量且等量，保證單一變量；觀察的指標：氣泡的數量，衛生香燃燒的現象；滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時，不可共用一個吸管；（教師保存：因為肝臟研磨液中含有酶，為了防止被微生物分解破壞，應該放在冰箱中低溫保存，不過還是要盡量現配現用。為保證酶的活性和酶的量，必須選用新鮮的肝臟。）下面我們講解第二個小實驗：探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用第一步，取兩支潔凈的試管，編上號，然后向1號注入2mL可溶性淀粉溶液和2mL新鮮淀粉酶溶液。向2號注入2mL蔗糖溶液和2mL新鮮淀粉酶溶液。第二步，輕輕振蕩這兩支試管，使試管內的液體混合均勻，然后將試管的下半部浸到60左右的熱水中，保溫5min。大

12、家想想為什么要放到60中，而不是37？因為淀粉酶的最適溫度為60，在此溫度下此酶達到最高的活力。如果換成是唾液淀粉酶，要放在哪個溫度下？為什么？第三步，取出試管，各加入2mL斐林試劑（邊加入斐林試劑，邊輕輕振蕩這兩支試管，以便使試管內的物質混合均勻）。斐林試劑的作用是什么？第四步，將兩支試管的下半部放進盛有熱水的大燒杯中,用酒精燈加熱,煮沸并保持1min。煮沸這一條件的作用是什么？促使反應速度加快。第五步，觀察并記錄兩支試管內的變化。變成其他顏色或無顏色的變化？（3分鐘）強調注意事項：（？）1試管一定要編號，因為當我們把試管放在大燒杯中水浴保溫會混淆。2.把試管洗干凈，避免上一班級未洗干凈，而

13、造成最后兩只試管都出現了磚紅色沉淀。實驗操作學生2人一小組，要求學生分工合作，共同完成實驗，充分利用時間，指導老師在實驗過程中指出學生操作不規范的地方，并適時的對學生提問、解釋一些實驗現象。實驗完成時候進行實驗結果展示與分析。4.提問和總結（針對難點進行提問）1.為什么要選用新鮮的肝臟？2為什么要將肝臟研制成研磨液？3滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時，可否共用一個吸管，為什么？4肝臟研磨液如果沒有及時用到，為什么要放到冰箱中低溫保存？5為什么要將試管的下半部進到60左右的熱水中？6.在已知淀粉酶能夠催化淀粉水解的情況下，本實驗設置1號試管還有沒有必要？7將酶煮沸10min之后再做實驗，會有什么結果

14、？5.思考題的解答.？回想相關舊知識并產生興趣2.1明確實驗的目的和實驗的原理2.2跟著老師的講解進一步熟悉實驗的步驟，并思考老師提出的問題，明確每一步的原理。3.學生進行實驗操作。板書課件結合板書板書強調和課件輔助1.聯系就理論知識使學生了解實驗內容，提出的問題引起學生的興趣。2.1初步落實教學知識目標，使讓學生形成原理指導實驗的科學思想習慣。2.21.講解實驗步驟，理清實驗思路，2.強調本次實驗一些與課本不一樣的步驟、試劑用量、重點操作等。3.提出問題讓學生明確各步驟中的原理，培養學生的現象分析能力4.分工合作培養學生的合作精神。5形成科學實驗精神。6.讓學生形成規范實驗的習慣，培養其動手

15、能力。比較過氧化氫酶和Fe+的催化效率實驗步驟1試管編號122滴加3%過氧化氫溶液2mL2mL3滴加催化劑20%新鮮肝臟磨液2滴3.5%FeCl3溶液2滴4堵住試管口,輕輕振蕩5觀察產生的氣泡早、快、多晚、慢、少衛生香復燃猛烈幾乎無變化反應時間短長6結論過氧化氫酶的催化效率比無機催化劑Fe3+的要高許多,即過氧化氫酶具有高效性探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用序號項目試管1號2號1注入可溶性淀粉溶液2mL2注入蔗糖溶液2mL3注入新鮮的淀粉酶2mL2mL4保溫5分鐘60605加斐林試劑2mL2mL6水浴加熱煮沸并保持1min7記錄實驗結果實驗結果的記錄表格?八、板書設計：比較過氧化氫酶與Fe+的催化

16、效率一、實驗原理（反應方程式：H2O2H2+O2）二、實驗目的三、實驗過程2滴3.5%的Fe3+溶液處理2滴肝臟研磨液處理帶火星的衛生香帶火星的衛生香編號2編號1加入2mlH2O2加入2mlH2O2四、實驗結果催化效率：過氧化氫酶鐵離子探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用一、實驗原理：還原糖+斐林試劑氧化亞銅（磚紅色）二、實驗目的三、實驗過程60，保溫5分鐘60，保溫5分鐘水浴加熱，沸騰1min水浴加熱，沸騰1min編號2編號1加入蔗糖溶液2mL+新鮮的淀粉酶2mL加入可溶性淀粉溶液2mL+新鮮的淀粉酶2mL加斐林試劑2mL加斐林試劑2mL觀察結果觀察結果四、實驗結果：1號試管出現磚紅色沉淀；2號試管

17、不出現磚紅色沉淀九、自我評價與教學反思1.覃流靜200811000075自我評價：準備上的反思：(實驗材料與儀器準備方面)教學反思：(教學內容和方法上的反思)備課上的反思：上課的反思：(教師和學生上的反思)比較過氧化氫酶和Fe+的催化效率一、實驗原理：新鮮的肝臟內中含有過氧化氫酶，Fe3+是一種無機催化劑，他們都可以催化過氧化氫分解成水和氧。分別用一定數量的過氧化氫酶和Fe3+催化過氧化氫分解成水和氧。可以比較兩者的催化效率。經計算，用質量分數為3.5的氯化鐵溶液和質量分數為20的肝臟內研磨液做實驗，每滴氯化鐵溶液中的Fe3+數，大約是每滴研磨液液中過氧化氫酶分子數的25倍。二、目的要求1、初

18、步學會探索酶的催化效率的方法。2、探索過氧化氫酶和Fe3+催化效率的高低。三、材料用具材料：新鮮的質量分數為20的肝臟（如豬肝、雞肝）研磨液。用具：量筒、試管、滴管、試管架、衛生香、火柴。試劑：體積分數為3過氧化氫溶液，質量分數為3.5的氯化鐵溶液四、方法步驟取兩支潔凈的試管，編上號，并各注入2ml過氧化氫溶液。向1號試管內滴入2滴肝臟研磨液。作為對照，向2號試管內滴入2滴氯化鐵溶液。堵住試管口，輕輕地振蕩這兩支試管，使試管內物質混合均勻。仔細觀察并在實驗報告冊內記錄哪只試管產生的氣泡多。將點燃但無火焰的衛生香分別放進1，2號試管液面的上方，觀察并在實驗報告冊內記錄哪只衛生香燃燒猛烈。五、結論記錄和分析實驗結果，得出合理的結論，將結論填寫在實驗報告冊上。六、討論做這個實驗時為什么要選用新鮮的肝臟？為什么要將肝臟制作成研磨液？滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時，可否共用一個吸管？為什么？七、實驗改進之處：探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用一、實驗原理：淀粉和蔗糖都是非還原糖。它們在酶的催化作用下都能水解成還原糖。還原糖能夠與斐林試劑發生氧化還原反應，生成磚紅色的氧化亞銅沉淀。用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖的水解反應，再用斐林試劑鑒定溶液中有無還原糖，就可