(整理)《酶的高效性和專一性》實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)1

1、酶的高效性和專一性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)覃流靜 200811000075 林冰潔 200811000072 盧珊珊 200811000073 祝進(jìn)貴 200811000074一、教材、學(xué)情分析教材內(nèi)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(jié)的一個(gè)必修實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通過此實(shí)驗(yàn)使學(xué)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(jié)中非常重要的知識點(diǎn)，要求的層次比較高，屬“應(yīng)用”層次，但酶的特性這個(gè)知識點(diǎn)，學(xué)生理解起來較困難，而且在生產(chǎn)實(shí)踐上也有廣泛的應(yīng)用，因此在教材中占有重要位置。教學(xué)需 1 課時(shí)， 由于在理論課時(shí)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了酶的發(fā)現(xiàn)和概念以及酶的特性，在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)

2、實(shí)驗(yàn)，提出預(yù)期，讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，觀察思考，進(jìn)行討論，由學(xué)生自己總結(jié)出結(jié)論：酶具有高效性和專一性。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)能體現(xiàn)學(xué)生自主、探究、 合作的學(xué)習(xí)方式。有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和探究精神，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生學(xué)情分析：在酶的高效性和專一性實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)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(chǔ)。且學(xué)生已做過了生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定，學(xué)會了簡單的實(shí)驗(yàn)操作技能，但由于本次實(shí)驗(yàn)，包含了兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)，所用原料和試劑都要按量按時(shí)間精確進(jìn)行，所以指導(dǎo)好思維活躍的高二學(xué)生群體，保證其能夠按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行是關(guān)鍵。通過本實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生合作交流和協(xié)同

3、交流的意識。二、課程目標(biāo)：1 .知識與技能（ 1）初步學(xué)會探索酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的方法。（2）探索酶是否具有專一性和高效性。（3）通過學(xué)生參與發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案、對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行交流、表達(dá)等活動，訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力、描述能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、發(fā)散性思維能力、獨(dú)立完成探究的能力。2 .過程和方法（ 1）通過小組成員相互配合，培養(yǎng)協(xié)調(diào)合理分工的能力；（ 2）嘗試完成生物酶特性探究實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)問題分析能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀（ 1）通過小組成員相互配合實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神；（ 2）通過學(xué)生如實(shí)記錄、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論，培養(yǎng)他們認(rèn)真、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度及一定的探索精神和創(chuàng)新意識。形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)

4、驗(yàn)作風(fēng)，養(yǎng)成規(guī)范的科學(xué)素養(yǎng)。三、重點(diǎn)難點(diǎn)1科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的訓(xùn)練。2實(shí)驗(yàn)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(huán)節(jié)。2引導(dǎo)學(xué)生理解各種溶液的作用, 以及關(guān)鍵步驟的做法和原因。四、教學(xué)方法講授法實(shí)驗(yàn)法五、教學(xué)工具多媒體 黑板六、實(shí)驗(yàn)實(shí)施的準(zhǔn)備2 . 教師準(zhǔn)備（ 1）精讀課本，解讀實(shí)驗(yàn)的具體原理、步驟、細(xì)節(jié)，分析理論教材和實(shí)驗(yàn)方案，掌握該實(shí)驗(yàn)中的酶反應(yīng)的理論特征與化學(xué)特性，同時(shí)了解酶相關(guān)的理論知識；（ 2）收集資料，查閱有關(guān)文獻(xiàn)，增加一些新的想法，使其轉(zhuǎn)化為自己的實(shí)驗(yàn)步驟， 熟記于心，并能解析每一步的原理與現(xiàn)象，最終確定切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案。（ 3）初步撰寫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方

5、案，小組討論，進(jìn)行答辯，再根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定教學(xué)方案，制作教學(xué)PPT,進(jìn)行試講，并預(yù)測可能出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題，同時(shí)提出 解決方案。（ 4）實(shí)驗(yàn)材料、器材的準(zhǔn)備：通過預(yù)實(shí)驗(yàn)按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和方案，確定本次實(shí)驗(yàn)所需的藥品及實(shí)驗(yàn)器材，配置相關(guān)的試劑并分裝，同時(shí)聯(lián)系好相關(guān)人員和實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)材料：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的 新鮮肝臟研磨液；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的新鮮的淀粉酶溶液儀器用具：量筒，試管，滴管，衛(wèi)生香，火柴，試管架， 棉花；試管，大燒杯， 量筒，滴管，溫度計(jì)，試管夾，三腳架，石棉網(wǎng)，酒精燈，火柴， 水浴鍋（標(biāo)明 所用的數(shù)量）實(shí)驗(yàn)試劑：體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的氯化鐵的溶液； 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3

6、%的可溶性淀粉溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3%的蔗糖溶液，斐林試劑，熱 水（水浴鍋）。準(zhǔn)備當(dāng)天實(shí)驗(yàn)所用肝臟研磨液（可用豬肝、雞肝、魚肝胰臟），并進(jìn)行預(yù)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(shí)驗(yàn)取用。配制各種實(shí)驗(yàn)試劑：3.5 % Fecl3: 100ml水+3.5克Fecl3® 3%的過氧化氫：97ml 水+3ml過氧化氫（稀釋）質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2%的新鮮的淀粉酶溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3%的可溶性淀粉溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3%的蔗糖溶液（根據(jù)實(shí)際情況配制） 準(zhǔn)備各種實(shí)驗(yàn)儀器，課前將肝臟研磨液，試劑和實(shí)驗(yàn)儀器分發(fā)到每組實(shí)驗(yàn)桌上。（5）由于本次實(shí)驗(yàn)要下

7、到二附進(jìn)行執(zhí)教，所以，聯(lián)系二附相關(guān)的指導(dǎo)老師及實(shí) 驗(yàn)研究員，并進(jìn)行溝通，熟悉教學(xué)環(huán)境（包括實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)材料的 提供和準(zhǔn)備），了解教學(xué)對象的情況。在此，并根據(jù)該校的實(shí)驗(yàn)室條件，將學(xué)生 分組，采用小組合作式開展實(shí)驗(yàn)，初定為每2個(gè)學(xué)生一組。（6）小組成員分工合作，由于本次實(shí)驗(yàn)容量比較大，任務(wù)較為繁重，所以誰進(jìn) 行板書、誰進(jìn)行講課，誰主要負(fù)責(zé)藥品器材等，我們小組都進(jìn)行嚴(yán)格的分工，保 證實(shí)驗(yàn)的有序進(jìn)行。日期2010-11-2010-11-2010-11-2010-11-板書草流靜授課林冰潔藥品器材盧珊珊肝臟研磨液祝進(jìn)貴七、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動方法手段設(shè)計(jì)意圖1.分發(fā)實(shí)驗(yàn)材料一一實(shí)

8、驗(yàn)儀器、試劑、材課前準(zhǔn)備料到每個(gè)實(shí)驗(yàn)桌。2.做好板書和播放課件。預(yù)習(xí)1.導(dǎo)入：上節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了酶的特性，從1.聯(lián)系就教材中，我們從理論上明確了酶具有哪兩個(gè)回想相關(guān)板書理論知識特性？高效性和性。同學(xué)們認(rèn)真想想日舊知識并使學(xué)生了常生活中，我們經(jīng)常接觸的是那些酶 ？唾液產(chǎn)生興趣解實(shí)驗(yàn)內(nèi)淀粉酶？它們有什么作用？本節(jié)課我們將容，提出通過實(shí)驗(yàn)來證明其特性。的問題引2.實(shí)驗(yàn)講解：起學(xué)生的2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模航裉煳覀兊膶?shí)驗(yàn)有兩個(gè)目的，興趣。第一充分認(rèn)識酶的高效性和一性，第二、初步學(xué)會探索酶的特性的方法。2.1初步本實(shí)驗(yàn)原理主要有兩個(gè)，首先新鮮的肝臟中2.1明確課件落實(shí)教學(xué)含有過氧化氫酶（主要存在于細(xì)胞中，），實(shí)

9、驗(yàn)的目結(jié)合知識目教學(xué)過程二價(jià)鐵離子是一種無機(jī)催化劑，它們都可以的和實(shí)驗(yàn)板書標(biāo)，使讓催化過氧化氫分解成水和氧，分別用f數(shù)的原理學(xué)生形成量的過氧化氫酶和鐵離子催化過氧化氫分原理指導(dǎo)解成水和氧，可以比較兩者的催化效率；其實(shí)驗(yàn)的科次，淀粉和蔗糖都是非還原糖。它們在酶的學(xué)思想習(xí)催化作/都能水解成還原糖。還原糖能夠慣。與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成磚紅色2.2的氧化亞銅沉淀。（實(shí)驗(yàn)結(jié)果會出現(xiàn)其他的1.講解實(shí)意外結(jié)果，比如不是磚紅色，其他的顏色，驗(yàn)步驟，怎么解釋？ ？ ？）用淀粉酶分別催化淀粉和2.2跟著理清實(shí)驗(yàn)蔗糖的水解反應(yīng)，再用斐林試劑鑒定溶液中老師的講思路，有無還原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催解進(jìn)

10、一步2.強(qiáng)調(diào)本化特定的化學(xué)反應(yīng)，也就是證明酶的什么特熟悉實(shí)驗(yàn)次實(shí)驗(yàn)一性呢？ （ 1分鐘）2.2步驟講解：那么現(xiàn)在我們來了解酶特性探究實(shí)驗(yàn)的流 程。我們今天用一節(jié)課的時(shí)間做兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)， 內(nèi)容量有點(diǎn)大，但是還是可以按時(shí)按量完成 的。首先是第一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：比較過氧化氫酶和Fe+的催化效率，實(shí)驗(yàn)需要用到的肝臟研 磨液的制取，幾位老師已經(jīng)在課前幫我們準(zhǔn) 備好了，它是用8ml水+2ml肝臟（？）制 備。因?yàn)楦闻K研磨液的用量比較少，所以大 家需要用到的時(shí)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(nèi)滴入2滴

11、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(nèi)的物質(zhì)混合均勻。 仔細(xì)觀察并記錄哪支試管產(chǎn)生的氣泡多。第四步，將點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香分別 放入1、2好試管內(nèi)液面的上方，觀察并記 錄哪支衛(wèi)生香燃燒猛烈。（3分鐘）的步驟，并思考老 師提出的 問題，明 確每一步 的原理。板書 強(qiáng)調(diào) 和課 件輔 助些與課本 不一樣的 步驟、試 劑用量、 重點(diǎn)操作 等。3 .提出問 題讓學(xué)生 明確各步 驟中的原 理，培養(yǎng) 學(xué)生的現(xiàn) 象分析能 力4 .分工合 作培養(yǎng)學(xué) 生的合作 精神。5 .形成科 學(xué)實(shí)驗(yàn)精 神。強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)：把肝臟研磨的目的是 徹底釋放細(xì)

12、胞內(nèi)的過氧化氫酶？ ？，讓酶與底物充分接觸；1、 2號試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(biāo)：氣泡 的數(shù)量，衛(wèi)生香燃燒的現(xiàn)象；滴入肝臟研磨 液和氯化鐵溶液時(shí)，/、可共用一個(gè)吸管；（教師保存：因?yàn)楦闻K研磨液中含啟酶， 為了防止被微生物分解破壞，應(yīng)該放在冰箱 中低溫保存，不過還是要盡量現(xiàn)配現(xiàn)用。為 保證酶的活性和酶的量，必須選用新鮮的肝 臟。）卜囿我們講解第二個(gè)小實(shí)驗(yàn)：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，輕輕振揚(yáng)這兩支試管，使

13、試管內(nèi)的 液體混合均勻，然后將試管的下半部浸到 60c左右的熱水中，保溫 5min。大家想想 為什么要放到60c中，而/、是37 C?因?yàn)?淀粉酶的最適溫度為60 C,在此溫JTT此 酶達(dá)到最高的活力。如果換成是唾液淀粉 酶，要放在哪個(gè)溫度卜？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，邊輕輕振揚(yáng)這兩支試管，以 便使試管內(nèi)的物質(zhì)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(jìn)盛有熱水6.讓學(xué)生 形成規(guī)范 實(shí)驗(yàn)的習(xí) 慣，培養(yǎng) 具動手能 力。3.學(xué)生進(jìn) 行實(shí)驗(yàn)操 作。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(yīng)速度加快

14、。第五步，觀察并記錄兩支試管內(nèi)的變化。變 成其他顏色或無顏色的變化？ ？（3分鐘）強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)：（？）1 .試管一定要編號，因?yàn)楫?dāng)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， 而造成最后兩只試管都出現(xiàn)了磚紅色沉淀。3 .實(shí)驗(yàn)操作學(xué)生2人一小組，要求學(xué)生分工合作， 共同完成實(shí)驗(yàn)，充分利用時(shí)間，指導(dǎo)老師在 實(shí)驗(yàn)過程中指出學(xué)生操作不規(guī)范的地方，并 適時(shí)的對學(xué)生提問、解釋一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí) 驗(yàn)完成時(shí)候進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示與分析。4 .提問和總結(jié)（針對難點(diǎn)進(jìn)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(shí)，可否 共

15、用一個(gè)吸管，為什么？4 .肝臟研磨液如果沒有及時(shí)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(jìn)到 60c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(shí)驗(yàn)設(shè)置1號試管還有沒有必要？7.將酶煮沸10min之后再做實(shí)驗(yàn)，會有什 么結(jié)果？5.思考題的解答? ? ?. 比較過氧化氫酶和Fe+的催化效率實(shí)驗(yàn)步驟1試管編號122滴加3%過氧化氫溶液2 mL2 mL3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(chǎn)生的氣泡早、快、多晚、慢、少衛(wèi)生香復(fù)燃猛烈?guī)缀鯚o變化反應(yīng)時(shí)間短長6結(jié)論過氧化氫酶的催化效率比無機(jī)催化劑Fe3

16、+的要圖許多，即過氧化氫酶具后圖效性探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用1號2號1項(xiàng)目注入可溶程淀粉溶液以2mL«宜一2注入蔗糖溶液一2mL3注入新鮮的淀粉酶2mL2mL4保溫5分鐘60 c60 c5加斐林試劑2mL2mL6水浴加熱煮沸并保持1min7記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄表格？?八、板書設(shè)計(jì):比較過氧化氫酶與Fe+的催化效率、實(shí)驗(yàn)原理（反應(yīng)方程式：H2Q二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜?、?shí)驗(yàn)過程2滴肝臟研 編號1 J磨液處理.加入2ml2 滴 3.5% 的Fe3+溶 . 液處理帶火星的衛(wèi)生香H2O2編號2l -帶火星的衛(wèi)生香加入2mlH2O2四、實(shí)驗(yàn)結(jié)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

17、作用、實(shí)驗(yàn)原理：還原糖+斐林試劑一氧化亞銅J （磚紅色）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜?、?shí)驗(yàn)過程編號160C,保溫5分鐘 C水浴加熱，沸騰1min觀察 結(jié)果加入可溶性淀粉加斐林試劑2mL溶液2mL +新鮮 的淀粉酶2mL編號260C, 溫5分鐘水浴加熱，沸騰1min觀察 結(jié)果加入蔗糖溶液加斐林試劑2mL2mL+W鮮的淀粉酶2mL四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1號試管出現(xiàn)磚紅色沉淀；2號試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀 九、自我評價(jià)與教學(xué)反思1.覃流靜 200811000075自我評價(jià)：準(zhǔn)備上的反思：（實(shí)驗(yàn)材料與儀器準(zhǔn)備方面） 教學(xué)反思：（教學(xué)內(nèi)容和方法上的反思） 備課上的反思：上課的反思：（教師和學(xué)生上的反思）比較過氧化氫酶和 Fe+的催

18、化效率一、實(shí)驗(yàn)原理：新鮮的肝臟內(nèi)中含有過氧化氫酶，F(xiàn)e3+是一種無機(jī)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(shù)量的過氧化氫酶和 Fe3+崔化過氧化氫分解成水和氧?？梢员容^兩者的催化效率。經(jīng)計(jì)算，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3.5 %的氯化鐵溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟內(nèi)研磨液做實(shí)驗(yàn)，每滴氯化鐵溶液中的Fe3徽，大約是每滴研磨液液中過氧化氫酶分子數(shù)的25 倍。二、目的要求1、初步學(xué)會探索酶的催化效率的方法。2、探索過氧化氫酶和Fe3+崔化效率的高低。三、材料用具材料：新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(wèi)生香、火柴。試劑：體積分?jǐn)?shù)為3%過氧化氫

19、溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3.5%的氯化鐵溶液四、方法步驟1. 取兩支潔凈的試管，編上號，并各注入2ml 過氧化氫溶液。2. 向 1 號試管內(nèi)滴入2 滴肝臟研磨液。作為對照，向2 號試管內(nèi)滴入2 滴氯化鐵溶液。3. 堵住試管口，輕輕地振蕩這兩支試管，使試管內(nèi)物質(zhì)混合均勻。仔細(xì)觀察并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊內(nèi)記錄哪只試管產(chǎn)生的氣泡多。4. 將點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香分別放進(jìn)1， 2 號試管液面的上方，觀察并在 實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊內(nèi)記錄哪只衛(wèi)生香燃燒猛烈。五、結(jié)論記錄和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出合理的結(jié)論，將結(jié)論填寫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊上。六、討論做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)，可否共用一個(gè)吸管？為什么？七、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)之處：探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用、實(shí)驗(yàn)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(fā)生氧化還原反應(yīng)，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(yīng)，再用斐林試劑鑒定溶液中有無還原糖，就可以看