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小学酶教案

发表时间:2020-07-08

第2节酶的特性。

古人云,工欲善其事,必先利其器。高中教师要准备好教案,这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。怎么才能让高中教案写的更加全面呢?以下是小编收集整理的“第2节酶的特性”,希望能对您有所帮助,请收藏。WWW.jAB88.COm

第2节酶的特性

1.教学目标

知识目标:概述酶的特性和影响酶活性条件的知识体系。

能力目标:进行酶的特性、影响酶活性的条件、控制变量的实验探究活动。

情感目标:养成勇于质疑、自主探究、合作学习的科学探究精神。

2.教学重点和难点

重点:建构酶的特性知识体系,探究影响酶活性的条件。

难点:影响酶活性条件的实验设计与实施

3.课前准备

学生分组实验材料用具:质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液,新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液,质量分数为3%的可溶性淀粉溶液,体积分数为3%的过氧化氢溶液,体积分数为5%的盐酸溶液,体积分数为5%的氢氧化钠溶液,热水,蒸馏水,冰块,碘液,斐林试剂,试管,量筒,小烧杯,大烧杯,滴管,试管夹,酒精灯,三脚架,石棉网,温度计,火柴。

实验小问题、知识应用题及教学流程的演示文稿(PPT)。4.教学流程

4.1建构:酶具高效性

[教师活动]提问:通过Fe3+、H2O2酶催化H2O2分解速率比较的实验探究,同学们已经建构出酶具有什么特性?

[学生活动]酶的催化作用具有高效性。4.2探究活动1:酶具专一性。

[教师活动]提问:假如将H2O2酶催化H2O2分解的实验作如下更改,实验结果又将如何呢?①更换酶──将猪肝研磨液换成淀粉酶。②更换底物──将H2O2换成淀粉液。并请1、2两大组的同学实验探究①,3、4两大组的同学实验探究②。

[学生活动]分组实验。

[教师活动]观察学生实验,若学生有关实验操作不规范,如量取液体的方法不规范等,则予以纠正。同时启发:加底物的量为多少?加淀粉酶或猪肝研磨液的量为多少?如何检测淀粉是否分解?……用以指导学生的实验操作。待学生实验结束后,提问:探究的结果如何?

[学生活动]1、2组“换成淀粉酶后不产生气泡”,3、4组“换成淀粉后变蓝色”。

[教师活动]提问:由此得出的结论是什么?

[学生活动]不同的酶不能催化同一底物反应,同一种酶不能催化不同底物反应。

[教师活动]总结:即每一种酶只能催化一种或一类化学反应。这就是酶的专一性。

[教师活动]提问:有关酶的催化作用,除刚刚探究的受底物的种类和酶的种类的影响外,同学们还有哪些需要进一步探究的问题呢?并提出要求:以小组为单位相互讨论,将问题写在纸上,然后大家一起交流。

[学生活动]相互讨论,罗列问题,并推代表交流问题。如:“会不会受温度的影响”?“会不会受pH的影响”?“会不会受底物浓度的影响”?“会不会受酶浓度的影响”?……

[教师活动]从学生提出的众多问题中,选择“酶的催化作用会不会受pH和温度的影响”两大问题作为进一步探究的问题。4.3探究活动2:pH对酶活性的影响。

[教师活动]提问:“酶的催化作用会不会受pH的影响”的假设是什么?

[学生活动]酶的催化作用受pH的影响。

[教师活动]提出要求:请同桌的两位同学协作,设计以H2O2为底物的验证实验方案,待方案完成后,请自告奋勇投影展示,并对设计方案进行说明。

[学生活动]协作设计验证实验方案。

[教师活动]巡视指导,并通过如下问题引导学生:“本实验的自变量是什么”?“将要控制哪几种pH”?“应选择几支试管”?并即时交待“为了使酶处于过酸、过碱的环境下,建议HCl、NaOH的使用量为1mL”。“一支试管加HCl,一支试管加NaOH,那么还有一支试管如何处理,才能既为中性,又符合对照实验的等量原则”?“能否在没有控制pH之前将猪肝研磨液滴入H2O2中”?……待学生设计基本完成后,让一学生主动上前将设计方案投影展示并加以说明。

[学生活动]投影展示设计方案,并作必要的说明。

[教师活动]待学生展示、说明完毕后,提问全班学生对该同学的方案有无修正意见,若有,则请加入说明。若学生设计程序中出现“未调H2O2的pH就加入猪肝研磨液”,且没有学生能予以修正,教师则启发学生思考“在调pH之前,会不会发生反应”?从而纠正为先调H2O2的pH再滴加猪肝研磨液。通过全体师生共同点评,从中完善出如下的设计方案。

取三支试管编号

1

2

3

分别加入H2O2

2mL

2mL

2mL

分别加入1mL(摇匀)

蒸馏水

HCl

NaOH

分别加入猪肝研磨液

2滴

2滴

2滴

实验结果

实验结论

[学生活动]进行实验。

[教师活动]巡回观察学生实验,并对部分有困难的学生进行指导,如:分别量取2mLH2O2注入1、2、3三支试管,再量取1mLH2O注入1号试管摇匀,再量取1mLHCl注入2号试管摇匀,将量筒洗净,再量取1mLNaOH注入3号试管摇匀,最后向三支试管各滴入2滴猪肝研磨液摇匀,观察实验现象。待学生实验结束后,提问:实验探究的结果如何?

[学生活动]1号试管产生大量气泡,2号试管无气泡产生,3号试管无气泡产生。

[教师活动]由此得出的结论是什么?

[学生活动]酶的催化作用受pH的影响。4.4探究活动3:pH由过酸、过碱恢复到中性,酶的活性是否恢复?

[教师活动]提出问题:处于过酸、过碱环境中的酶,在恢复到中性时,酶的活性是否能恢复呢?

[学生活动]讨论回答:过酸或过碱环境下的酶恢复到中性,酶的活性能够恢复。

[教师活动]提问:验证实验方案如何?

[学生活动]讨论并回答。学生回答的方案可能有如下两种:①将1试管与3试管混合。②往2试管中加1mLNaOH,往3号试管中加1mLHCl。

[教师活动]通过“这两种方案是否都可行呢?”的提问,引起学生展开热烈的讨论。若学生能达成共识最好,若学生争执不休,教师则用如下问题加以启发:①方案如能恢复,能否说明是过酸下恢复,还是过碱下恢复,还是两者都恢复?

这样学生很自然地得出最佳方案。

[学生活动]进行实验。

[教师活动]提问:结果如何?

[学生活动]没有气泡产生。

[教师活动]由此探究可得出什么结论?

[学生活动]处于过酸或过碱环境下的酶恢复到中性,酶的活性不能恢复。

[教师活动]出示pH对酶影响的主体知识体系:酶的催化活性受pH的影响。过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶失去催化活性,且不能恢复。4.5探究活动4:温度对酶活性的影响。

[教师活动]出示“酶的催化作用会不会受温度的影响”的探究问题,并提问:假设是什么?

[学生活动]酶的催化作用受温度的影响。

[教师活动]请学生参照pH探究方案设计格式,以小组为单位,协作设计以60℃为最佳温度的验证实验方案,完毕后,请学生主动上前投影展示并加以说明。

[学生活动]协作设计实验方案。

[教师活动]巡视并通过如下问题进行引导:“能不能用H2O2作为底物”?“将控制几种温度”?“其中一组温度控制为60℃,其他两组温度应控制为多少℃”?“是在控制温度前将酶与底物混合,还是在控制温度后将酶与底物混合”?“为确保酶与底物混合后所控制的温度不发生变化,应如何控制温度”?“由此,应取的试管数和编号方法”?“混合以后要不要保温”?“用什么检测反应有没有进行”?……待学生设计完成后,让一学生主动投影展示设计方案并作说明。

[学生活动]边投影展示设计方案边进行说明。

[教师活动]待学生展示、说明完毕后,提问全班学生对该同学的方案有无修正意见,若有,则请加入说明。若学生设计程序中出现“未控制温度就将淀粉酶加入淀粉液中”和“没有分别控制淀粉酶、淀粉液的温度”,而其他学生又没有对此指出与修正,则启发学生思考“控制温度前就混合,会不会在控制温度前就已经发生反应”?“温度不同的酶与底物混合后,温度还能维持在所控制的温度吗”?从而纠正为先分别对酶与底物控制温度再混合。通过点评,完善出如下设计方案。

取六支试管编号

1

1’

2

2’

3

3’

分别加入1mL

淀粉

淀粉酶

淀粉

淀粉酶

淀粉

淀粉酶

分别保温5min

0℃

60℃

100℃

将两试管混合摇匀

1’加入1中

2’加入2中

3’加入3中

分别保温5min

0℃

60℃

100℃

取出冷却滴加碘液

1滴

1滴

1滴

实验结果

实验结论

[学生活动]进行实验至第一次保温。

[教师活动]巡回观察学生实验,并对部分有困难的学生进行指导,如:先分别量取1mL的淀粉液加入1、2、3号试管,洗净量筒,再分别量取1mL的淀粉酶溶液加入1’、2’、3’试管中。待开始第一次保温后,出示知识应用之1、2题,让学生对前面已建构知识进行应用。

[学生活动]独立解答。

[教师活动]点评学生练习。待保温达5min时,提请进行下一步实验。

[学生活动]将1’加入1中,2’加入2中,3’加入3中,并进行第二次保温。

[教师活动]待开始第二次保温后,出示知识应用之3题,让学生对前面已建构知识进行应用。

[学生活动]独立解答。

[教师活动]点评学生练习。待保温达5min时,提请进行下一步实验。

[学生活动]取出试管,冷却后滴加碘液,观察现象。

[教师活动]提问:结果如何?

[学生活动]1号试管变蓝色,2号试管不变蓝色,3号试管变蓝色。

[教师活动]由此得出的结论是什么?

[学生活动]酶的催化作用受温度的影响。4.6探究活动5:低温、高温下的酶恢复到正常温度,酶的活性是否能够恢复?

[教师活动]针对温度对酶活性影响的实验,同学们有没有需要进一步探究的问题呢?请以小组为单位相互讨论,将问题写在纸上,然后大家一起来交流。

[学生活动]讨论并罗列问题。如,“将处于低温、高温环境下的酶恢复到正常温度,酶的活性是否能够恢复”?“控制其他温度,对酶活性的影响与0℃、100℃有无区别”?……

[教师活动]从学生的许多问题中选择“将处于低温、高温环境下的酶恢复到正常温度,酶的活性是否能够恢复?”的问题进行探究。并提问“对于这个问题的假设是什么”?

[学生活动]将处于低温、高温环境下的酶恢复到正常温度,酶的活性不能够恢复。

[教师活动]提请学生设计验证实验方案。

[学生活动]讨论并回答“将处于0℃、100℃环境下的试管在60℃下保温5min。”同时进行实验。

[教师活动]利用保温这段时间,出示知识应用之4。

[学生活动]独立解答。

[教师活动]点评学生练习。待保温达5min时,终止练习,并提问“结果如何?”。

[学生活动]1号试管蓝色褪去,3号试管蓝色不变。

[教师活动]由此探究可得出什么结论?

[学生活动]将处于低温环境下的酶恢复到正常温度,酶的催化活性会恢复,将处于高温环境下的酶恢复到正常温度,酶的活性不能恢复。

[教师活动]出示温度对酶影响的主体知识体系:酶的催化活性受温度的影响。过高温度会使酶的空间结构遭到破坏,使酶失去催化活性,且不能恢复。低温会使酶的催化活性显著降低,但不会失活,温度恢复,酶的催化活性会恢复。即酶特性的第三点“酶作用条件较温和”。

[教师活动]出示知识应用5。

[学生活动]独立练习。

[教师活动]点评学生练习。5.板书设计

(1)、酶具高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。

(2)、酶具专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

(3)、酶作用条件较温和:酶所催化的化学反应一般在比较温和的条件下进行。

(4)、酶活性受温度、pH影响示意图:

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酶的特性说课


第2节酶的特性

一、说教学设计

(一)说教学目标

1、知识方面:能说出酶的概念、酶的本质、总结出酶的特性及影响因素,并能分析应用。2、能力方面:重点在于培养学生发现问题、提出假设、设计实验的能力。

3、情感态度与价值观:通过实验探究和网络探究,让学生体验酶发现的艰辛,让学生关注有关酶研究的最新发展及应用,培养科学精神和科学态度。(二)说教学内容1、教材内容的地位、作用与意义:本说课内容是在第1课时“酶的作用和本质”的基础上结合探究“影响酶活性的条件”实验,进一步理解酶的特性,特别是反应条件的温和性,为后面学习“人体内环境与稳态”知识打下坚实的基础。2、教材的编排特点、重点和难点

(1)教材的编排特点:本章节的教材编排充分体现了新课标的特性,如新教材将酶的高效性、专一性等实验编排在教材正文内容之前,这样更有利于学生主动探究;而在影响酶活性的探究性课题中也布置了不少讨论题,有利于培养学生的表达能力和思维能力;再次,本章节的教材与日常生活联系得更紧密,这也有利于培养学生学以致用的能力。

(2)教学重点:酶的催化作用受温度、pH影响;

(3)教学难点:对照性实验设计中的几个主要原则。(三)说教学对象

1、学生已有知识和经验:学生通过上一节课酶的作用和本质的学习,对酶有了初步的认识;学生具备了一定的发现问题、提出假设、设计实验以及进行探究活动的一般方法,具有利用网络进行搜集、处理及表达、展示信息的能力。

2、学生学习方法和技巧:在教师的引导下学生主动参与和自主探究。

3、学生个性发展和群体提高:培养学生的创造能力,初步提高全体学生发现、提出、解决问题的能力。(四)说教学策略

1、教学设计思路(本内容计划用两课时完成)

1)网络查找感性认识

收集有关酶的发现历程资料;有关酶研究的最新发展成果和应用;了解酶在日常生活中的应用。

2)贴近生活激趣导入:课前让同学们找寻生活中与酶有关的产品,现在我们来交流一下?

(各小组派代表将所找到的物品展示及介绍)

3)设计实验探索问题

(1)如何证明酶的活性受温度、PH值等外界因素的影响:教师给予以下实验材料,学生根据实验的可操作性进行实验设计

可溶性淀粉、过氧化氢、NaOH(5%)、Hcl(5%)、碘液、α-淀粉酶(最适温度50℃—75℃)、过氧化氢酶(新鲜鸡肝)、斐林试剂(检验还原性糖)、试管、烧杯、酒精灯等。(2)教师重点介绍对照性实验设计中三个主要原则:

Ⅰ等量原则

Ⅱ对照性原则

Ⅲ单因子变量原则举例分析:

结果现象

4

2

1

/

2滴

2mL

试管

2滴

FeCl3溶液

3

/

肝脏研磨液

2

2mL

H2O2溶液

1

项目

序号
等量原则

2mL

2mL

注入斐林试剂

4

2

1

砖红

结果现象

5

2mL

2mL

注入新鲜淀粉酶溶液

3

2mL

/

注入蔗糖溶液

2

/

2mL

注入可溶性淀粉溶液

1

试管

项目

序号
对照性原则

1滴

1滴

1滴

碘液

3

2

1

结果现象

1mL

1mL

1mL

淀粉酶溶液

冰块

沸水

热水

温度

2mL

2mL

2mL

淀粉溶液

试管

项目
单因子变量原则(3)老师巡视学生实验设计情况,并发现了以下几种有代表性的设计方案。

A组设计的实验方案(探究PH值对酶活性的影响)

序号

项目

试管

1

2

1

α-淀粉酶溶液

1ml

1ml

2

PH

NaOH1ml

Hcl1ml

3

可溶性淀粉溶液

2ml

2ml

4

温度

60℃

60℃

5

斐林试剂

2ml

2ml

6

实验现象

引导学生分析:以上设计是否科学?

引导学生回答,得出结论:以上设计缺少对照组。B组设计的实验方案(探究温度对酶活性的影响)

序号

项目

试管

1

2

3

1

可溶性淀粉溶液

1ml

2ml

1ml

2

α-淀粉酶溶液

1ml

1ml

1ml

3

温度

60℃

沸水

冰水

4

碘液

1-2滴

1-2滴

1-2滴

5

实验现象

引导学生分析:以上设计是否有错误?

引导学生回答,得出结论:以上设计有两点错误,一是加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等量原则,二是试剂加入的顺序错误2、3步应互换,导致出现多个变量。C组设计的实验方案

序号

项目

试管

1

2

3

1

α-淀粉酶

1ml

1ml

1ml

2

PH

蒸馏水1ml

NaOH1ml

Hcl1ml

3

可溶性淀粉溶液

2ml

2ml

2ml

4

温度

冰水

沸水

60℃

5

斐林试剂

2ml

2ml

2ml

6

温度条件

煮沸1分钟

煮沸1分钟

煮沸1分钟

7

实验条件

引导学生分析:以上设计是否有错误?

引导学生回答,得出结论:以上设计有PH值和温度两个变量,不符合单一变量原则。4)教师指导,调整设计

除了注意实验设计三原则外,还要注意实验的顺序,如果有时间,实验组可等梯度多做几组,得出的结果更准确。

序号

项目

试管

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

淀粉溶液(ml)

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

温度℃

10

20

30

40

50

60

70

80

90

3

α-淀粉酶

2ml

2ml

2ml

2ml

2ml

2ml

2ml

2ml

2ml

4

碘液(滴)

1

1

1

1

1

1

1

1

1

5

实验现象

6

调节温度

上升

下降

7

实验现象

(建议:也可使用唾液淀粉酶或过氧化氢酶做此实验)

序号

项目

试管

1

2

3

4

5

1

α-淀粉酶

1ml

1ml

1ml

1ml

1ml

2

PH值

5

6

7

8

9

3

可溶性淀粉溶液

2ml

2ml

2ml

2ml

2ml

4

60℃水中(min)

5

5

5

5

5

5

斐林试剂(ml)

2

2

2

2

2

6

温度条件和保持时间

沸水

1min

沸水

1min

沸水

1min

沸水

1min

沸水

1min

7

实验现象(建议:也可使用唾液淀粉酶或过氧化氢酶做此实验,但要注意它们的最适温度)

5)动手实验检验结果

让学生参与到科学研究中,引导学生运用所学知识亲自动手实验,尝试解决问题,实现“感性思维-理性思维-具体思维”的飞跃。

以下是学生在动手实验中发现的新问题:

例1:有一组同学在做温度对酶活性的影响时,第一步先放了淀粉酶,在调节了温度后才放淀粉,发现实验结果和预期的不一样。

例2:有一组同学在做PH值对酶活性的影响时,用碘液代替斐林试剂进行检验,发现结果不同。

老师针对实验出现的新问题引导学生一起分析解决

6)交流成果,总结提高

学生交流成果,体验探究成功与失败;学生评价各组研究成果;回忆酶的各知识点;带着更多的问题走出教室,参与到研究性学习中。2、教学方法:进行启发式、讨论式和探究式教学,引导学生主动参与教学过程,激发他们的独立思考和创新意识,发展他们的兴趣、爱好和特长。3、教学媒体的选择与运用:CAI课件、网络、实验室4、教学流程

交流结果总结提高

5、

教师

多种媒体技术

网络查找感性认识

贴近生活激趣导入

设计实验探索问题

教师指导调整设计

动手实验检验结果

学生

学生

板书设计

二、酶的特性

(1)酶具有高效性

1、酶的特性(2)酶具有专一性温度影响酶的活性

(3)酶的作用条件较温和

PH值影响酶的活性

(1)单因子变量原则

2、对照性实验设计三原则(2)等量原则

(3)对照性原则(五)、说教学评价:本节课的重点是酶的催化作用受温度、PH值的影响。所以我在处理这一内容时,通过引导学生自主地调查、设计实验、动手实验、观察、探讨等探究过程获得结论,提高了学生的学习兴趣,获得了意想不到的效果,既培养了学生发现、提出、解决问题的能力,又培养了学生的创造力。二、说教学反思:在教学过程中,特别是学生动手实验时,学生提出了很多新的问题,这些问题有一些是我在课前没能预见到的,作为一名年轻教师我深知自己知识深度与知识面不足,特别是生物知识与各学科间联系的知识还不够,在今后的教学过程中还要加强学习不断充实自我。

高一生物《酶的特性》教案分析


高一生物《酶的特性》教案分析

1.知识目标:说明酶在细胞代谢中的特性。

2.能力目标:进行有关实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量变化以及设置对照组。

3.情感态度价值观:养成勇于质疑、自主探究、合作学习的科学探究精神;培养学生关注社会科技发展和学以致用的意识。

1.教学重点:说明酶的特性。

2.难点:酶的特性探究、实验中控制变量的科学方法。

探究式教学法,讲授法,演示法。

1课时

让学生观看视频:“生物酶牙膏”的广告,并展示课前找到的生活中所用的加酶产品。教师总结导入新课:酶已悄悄融入到我们的日常生活中,它的应用如此广泛肯定跟其特性有密切联系。那么它究竟有什么特性呢?让我们来一起研究吧。

(一)酶具有高效性

教师:引导学生回忆“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验,从这个实验你可以得出什么结论?

学生:过氧化氢酶的催化效率比Fe3+高许多,说明酶具有高效性。

教师:大量的实验数据表明,酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍;正是因为酶的这一特性才使其在生产中得到广泛应用:如在洗衣粉中加入0.2%-0.5%的酶制成合成洗涤剂——加酶洗衣粉,其去污能力大大增强。

设疑:酶还有什么特点呢?

(二)酶具有专一性

教师出示资料:

无机催化剂催化的化学反应的范围比较广,比如酸既能催化蛋白质的水解,也能催化脂肪水解,还能催化淀粉的水解;

多酶片是消化酶制剂,常用于治疗消化不良症,每片含胃蛋白酶不得少于48单位,含胰蛋白酶不得少于160单位,含胰淀粉酶不得少于1900单位,含胰脂肪酶不得少于200单位。

学生阅读后,讨论回答:

为什么许多加酶产品中的酶有多种类型?这说明酶还有什么特性?

学生:酶还具有专一性。

教师:专一性的具体含义是什么?

学生:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

教师肯定学生的回答,并举例解释酶的专一性。

知识应用:小方早晨起来发现昨晚塞进牙缝里的瘦肉丝依然存在,为什么瘦肉丝还没被分解呢?

学生:……。

教师进一步设疑:许多无机催化剂能在高温、高压、强酸或者强碱条件下催化化学反应,酶起催化作用需要怎样的条件呢?引入探究课题:“影响酶活性的条件”,酶活性就是指酶对化学反应的催化效率。

(三)酶的作用条件较温和

由学生阅读加酶洗衣粉背面的使用说明:用温水浸泡后洗涤效果更佳。

教师:通过这个现象,你能提出什么问题?

学生:温度会影响酶的活性吗?

教师:请根据所学知识作出假设。

学生:酶的活性可能受温度的影响。

教师:如何检验做出的假设是否正确呢?

学生:设计实验进行检验。

教师:大家说的很对。接下来就请大家分组讨论,设计该实验方案的。

用幻灯片展示实验材料及用具,让学生6-8人为一组,根据实验材料及用具讨论详细实验方案并将讨论的结果记录下来。期间教师可根据学生的实际情况给予适当提示:该实验中的自变量是什么?如何控制?因变量是什么?如何检测?

讨论结束后教师可选择其中有典型错误的实验方案分析,引导学生讨论、质疑并寻找错误,最终完善该实验方案。

请学生根据此实验结论尝试构建数学模型:绘制温度影响酶的活性函数曲线,并用语言来描述温度变化与酶活性的关系。

知识应用:水果、蔬菜在冰箱中保鲜的原理是什么?

学生:……。

教师出示资料:

经测定,唾液的pH为6.2—7.4,胃液的pH为0.9—1.5,小肠液的pH为7.6。

口腔温度和体温差不多,那么当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后,唾液淀粉酶还具有催化淀粉分解的功能吗?胃中的蛋白酶随食糜进入小肠后还具有催化功能吗?

由学生做出猜想后,教师引导学生把问题转换成“pH能不能影响到酶的活性”。请大家在课下设计“pH对酶活性影响”的实验方案,并去实验室按照预定的方案进行实验。

通过理论分析及实验的预期结果,我们知道了酶的催化作用一般要在温和的条件下进行,这就是酶的第三个特性:酶的作用条件较温和。

总结:

今天我们主要学习了酶的三个特性:高效性、专一性及酶的作用条件较温和,同时还一起设计了“温度对酶活性的影响”的实验方案。在实验设计中一定要控制好变量,避免无关因素对实验结果造成干扰,这样才能得出正确的结果及结论。

酶的特性

一、高效性

二、专一性

三、酶的作用条件温和

小明刚放学回家,就看见奶奶拿着一袋洗衣粉往洗衣盆中倒了许多,然后拿着一暖瓶开水倒入盆中,盆中立刻起了许多泡沫。“您这是干吗?”“我给你洗洗你那个羊毛衫。”小明一看水盆旁边放着“雕牌加酶洗衣粉”。

你觉得小明奶奶的做法对吗?你想对她说些什么?

第1节降低化学反应活化能的酶


作为杰出的教学工作者,能够保证教课的顺利开展,作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。所以你在写高中教案时要注意些什么呢?小编经过搜集和处理,为您提供第1节降低化学反应活化能的酶,大家不妨来参考。希望您能喜欢!

第1节降低化学反应活化能的酶

一、教学目标

1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。

2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,认同科学是在不断的探索和争论中前进的。

3.进行有关的实验和探究,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。

二、教学重点和难点

1.教学重点

酶的作用、本质和特性。

2.教学难点

(1)酶降低化学反应活化能的原理。

(2)控制变量的科学方法。

三、教学策略

从教材提供的问题探讨──斯帕兰札尼研究鹰的消化作用进入学习情境,是有趣的,并能和学生已有经验──对消化酶的了解结合起来。

要先提出细胞代谢的概念,细胞代谢是课标明确提出的一级主题,细胞代谢过程离不开降低化学反应活化能的酶。

学生对酶的认识有限但对催化剂的作用比较熟悉,教学中可以利用学生对无机催化剂的知识基础作为切入点,引导学生进入新课学习。可以介绍几种无机催化剂的作用,让学生说出无机催化剂催化的特点和条件,然后让学生思考生命活动是一系列的化学反应,这些化学反应发生的环境条件是什么?学生比较容易想到细胞内的环境是一个常温常压的状态,在这种环境状态下发生的化学反应,应该有适合的生物催化剂──酶,由此引入酶的学习。

既然学生们知道无机催化剂的作用,就让学生通过比较实验来认识酶的催化作用以及与无机催化剂的差别。教师可以给学生一些具体数字,加深学生的印象,在做实验时感悟酶作为催化剂的突出特点──高效。

质量分数为20%的

新鲜肝脏研磨液

1滴

质量分数为3.5%的

氯化铁溶液

1滴

生物催化剂:过氧化氢酶所含酶的相对数量:1

无机催化剂:Fe3+

Fe3+的相对数量:25万

教师在安排学生做实验时要注意学生对实验的理解,落实好本节课的目标。本节课的实验需要设置实验组和对照组,建议教师利用直观的手段(绘图或电子幻灯等)将实验的装置特别是实验组和对照组的装置分别向学生展示,以增加学生实验操作和讨论的效率。

本节课大约需要2~3课时完成。其中酶的作用和本质需约1~2课时,酶的特性需要1课时。

关于酶的概念,课程标准要求层次为理解,这就意味着学生能够对酶的概念进行阐述、解释。这就需要教师在将酶的概念阐述清楚的基础之上,通过实验和生活生产实践中的实例让学生体会酶的概念,落实课标的要求。

本节课的标题是“降低化学反应活化能的酶”,针对这一定语,教师可以问问学生对“降低化学反应活化能”有什么认识,教师要充分利用教材上形象、直观的图片和文字说明,让学生明确催化剂可以降低化学反应的活化能,而且与无机催化剂相比较,生物催化剂酶有突出的优越性。

然后让学生带着问题进入本节课的实验。在实验前教师可以搜集一些数据列在黑板上,如下表。

表12在20℃测得的过氧化氢分解的活化能

条件

活化能/kJ·mol-1

没有催化剂催化

用胶态铂催化

用过氧化氢酶催化

75

54

29

在介绍酶的本质时,教材上的资料分析很重要,充分利用资料中酶的发现历史有助于学生加深对酶本质的认识。在资料分析的教学中,教师可以让学生自己阅读资料,但这必须建立在教师精心设置的问题之后,要尽量避免在课堂教学中学生漫无目的、无针对性地阅读。教师也可以利用教材上的资料精心设计教学,带领学生回顾酶的发现历史,挖掘科学家从生活现象中发现问题、不断探究、不断进行实验,最终揭示酶的本质的探索历程,帮助学生理解绝大多数酶是蛋白质的事实。

在学习酶的特性时,学生对于酶已经有了一定的认识基础了,在这个基础上让学生判断酶作为生物催化剂催化化学反应时应具备哪些特点。这里需要提醒学生的是,绝大多数的酶是蛋白质,从蛋白质的特性上去思考酶的特性。通过前面的实验,学生已经对酶的催化效率有了感性认识,让学生接着思考酶催化反应是否应在其分子结构上有特定的活性部位,而这个活性部位恰恰就是酶具有专一性的原因。酶与底物之间具有锁匙关系,一种酶只能催化一种或一类化学反应,这种高度的专一性保证了生命活动有条不紊地进行。

在学习影响酶活性的条件时,教师要重视教材上提供的探究活动,要让学生亲自获得酶的活性受到温度和酸碱度影响的实验证据,还可以通过定量化的探究实验认识酶活性的范围,当然,这是较高层次的要求。

四、答案和提示

(一)问题探讨

1.这个实验要解决的问题是:鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学性消化?

2.是胃内的化学物质将肉块分解了。

3.提示:收集胃内的化学物质,看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。

(二)实验

1.2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率。

2.不能。

3.说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。

4.4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行,只有酶能够满足这样的要求,所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。

(三)资料分析

1.巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的,但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的;李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的,但是认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。

2.提示:巴斯德是微生物学家,特别强调生物体或细胞的作用;李比希是化学家,倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上,使科学研究更加有的放矢。

3.毕希纳的实验说明,酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样。

4.萨姆纳历时9年用正确的科学方法,坚持不懈、百折不挠的科学精神,将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。

(四)旁栏思考题

绝大多数酶是蛋白质,强酸、强碱、高温等剧烈条件都会影响到蛋白质的结构,所以酶比较“娇气”。

(五)第一小节练习

基础题

1.巴斯德:发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用。

李比希:引起发酵的是细胞中的某些物质,但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。

毕希纳:酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样。

萨姆纳:酶是蛋白质。

2.提示:(1)细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学反应需要高效率地进行,酶的催化效率比无机催化剂高得多。

(2)细胞内的化学反应需要在常温、常压、酸碱度适中等温和条件下进行,无机催化剂常常需要辅助以高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件才能有较高的催化效率。

3.D。

拓展题

1.提示:可用第2章中学过的鉴定蛋白质的方法。在萨姆纳之前,之所以很难鉴定酶的本质,主要是因为细胞中酶的提取和纯化非常困难。

2.提示:(1)如四膜虫的rRNA前体具有催化活性。(2)目前已有发现具催化活性的DNA的报道。

(六)第二小节练习

基础题

1.B。2.B。

3.提示:这个模型中A代表某类酶,B代表反应底物,C和D代表反应产物。这个模型的含义是:酶A与底物B专一性结合,催化反应的发生,产生了产物C和D。这个模型揭示了酶的专一性。

拓展题

1.(1)A点:随着反应底物浓度的增加,反应速率加快。B点:反应速率在此时达到最高。C点:反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高,维持在相对稳定的水平。

(2)如果A点时温度升高10℃,曲线上升的幅度变小。因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化。温度高于或低于最适温度,反应速率都会变慢。

(3)该曲线表明,B点的反应底物的浓度足够大,是酶的数量限制了反应速率的提高,这时加入少量的酶,会使反应速率加快(图略)。

五、参考资料

1.什么是活化能?

在一个化学反应体系中,反应开始时,反应物分子的平均能量水平较低,为“初态”。在反应的任何一瞬间反应物中都有一部分分子具有了比初态更高一些的能量,高出的这一部分能量称为“活化能”。活化能的定义是,在一定温度下一摩尔底物全部进入活化态所需要的自由能,单位是焦/摩尔,单位符号是J/mol。

2.酶催化作用的特点

生物体内的各种化学反应,几乎都是由酶催化的。酶所催化的反应叫酶促反应。酶促反应中被酶作用的物质叫做底物。经反应生成的物质叫做产物。酶作为生物催化剂,与一般催化剂有相同之处,也有其自身的特点。

相同点:(1)改变化学反应速率,本身不被消耗;(2)只能催化热力学允许进行的反应;(3)加快化学反应速率,缩短达到平衡时间,但不改变平衡点;(4)降低活化能,使速率加快。

不同点:(1)高效性,指催化效率很高,使得反应速率很快;(2)专一性,任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合物,这就是酶对底物的专一性;(3)多样性,指生物体内具有种类繁多的酶;(4)易变性,由于大多数酶是蛋白质,因而会被高温、强酸、强碱等破坏;(5)反应条件的温和性,酶促反应在常温、常压、生理pH条件下进行;(6)酶的催化活性受到调节、控制;(7)有些酶的催化活性与辅因子有关。

3.酶的化学本质及其组成

酶的化学本质除了具有催化活性的RNA之外几乎都是蛋白质。但是,不能说所有的蛋白质都是酶,只是具有催化作用的蛋白质,才称为酶。

证明酶的化学本质是蛋白质的证据有以下几条。

(1)酶经酸碱水解后的最终产物是氨基酸,酶能被蛋白酶水解而失活。

(2)酶是具有空间结构的生物大分子,凡使蛋白质变性的因素都可使酶变性失活。

(3)酶是两性电解质,在不同pH值下呈现不同的离子状态,在电场中向某一电极泳动,各自具有特定的等电点。

(4)酶和蛋白质一样,具有不能通过半透膜等胶体性质。

(5)酶也有蛋白质所具有的化学呈色反应。

(6)与蛋白质的分子量相似,结构相似。

(7)在物理、化学因素作用下,也可变性沉淀。

(8)做元素分析,与蛋白质的元素含量相似,可以用氨基酸人工合成。

按照酶的化学组成可以将酶分为以下两类。

(1)单纯蛋白质酶有些酶只是多肽链,除了氨基酸不含任何其他化学物质,也就是说有些酶是单纯蛋白质,如胰脏的核糖核酸酶、淀粉酶等。

(2)结合蛋白质酶有些酶除了蛋白质外,还含有一些对热稳定的非蛋白质类小分子物质或金属离子,即由蛋白质部分和非蛋白质部分组成。结合蛋白质酶的蛋白质部分称为脱辅酶,非蛋白质部分称为辅因子。脱辅酶与辅因子结合后所形成的复合物称为“全酶”,即全酶=脱辅酶+辅因子。在酶催化时,一定要有脱辅酶和辅因子同时存在才起作用,二者各自单独存在时,均无催化作用。脱辅酶部分决定酶催化的专一性,辅酶(辅基)在酶催化中通常是起着电子、原子或某些化学基团的传递作用,大部分辅酶是维生素或维生素的衍生物。

4.酶的简单分类

国际酶学委员会(I.E.C)规定,按酶促反应的性质,可把酶分成六大类。

(1)氧化还原酶类指催化氧化还原反应的酶类,又可分为氧化酶和脱氢酶两类,如乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶等。

(2)转移酶类指催化化合物某些基团的转移,即将一种分子上的某一基团转移到另一种分子上的酶类,如转甲基酶、转氨酶、己糖激酶、磷酸化酶等。

(3)水解酶类指催化底物发生水解反应的酶类,如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、磷酸酶等。

(4)裂合酶类指催化从底物移去一个基团而形成双键的反应及其逆反应的酶类,如柠檬酸合成酶、醛缩酶等。

(5)异构酶类指催化各种同分异构体之间相互转化的酶类,如磷酸丙糖异构酶、消旋酶等。

(6)连接酶类指催化两分子底物合成为一分子化合物,同时还必须偶联有ATP的磷酸键断裂的酶类,如谷氨酰胺合成酶、氨基酸—tRNA连接酶等。

5.酶的作用机理

酶催化反应的某些独特性质为许多酶促反应所共有,可概括如下。

(1)酶反应可分为两类,一类反应仅仅涉及到电子的转移,另一类反应涉及到电子和质子两者或者其他基团的转移,大部分反应属于第二类。

(2)酶的催化作用是由氨基酸侧链上的功能基团和辅酶为媒介的。

(3)酶催化反应的最适pH范围通常是狭小的。

(4)与底物相比较,酶分子很大,而活性部位通常只比底物稍大一些。这是因为在大多数情况下,只有活性部位围着底物。此外,一个巨大的酶结构对稳定活性部位的构象是必要的。

(5)酶除了具有进行催化反应所必需的活性基团外,还有别的特性,使酶促反应的进行更有利,并使更复杂的多底物反应按一定途径进行,这些已超过了较简单的催化剂的范畴。酶的复杂的折叠结构使这些作用成为可能。

6.影响酶作用的因素

酶的催化活性的强弱以单位时间(每分)内底物减少量或产物生成量来表示。研究某一因素对酶促反应速率的影响时,应在保持其他因素不变的情况下,单独改变研究的因素。

影响酶促反应的因素常有:酶的浓度、底物浓度、pH值、温度、抑制剂、激活剂等。其变化规律有以下特点。

(1)酶浓度对酶促反应的影响在底物足够,其他条件固定的条件下,反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时,酶促反应的速率与酶浓度成正比。

(2)底物浓度对酶促反应的影响在底物浓度较低时,反应速率随底物浓度增加而加快,反应速率与底物浓度近乎成正比;在底物浓度较高时,底物浓度增加,反应速率也随之加快,但不显著;当底物浓度很大,且达到一定限度时,反应速率就达到一个最大值,此时即使再增加底物浓度,反应速率几乎不再改变。

(3)pH对酶促反应的影响每一种酶只能在一定限度的pH范围内才表现活性,超过这个范围酶就会失去活性。在一定条件下,每一种酶在某一个pH时活力最大,这个pH称为这种酶的最适pH。

(4)温度对酶促反应的影响酶促反应在一定温度范围内反应速率随温度的升高而加快;但当温度升高到一定限度时,酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高而下降。在一定条件下,每一种酶在某一温度时活力最大,这个温度称为这种酶的最适温度。

(5)激活剂对酶促反应的影响激活剂可以提高酶活性,但不是酶活性所必需的。激活剂大致分两类:无机离子和小分子化合物。

(6)抑制剂对酶促反应的影响抑制剂使酶活性下降,但不使酶变性。抑制剂作用机制分两种:可逆的抑制作用和不可逆的抑制作用。

7.酶研究的历史与现状

新陈代谢是生命活动的基础,是生命活动最重要的特征。而构成新陈代谢的许多复杂而有规律的物质变化和能量变化,都是在酶催化下进行的。生物的生长发育、繁殖、遗传、运动、神经传导等生命活动都与酶的催化过程紧密相关,可以说,没有酶的参加,生命活动一刻也不能进行。因此,从酶作用的分子水平上研究生命活动的本质及其规律无疑是十分重要的。

人们对酶的认识起源于生产和生活实践。我国人民在八千年以前就开始利用酶。约公元前21世纪夏禹时代,人们就会酿酒。公元前12世纪周代已能制作饴糖和酱。2000多年前,春秋战国时期已知用曲治疗消化不良的疾病。凡此种种情况都说明,虽然我们祖先并不知道酶为何物,也无法了解其性质,但根据生产和生活经验的积累,已把酶利用到相当广泛的程度。西方国家19世纪对酿酒发酵过程进行大量研究。1810年J.Gaylussac发现酵母可将糖类转化为酒精。1857年微生物学家Pasteur等人提出酒精发酵是酵母细胞活动的结果,他认为只有活的酵母才能进行发酵。Liebig反对这种观点,他认为发酵现象是由溶解于酵母溶液中的酶引起的。直到1897年,Buchner兄弟用石英砂磨碎酵母细胞,制备了不含酵母细胞的提取液,并证明此不含细胞的酵母提取液也能使糖类发酵,说明发酵与细胞的活动无关,发酵是酶在起作用,从而获得了1911年诺贝尔化学奖。1833年Payen和Persoz从麦芽的水抽提物中,用酒精沉淀得到了一种对热不稳定的物质,它可使淀粉水解为可溶性糖。他们把这种物质称为淀粉酶制剂,其意思是“分离”,表示可以从淀粉中分离出可溶性糖来。尽管当时它还是一个很粗的酶制剂,但由于他们采用了最简单的提纯方法,得到了一个无细胞制剂,并指出了它的催化特性和热不稳定性,涉及到酶的一些本质性问题,所以人们认为Payen和Persoz首先发现了酶。1878年Kuhne才给酶一个统一的名词,叫Enzyme,这个字来自希腊文,其意思是“在酵母中”。1835年至1837年,Berzelius提出了催化作用的概念,该概念的产生对酶学和化学的发展都是十分重要的。可见,对于酶的认识一开始就与它具有催化作用的能力联系在一起。1894年Fisher提出了酶与底物作用的“锁与钥匙”学说,用以解释酶作用的专一性。1903年Henri提出了酶与底物作用的中间复合物学说。1913年Michalis和Menten根据中间复合物学说,导出了米氏方程,对酶反应机制的研究是一个重要突破。1925年Briggs和Handane对米氏方程作了一个重要修正,提出了稳态学说。1926年美国化学家Sumner从刀豆提取出了脲酶并获得结晶,证明脲酶具有蛋白质性质。直到1930年至1936年间,Northrop和Kunitz得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶结晶,并用相应方法证实酶是一种蛋白质后,酶是蛋白质的属性才普遍被人们所接受,为此Sumner和Northrop于1949年共同获得诺贝尔化学奖。1963年,Hirs、Moore和Stein测定了RNaseA的氨基酸顺序。1965年Phillips首次用X射线衍射技术阐明了鸡蛋清溶菌酶的三维结构。1969年Merrifield等人工合成了具有酶活性的胰RNase。20世纪80年代初Cech和Altman分别发现了具有催化功能的RNA──核酶,这一发现打破了酶是蛋白质的传统观念,开辟了酶学研究的新领域,为此Cech和Altman于1989年共同获得诺贝尔化学奖。1986年Schultz与Lerner等人研制成功抗体酶,这一研究成果对酶学研究具有重要的理论意义和广泛的应用前景。Boyer等人阐明了ATP合成酶合成与分解ATP的分子机制,于1997年获得诺贝尔化学奖。近二十年来有不少酶的作用机制被阐明。随着DNA重组技术及聚合酶链式反应(PCR)技术的广泛应用,使酶结构与功能的研究进入新阶段。现已鉴定出4000多种酶,数百种酶已得到结晶,而且每年都有新酶发现。

近几十年来酶学研究得到很大的发展,提出了一些新理论和新概念。一方面在酶的分子水平上揭示酶和生命活动的关系,阐明酶在细胞代谢调节和分化过程中的作用,酶生物合成的遗传机制,酶的起源和酶的催化机制等方面取得进展;另一方面酶的应用研究得到迅速发展,酶工程已成为当代生物工程的重要支柱,酶的研究成果用来指导有关医学实践和工农业生产,也必将会给催化剂的设计,药物的设计,疾病的诊断、预防和治疗,农作物品种选育及病虫害的防治等提供理论依据和新思想、新概念。除了酶已普遍适用于食品、发酵、制革、纺织、日用化学及医学保健等方面,酶在生物工程、化学分析、生物传感器及环保方面的应用也日益广泛。

高一生物教案:《酶的特性》教学设计


高一生物教案:《酶的特性》教学设计

一、教材地位和作用

本节课主要讲述酶在生物新陈代谢中的重要作用及其生理特性,教材对酶的本质和特性作了重点介绍。本章本节课内容是高二生物教材的重难点内容。自然界中的一切生命现象皆与酶的活动有关。在本章节中通过探索验证酶的特性的教学过程,培养学生建立科学的思维方法和研究精神。

二、教学目标

1.知识目标

(1)说明酶在细胞代谢中的特性。

(2)进行有关实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量变化以及设置对照组和重复实验。

2.能力目标

(1) 通过学生主动参与科学探究的虚拟实验活动,使学生掌握科学探究的程序和方法,培养学生创造性思维能力和动手实践的能力。

(2)通过以小组为单位的学习,使学生学会与人交流和合作的能力

3.情感态度价值观

通过对酶的生物活性及其特性的探究性学习,培养学生崇尚科学的态度和实事求是的精神。培养学生知难而进、锲而不舍的顽强的意志品质和勇于探索未知世界、勇于创新的精神。

三、教学重点、难点

1.教学重点

酶的作用、本质和特性

2.教学难点

酶的特性探究、控制变量的科学方法

四、媒体运用

本课使用的媒体主要为电脑投影和实验室仪器。本课的重难点都在于如何使学生掌握实验的原理,实验的操作过程。由于人的认知规律是由感性到理性的,所以本课插入了大量的图片,图表和实验过程的动画软件。酶的第一个特性使用动画直观的显示实验过程,引导学生解决实验中的问题。而第二个特性则应用了模拟实验过程的方法,放手让学生在第一个实验的理论基础上自己设计实验过程和进行实验软件操作。通过小组讨论,全班参与实验操作的评价等方法,让学生加深对实验过程的了解,学以致用。第三个特性则让学生在第一、第二个实验的基础上自行在实验室进行实验的设计和操作,并得出相应的实验结果和实验结论。

五、教学方法和手段

(1)探究式教学法:在教师的指导下,学生主动参与酶的特性的讨论探究活动,亲身体会科学发现过程,领悟科学研究方法。

(2)多媒体辅助教学法:利用多媒体技术,把酶的特性探究实验演示出来,帮助学生形成正确、系统的知识结构。

(3)模拟实验操作法:学生利用计算机,进行模拟的实验操作过程,把本小组设计的实验方案通过计算机呈现,并对结果进行分析。

六、具体的教学过程

(1)引导探究:酶和无机的催化剂相比有什么特殊之处?(2 min)

(2)观看实验动画,回忆实验内容:比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率(2 min)

(3)学生分组讨论

a.为什么实验中要选用新鲜的肝脏?

b.为什么要把肝脏研磨碎?

c.实验中加入对比组会否更好?如果会,应如何设置对比组?(8 min)

教师注意引导学生想到“酶具有生物活性”这一概念,并鼓励学生积极思考、尝试设计对比实验组,让学生在学习的过程中理解实验的方法及设计过程是多样的。

(4)提出问题:既然实验的方法可以是多种多样的,请同学们思考:如何运用以下的实验材料及器材验证酶的专一性?(组织学生进行小组讨论)(3 min)

(5)小组对实验设计方案的讨论包括以下几个方面:(25 min)

a.研究目的

b.作出假设

c.实验过程:实验器材选取、实验步骤、现象的观察与分析、结论

d.表达与交流(讨论组的小组长上台发言,接受其他小组同学的提问;进行实验方案的修改,选出代表进行模拟实验操作。)

教师对小组的探究讨论活动给予鼓励评价,接着引导学生继续深入探讨:小组代表的操作使我们对酶的专一性有了较深的理解,但是我们还需要进一步学习探讨酶的一些其他的特性。

(6)在前一实验的基础上,布置学生利用课余时间小组制定检测酶的作用条件的实验方案。在开展实验前各小组进行实验设计方案的汇报。最后让学生运用实验仪器和药品,设计实验探索酶的作用条件,并用图表表示相应的实验结果。(30 min)

(7)多媒体展示酶需要适宜的条件:为弥补学生自主学习的不足,教师要使用多媒体课件帮助学生对知识进行归纳整理,使学生对知识有一个全面、系统、准确的了解,在头脑中形成系统的知识结构。(10 min)

七、教学反思

1.这节课是根据新课程标准“培养学生科学素养,倡导探究性学习”而设计的。笔者在本节课中设计了三个不同方式、不同程度的探究实验,一个是实验录像的观察,另一个是利用课件模拟酶的专一性实验,第三个是实际的实验探究。第二、第三个实验是在学生已掌握的实验一的方法后,在进一步的思考与讨论中开展的。目的是做到既关注知识结论,更关注知识的发生和发展过程,突出学生学习的主体地位。

2.酶的专一性和酶所需的作用条件实验的设计比较灵活,需要和物质鉴定实验相结合,难度较大,宜以课题小组的形式进行讨论。另外,由于受仪器设备的限制,对于酶的催化作用的原理不宜探究过深。

3.新课标的理念,在于突出发现的过程,学习的过程,发挥学生的主观能动性,调动学生的思维能力。而通过重现和虚拟手段模拟生命现象,是生物科学的一种重要研究方法。在本节课中,通过虚拟实验操作模拟酶的专一性实验验证过程,把抽象复杂的生命现象,转化为直观具体、肉眼可见的过程,既有利于学生理解掌握,同时也培养了学生的动手实践能力和与人合作交流的能力。