范文一:探究温度对酶活性影响的实验设计
探究温度对酶活性影响的实验设计
龙岩长汀一中 曾宪琰
1 实验设计理念
由于在第一课时学生已经学习了酶的发现和酶的概念以及酶的特性,在此基础上,教师引导学生设计实验,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。这样的实验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法和研究方法,提高学生的实验设计探究能力和科学素养。
2 实验目标
2.1 知识目标 理解温度对酶影响的实质。
2.2 能力目标 ①通过探究温度对酶活性影响的因素,发展学生的科学探究能力;②培养学生观察、分析问题,解决问题的能力;③培养学生实验操作能力;④提高学生收集资料和语言表达能力。
2.3 情感目标 ①通过探究温度对酶活性影响的因素,培养学生的探索精神、创新精神和合作精神;②培养学生实事求是和严谨的科学态度;③激发学生对生物科学的兴趣和热爱,培养学生理论联系实际。
3 课前准备
3.1 实验材料用具的准备 ①质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液;②质量分数为3%的可容性淀粉溶液;③热水,蒸馏水,冰块,碘液,菲林试剂。④试管,量筒,大烧杯,小烧杯,滴管,试管架,酒精灯,三脚架,石棉网,温度计,火柴。
3.2 寻找资料 请同学上网或上图书馆找资料,内容为:除温度外还有哪些条件影响酶的活性?酶与社会的联系,酶与人类生活的关系,酶的活性与动物体内环境的相对稳定有什么关系。
4 实验过程
4.1 设置探究情景,提出探究课题 教师设置探究情景:生活中的加酶洗衣粉的包装袋上,往往注明这种洗衣粉的适用温度范围,从而联想温度是否影响酶的活性,提出探究课题:设计一个探究温度影响淀粉酶活性的实验。
4.2 介绍科学探究的方法,引导学生设计探究实验方案 因为我校学生的实验动手能力差,平时课上又很少进行探究实验,所以教师明确地把科学探究的步骤告诉学生:提出问题→作出假设→设计实验→实验探究→阐述和交流实验结果与结论。有利于学生按照正确的研究的思路去分析和解决问题,使学生更好地学习科学方法。教师引导学生根据课题进行思
考,对于温度影响酶的活性的课题,应设定哪几个温度?怎样将不同溶液的温度分别调到设定的数值等?设计实验方案并绘制数据记录表。
教师应该介绍对照实验的方法,即研究某一因素(如温度)对某一特定反应(或事物)的影响时,要在其他因素相同的条件下进行,观察该因素的不同情况(如不同的温度)对特定反应(或事物)的影响,以便对实验结果进行科学的分析。
4.3 学生分组讨论、设计实验方案 学生在讨论、设计实验方案时,教师要进行指导。各小组完成设计方案后,教师组织全班进行交流。
4.4学生分组实验,学生根据实验方案进行实验,观察和记录实验现象,得出结论。
4.5表达和交流①与其他小组交流探究的过程和结论,以及提出新的问题;②听取其他小组的质询,进行必要的答辩、反思等。
5 形成实验报告
附:某小组的实验步骤及数据记录表:
实验步骤
1、 取6支洁净的试管,分别编号为:A、A′;B、B′;C、C′号,向A、B、C号试管分别注入 1mL新鲜的唾液淀粉酶溶液,向A′、B′、C′号试管加入1mL可溶性淀粉溶液;
2、将A和A′号试管放置于冰块中;B和B′号试管放置于37度左右的的温水中;C和C′号试管放置于100度左右的热水中;维持各自温度5分钟;
3、分别将同温度下的淀粉溶液注入淀粉酶溶液中(即如A′号试管注入到A号试管中)摇匀后,维持各自的温度5分钟;
4、在3支试管中各滴入1滴碘液,摇匀;
5、观察并记录颜色变化。
预期实验现象:
A号试管加碘后出现蓝色,原因:低温抑制酶的活性,淀粉水解受阻;B号试管加碘后不出现蓝色,原因:37℃为唾液淀粉酶最适合温度,此时酶的活性最高,淀粉被水解;C号试管加碘后出现蓝色,原因:高温破坏酶的活性,淀粉酶无法分解淀粉。
实验结论:
酶活性的发挥需要最适宜的温度,温度过高或过低都影响酶的活性。唾液淀粉酶的最适温度为37℃。
范文二:探究温度对酶活性影响的实验设计
探究温度对酶活性影响的实验设计
遵义县团溪中学 黄定梅
“新陈代谢与酶”是高中生物学的一个重要内容,学生必须通过实验探究酶的活性及其特征,为此,我先后尝试用唾液淀粉酶催化淀粉水解,过氧化氢酶催化H2O2分解来研究温度和PH值对酶活性的影响,但实验效果不佳,于是我对此实验作了改进,取得了良好的实验效果,其具体实验方案如下:
一、实验目的
1、学会探索影响酶活性因素的方法。
2、探索a—淀粉酶不同温度下催化淀粉水解的情况。 二、实验原理
淀粉遇碘后,形成蓝紫色复合物,a—淀粉酶可以催化淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖,麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色。
三、实验材料和用具
试管12支,试管刷1把,试管架1个,刻度吸管2支,恒温水浴箱2台(水温分别保持在60℃、100℃)、塑料烧杯1个(冻冰),铅笔1支,1%淀粉溶液,0.1%a—淀粉酶溶液,卢戈氏碘液,蒸馏水。
四、实验准备
1、实验前教师应配制好1%淀粉溶液和0.1%的a—淀粉酶溶液,卢戈氏碘液。 2、课前90min,打开2个温水浴箱,并调好温度。 五、实验步骤和实验记录
六、实验结论:
在不同温度下,a-淀粉酶的活性不同,低于最适温度,a-淀粉酶的活性没有全部释放,高于最适温度a-淀粉酶的活性随着温度的升高而消失。从以上实验表格可知,在2℃时,a-淀粉酶的活性最低,几乎没有活性,在60℃时,a-淀粉酶的活性最高,即60℃为最适温度,在96℃时,a-淀粉酶活性完全丧失。
七、说明:
1)对照组均为深蓝色,实验组中冰水组颜色为深棕色,60℃时为黄色,100℃时为深蓝色。
2)水浴箱水温100℃时,敞开盖后只能维持96℃。所以测定的是96℃下酶的活性,但也可以观察到明显现象。
3)水浴锅要保持水温60℃时,应设定在61℃,敞开盖时的实际温度为60.1℃左右。
范文三:8实验设计探究影响酶活性的条件
实验设计8“影响酶活性的条件”的实验探究
目的要求:通过比较过氧化氢在不同温度和PH值条件下分解的快慢,了解过氧化氢酶起作用
的外部条件
实验材料:唾液淀粉酶溶液、新鲜的质量分数为20%的肝脏(如猪肝、鸡肝)研磨液。
新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液,质量分数为3%的可溶性淀粉溶液。 量筒、试管、滴管、试管架、火柴、酒精灯、试管夹、小烧杯、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计、PH试纸
实验原理:通过不同温度、PH值下酶催化相应物质反应的快慢的对比试验,来说明酶活性的
最适条件。
探究一:温度影响酶的活性
酶的选择; 反应试剂的选择 鉴定试剂的选择
鉴定原理: 变量控制:自变量 因变量 方法步骤:按照表格中的步骤完成下面实验操作并记录实验结果
实验结论:
探究二:pH对酶活性的影响
酶的选择; 反应试剂的选择 鉴定试剂的选择
鉴定原理: 变量控制:自变量 因变量 方法步骤:
实验结论: 。 说明?????????????????????????????????????? 在设计酶需要适宜的温度和pH的实验中,每一组实验都必须事先将底物、酶液分别处理到各自所需要控制的温度和pH,使反应一开始便达到预设温度和pH,减小实验误差。
范文四:《探究影响酶活性的条件》实验设计
《探究影响酶活性的条件》实验设计
一、设计思路:
创设情境,利用多媒体展示普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗衣效果。普通洗衣粉不易清除衣物上的奶渍、血渍,但加酶洗衣粉可以。加酶洗衣粉包装袋上印有的用法就有这样一条:洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内一段时间,使用温水效果最佳,切勿用60?以上的热水。如果我们洗衣服时使用了0?的冷水或60?以上的热水,效果如何,再加入其它物质会不会有影响呢, 二、内容分析:
本实验是“降低化学反应活化能的酶”一节中的内容。上节课学习了酶的作用与本质。知道了酶大部分是蛋白质,外界条件变化会使蛋白质变性使酶失去活性。根据这一特性利用课余时间让每组学生设计实验,然后再按设计的方案分组进行实验,探究在酸性、碱性、高温、低温条件下对酶活性的影响,最后对实验结果进行分析讨论,由学生自己总结得出结论:温度和pH都对酶活性有显著的影响。
三、教学目标:
(一) 知识目标
1、学会控制自变量,观察和检测因变量的变化及设置对照实验和重复实验。
2、概述温度和pH影响酶的活性。
(二) 能力目标
1、学会用准确的语言阐述实验探究的过程和结果。
2、提高学生观察、分析、判断的思维能力,提高学生的实验操作能力和分享信息、
分享实验成果的能力。
(三) 情感态度与价值观目标
1、体验科学探究过程,领悟科学探究方法。
2、通过实验探究影响酶活性的条件,培养学生的探索精神、创新精神和合作精神。 四、教学重点:
1、学会控制自变量,观察和检测因变量的变化及设置对照实验和重复实验。
2、学会用准确的语言阐明实验探究的结果。
五、教学难点:
确定和控制对照实验中的自变量和无关变量,观察和检测因变量的变化。 六、教学方法:实验探究法、讨论法
七、材料与仪器:
质量分数为3%的可溶性淀粉溶液,质量分数为2%的α—淀粉酶溶液,新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液,体积分数为3%的过氧化氢溶液,碘液,5%的盐酸溶液,5%的NaOH溶液,蒸馏水,热水、冰块。
试管6只,量筒(5ml),大、小烧杯,滴管,试管夹,酒精灯,三脚架,石棉网,温度计,pH试纸,火柴。
八、教学流程图:
九、教学过程:
程序 教师组织与指导 学生活动 设计意图
利用多媒体展示普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗衣一同学阅读之后提从学生熟悉的效果。然后拿出加酶洗衣粉一袋,请位同学阅读出加酶洗衣粉的使生活情境入它使用的注意事项。 用要控制好温度。 创设情手,引导学生引导学生推测:温度对于洗衣粉里酶发挥它的作用 境导入思考影响酶活是有影响的。 学生思考回答。 新课 性的条件,激举例说明酶的活性就是酶的催化效率的高低。 学生认真倾听并理发学生进行探温度和pH对酶的活性究竟有何影响呢,今天我们解。 究的兴趣。 就通过实验来探究一下。
将学生分组,两小组探究温度对酶活性的影响,另了解自己所在小组通过对实验材
两组探究pH对酶活性的影响。 的探究内容。 料的选择了解
引导学生对酶材料进行选择。向学生展示α—淀粉学生根据前面所学确定和控制好
酶(工业用酶,适宜温度60?),还有新鲜的肝答出:过氧化氢酶。 变量对于设计分组和脏研磨液,提问:肝脏研磨液里主要包含那种酶, 实验的重要意选择材 学生回答:不合适。义。 料 问:如果选用过氧化氢酶来探究温度对酶的影响,因为高温会加速过
合适不合适, 氧化氢的分解。
教师:如果我们在实验中设置高温条件,温度不 学生讨论,温度过
仅会对酶的活性有影响,还会对化学反应的速率产高或者过低,pH过酸
生影响。建议用α—淀粉酶来探究温度对酶活性的或是过碱可能会对
影响,用过氧化氢酶来探究PH对酶活性的影响。 酶的活性有何影响,
做出假设。
设计实引导学生根据所选材料对要探究的问题做出假设。
验方案 做好材料选择。
请学生根据自己的设计,选择所用的试剂和仪器。
指出:控制好变量对于设计一个严谨的、可行性的 通过思考题的
实验来说非常重要。在大屏幕上展示下列问题供思观看大屏幕,了解要方式将实验中
考: 思考的问题。 自变量的确定
(1)你所设计实验的自变量是什么,如何控制, 和控制、因变
(2)实验的因变量是什么,如何对其进行检测, 量的确定和检
(3)无关变量有哪些,如何进行控制, 测重点提出,
请学生在认真思考和完成上述问题后,再设计实验 帮助学生理清
的具体步骤。 积极思考,小组讨实验设计思讨论实 论,为实验步骤的设路,把握对照验方案 给学生10分钟,各组讨论,设计实验步骤。 计做好备。 实验设计的基
本方法。
教师巡视,遇到有疑惑的地方给予点拨。
请两到三个组的同学展示各自的实验方案和步骤。
各组设计中的自变量及其控制方法,因变量的观察学生讨论,交流。
和检测方法。其他同学认真听,听完后,讨论。
在学生介绍时对好的地方给予肯定和鼓励,把出现
的问题及时指出并且纠正,如:?缺少对照实验组
(尤其是pH组设计时),没有对比实验,我们将
不能准确的判断自己的实验结果是否正确。?单一三个小组介绍完,全
(自)变量的确定,如探究温度对酶活性的影响时,班讨论并作出评价,
实验组和对照组酶所处的pH条件均应相同。?要不完善的地方进行
严格控制无关变量。?掌握因变量与自变量的对应补充。
关系。比如:是对底物控制温度还是对酶控制温
度,不同温度溶液混合会改变原有溶液的温度 分组 吗,?因变量指标的检验方法是否简便可行。最后 实验 指出,因为酶的量和底物的量会影响酶促反应的速
率,所以统一规定好实验中每种酶和反应物的加入
量。 通过展示,不
同组之间的比
通过上述讨论强调实验设计的基本原则。 较和讨论、相实验结 互的评价和补果的分在学生讨论、互评的基础上,总结出比较完善的实 充,充分发挥析和讨验设计,将实验过程展示如下: 学生进行探究论 探讨温度组的: 的主动性,培
?取六支洁净的试管,分别标号1,2,3,4,5和6。 学生加深对实验设养学生的探索
?向1,,号试管中各加入,,,α—淀粉酶溶计基本原则的理解。 精神、创新精
液,向,,,号试管中各加入,,,淀粉溶液。 神和合作神。
?将,号和,号试管放入,?冰水浴中,,号和,
号试管放入,,?水浴中,,号和,号试管放入,
,,?沸水浴中,均保温,分钟。
?分别将置于相同温度下的两支试管中的溶液混
合均匀,仍然分别在,?、,,?、,,,?条件
下保温,让混合液反应,分钟。
?将反应后的三支试管取出,分别加入等量碘液,
震荡摇匀,观察溶液颜色变化,是否变蓝及变蓝程
度,记录下来。
探讨pH组的:
?取六支洁净的试管,分别标号1,2,3,4,5和6。
?向1,,号试管中各加入,,,肝脏研磨液,向
,,,号试管中各加入,,,HO溶液。 22
?向,号和,号试管中各加入,滴5%的NaOH溶
液,向,号和,号试管中各加入,滴蒸馏水,向,
号和,号试管中各加入,滴5%的盐酸溶液,静置学生经过讨论,及时
,分钟。 发现本小组设计方
?分别将,号和,号、,号和,号、,号和,号试案的不足之处,加以
管中的溶液混合,震荡,观察混合后的三支试管中修改完善。
气泡产生的剧烈程度和气泡生成量的多少,记录。
每组学生分工协作,
开始实验(10分钟)。
请学生根据自己的实验方案,开始实验。 通过实验学生
展示动手操作
教师巡视、指导,提醒学生实验操作的规范性和安完成实验操作,将观能力,加强了
全性。 察到的实验现象记规范操作意
录在实验报告册上,识,并且体现
与预期结果进行比出团队分工合
较,得出结论。 作的精神。
请几个学生代表叙述并分析自己的实验现象。 通过对实验结
探究温度和pH的小果的分析讨
组代表描述自己组论,提高了学
的实验现象,与预期生分析问题的
结果加以比较,并作能力,解决问
出自我评价。 题的能力。
如果实验现象不明显,引导学生共同讨论分析、总
结原因。如:?试剂量取、混合等实验步骤操作是经过讨论,总结实验
否规范;?在先后取不同试剂时,量筒有无清洗干过程中的成功和不
净;?温度有没有达到要求。等等。 足。
学生得出:每种酶都
根据探究的结果,请学生得出探究的结论。 有发挥自己活性的 实验 最适温度和最适pH,学生通过分析结论 当温度过高或者过总结,能用准
低,酶的活性都会下确的语言描述
降,高温可以使酶永实验结果和结
久失活,pH过酸或者论。
是过碱,酶的活性也
指出:如果要用坐标曲线图的形式表示温度和pH都会下降。
值对酶活性影响的规律,需要做比较精确的定量实
验,用具体的数据来反应酶的活性高低,我们今天
的实验是定性无法做出,但我们可以了解科学家已
经通过定量实验做出的曲线的形态。
展示课本上的曲线图,并指导学生了解曲线的含
义。 学生了解曲线并且
理解曲线的含义。 十、板书设计
探究影响酶活性的条件
实验原理
实验重点:
1、学会控制自变量,观察和检测因变量的变化及设置对照实验和重复实验。
2、学会用准确的语言阐明实验探究的结果。
实验难点:确定和控制对照实验中的自变量和无关变量,观察和检测因变量的变化。 实验方法:探究法、讨论法
材料与仪器:(略)
实验流程图:(略)
实验过程: (略)
实验结论:每种酶都有发挥自己活性的最适温度和最适pH,当温度过高或者过低,酶的活性都会下降,高温可以使酶永久失活,过酸或者是过碱,酶的活性也会下降。 十一、教学反思
1、通过本次实验使学生充分体会什么是自变量、因变量、无关变量以及是对照实验,有利于引导学生学会确认和控制变量,有助于培养学生的科学探究能力。
2、本次实验注重科学探究的过程,在教师的引导下学生通过讨论完善了实验设计方案,实验过程规范操作,仔细观察实验现象,认真记录,充分体现了学生的主体性。
3.在本次探究的过程中对学生的能力提出了较高的要求,教师在巡视时要及时帮助学生解决探究实验过程中遇到的问题。
范文五:探究酶活性的实验设计表
探究实验设计:“探究影响酶活性的条件”实验设计
为什么使用加酶洗衣粉时最好用温水,且温度不要超过70?, 提出问题 温度过高或过低对洗涤效果都有什么影响呢,
溶液的温度对酶的活性有影响。过高或过低的温度都会影响酶的活性,酶所催化的作出假设 化学反应一般是在比较适宜的温度下催化效率最好。
1、取三支洁净的试管分别标记1、2、3,在向三支试管中分别加入等量的可溶性
淀粉溶液(2ml).并将1号试管置于温度为50?的温水中,2号试管置于100?
的沸水中,3号试管置于0?的冰块中。
2、分别向三支试管加入等量的新鲜淀粉酶溶液(1ml),并让三支试管分别放置5假说演绎 分钟。
3、待反应充分后,分别向三支试管滴加的碘液,并观察三支试管的现象。
4、若只有1号试管不出现蓝紫色,而2、3号试管都出现蓝紫色,可以说明酶只有
在适宜的温度下具有较好活性。
影响酶活性
温度
的因素
实验对照 对照组 实验组 容器及编号 1号 2号,3号
先加入可溶性淀粉溶先加入可溶性淀粉溶液2ml
液2ml
反应物及取
在加入新鲜淀粉酶溶在加入新鲜淀粉酶溶液1ml 用量
液1ml
最后加碘液1滴 最后加碘液1滴
自变量 温度50? 温度100?,温度0? 催化剂及取
新鲜淀粉酶溶液1ml 新鲜淀粉酶溶液各1ml 用量
无关变量 实验室的环境 反应物的用量(均等量) 碘液 反应时间 5分钟
因变量
观察试管中的溶液是否会变蓝
(观察指标)
预期结果 不变成蓝紫色 均变成蓝紫色 实验结果
淀粉遇碘形成蓝紫色复合物,而淀粉酶能将淀粉水解成葡萄糖和麦芽糖。
1号试管溶液未变成蓝紫色,说明淀粉酶溶液将淀粉溶液分解了,因此淀粉酶溶液在此温度结果分析
50?具有较好的催化效率,能够有效地将淀粉溶液分解,使其遇碘之后不变蓝紫色。 (现象?可
2号和3号试管中均出现了蓝紫色,说明淀粉酶溶液未将或未充分将淀粉溶液分解成葡萄糖和能原因?假
麦芽糖,因此在2号和3号试管中滴加碘液之后溶液变成蓝紫色。因此淀粉酶溶液在温度100?设是否正确)
和0?时活性丧失或活性很低,由此可认为在其他反应条件相同且适宜时,高温或低温的情况
下,酶的活性可能失去或者受抑制。
结论 酶所催化的化学反应需要在适宜的条件下进行,温度过高或过低都会影响酶的活性。
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