人教版高中生物必修一第5章第1节《降低化学反应活化能的酶》说课稿
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《通过定性定量法对酶高效性的探究》
说课稿
陵水黎族自治县民族中学张例
一、使用教材
人教版高中生物第5章第1节《降低化学反应活化能的酶》
二、实验器材
自制教具：水槽、软管、量筒、针管、试管、试管塞
3%过氧化氢溶液、3.5%FeCl3、马铃薯、苹果、胡萝卜、芝麻油、玉米油、消泡剂、蓝墨水。
三、实验原理/设计思路
我们采取小组合同探究的实验教学方法，以学生为主提出问题，给出设计方案，动手实验，实验后交流评价的方式完成整个探究实验。
四、教学目标
为了落实国家对中小学提出的学习和创新素养，我确立了本实验的三维教学目标。
（一）知识目标：定性、定量结合，多角度探究酶的高效性
（二）能力目标：培养学生实验动手、理性思维、解决问题的能力
（三）情感态度价值观目标：通过探究性实验，使学生带着批评质疑精神，探究创新。
教学重点：实验探究和设计
教学难点：通过实验装置的创新改进，培养学生从定性研究到定性定量结合研究的科学方法和科学的思维转变。
五、教学内容
（一）小组合作探究，设计方案，选取更为简便、安全、成功率更高的替代材料
（二）定性定量结合优化实验装置，探究酶的高效性
六、教学过程
（一）替代材料的筛选
我们采取小组合同探究的实验教学方法，以学生为主提出问题，给出设计方案，动手实验，实验后交流评价。
对于学生提出的问题，我们首先需要解决的是是否能找到一种材料来替代猪肝，学生通过文献查阅了解到，过氧化氢酶在动植物组织内都含有，且植物组织相对猪肝更易于保存，替代材料的实验就这样开始了，学生在实验前1 周就在当地农贸市场购
买日常生活中常见且易保存的食物作为备选材料，用榨汁机制备90%（g/m L）马铃薯匀浆液、90%（g/m L）胡萝卜匀浆液及90%（g/m L）苹果果肉匀浆液，再分别与装有3mL 3% H2O2溶液的3根试管中滴加20滴不同植物组织匀浆液，稍等片刻，将带火星的卫生香分别放入3支试管内液面上方，观察并记录实验现象。
表1 3种植物组织匀浆对过氧化氢的分解情况
通过实验现象，问题来了，三种植物组织匀浆液虽然都有气泡的产生，却无复燃情况，是因为植物组织内的过氧化氢酶活性太低，还是因为气体量不足呢？对此学生并没有放弃，而是开展积极的讨论交流并查阅资料，学生得出结论，会不会是因为植物组织匀浆液中的可溶性糖，增加了溶液的表面张力致使气泡较小，破灭慢，影响了气体的释放，从而不足以使卫生香火星变明亮或复燃。
为了排除此种因素影响，学生开始尝试在实验过程中加入消泡剂，使小泡变大泡，集中气泡中的气体释放。
消泡剂的种类很多，使用哪种消泡剂效果更佳，学生又开始进行了对比探究性实验。
常用的消泡剂有天然油脂类和可食用消泡剂，学生选取芝麻油、玉米油、30%消泡剂溶液作为备选材料，向H2O2溶液中滴入马铃薯匀浆液产生细小气泡后，分别向各试管滴加12滴不同食用油及消泡剂，立即观察卫生香的复燃情况，学生所记录的实验结果如表2。
表2 3种消泡剂的消泡效果
由实验现象可知，消泡剂的消泡效果较好，且卫生香复燃，这下我们可以有图有证据的说明我们的假设是正确，植物组织匀浆液中的可溶性糖，增加了溶液的表面张力致使气泡较小，破灭慢，影响了气体的释放，导致卫生香复燃失败，由表1和表2的结论，我们可以有
理有据的说马铃薯组织中含有大量过氧化氢酶，可以替代动物肝脏进行“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验。
接着学生又对实验中遇到的第3和第4个问题，即实验现象不明显，不易捕获和对比实验现象，发挥头脑风暴大讨论，由此开始了本节课的第二个教学内容：定性定量结合优化实验装置，探究酶的高效性，用数据说明问题，使结论更具有说服力。
（二）实验装置改进
图1 实验装置的优化
这个装置的制作比较简单快捷，所用的仪器有量筒、试管、水槽、软管、试管塞和针管，通过实验装置的在优化可以使无机催化剂和过氧化氢酶对过氧化氢的分解同时进行，对比实验现象更明显，密闭的试管通过软管与量筒相连，可以定量的知道氧气的排放量。
（三）定性定量探究酶高效性
接下来我们通过这个装置，选择马铃薯匀浆来代替猪肝，通过定性定量的方法来探究酶的高效性。
步骤如下：取改进的装置2 个，分别命名为装置C和装置D（如图2）。
图2 装置C和装置D组合
向装置C试管中滴入2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液和向装置D试管中滴入20滴的马铃薯匀浆和12滴消泡剂，在装置C和D的针管中都加入3毫升3%H2O2溶液，实验开始后同时注入H2O2溶液。
瞬时学生观察到装置C产生的气泡量远远不足装置D多，且在30s 的时间内在氯化铁产生氧气的量是0.3毫升，加过马铃薯匀浆液产生氧气的量是2毫升，因此学生得出结论，与无机催化剂氯化铁相比，酶具有高效性。
通过实验装置的改进，即解决了氧气泄露的问题，又可以同时定性的观察添加FeCl3和过氧化氢酶两个试管气泡的产生量，使得对比结果减少误差，以及可以定量的观察氧气的产生量，用数据说明问题，使结论更具有说服力。
七、创新与评价
在本节课实验教学中，我们重视学生的想法，使学生亲身经历整个实验过程，培养学生实验设计能力，更是因为这些环节提升了学生的学习能力和创新能力。
回顾本节课有这几点创新点，1.实验材料替换，选取更为简便、安全、成功率更高；2.实验装置制作方便，且有利于学生进行对比实验探究；3.定性定量获取实验数据，思维拓展，增强了实验结论的说服力。
