酶的特性实验
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学科核心素养下的“酶的特性”实验教学摘要:本文基于生活中的现象开展科学探究实验,通过探究实践活动认同酶具有专一性,高效性和作用条件温和的特点。
在实验中体验科学探究的一般流程,从而培养学生科学思维和科学探究的生物学科核心素养。
本文通过系统的对高中生物课程中涉及的科学思维能力相关的实例的梳理,形成教学案例,对于完善高中学生高中学生生物课程教学体系;有针对性的培养高中学生科学思维能力有重要意义。
关键词酶的特性;科学探究;科学思维;教学设计中图分类号:G84科学思维作为核心素养的重要组成方面,如何在生物课堂中渗透核心素养却没有一个完整的实施办法。
生物学是一门实验性学科,实验能系统地训练学生的思维能力、动手能力、操作能力和团队合作能力,培养学生实事求是的科学态度,因此生物实验是培养学生创新精神的最好途径。
1教材分析及设计思路本节教学内容是人教版2019年普通高中生物学必修一《分子与细胞》,第五章第1节“降低化学反应活化能的酶”第二课时。
课程标准中建议:通过开展实验探究酶催化作用的高效性和专一性,探究温度、pH等因素对酶活性的影响,认识酶的作用特性以及影响酶作用的因素,进而理解酶在细胞内的物质和能量转变中的地位和作用。
通过第一课时对“酶的作用及本质”的学习,学生具备了一定的设计实验及分析变量的能力。
本节课以生物学实验为载体,以科学思维为工具,在学生获取事实证据、批判性思考实验结果的过程中理解酶的特性。
2教学过程2.1创设情景,导入新课学生观看新闻“英国科学家合成酶的工具箱,大幅提高塑料的降解效率”,引导学生思考:塑料制品在自然状态下分解的速率很慢,为什么人们就想到了用酶来催化分解呢?为什么科学家的设计思路是制造出包含各种酶的工具箱来分解不同塑料制品呢?2.2设计实验,自主探究酶的高效性与专一性探究活动一:现有三瓶棕色试剂,编号为1-3,其中一瓶为土豆研磨液,另外两瓶试剂中无过氧化氢酶,请同学们根据所给材料(3% H2O2溶液、试管、量筒、滴管等)设计并进行实验,确定哪瓶试剂是土豆研磨液。
高中生物关于酶的实验酶是生物体内一类具有生物催化作用的蛋白质,对于高中生物学习而言,了解酶的性质和作用具有重要意义。
以下是一份关于酶的实验文档,旨在帮助高中生更好地掌握酶的相关知识。
一、实验目的1.了解酶的特性和作用机理;2.掌握酶的催化效率及其影响因素;3.培养学生的实验操作能力和观察能力。
二、实验原理酶是一种具有高效、专一、可逆等特性的生物催化剂,能显著降低化学反应的活化能。
酶的活性受温度、pH值等因素的影响。
三、实验材料与仪器1.材料:新鲜肝脏、过氧化氢溶液、碘液、淀粉溶液、唾液、蔗糖溶液等。
2.仪器:烧杯、量筒、滴定管、试管、温度计、磁力搅拌器等。
四、实验步骤1.酶的提取(1)将新鲜肝脏洗净,剪碎,放入烧杯中;(2)加入适量生理盐水,用玻璃棒搅拌,使肝细胞破裂;(3)用纱布过滤,收集滤液,备用。
2.过氧化氢酶活性测定(1)取3支试管,分别加入2mL过氧化氢溶液;(2)向1号试管中加入2滴提取的肝酶液,2号试管中加入2滴唾液,3号试管中加入2滴蒸馏水;(3)观察各试管中气泡产生的速度,记录实验结果。
3.淀粉酶活性测定(1)取3支试管,分别加入2mL淀粉溶液;(2)向1号试管中加入2滴提取的肝酶液,2号试管中加入2滴唾液,3号试管中加入2滴蒸馏水;(3)将各试管放入热水中加热,观察各试管中淀粉消失的速度,记录实验结果。
4.蔗糖酶活性测定(1)取3支试管,分别加入2mL蔗糖溶液;(2)向1号试管中加入2滴提取的肝酶液,2号试管中加入2滴唾液,3号试管中加入2滴蒸馏水;(3)将各试管放入热水中加热,观察各试管中蔗糖消失的速度,记录实验结果。
五、实验结果与分析1.过氧化氢酶活性测定:1号试管中气泡产生速度最快,说明肝酶液中含有过氧化氢酶,具有催化分解过氧化氢的作用。
2.淀粉酶活性测定:1号试管中淀粉消失速度最快,说明肝酶液中含有淀粉酶,具有催化分解淀粉的作用。
3.蔗糖酶活性测定:1号试管中蔗糖消失速度最快,说明肝酶液中含有蔗糖酶,具有催化分解蔗糖的作用。
酶特性的检验心得体会初中在初中生物教学中,我们学过酶这一概念,酶能够促进生化反应的进行,对于生命体来说非常重要。
但是,如果想要深入了解酶,就需要对酶的特性做出一定的探究和检验。
在这个过程中,我们能够获得很多有益的体验和心得。
首先,我们需要了解酶的活性受到温度、酸碱度、浓度等因素的影响,这些因素都会影响酶的三维结构,进而影响酶的催化作用。
因此,我们在检验酶特性时需要注意这些因素的控制。
在实验时,我们对比不同温度下的酶的活性和浓度的关系,发现当温度过高时,酶的三维结构会变得稳定,从而使酶活性下降;而浓度过高时,酶活性会上升,但是过高的浓度则会使酶受阻,无法发挥应有的催化作用。
通过这些实验,我们可以深入了解酶的特性和控制方法。
其次,酶的特性也与底物浓度、反应时间等因素有密切关系。
在实验中,我们可以探究酶对底物的浓度响应以及酶的最大反应速率。
结果显示,酶的最大反应速率是有限的,在一定的底物浓度下达到最大值,之后不会再升高。
同时,酶的反应时间也可以通过实验探究。
当反应时间太短时,酶反应还不够完全,不能准确反映出底物浓度与反应速率之间的关系;而反应时间太长,则会使得酶与底物的反应完全进行,但这也可能会影响酶的活性。
因此,我们需要根据实验需要选择适当的反应时间。
此外,酶特性的检验也需要注意实验设备和方法。
实验设备要干净、精确,因为一些微小的误差可能会严重影响实验结果;而实验方法则需要科学合理,能够验证我们的假设和推断。
例如,在探究酶的活性和温度的关系时,我们使用一定温度下加入不同底物浓度的试管,分别进行反应,并测量反应产物,这种方法可以较为准确地了解酶的活性与温度的关系。
综上所述,酶特性的检验不仅需要理解相关概念和原理,还需要注意实验环境和方法。
通过实验,我们可以对酶的特性有更深入的认识,也能够培养出一定的实验技能和科学精神。
因此,我认为对于初中生物学习而言,这是一项十分重要的任务。
课堂内外2013-02【教学目标】1.知识与技能回顾酶的概念、本质,总结酶的特性及影响因素,并能分析应用。
2.过程与方法培养学生发现问题、提出假设、设计及实践实验提高学生的能力。
3.情感、态度与价值观让学生能够自我评价实验效果,培养实事求是的科学态度。
【教学内容】1.教材内容的地位、作用与意义本课内容是在第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。
2.教材编排特点、教学重点和难点(1)教材编排特点:首先,本节课教材将酶的高效性、专一性等实验编排在教材正文内容之前,这样有利于学生主动探究;其次,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值影响。
(3)教学难点:引导学生完成三个探究实验的方案设计。
【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,发展实验设计和操作技能。
【教学过程】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【教学过程】教师活动1:回顾酶的定义和本质。
引课:展示课前找到的生活中所用的加酶产品:加酶洗衣粉、生物酶牙膏。
总结导入:酶已悄悄地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?让我们一起研究吧。
学生活动1:完成酶的定义及本质的回顾。
本节课的核心:PPT展示四大探究实验:探究实验一:探究比较过氧化氢酶与Fe3+对过氧化氢的催化效果探究实验二:探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用探究实验三:探究不同pH值对酶活性的影响一、酶具有高效性教师活动2:引导学生回忆“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验(课本第79页)。
PPT展示:重点留意第3、4号试管!从这个实验可以得出什么结论?教师讲解及演示。
酶高效性的实验报告酶高效性的实验报告引言:酶是一种生物催化剂,能够加速化学反应的速率,而不参与反应本身。
酶的高效性是其在生物体内发挥作用的关键特性之一。
本实验旨在探究酶高效性的原因,并通过实验验证酶的催化效果。
实验材料与方法:材料:淀粉溶液、淀粉酶溶液、试管、滴管、恒温水浴、碘液。
方法:1. 准备淀粉溶液:将适量淀粉加入蒸馏水中,搅拌均匀。
2. 准备淀粉酶溶液:按照说明书中的浓度配制淀粉酶溶液。
3. 在试管中加入一定量的淀粉溶液。
4. 在另一试管中加入一定量的淀粉酶溶液。
5. 将两个试管分别放入恒温水浴中,保持温度恒定。
6. 在淀粉溶液中加入一滴碘液,观察颜色变化。
7. 每隔一定时间,从淀粉溶液中取出一滴,加入一滴碘液,观察颜色变化。
8. 记录每次加入碘液后的颜色变化时间。
实验结果与讨论:在本实验中,我们观察到淀粉溶液加入碘液后,颜色由深蓝色变为紫色。
随着时间的推移,颜色逐渐变淡,最终变为浅黄色。
这表明淀粉在淀粉酶的作用下被分解为较小的分子,无法与碘形成复合物,从而导致颜色变淡。
通过记录每次加入碘液后的颜色变化时间,我们可以得到一个曲线图。
实验结果显示,随着时间的增加,颜色变化时间逐渐缩短。
即随着时间的推移,淀粉溶液中的淀粉被淀粉酶催化分解的速度越来越快。
这说明酶具有高效催化作用的特性。
酶高效性的原因可以从多个方面解释。
首先,酶具有特异性,只催化特定的底物,从而提高催化效率。
其次,酶分子结构中的活性位点能够与底物形成临时的酶-底物复合物,从而降低反应的活化能,加速反应速率。
此外,酶的三维结构和特定的环境条件(如温度和pH值)也对其催化效率起着重要作用。
实验中,我们通过恒温水浴来保持温度恒定。
这是因为酶的活性受温度的影响较大。
过高或过低的温度都会降低酶的催化效率。
在本实验中,我们选择了适宜的温度条件,以确保酶能够发挥最佳的催化作用。
总结:本实验通过观察淀粉溶液在淀粉酶作用下的颜色变化,验证了酶的高效催化作用。