探究温度、pH对酶活性的影响实验

●教材原有实验简介

教材关于此实验的建议是做关于“影响酶活性的条件”的全过程探究，从提出问题开始，到做出假设、选择材料用具、设计实验、进行实验、分析结果和结论及应用讨论。体验科学、探究完整过程的要求相对我校学生的能力水平有些高，学生很难在一节课内完成。特别是针对不同的酶、不同的底物、不同的检测方法，选择温度还是pH做自变量对实验结果的获得差别很大，甚至可能得出相反的结果。

●本实验改进之处

针对以往实验中出现的问题，将实验设计细化为五个小实验：即温度对淀粉酶活性的影响实验；温度对过氧化氢酶活性的影响实验；pH （2滴酸碱试剂）对淀粉酶活性的影响实验；pH （5滴酸碱试剂）对淀粉酶活性的影响实验；pH对过氧化氢酶活性的影响实验。实验目的在于研究温度对酶活性的影响适合用哪个酶，适合用什么方法检验，在什么条件下检验；研究pH对酶活性的影响适合用哪个酶，适合用什么方法检验，在什么条件下检验。为今后在课堂教学中更好地完成此实验提供参考。

●课前准备

1.材料

质量分数3%淀粉液。

2.药品

质量分数2%淀粉酶、质量分数3%过氧化氢、质量分数20%新鲜肝脏研磨液、碘液、加斐林试剂甲、加斐林试剂乙、质量分数5%HCl、质量分数3%NaOH、蒸馏水。

3.用具

每组10只试管、1个大烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、火柴（或热水）、标签纸、量筒。

4.设备

恒温水浴锅。

●教学目标

1.知识技能

（1）通过对不同温度、不同pH下淀粉酶、过氧化氢酶活性的实验研究，了解温度和pH对酶活性的影响，确定研究影响酶活性的最佳实验材料和实验步骤。

（2）学会用准确的语言阐明实验探究的结果。

2.过程方法

（1）温度对淀粉酶活性的影响实验。

（2）温度对过氧化氢酶活性的影响实验。

（3） pH （2滴酸碱试剂）对淀粉酶活性的影响实验。

（4） pH （5滴酸碱试剂）对淀粉酶活性的影响实验。

（5） pH对过氧化氢酶活性的影响实验。

通过探究，让同学领悟科学研究思想，培养学生探究性实验设计、观察、分析、判断、汇总的综合素养，提高学生生物学实验设计能力。

3.情感态度价值观

通过探究活动，认识到科学研究是在不断地观察，实验探究中实现的；体验科学探究过程，领悟科学探究方法，体现团队合作精神和沟通交流水平。

●课时建议

2课时

●教学过程

第一步：讨论研究问题（温度、pH对酶活性的影响实验）。

第二步：介绍材料用具。

2%淀粉酶溶液、20%的肝脏研磨液、3%可溶性淀粉溶液，体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为5%的盐酸、质量分数为5%NaOH溶液、蒸馏水、斐林试剂、碘液、冰块。

试管、试管架、试管刷、量筒、水浴锅3个、1个大烧杯、油性记号笔。

第三步：根据实验记录表自行设计实验步骤并进行实验预期。

第四步：完成实验操作并记录实验现象。

●板书设计

学生实验报告

探究温度、pH对酶活性的影响实验

班级 __________　姓名 __________　实验日期__________

［实验一］温度对淀粉酶活性的影响

思考：(www.zuozong.com)

1.为什么要将淀粉液和淀粉酶分别保温？

2.为什么淀粉液和淀粉酶混合后要充分振荡？

3.为什么淀粉液和淀粉酶混合后还要保温？

［实验二］温度对过氧化氢酶活性的影响

［实验三］pH （2滴酸碱试剂）对淀粉酶活性的影响

思考：

1.为什么只在淀粉酶中加入酸或碱？

2.为什么三组实验的试管都要放在60℃水浴中保温？

［实验四］pH （5滴酸碱试剂）对淀粉酶活性的影响

思考：

实验三和实验四的主要区别是什么？实验目的是什么？

［实验五］pH对过氧化氢酶活性的影响

思考：

通过对以上几组实验过程及结果分析你认为：

1.研究温度对酶活性的影响适合用什么酶？什么底物？用什么试剂检验？不适合用什么酶？为什么？

2.研究pH对酶活性的影响适合用什么酶？什么底物？用什么试剂检验？不适合用什么检测试剂？为什么？

●学生评价方案

●实验成果展示

小资料

1.过氧化氢本身在碱性条件下分解的速率就很快， 因为碱会催化其分解。

2.淀粉遇碘变蓝，主要取决于淀粉本身的结构，淀粉是白色粉末， 由直链淀粉和支链淀粉组成。直链淀粉能溶于水而且小呈糊状，支链淀粉小溶于水，热水与之作用则膨胀呈糊状。其中溶于水中的直链淀粉呈弯曲形式，并借分子内氢键卷曲成螺旋状，加入碘液，碘分子便钻入螺旋当中的空隙，并借助范德华力与直链淀粉联系在一起，从而形成络合物，这种络合物能比较均匀地吸收除蓝光以外的其他可见光，从而使淀粉变为深蓝色。高温会破坏淀粉的螺旋结构，使碘与淀粉的包容物不能形成，蓝色褪去。若降低温度，碘与淀粉的包容物形成，又可出现蓝色，但不同温度的显色时间也不相同。

3.在强碱性条件下，碘分子可与NaOH发生歧化反应， 而这些碘的化合物不能与淀粉形成络合物，所以淀粉不会变蓝。【朱小碗，黄淑峰.探究影响酶活性的条件实验中的几项注意点［J］.生物学通报，2011（46）：7.】

参考文献

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