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《探究影响酶活性的条件》说课稿
一、使用教材
本课题源于人教版（新教材）高中《生物学》必修一第五章第 1 节的实验：影响酶活性的条件，是教
材在介绍“酶的特性”中的一个探究实验，有助于培养学生的科学探究能力。
二、实验原理/实验设计思路
H2O2 酶促进 H2O2 的分解， 酶的活性用酶催化的化学反应速率表示， 即单位时间内 H2O2 分解产生的 O2 量 可反应出 H2O2 酶活性的大小。本实验借助注射器作为反应容器， 可通过气体推动活塞产生的体积来测量出 O2
产生量，将该实验由课本中定性实验转化为定量实验。
三、实验器材
试剂： H2O2 溶液、肝脏研磨液、酵母菌、土豆汁、 HCl 溶液、 NaOH 溶液、蒸馏水、
器械：注射器、橡皮管、水浴锅（电饭锅）、玻璃棒、电子天平等。
四、实验教学目标
（1）说出影响酶活性的条件及原因；
（2）学会确认和控制对照实验的单一变量和无关变量。
（3）能设计影响酶活性条件的探究实验方案；
（4）尝试构建与生物学相关的数学模型；
（5）能对实验中发现的问题进行思考和探究。
五、实验教学内容
（1）探究 PH 对 H2O2 酶活性的影响；
（2）探究多因素（温度和 PH）对 H2O2 酶活性的影响；
（3）探究不同材料中 H2O2 酶的活性
六、实验教学过程
(
创设情境
揭示课题
) (
分析变量
设计方案
) (
结果分析
问题提升
) (
小组合作
实施方案
) (
数据处理
构建模型
)
表达交流 实验拓展
(一)创设情境，揭示课题
教师展示催化剂催化化学反应曲线，说明无机催化剂与酶的不同点，引出酶具有高效性。
图示酶作用机制，说明酶的催化作用与蛋白质空间结果有关。
回顾蛋白质一节的内容，温度和 PH 值等条件会影响蛋白质的空间结构，从而引出课题“影响酶活性
的条件”。
(二)分析变量，设计方案
导入课题后，设计本节课第一个探究实验：探究 PH 对 H2O2 酶活性的影响。
我将提出以下几个问题：
（1）该实验的自变量是什么？ （说明 PH 试剂的配制；共设置 7 个 PH 梯度：PH=1、3、5、7、9、11、13）
（2）该实验的因变量是什么？（H2O2 酶的活性）
（3）H2O2 酶活性如何用可观测的指标进行观察？ （单位时间内 O2 的产生量，借助注射器定量测量）
（4）该实验如何控制无关变量？（H2O2 酶和 H2O2 用量、温度等）
问题讨论结束后，学生可以清晰的了解实验步骤：
1、制备肝脏研磨液，配置不同 PH 值的溶液（教师准备）。
2、取 1mL 不同 PH 值溶液加入 1 滴肝脏研磨液混合均匀后吸入做好标记的注射器中。
3、另取注射器吸入 2mL 质量分数为 3%的 H2O2 溶液，用橡皮管将加 H2O2 酶的注射器与其连接。
4、将 H2O2 溶液推入另一侧注射器，记时 1 分钟，记录注射器中气体的产生量。
（三）结果分析，问题提升
学生记录实验数据，借助 Excel 表格作出 PH 值与 H2O2 酶活性的柱状形图，借助图形直观的观察到 PH
值对酶活性的影响（结果见下图）。
实验操作全部结束后，学生观察到
除了 PH 值为 1 和 13，其它 PH 值
条件下注射器中产生的气体量相等，达到 14mL，从而让学生直观的了解到，酶的催化作用只会改变反应达
到平衡的时间，不改变反应的平衡点。
问题升华： （1）温度对 H2O2 酶活性的影响如何？
（2）不同温度条件下，H2O2 酶活性对应的最适 PH 峰值是否会发生改变？
通过问题，引入本节课第二个探究实验：探究多因素（温度和 PH）对 H2O2 酶活性的影响。
实验前问题讨论：
（1）在实验设计一的基础之上如何设置温度梯度？ （说明根据正常体温设置 0℃、20℃、40℃、60℃
和 80℃五个温度梯度）
（2）升高温度会促进 H2O2 的分解，如何排除该影响？ （每个温度下设置一组不加 H2O2 酶，加入等量 PH
试剂的对照组，将每组实验中测得的数据减去对照组测量的数据即为酶催化作用下产生的 02 量）
(四)小组合作，实施方案
按照不同温度将学生分为 5 组，每组同学分别完成 7 个不同 PH 和 1 个对照条件下 H2O2 酶对 H2O2 溶
液的催化实验，记录实验数据（即每组注射器中 O2 单位时间的产生量）。实验数据表格设计如下：
（五）数据处理，构建模型
教师利用 Excel 表格将各小组原始数据汇总， 消除由温度产生的无关变量， 生成 H2O2 酶活性（用一分
钟 O2 产生量表示）随 pH 和温度的变化曲线（如下图）。
(六)表达交流，实验拓展
师生根据实验数据进行分析总结：
（1）在 40℃条件下 H2O2 酶的活性最高。
（2）不同温度条件下， H2O2 酶对应的最适 PH 值不变。
在对数据进行分析时， 发现 PH 值为 9 时的 H2O2 酶的活性低于 PH 为 11 的条件下（重复两次的结果）。
针对该结果需要查阅资料寻找原因。
问题分析：
（1）碱性条件（NaOH 溶液）是否对 H2O2 的分解产生影响？
（2）酸性条件（Hcl 溶液）是否也会产生影响？
（3）如何排除两者的影响？
解决方案： 设置对照实验排除酸碱试剂本身对 H2O2 分解的影响
该实验若应用于日常教学， 每次制备新鲜肝脏研磨液会给实验准备带来困难， 含有 H2O2 酶的材料有土
豆块茎（题目中常见材料）、酵母菌细胞（易获得的材料） 的等， 因此本实验课题尝试比较三种材料中 H2O2
酶活性的大小。在实验操作过程中， 为了避免酶的催化效率过快， 无法保证实验结果的观察和比较， 将课
本中浓度为 3%的 H2O2 溶液改为浓度为 30%的 H2O2 溶液，以延长反应的时间，确保观察的效果。
(七)实验创新要点/改进要点
（1）实验装置改进：使用注射器作为反应容器，定量的测量出单位时间 O2 的生成量，以此反应 H2O2
酶活性的大小。
（2）实验内容改进：常规方法只设置 pH 过低、最适和过高 3 组。而此实验中设置了 7 组 pH 梯度，
引导学生由定性观察转向定量的探究 pH 与酶活性的关系，构建出数学模型。这提高了学生数据处理能力
和建模能力。
(八)教学反思
在设计实验方案时， 教师通过问题引导、小组合作、查阅论证、讨论升华等环节， 训练了学生基于实 验现象及数据， 运用归纳与概括、模型与建模、批判性思维等方法， 探讨多种因素对酶活性的影响。引导
学生运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题。
酶与生活联系密切，通过学习、探究活动体会生物科学研究在生产生活中的应用。培养社会责任感。

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