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PH对酶活性的影响位于人教版新教材(2019版)必修一第五章第一节的第二课时,具有承上启下的作用。前面已经学习了酶具有高效性、专一性以及温度对酶活性的影响。而本节课通过学习PH对酶活性的影响,帮助学生进一步理解酶的作用条件较温和这一特性并完善实验设计的思路,也为后续细胞代谢的学习奠定基础。
通过学习“比较过氧化氢在不同条件下的分解”“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”、以及“温度对酶活性的影响”的实验,学生已熟练掌握对照实验中自变量、因变量、无关变量等基本概念。并初步具备了探究性实验的设计思路。但思维不够严谨,实验设计容易出现差错,对实验取材、步骤、检测指标的分析不全面,不透彻。所以本节课充分利用信息技术与课堂教学相融合,通过希沃组织教学,使用手机同屏拍照上传、小组设计实验、互评实验、进行实验的方式突破重难点,让学生构建完善的实验设计思路。
课程目标:生命观念——关于酵素的视频导入,让学生认同酶在生物体内发挥作用的稳态与平衡
科学探究——小组合作设计实验探究PH对酶活性的影响
科学思维——分析实验材料、设计探究实验、明确实验步骤并进行实验培养实验设计思维,且对酶活性受PH影响的曲线进行归纳与分析
社会责任——分析酶在生产、生活中的应用。关注科学、技术和社会的发展,健康生活。
课堂目标:通过设计实验、进行演示实验,让学生认同并掌握PH对酶活性的影响
教学重难点:1、PH对酶活性的影响的实验设计
2、酶活性受PH影响的曲线分析
一、问题导入-激发兴趣、激活思维
师:
21世纪,肥胖已成为全社会的热点问题。一种名为“酵素”的减肥产品开始频繁出现在人们的视野中。那么什么是酵素?它真的有那么神奇的减肥功效吗?我们通过一个视频来看看专家怎么说。播放酵素的视频
二、教学过程
合作探究,设计实验
师:通过视频我们可以知道,酵素其实就是酶,那么口服酵素进入胃酸环境,PH对其有影响吗?请大家小组合作讨论设计实验探究PH对酶活性的影响。该实验的自变量是什么?
生:不同的PH
师:因变量呢?
生:酶活性,过氧化氢的分解速率。
师:无关变量呢?
生:酶和底物的量,处理时间,温度等等。
师:如何取材以及设置不同的PH,请小组合作探究,并将实验过程,预期实验结果写在导学案上。一个小组出一份结果即可(希沃计时3分钟)
生:合作探究并书写实验
师:手机同屏拍照上传展示某个小组的讨论结果,有没有哪个小组来点评一下,找找茬?
生:不能选择淀粉和淀粉酶,因为酸会催化淀粉水解
师:很好,这里利用了化学知识。还有其他错误吗?
生:应先营造酸性或碱性环境再将酶和底物混合。
师:很优秀。其实这里是不是检测指标也不对。
生:观察气泡的产生速率、
师:展示正确的步骤。哪些步骤可以互换?
生:步骤二和步骤四;步骤二和步骤三。
师:因此总结,只需在酶和底物混合之前先营造酸或碱性环境即可。
学生进行演示实验
师:我们设计了实验,现在能否请个同学上来进行一下实验?并讲解实验步骤
生:上台进行演示实验
师:摄像同屏到屏幕,展示实验过程及结果。
师:我们发现其现象非常明显。因此可以得出结论:酸、碱对酶的活性有影响,适应PH时,酶的活性较高。
模型构建—PH对酶活性的影响的数学模型
师:该实验能否得出结论,7为该酶的最适PH?
生:不能
师:若要得出酶的最适PH,该如何设计实验?
生:设置PH梯度,比如以1为梯度
师:哪位同学可以上台绘制PH对酶活性影响的曲线图?
生:绘制曲线,并分析。横纵坐标需要标明,A、C点酶已变性失活;B点是最适PH。AB段:随着PH升高,酶活性不断增强、BC段:随着PH升高,酶活性不断减弱。
师:若在某试管中,由PH过酸、过碱逐渐升高、降低至最适PH,酶活性如何变化?
生:不变,PH过酸、过碱,酶已变性而失活。
创新应用—酵素对生活的影响
师:不同的酶最适PH是不一样的,如胃蛋白酶最适PH为1.5,口服酵素能补充SOD酶吗?
生:不能,胃蛋白酶将其分解,且胃酸的环境,酶失活了。
师:杭州王奶奶服用了3年酵素,结果患上了结肠黑变病。这是因为泻药类物质服用过多,导致肠道蠕动能力减弱,肠道变黑甚至癌变,所以学习生物要应用于生活,保持火眼金睛,辨别真伪,健康生活。
随堂检测
师:最后我们通过一个小游戏检测一下这节课的学习成果。(班级优化大师随机点2名同学)
生:上台进行随堂检测游戏。
师:总结归纳
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