《酶的特性》教案设计杨建忠（江苏省靖江高级中学214500）1 课前分析1.1 教材分析本节教材内容包括“酶具有高效性”、“酶具有专一性”、“影响酶活性条件的探究与分析”三大内容。

其中“酶具有高效性”的内容，在前一课的“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中学生已自我构建。

有关“酶具有专一性”的内容，隐含着同一种酶对不同底物的作用和不同的酶对同一种底物的作用的内容，对于这一内容，只要引导学生对前一节所学实验就底物和酶进行改变，通过亲自实验及分析，很容易突破。

因此，“影响酶活性的条件”的探究实验是本节课的重心所在，而这一内容所包含的实验方案设计、实验操作过程及实验结果分析，既是前面所学的“酶的作用与本质”知识的延续和进一步理解，又是学生以后学习影响光合作用和呼吸作用因素知识与技能的基础，同时又是培养学生生物科学研究素养非常好的内容，对学生学习与研究生命科学的兴趣将产生较大的影响。

1.2 学情分析本节课之前，学生已具备了以下与本节学习相关的知识和技能：①科学探究的一般程序“提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果，得出结论→表达和交流→进一步探究”。

②探究H2O2酶对H2O2分解的实验技能，即对照实验的设计与操作方法、自变量和无关变量的分析与控制方法。

然而，有关影响酶条件的实验方案设计，对学生而言，要求较高，存在相当大的困难，为此采取后述的教学设计思路来突破这一困难。

1.3 课时分配：1课时。

2 教学设计思路新课伊始，首先对学生所熟悉的实验进行更改探究，用以在复杂的自主设计与活动之前，给学生一个思考与设计的启示，以便循序渐进，逐层深入。

在“pH、温度对酶活性影响”的实验设计与探究的过程中，利用预设的一些思考性问题及学生之间的即时自评，对学生的活动过程予以引导与控制。

这一处理策略至关重要，关系着探究过程的成败，关系着教学目标的达成度；同时，学生实验过程中，还会因诸如试剂的用量、量筒与试管的洗涤、滴管的混用等许多原因，导致实验出现误差，对此，教师课前一定要进行充分的预设，以便帮助学生迅速合理地找出原因。

在“温度对酶活性影响”实验实施过程中，有长达十多分钟的保温时间，为了充分提高教学目标的达成度，穿插进行已建构知识的应用练习。

在学生自主提出问题时，可能会提出许多合理的问题，由于课时的限制，不可能一一进行课堂探究，但又不能扼制学生的质疑精神，为此，应鼓励学生进行课后探究。

3 教学目标知识目标：概述酶的特性和影响酶活性条件的知识体系。

能力目标：进行酶的特性、影响酶活性的条件、控制变量的实验探究活动。

情感目标：养成勇于质疑、自主探究、合作学习的科学探究精神。

4 教学重点和难点重点：建构酶的特性知识体系，探究影响酶活性的条件。

难点：影响酶活性条件的实验设计与实施。

5 课前准备学生分组实验材料用具：质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液，新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液，质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，体积分数为3%的过氧化氢溶液，体积分数为5%的盐酸溶液，体积分数为5%的氢氧化钠溶液，热水，蒸馏水，冰块，碘液，斐林试剂，试管，量筒，小烧杯，大烧杯，滴管，试管夹，酒精灯，三脚架，石棉网，温度计，火柴。

实验小问题、知识应用题及教学流程的演示文稿（PPT）。

6 教学流程6.1 建构：酶具高效性[教师活动]提问：通过Fe3+、H2O2酶催化H2O2分解速率比较的实验探究，同学们已经建构出酶具有什么特性？[学生活动]酶的催化作用具有高效性。

6.2 探究活动1：酶具专一性。

[教师活动]提问：假如将H2O2酶催化H2O2分解的实验作如下更改，实验结果又将如何呢？①更换酶──将猪肝研磨液换成淀粉酶。

②更换底物──将H2O2换成淀粉液。

并请1、2两大组的同学实验探究①，3、4两大组的同学实验探究②。

[学生活动]分组实验。

[教师活动]观察学生实验，若学生有关实验操作不规范，如量取液体的方法不规范等，则予以纠正。

同时启发：加底物的量为多少？加淀粉酶或猪肝研磨液的量为多少？如何检测淀粉是否分解？……用以指导学生的实验操作。

待学生实验结束后，提问：探究的结果如何？[学生活动]1、2组“换成淀粉酶后不产生气泡”，3、4组“换成淀粉后变蓝色”。

[教师活动]提问：由此得出的结论是什么？[学生活动]不同的酶不能催化同一底物反应，同一种酶不能催化不同底物反应。

[教师活动]总结：即每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

这就是酶的专一性。

[教师活动]提问：有关酶的催化作用，除刚刚探究的受底物的种类和酶的种类的影响外，同学们还有哪些需要进一步探究的问题呢？并提出要求：以小组为单位相互讨论，将问题写在纸上，然后大家一起交流。

[学生活动]相互讨论，罗列问题，并推代表交流问题。

如：“会不会受温度的影响”？“会不会受pH的影响”？“会不会受底物浓度的影响”？“会不会受酶浓度的影响”？……[教师活动]从学生提出的众多问题中，选择“酶的催化作用会不会受pH和温度的影响”两大问题作为进一步探究的问题。

6.3 探究活动2：pH对酶活性的影响。

[教师活动]提问：“酶的催化作用会不会受pH的影响”的假设是什么？[学生活动]酶的催化作用受pH的影响。

[教师活动]提出要求：请同桌的两位同学协作，设计以H2O2为底物的验证实验方案，待方案完成后，请自告奋勇投影展示，并对设计方案进行说明。

[学生活动]协作设计验证实验方案。

[教师活动]巡视指导，并通过如下问题引导学生：“本实验的自变量是什么”？“将要控制哪几种pH”？“应选择几支试管”？并即时交待“为了使酶处于过酸、过碱的环境下，建议HCl、NaOH的使用量为1mL”。

“一支试管加HCl，一支试管加NaOH，那么还有一支试管如何处理，才能既为中性，又符合对照实验的等量原则”？“能否在没有控制pH之前将猪肝研磨液滴入H2O2中”？……待学生设计基本完成后，让一学生主动上前将设计方案投影展示并加以说明。

[学生活动]投影展示设计方案，并作必要的说明。

[教师活动]待学生展示、说明完毕后，提问全班学生对该同学的方案有无修正意见，若有，则请加入说明。

若学生设计程序中出现“未调H2O2的pH就加入猪肝研磨液”，且没有学生能予以修正，教师则启发学生思考“在调pH之前，会不会发生反应”？从而纠正为先调H2O2的pH再滴加猪肝研磨液。

通过全体师[学生活动]进行实验。

[教师活动]巡回观察学生实验，并对部分有困难的学生进行指导，如：分别量取2mLH2O2注入1、2、3三支试管，再量取1mLH2O注入1号试管摇匀，再量取1mLHCl注入2号试管摇匀，将量筒洗净，再量取1mLNaOH注入3号试管摇匀，最后向三支试管各滴入2滴猪肝研磨液摇匀，观察实验现象。

待学生实验结束后，提问：实验探究的结果如何？[学生活动]1号试管产生大量气泡，2号试管无气泡产生，3号试管无气泡产生。

[教师活动]由此得出的结论是什么？[学生活动]酶的催化作用受pH的影响。

6.4 探究活动3：pH由过酸、过碱恢复到中性，酶的活性是否恢复？[教师活动]提出问题：处于过酸、过碱环境中的酶，在恢复到中性时，酶的活性是否能恢复呢？[学生活动]讨论回答：过酸或过碱环境下的酶恢复到中性，酶的活性能够恢复。

[教师活动]提问：验证实验方案如何？[学生活动]讨论并回答。

学生回答的方案可能有如下两种：①将1试管与3试管混合。

②往2试管中加1mLNaOH，往3号试管中加1mLHCl。

[教师活动]通过“这两种方案是否都可行呢？”的提问，引起学生展开热烈的讨论。

若学生能达成共识最好，若学生争执不休，教师则用如下问题加以启发：①方案如能恢复，能否说明是过酸下恢复，还是过碱下恢复，还是两者都恢复？这样学生很自然地得出最佳方案。

[学生活动]进行实验。

[教师活动]提问：结果如何？[学生活动]没有气泡产生。

[教师活动]由此探究可得出什么结论？[学生活动]处于过酸或过碱环境下的酶恢复到中性，酶的活性不能恢复。

[教师活动]出示pH对酶影响的主体知识体系：酶的催化活性受pH的影响。

过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶失去催化活性，且不能恢复。

6.5 探究活动4：温度对酶活性的影响。

[教师活动]出示“酶的催化作用会不会受温度的影响”的探究问题，并提问：假设是什么？[学生活动]酶的催化作用受温度的影响。

[教师活动]请学生参照pH探究方案设计格式，以小组为单位，协作设计以60℃为最佳温度的验证实验方案，完毕后，请学生主动上前投影展示并加以说明。

[学生活动]协作设计实验方案。

[教师活动]巡视并通过如下问题进行引导：“能不能用H2O2作为底物”？“将控制几种温度”？“其中一组温度控制为60℃，其他两组温度应控制为多少℃”？“是在控制温度前将酶与底物混合，还是在控制温度后将酶与底物混合”？“为确保酶与底物混合后所控制的温度不发生变化，应如何控制温度”？“由此，应取的试管数和编号方法”？“混合以后要不要保温”？“用什么检测反应有没有进行”？……待学生设计完成后，让一学生主动投影展示设计方案并作说明。

[学生活动]边投影展示设计方案边进行说明。

[教师活动]待学生展示、说明完毕后，提问全班学生对该同学的方案有无修正意见，若有，则请加入说明。

若学生设计程序中出现“未控制温度就将淀粉酶加入淀粉液中”和“没有分别控制淀粉酶、淀粉液的温度”，而其他学生又没有对此指出与修正，则启发学生思考“控制温度前就混合，会不会在控制温度前就已经发生反应”？“温度不同的酶与底物混合后，温度还能维持在所控制的温度吗”？[学生活动]进行实验至第一次保温。

[教师活动] 巡回观察学生实验，并对部分有困难的学生进行指导，如：先分别量取1mL的淀粉液加入1、2、3号试管，洗净量筒，再分别量取1mL的淀粉酶溶液加入1’、2’、3’试管中。

待开始第一次保温后，出示知识应用之1、2题，让学生对前面已建构知识进行应用。

[学生活动]独立解答。

[教师活动]点评学生练习。

待保温达5min时，提请进行下一步实验。

[学生活动] 将1’加入1中，2’加入2中，3’加入3中，并进行第二次保温。

[教师活动] 待开始第二次保温后，出示知识应用之3题，让学生对前面已建构知识进行应用。

[学生活动]独立解答。

[教师活动]点评学生练习。

待保温达5min时，提请进行下一步实验。

[学生活动]取出试管，冷却后滴加碘液，观察现象。

[教师活动]提问：结果如何？[学生活动]1号试管变蓝色，2号试管不变蓝色，3号试管变蓝色。

[教师活动]由此得出的结论是什么？[学生活动]酶的催化作用受温度的影响。

6.6 探究活动5：低温、高温下的酶恢复到正常温度，酶的活性是否能够恢复？[教师活动]针对温度对酶活性影响的实验，同学们有没有需要进一步探究的问题呢？请以小组为单位相互讨论，将问题写在纸上，然后大家一起来交流。