人教版高中《生物學(xué)》必修1第5章第1節(jié)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：探究溫度對酶活性的影響課件-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

探究溫度對酶活性的影響目錄01教材分析02學(xué)情分析03教學(xué)目標(biāo)04教學(xué)方法05實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新07收獲與不足06教學(xué)過程一、教材分析本實(shí)驗(yàn)選自人教版高中《生物學(xué)》必修1第5章第1節(jié)“探究·實(shí)踐”欄目“影響酶活性的條件”，既是前面所學(xué)的“酶的作用與本質(zhì)”知識(shí)的延續(xù)，又是理解影響光合作用和呼吸作用因素的基礎(chǔ)，具有承上啟下作用，同時(shí)還可以訓(xùn)練學(xué)生的探究技能，并學(xué)習(xí)科學(xué)方法。因此，有必要?jiǎng)?chuàng)造條件讓學(xué)生親自動(dòng)手探究。二、學(xué)情分析知識(shí)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰νㄟ^之前的學(xué)習(xí)，學(xué)生具備酶具有催化能力和酶具有專一性、高效性等相關(guān)知識(shí)還不能直觀理解酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行已經(jīng)具備初步進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力，可以設(shè)計(jì)較簡單的實(shí)驗(yàn)流程，具備科學(xué)設(shè)置自變量、控制無關(guān)變量、檢測因變量的意識(shí)缺少實(shí)際操作和對定量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的訓(xùn)練三、教學(xué)目標(biāo)通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)酶在最適溫度下活性最強(qiáng)，溫度過高或過低酶活性均下降。生命觀念通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)酶在最適溫度下活性最強(qiáng)，溫度過高或過低酶活性均下降?？茖W(xué)思維科學(xué)探究社會(huì)責(zé)任通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)建出溫度影響酶活性的數(shù)學(xué)模型；通過設(shè)計(jì)方案、討論交流和評價(jià)，發(fā)展思辨能力、評價(jià)能力和批判性思維。通過實(shí)驗(yàn)和探究，學(xué)習(xí)和運(yùn)用控制自變量、觀察和檢測因變量、設(shè)置對照組和重復(fù)組，提升探究能力。認(rèn)同酶制劑在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用需要適宜的環(huán)境條件，領(lǐng)悟酶與生活的密切聯(lián)系，增強(qiáng)科學(xué)研究的社會(huì)責(zé)任感。四、教學(xué)方法教法：學(xué)法：啟發(fā)式教法、探究性教法探究學(xué)習(xí)法、小組合作法五、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新1材料的改進(jìn)淀粉常溫條件下不能直接完全溶解于水，而淀粉酶容易沉淀，均會(huì)影響設(shè)置的濃度；每次使用前需震蕩搖勻使用，操作不便。淀粉、淀粉酶五、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新1材料的改進(jìn)均無色透明，不會(huì)沉淀。蔗糖、蔗糖酶五、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新1材料的改進(jìn)設(shè)置較低的一系列溫度梯度可以觀察到比較明顯的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)過程更加安全蔗糖酶五、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新1材料的改進(jìn)淀粉常溫條件下不能直接完全溶解于水，而淀粉酶容易沉淀，均會(huì)影響設(shè)置的濃度；每次使用前需震蕩搖勻使用，操作不便。蔗糖、蔗糖酶淀粉、淀粉酶實(shí)驗(yàn)過程更加安全方便獲取價(jià)格便宜……五、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新2自變量的控制沒有進(jìn)行等梯度的設(shè)置，組別少，并且設(shè)置的溫度容易受氣溫的影響而在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生改變；需要用溫度計(jì)檢測溫度，操作不便。恒溫水浴鍋可提前設(shè)置不同的溫度進(jìn)行保溫，實(shí)驗(yàn)誤差小，可信度高，操作簡便。五、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新3器具的改進(jìn)試管體積較大，無刻度，加樣不便，實(shí)驗(yàn)需要用到的試管數(shù)量較多，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)容易混淆或者手忙腳亂打破試管，且恒溫水浴鍋中一次性能放置的試管數(shù)量有限；試管為敞口，溫度較高的情況下進(jìn)行保溫時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生凝集的小水珠滴落影響溶液濃度。五、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新3器具的改進(jìn)體積小自帶刻度，加樣方便離心管蓋降低其他因素的干擾五、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新4因變量的檢測指標(biāo)定性判斷定量檢測蔗糖

葡萄糖+果糖蔗糖酶糖度計(jì)五、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新4因變量的檢測指標(biāo)糖度計(jì)測定的主要為蔗糖含量，蔗糖水解，糖度計(jì)指數(shù)下降。1mol/l葡萄糖含糖量1mol/l蔗糖含糖量六、教學(xué)過程01發(fā)現(xiàn)問題03設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)05實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析02做出假設(shè)04進(jìn)行實(shí)驗(yàn)06結(jié)論與反思六、教學(xué)過程1發(fā)現(xiàn)問題實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄繙囟葘γ富钚缘挠绊憽Ｗ龀黾僭O(shè)：酶在適宜溫度下活性較高，升高或降低溫度酶活性均下降。2做出假設(shè)六、教學(xué)過程3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理：酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力稱為酶活性。酶活性可用在一定條件下酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的速率表示。蔗糖酶在適宜條件下可催化蔗糖水解為葡萄糖和果糖，含糖量下降。材料用具：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的蔗糖酶溶液、離心管、試管架、塑料滴管、恒溫水浴鍋、糖度計(jì)六、教學(xué)過程問題1：實(shí)驗(yàn)自變量和因變量分別是什么？如何設(shè)置自變量、檢測因變量？3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)利用恒溫水浴鍋設(shè)置不同溫度作為自變量，利用糖度計(jì)檢測蔗糖水解的情況作為因變量的指標(biāo)自變量：溫度

因變量：蔗糖酶活性六、教學(xué)過程問題2：系列溫度梯度分別設(shè)置為多少℃？3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)注：蔗糖酶的最適溫度在40-50℃之間六、教學(xué)過程問題3：在實(shí)驗(yàn)中是先將蔗糖酶和蔗糖溶液混合之后再保溫，還是先分別對蔗糖酶和蔗糖溶液進(jìn)行保溫之后再混合？3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)“酶具有高效性”先分別對蔗糖酶和蔗糖進(jìn)行保溫之后再混合六、教學(xué)過程4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)六、教學(xué)過程4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)溫度/℃20304050607080含糖量/%5.75.34.54.74.95.55.5蔗糖酶的最適溫度位于30℃到50℃之間。六、教學(xué)過程4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)六、教學(xué)過程4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)溫度/℃303540455055含糖量/%5.45.34.64.24.95.3六、教學(xué)過程5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析溫度/℃20304050607080含糖量/%5.75.34.54.74.95.55.5溫度/℃303540455055含糖量/%5.45.34.64.24.95.3六、教學(xué)過程6結(jié)論與反思結(jié)論2：在45℃左右，蔗糖酶活性最高。將溫度升高或降低至適宜溫度，酶活性可以恢復(fù)嗎？結(jié)論1：在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，蔗糖酶活性先上升后下降。六、教學(xué)過程6結(jié)論與反思六、教學(xué)過程6結(jié)論與反思六、教學(xué)過程6結(jié)論與反思將溫度升高或降低至適宜溫度后，降低的酶活性可以恢復(fù)嗎？總結(jié)：高溫通過破壞酶的空間結(jié)構(gòu)導(dǎo)致酶活性下降，這種變化是不可逆的，而低溫并未破壞酶的空間結(jié)構(gòu)。溫度由20℃升至45℃溫度由80℃降至45℃七、收獲與不足收獲：通過使用糖度計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，學(xué)生對溫度對酶活性的影響進(jìn)行定量探究。學(xué)生設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行討論交流，其思辨能力、評價(jià)能力和批判性思維得到強(qiáng)化