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1、课题1 果胶酶在果汁生产中的作用一、课题目标1简述果胶酶作用。 2检测果胶酶活性。3探究温度和pH对果胶酶活性影响。 4探究果胶酶的最适用量，搜集有关果胶酶应用的资料。二、教学重点：探究温度和pH对果胶酶活性影响 教学难点：探究果胶酶的最适用量三、教学过程学生活动教师组织与引导教学意图师：随着生活水平的提高，水果成为人们生活中的必需品，果汁饮料也深受喜爱。将水果制成果汁，不仅可以解决水果“丰收不丰产”的供需矛盾，还可以提高了水果的附加值，满足了人们不同层次的需要。讨论：果汁生产中存在的问题?-引导学生阅读教材P42，找出果汁生产中存在的问题。生答：果肉的出汁率低,耗时长榨取的果汁浑浊，黏度高，
2、易发生沉淀。师：在生产上，怎么才能提高水果的出汁率并使果汁变得澄清呢？生答：使用果胶酶、纤维素酶等解决。（引导学生回忆）在高一我们学习过有关酶的知识，请回忆以下问题：1、酶的概念：酶是活细胞所产生的具有生物催化作用的一类特殊的有机物；2、酶的本质：蛋白质（大多数）或RNA；基本组成单位：氨基酸或核糖核苷酸3、酶的功能：在各种化学反应中起催化作用。原因：酶能降低化学反应的活化能，使反应迅速进行。4、酶的特性:（1）高效性：酶的催化效率是无要催化剂的1071013倍。（2）专一性：一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。（3）需要适宜的条件：适宜的温度、适宜的PH值。引言：果胶酶对制取果汁
3、有何影响？-引导学生带着下列问题阅读教材P42基础知识问1:果胶在植物细胞中的主要作用、化学组成以及相关特性各是什么？生答：果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一；果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物；果胶不溶于水。引言：怎样才能将果胶去掉，破坏植物细胞壁，增加出汁率呢？（生答：果胶酶）问2、果胶酶的组成及在果汁制作中的作用是什么呢？果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等；分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层；使果胶水解为半乳糖醛酸。提高水果的出汁率，并使果汁变得澄清。如右图所示：师、果胶酶是由生物产生的呢？引导学生阅读教材P43引言：影响酶催化能力的
4、因素有哪些呢？-引导学生阅读教材P42-43，并解决以下问题。问3、什么是酶的活性？酶活性（催化能力高低）的衡量标准是什么？生答：酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力；酶活性的衡量标准是：在一定的条件下，酶催化的某一化学反应的反应速度；而酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。问4、影响酶活性的因素有哪些？生答：温度、pH和酶的抑制剂。引言：温度和pH对酶活性有何影响呢？-引导学生阅读教P43,并思考下列问题:探究温度或pH对果胶酶活性的影响的实验流程包括：制备果胶泥、设置一系列的pH或温度、加入果胶酶反应一段时间、过滤果汁；该过程中自变量是温度或pH，控制自变量
5、的方法是：恒温水浴锅(或滴加酸或碱；因变量是酶的活性，检测因变量的方法是：果汁的产出量或澄清度。师总结关键步骤:获取果泥；保温苹果泥和果胶酶分别装入试管保温（多个温度下分别保温）； 混合后保温；过滤。-引导学生阅读P44A、B同学的操作方法，思考：问：教材中A、B两个同学的实验设计有何不同？生答：略师总结：测定的因变量不同（A测定果汁产量，B测定果汁澄清度）引言：如何探究温度对果胶酶活性的影响呢？师：该实验的原理是什么？生答：略师总结：果胶酶的活性受温度影响。处于最适温度时，活性最高；果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。师：你能设计该实验吗？-引导学生阅读教材P43图 4-3,
6、总结实验的方法步骤?生答:略师总结:如右图所示 实验温度303540455055606570果汁量（ml）讨论：1、问:怎样排除pH和其他因素对实验结果的干扰？目的是什么?生答:略师总结:控制pH和其他因素相同，保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。2、为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同试管中恒温处理？生答:略师总结:保证果泥与果胶酶混合前后的温度相同，避免因混合导致温度变化而影响果胶酶活性3、想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？生答：略师总结：果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反应了果胶
7、酶催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，果汁的体积就越大。某同学根据以上实验设计进行实验后,获得的实验结果如下：温度10203040506070果汁量/ml1246510师：请大家试将实验数据转换成曲线图师讲述： 将实验数据转换成曲线图的方法以自变量为横坐标、以因变量为纵坐标建立直角坐标系。注明坐标轴的名称、单位、坐标原点以及曲线名称。每个坐标轴上的取值单位要相等。将实验数据标在坐标系中，并用各种线型连接起来。问5、温度对酶活性的影响有何规律呢？生答：酶催化能力最高时的温度称为最适温度。在较低温度时，随着温度的升高，酶的活性也逐渐提高；达到最适温度时，酶的催化能力最高；高
8、于最适温度后，酶的催化能力迅速下降，最后完全失去催化能力。问6、讨论：高温使酶的活性丧失后，酶的活性可否恢复？为什么？生答：不能恢复，因高温破坏了酶分子的空间结构，对酶造成不可逆的破坏。但低温使酶的活性丧失后，缓慢恢复其温度活性仍可恢复。师讲述：实验表明，果胶酶的最适温度为4550。问:实验设计中,变量设计与控制时，我们确定的温度梯度是多少？误差会怎样？怎样才能减少误差？生答：确定的温度梯度为10，误差很大。取30-50，进一步细化温度梯度。引言：如何探究pH对果胶酶活性的影响呢？师：该实验的原理是什么？生答：略师总结:果胶酶的活性受pH影响，处于最适pH，酶的活性最高；高于或低于此值活性均下
9、降。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。师：你能设计吗？-试根据P43图4-3探究温度和pH对果胶酶活性影响的实验流程示意图,总结实验的方法步骤。实 验pH505560657075808590果汁量（ml）随堂练习：下面是某研究性学习小组同学在“探究果胶酶催化果胶水解的适宜pH”的课题过程中遇到的问题。（1）本课题实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥（假定pH的改变对苹果泥成分无影响），试管中分别注入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下面两种操作：方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、610。方法二：将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果
10、泥的pH分别调到4、5、610，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合请问哪一种方法更为科学： ，并说明理由： 。方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始达到实验预设的pH（或“方法一的操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应”）。（2）实验步骤中有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使 以减少实验误差。酶和反应物（果胶）充分地接触（3）如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示 果胶分解速率 ，该实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图： 甲 。若实验所获得的最适宜pH=m，请你在所选的曲线图中标出“m”点的位
11、置。问7、pH对酶活性的影响有何规律呢？生答：酶催化能力最高时的pH称为最适pH。酶在低于最适pH时，随着pH的升高，酶的催化能力升高；高于最适pH时，随着pH的升高，酶的活性逐渐下降，pH过高或过低会使蛋白质变性，当蛋白质变性后，酶活性完全丧失。讨论：P44旁栏思考题1、在探究温度或pH的影响时，是否需要设置对照？如果需要，应该如何设置？为什么？生答：略师总结：设置了对照。不同的温度(或pH) 之间可以相互对照。师讲述：果胶酶的最适pH范围为3.06.0，但为了保持果汁的风味，生产上一般调整pH。问:该实验与必修I中探究“影响酶活性的条件”实验有何不同？生答:略师总结:前者属于是定量分析实验
12、，后者属于定性分析实验。师讲述: 资料一探究温度和PH对酶的活性的影响”的实验目的是：定量测定温度或pH对果胶酶活性的影响。师讲述：酶的抑制剂Fe3、Ca2、Zn2等金属离子对果胶酶有抑制作用。引言:在实际生产中为了保证果胶酶的最高活性,需要确定果胶酶的最适温度、最适PH等条件,并在处条件下进行生产。除此之外,还应控制酶的用量.问:生产中,为什么要控制酶的用量?-引导学生阅读教材P43生答:为了果胶酶得到充分的利用，节约成本，需要控制好酶的用量。引言：如何探究果胶酶的用量呢？师：你能设计该实验吗？-引导学生阅读教材P44试总结实验的方法步骤?生答:略师：该实验的原理是什么？生答：略师总结:在一
13、定的条件下，随着酶浓度的增加，果汁的体积增加；当酶浓度达到某一数值后，再增加酶的用量，果汁的体积不再改变，此值即是酶的最适用量。师总结:师讲述：在探究实验中,增加酶的用量时,果汁体积不再改变时,酶用量最低的值即是最适酶用量。引言:该实验操作中,应注意哪些问题呢?-引导学生阅读P44,回答下列问题师:1制备果泥：用 榨汁机 榨制果泥。在榨制橙子汁时应怎样处理橙皮? 不必去橙皮2在探究不同PH对果胶酶活性的影响时，可以用 0.1%的NaOH溶液和盐酸 调节pH。3在果胶酶处理果泥时，为了是果胶酶能充分地催化反应，如何操作? 用玻璃棒不时搅拌。结果分析与评价:略小结:略 板书设计:略 达标测评:略温故而知新学案提供学案提供学案提供1、实验原理2、实验操作流程方法步骤总结:P44让学生上黑板自己动手画一画,可暴露很多问题,讲解针对性更强1、实验原理2、实验操作流程1、实验原理2、实验操作阅读P44,说明：一课时上不完。建议听课时，需要删减1/3左右内容。实验步骤设计改为实验改错题。5