“比较过氧化氢在不同条件下的分解” 的教学案例

“比较过氧化氢在不同条件下的分解”

的教学案例

《中学生物新课程标准》中明确指出，要提高学生“生物科学素养”。生物实验是学生认识生物科学、直接获取生物学知识的手段之一。通过生物实验，能培养学生观察现象发现问题和设计方案解决问题的能力，增强学生动脑、动手的能力。 “比较过氧化氢在不同条件下的分解”重点介绍控制变量，要求学生能分析变量的类型如自变量、因变量、无关变量，区分对照组和实验组，并进行实验操作。我在进行本实验的教学过程中，更希望孩子们能够根据实验目的，自主设计实验，从而增强孩子们的探索意识和探究能力。

一、实验目的

比较过氧化氢在常温、加热、加无机催化剂、加酶条件下的分解速率。

二、实验原理

过氧化氢在一定条件下可以分解为水和氧气。

三、教学目标

1．知识目标

掌握变量的类型，区分实验组和对照组。

2．能力目标

设计实验方案并进行实验，学会控制变量。

3．情感态度价值观

在实验过程中，培养学生实事求是、勇于探索的精神；认同酶在代谢中的重要性。

四、实验用具

1．材料：大白菜

2．用具：试管、滴管、漏斗、烧杯、纱布、手持式料理机、保温壶。

3．试剂：体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为3.5%的FeCl₃溶液

五、实验优化

实验中过氧化氢酶来源于肝脏研磨液，但近年猪瘟肆虐，谨慎考虑，我选择大白菜作为过氧化氢酶的提取材料^[1]。

酒精灯水浴加热比较慢，为加快速度，也减小安全隐患，改为提供开水直接水浴加热

六、教学过程

1．课前准备（设计意图：方便实验高效有序的进行）

教师活动：准备各种材料、用具、试剂，提醒学生注意安全，尤其适用过氧化氢时。

学生活动（集体）：思考各种材料、试剂的用途；回顾初中生物中关于酶的知识。

2．课堂活动

教师活动：活细胞每时每刻都在进行着代谢活动，代谢过程中可能产生一些对细胞有害的物质，如过氧化氢。这时将细胞中的过氧化氢及时分解就显得如此重要。问：过氧化氢分解的产物是什么？

学生活动（集体）：水和氧气

教师活动：过氧化氢在一般条件下的分解速率非常缓慢，但在细胞中有一种物质能加快过氧化氢的分解速率，它是？

学生活动（集体）：过氧化氢酶

教师活动：同学们还知道其他哪些方式能加快化学反应速率呢？

学生活动（学生A）：加热、加压、催化剂等

教师活动：其中无机催化剂FeCl₃能加快过氧化氢的分解。现在我们就来设计实验证明过氧化氢在不同条件下的分解速率。展示提前准备的材料，解释大白菜中含有丰富的过氧化氢酶。那么根据准备的实验材料，该实验的不同条件有哪些呢？

学生活动（学生B）：常温、加热、加无机催化剂FeCl₃、加过氧化氢酶四种不同条件。

教师活动：引导学生设计实验，调控学生学习活动。

学生活动（集体）：设计实验方案（大多数学生知道需要设计4个组的实验，但对细节的处理可能不到位，比如过氧化氢酶溶液的获取，加入各种试剂的量等）

学生活动（学生C）：取3支试管，分别加入过氧化氢溶液，第1支进行水浴加热，第2支加FeCl₃溶液，第3支加过氧化氢酶溶液，然后比较3支试管中气泡的产生速率

教师活动：点评学生的实验方案。①加热和加催化剂能加快化学反应的速率，如何体现加快？②分析如何获得过氧化氢酶溶液？③说明FeCl₃溶液和大白菜滤液为什么2滴即可。

学生活动（学生D）：①与常温不加催化剂进行比较，故增加一个常温不加催化剂的组；②用料理机搅碎大白菜，纱布过滤获得大白菜滤液。

学生活动（集体）：阅读教材P78-79实验部分，整理实验步骤，思考哪些是人为改变的因素？哪些是因为该因素的变化而变化的量？哪些是始终不变的量？

教师活动：说明自变量、因变量、无关变量的概念。问实验中哪些是自变量，哪些是因变量，哪些是无关变量？

学生活动（学生E）： 自变量为反应的条件，因变量为气泡产生的速率，无关变量为底物的种类和用量。

教师活动：组织学生完成实验操作，适时做补充说明，提醒操作注意事项。

学生活动（集体）：动手进行实验操作。

学生活动（学生F）：分享实验结果：1号试管气泡极少，2号试管能看到明显的气泡，但仍比较少，3号试管气泡较多，4号试管气泡非常多。

教师活动：引导学生总结结论：1号和2号试管，1号和3号试管，1号和4号试管，3号和4号试管比较，能得出哪些结论？

学生活动（学生G）：加热、加无机催化剂、加酶均能加快化学反应速率，且加酶的催化效率远远高于加无机催化剂。

教师活动：1、2、3、4号试管唯一不同的是反应条件，像这样的出了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。判断该实验的对照组和实验组分别是谁？

学生活动（集体）：对照组为1号试管，实验组分别是2、3、4号试管。

教师活动：什么样的实验才能成为对照实验呢？对照实验的原则是单一变量原则、对照原则、平行重复原则，并逐一解释说明。

我们学习了 “过氧化氢在不同条件下的分解”实验后，同学们知道了对照实验和各种变量的判断，也了解了酶不仅能加快反应速率，且效果远远高于无机催化剂，即酶具有——高效性。除了高效性，酶还具有哪些特性呢？我们下节课再进一步学习。

七、教学反思

对该实验课我比较满意的是孩子们在实验设计这一块的表现，其实有设计的更好的同学，只是我选择了一个能暴露问题的孩子来展示他的实验设计。多给孩子们提供动脑、动手的机会，这就极大的增强了他们学习生物的积极性。不足之处在于语言的衔接，知识点的过渡稍显生硬，说明准备的还是不够充足。我也一定在以后的教学中扬长补短，以勤补拙。

同组老师点评：新课标指出，要提高学生的生物科学素养。本节课就做到了以学生为主体，引导学生分析问题、解决问题，充分调动学生的学习积极性，及时点评及时鼓励，既培养了学生的科学探究精神和科学思维方式，又大大的激发了学生学习兴趣。同时上课老师也善于利用多媒体辅助教学，扩展课堂信息容量，丰富和完善教学内容。

参考文献

 [1] 刘帅,尹苗.“过氧化氢在不同条件下的分解”实验改进与优化.中学生物教学,2020（2）：44-46