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【摘 要】无论是哪一种形式的实验设计题,都包括实验目的、实验假设、实验原理、实验对象和器材药品、实验步骤、实验结果和实验结论等7个方面。所以我们解答实验设计题时,其基本环节是大致相同的。本文谈了“温度影响淀粉酶活性”实验。
【关键词】温度 实验 方案
方案1:
①取3支相同的洁净试管,分别编号为甲、乙、丙,并且分别按下列程序的要求操作。
程序1:加入新鲜唾的淀粉酶溶液,试管甲1ml、试管乙1ml、试管丙1ml;程序2:控制不同的温度条件,试管甲37℃左右的热水中保温5min,试管乙沸水中保温5min试管丙冰块中保温5min;程序3:控制不同的温度条件,试管甲2ml,试管乙2ml,试管丙2ml。
②振荡这3支试管,使试管内的液体混合均匀。
③分别向3支试管内滴入2滴碘液,观察这3支试管中溶液颜色的变化情况。
④记录并分析实验结果。
方案2:
①取3支相同的洁净试管,分别编为1,2,3。
②分别向3支试管内加入1ml新鲜的唾液淀粉酶溶液。
③1号试管放在37℃左右的热水中5min,2号试管放在沸水中保温5min,3号试管放在冰块中保温5min。
④取出试管各加入2ml可溶性淀粉溶液,轻轻振荡,使试管内的液体混合均匀,然后将试管的下半部分浸到37℃左右的热水中,保温5min。
⑤分别向3支试管内加入2ml刚配制的斐林试剂,轻轻振荡。
⑥将3支试管放进盛有开水的大烧杯中,用酒精灯加热煮沸2min左右,观察记录试管中溶液的颜色所发生的变化。
方案3:
在方案1的基础上,对实验操作程序2与程序3颠倒顺序,其他条件及步骤相同,观察、记录和分析实验结果。如下实验:
①取3支相同的洁净试管,分别编号为甲、乙、丙,并且分别按下列程序的要求操作。
程序1:加入新鲜唾的淀粉酶溶液,试管甲1ml,试管乙1ml,试管丙1ml;程序2:控制不同的温度条件,试管甲37℃左右的热水中保温5min 、试管乙沸水中保温5min,试管丙冰块中保温5min;程序3:加入等量的可溶性淀粉溶液,试管甲2ml ,试管乙2ml,试管丙2ml。
①分别向3支试管内滴入2滴碘液,观察这3支试管中溶液颜色的变化情况
③振荡这3支试管,使试管内的液体混合均匀。
④记录并分析实验结果。
比较分析:方案1与方案2的步骤很相似,所不同之处就在于,方案1是用碘液鉴定淀粉是否存在,方案2是用斐林试剂鉴定淀粉是否被水解成为还原糖。方案1和方案2都涉及到一个共同性问题,那就是“如何证明淀粉是否被水解?”如果仅仅只从淀粉是否发生水解反应本身考虑,用碘液或用斐林试剂似乎都可以,因为用碘液是从酶促反应的反应物角度来证明淀粉是否还存在,而用斐林试剂是从酶促反应的生成物角度来证明淀粉是否被水解成为还原糖。但是由于实验中温度等其他因素的加入和干扰,使情况变得更加复杂起来,到底是用碘液好,还是有斐林试剂好?学生各执一词。
有的学生说:方案2中使用斐林试剂检验淀粉是否被淀粉酶水解,其结果是在适宜温度下唾液淀粉酶催化淀粉水解成还原糖,加入斐林试剂并水浴煮沸2min,能产生砖红色沉淀。而温度过高(沸水中)酶分子结构遭到破坏而失活,故淀粉酶不能水解淀粉产生还原糖;而温度过低(冰块中),酶的活性降低,也不能使淀粉水解成还原糖,但加入斐林试剂后并适当加热,酶的活性会慢慢恢复并逐渐水解淀粉产生还原糖。明显产生砖红色沉淀。综上所述,溶液中不宜使用斐林试剂来检测淀粉是否被水解,理由就是冰块中丙试管也会出现砖红色沉淀。
有的学生说:方案3中实验操作程序2与程序3颠倒,其实验结果也存在问题。程序2与程序3颠倒顺序后,其他条件保持不变,除试管甲中唾液淀粉酶水解淀粉产生还原糖,乙、丙试管仍会产生少量的还原糖,因此,3只试管会产生相同现象。
接着学生补充道,除温度不同外,其他条件相同。如PH值应控制到最适范围,避免对实验现象和结果产生严重影响。因此,实验设计应注意条件控制和程序的安排。
经过激烈讨论,最后大多数学生认为方案1较科学。但是学生余兴未尽,思维并未停息,而是向纵深延伸。
上述生动的教学场景使教师和学生都激动不已。一方面调动学生积极主动的学习热情及思考令人感动;另一方面充分展示了学生群体的智慧。智慧就像打火石中的火花,在频繁的撞击和摩擦中爆发,使学生的内心世界充满了生机,使课堂成为师生知识流动和情感澎湃的场域,知识变得鲜活而生动,变得灵活而丰满。
(四川射洪中学;629200)
【关键词】温度 实验 方案
方案1:
①取3支相同的洁净试管,分别编号为甲、乙、丙,并且分别按下列程序的要求操作。
程序1:加入新鲜唾的淀粉酶溶液,试管甲1ml、试管乙1ml、试管丙1ml;程序2:控制不同的温度条件,试管甲37℃左右的热水中保温5min,试管乙沸水中保温5min试管丙冰块中保温5min;程序3:控制不同的温度条件,试管甲2ml,试管乙2ml,试管丙2ml。
②振荡这3支试管,使试管内的液体混合均匀。
③分别向3支试管内滴入2滴碘液,观察这3支试管中溶液颜色的变化情况。
④记录并分析实验结果。
方案2:
①取3支相同的洁净试管,分别编为1,2,3。
②分别向3支试管内加入1ml新鲜的唾液淀粉酶溶液。
③1号试管放在37℃左右的热水中5min,2号试管放在沸水中保温5min,3号试管放在冰块中保温5min。
④取出试管各加入2ml可溶性淀粉溶液,轻轻振荡,使试管内的液体混合均匀,然后将试管的下半部分浸到37℃左右的热水中,保温5min。
⑤分别向3支试管内加入2ml刚配制的斐林试剂,轻轻振荡。
⑥将3支试管放进盛有开水的大烧杯中,用酒精灯加热煮沸2min左右,观察记录试管中溶液的颜色所发生的变化。
方案3:
在方案1的基础上,对实验操作程序2与程序3颠倒顺序,其他条件及步骤相同,观察、记录和分析实验结果。如下实验:
①取3支相同的洁净试管,分别编号为甲、乙、丙,并且分别按下列程序的要求操作。
程序1:加入新鲜唾的淀粉酶溶液,试管甲1ml,试管乙1ml,试管丙1ml;程序2:控制不同的温度条件,试管甲37℃左右的热水中保温5min 、试管乙沸水中保温5min,试管丙冰块中保温5min;程序3:加入等量的可溶性淀粉溶液,试管甲2ml ,试管乙2ml,试管丙2ml。
①分别向3支试管内滴入2滴碘液,观察这3支试管中溶液颜色的变化情况
③振荡这3支试管,使试管内的液体混合均匀。
④记录并分析实验结果。
比较分析:方案1与方案2的步骤很相似,所不同之处就在于,方案1是用碘液鉴定淀粉是否存在,方案2是用斐林试剂鉴定淀粉是否被水解成为还原糖。方案1和方案2都涉及到一个共同性问题,那就是“如何证明淀粉是否被水解?”如果仅仅只从淀粉是否发生水解反应本身考虑,用碘液或用斐林试剂似乎都可以,因为用碘液是从酶促反应的反应物角度来证明淀粉是否还存在,而用斐林试剂是从酶促反应的生成物角度来证明淀粉是否被水解成为还原糖。但是由于实验中温度等其他因素的加入和干扰,使情况变得更加复杂起来,到底是用碘液好,还是有斐林试剂好?学生各执一词。
有的学生说:方案2中使用斐林试剂检验淀粉是否被淀粉酶水解,其结果是在适宜温度下唾液淀粉酶催化淀粉水解成还原糖,加入斐林试剂并水浴煮沸2min,能产生砖红色沉淀。而温度过高(沸水中)酶分子结构遭到破坏而失活,故淀粉酶不能水解淀粉产生还原糖;而温度过低(冰块中),酶的活性降低,也不能使淀粉水解成还原糖,但加入斐林试剂后并适当加热,酶的活性会慢慢恢复并逐渐水解淀粉产生还原糖。明显产生砖红色沉淀。综上所述,溶液中不宜使用斐林试剂来检测淀粉是否被水解,理由就是冰块中丙试管也会出现砖红色沉淀。
有的学生说:方案3中实验操作程序2与程序3颠倒,其实验结果也存在问题。程序2与程序3颠倒顺序后,其他条件保持不变,除试管甲中唾液淀粉酶水解淀粉产生还原糖,乙、丙试管仍会产生少量的还原糖,因此,3只试管会产生相同现象。
接着学生补充道,除温度不同外,其他条件相同。如PH值应控制到最适范围,避免对实验现象和结果产生严重影响。因此,实验设计应注意条件控制和程序的安排。
经过激烈讨论,最后大多数学生认为方案1较科学。但是学生余兴未尽,思维并未停息,而是向纵深延伸。
上述生动的教学场景使教师和学生都激动不已。一方面调动学生积极主动的学习热情及思考令人感动;另一方面充分展示了学生群体的智慧。智慧就像打火石中的火花,在频繁的撞击和摩擦中爆发,使学生的内心世界充满了生机,使课堂成为师生知识流动和情感澎湃的场域,知识变得鲜活而生动,变得灵活而丰满。
(四川射洪中学;629200)