果汁中的果胶和果胶酶实验的几个疑问

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教育果胶酶 |
分类: 实验教学与改进 |
疑难问题:浙科版和人教版《果汁中的果胶和果胶酶实验》在设计上有很大的不同,浙科版实验的设计有一定的疑问,网络上或复习用书上居然有相反的结果,究其原因,主要是集中在加热的目的是什么?设计和流程和人教版有很大的不同。下面谈谈自己的看法。
要搞清楚这个问题首先需要明确实验流程设计:
疑问1:1号试管为什么要加热?是为了让酶变性吗?
解释:从实验设计去看,我认为:1号试管加热(沸水浴中加热,不是适宜温度加热)就是探究温度对果胶酶的影响,和2号作对照;3号试管热处理就是为了获得果胶匀浆,加热果胶从果浆中凝固,和4号试管作对照(存在单一变量)。
理由:
从实验的原理和目的角度去看,实验原理中有探究温度对果胶酶活性的影响,所以需要1号和2号试管的对照实验,这也是实现本实验的目的之一探究温度对果胶酶活性的影响。实验原理之一:果胶酶的活性受温度(或pH)的影响,处于最适温度(或pH)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。
实验原理之二:果胶不溶于乙醇。
利用实验原理二可以解释1 号和3号对照,2号和4号对照的实验结果。
疑问2:3号为什么要加热?
解释:我认为是为了和4号对照,因为它们存在单一变量。但这个实验的设计并不是本实验的目的,所以会造成1号试管的加热目的混淆不清。根据人教版上设计,3号和4号对照,一定的加热可以提高出汁率。
疑问3:3号试管为什么比4号较沉淀物多?
疑问4:教材上的实验设计加热之前有间歇搅拌20-30min,反应有没有完全?
解释:没有完全反应,仅仅是让酶和底物充分接触,这个反应需要很长时间。但我在想时间的控制是不是和水果粉碎程度有关?这个解释可以从人教版教材中找到证据,需要45度保温1-3h。
总之,浙科版教材上的这个实验主要设计太复杂,表面上有二个实验目的,一是探究制作果汁的最佳条件;二是检测果胶酶活性。其实就是探究温度对果胶酶的影响。如果把3号和4号对照当作是加热可以提高出汁率,那么也算是探究制作果汁的最佳条件。
不过,大家去做实验的话,也就不会出现两种相反的实验结果,看出去还是要提倡开设实验,否则就会造成不必要的错误。但是,这样的实验由于材料不同,条件上的要求应该有所不同,需要老师在学生实验之前找到经验,如酶的浓度,反应的时间等,然后再进行学生实验才会实验现象相对明显。