师：大家可能见过这样的生活场景，鸡在吃食的时候往往还会啄食一些沙粒，这是为什么呢？其实这些吃下去的沙粒可以伴随着鸡胃的蠕动，将食物更好地磨碎，起到物理性消化作用。那么胃中是否存在一些化学物质，能够将食物消化分解，也就是鸡的胃是否还具有化学性消化作用呢？为了解决这个问题，我们一起来看教材第76页上的问题探讨。1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验，他将肉放进金属笼内，然后让鹰把肉吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出，发现笼内的肉块消失了。大家想一想，为什么他要将肉块放进金属笼内呢？我们可以看到这张图上，这个笼子上还系有一根细的铁链条，这样不但可以便于取出肉块，同时金属笼可以排除物理性消化对肉块的影响，能够通过肉块大小的变化确定其是否发生了化学反应。那么是什么物质使肉块消失了呢？当然是胃内的化学物质将肉块分解了。怎样才能够证明你的推测呢？我们可以收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。斯帕兰扎尼后来也确实通过实验证明了胃液中的某些化学物质能够将食物消化，但具体是什么物质他不得而知。后来有科学家发现胃液中含有大量的盐酸，而盐酸也的确有腐蚀作用，于是当时的人们就认为盐酸是使食物发生分解的物质。那么除了盐酸是否还有其他的物质呢？1835年的时候，德国著名动物学家，也就是我们之前学习过的细胞学说的提出者之一，发现胃腺分泌物中有一种物质，将它与盐酸混合后，对肉类的分解能力远远大于盐酸的单独作用，他将这种物质命名为胃蛋白酶。胃蛋白酶也是第一个从动物身上获得到的酶。那么酶到底有什么作用呢？这是我们之前学习过的一些细胞器的模式图，有叶绿体、线粒体、核糖体，它们在细胞内参与的生命活动，相信大家应该还记得，叶绿体是光合作用的场所，线粒体是有氧呼吸的主要场所，核糖体能够合成蛋白质。那么这些生命活动其实都是由许多化学反应来体现的，这些化学反应有些我们在后边还会学习到。其实除了这些反应，细胞内每时每刻还进行着许多的化学反应，我们将这些化学反应统称为细胞代谢。可以说细胞代谢是细胞生命活动的基础。化学反应要进行往往需要一定的条件，现在我们一起来看一下这些化学反应需要怎样的条件。我们仔细观察这几个化学反应，发现它们要进行有的需要高温，有的需要高压，有的还需要强酸、强碱，亦或是像这里的铁系催化剂，说明它们需要这样一些特殊的条件。那么细胞内的化学反应要进行的话，是否也能够给它提供像刚才所说的高温、高压、强酸、强碱等条件呢？答案显然是不能的，因为细胞内是一个相对温和的环境。那怎么办呢？细胞内有一个法宝，那就是酶，它们能使细胞内的反应在温和的条件下顺利进行。所以我们说细胞代谢离不开酶，那么酶有什么作用呢？在研究这个问题之前，我们先来了解一下过氧化氢这种物质。在生活中如果我们擦伤了皮肤，往往会去药店购买医用的过氧化氢，也称之为双氧水来消毒伤口，消毒时伤口部位会产生大量的白色气泡，这是为什么呢？大家来看，这是一张过氧化氢溶液的部分说明书，在药理和毒理这一栏里面，提到本品为氧化性消毒剂，含有过氧化氢2.5% - 3.5%，尤其是这句，在过氧化氢酶的作用下，能够迅速分解释放出新生氧对细菌组分发生氧化作用。原来过氧化氢可以在过氧化氢酶的作用下分解产生氧气，当然还有水。所以在消毒部位看到的大量的气泡原来就是氧气。那么我们的细胞里边怎么会有过氧化氢酶呢？原来在我们的细胞代谢中是会产生过氧化氢的，但是过氧化氢对细胞有毒害作用。幸好有过氧化氢酶能够将它及时地分解，以减轻它对细胞的毒害作用。那么除了过氧化氢酶能够将过氧化氢分解，是否还有其他的条件也能使它分解呢？在这张药品说明书上是否有些许提示呢？我们仔细看，在注意事项和储藏条件里边，提到本品遇光热易分解变质，在遮光密闭、在阴凉处不超过20度的条件下保存。通过这两栏我们其实就能够发现，原来光和温都会使过氧化氢分解，那么真的是这样吗？下面就让我们一起来看教材第77页上的探究实践活动，通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。在这里我们设置了这样的四个条件，常温、90摄氏度的水域加热，通过滴加氯化铁溶液提供三价铁离子作为催化剂，通过提供新鲜肝脏研磨液以提供过氧化氢酶。下面就让我们先通过一个视频来了解该实验的操作步骤及实验现象。

　　操作步骤：取4支洁净试管分别编号1、2、3、4，向试管内分别加入两毫升新配置的体积分数为3%的过氧化氢溶液。将2号试管取出，夹在试管夹上，将试管放在90摄氏度左右的水浴中加热，观察2号试管产生气泡的情况，并与1号试管做比较。向3号试管内滴入两滴质量分数为3.5%的三氯化铁溶液，向4号试管内滴入两滴质量分数为20%的肝脏研磨液，观察3号和4号试管产生气泡的情况。2 - 3分钟后，将点燃的卫生香分别放在三、四号试管内液面的上方，观察试管中的卫生香复燃情况。

　　同学们，这张表格是对刚才这个视频中实验的操作步骤以及实验现象的一个概括，我们一起来看一下。在这里1号试管，也就是常温下气泡基本产生不明显，2号试管在90度水域下能够产生少量的气泡。3号和4号试管分别滴加两滴氯化铁溶液和两滴新鲜的肝脏研磨液，我们发现能够产生较多的气泡，而且4号试管产生的气泡数更多。用点燃的卫生香可以发现在3号和4号中都有复燃现象，但是4号它的复燃情况更加的明显。现在让我们一起来完成教材第77页上的这几个讨论题吧。与1号试管相比，2号试管出现什么样的不同现象呢？这一现象又说明了什么？

　　生：2号试管它产生的气泡数比1号更多，这个现象说明了加热能够促进过氧化氢的分解，提高反应的速率。

　　师：在细胞内能通过加热来提高反应速率吗？

　　生：显然是不能的。细胞一般是在常温下生活，若加热细胞会死亡。

　　师：3号和4号试管未经加热也有大量气泡产生，这说明了什么？

　　生：这说明了三价铁离子和新鲜肝脏研磨液中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢的分解。

　　师：3号试管和4号试管相比，4号试管中的反应速率快，这说明了什么？为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？

　　生：3号和4号试管相比，4号试管中的反应速率更快，说明了过氧化氢酶比三价铁离子的催化效率要高得多。细胞的化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的条件。所以说酶对于细胞内的化学反应的顺利进行是至关重要的。

　　师：通过刚才这些讨论题的分析，你能够比较不同的试管尝试做出一些结论吗？

　　生：1号和2号试管相比，能够说明高温可以加快过氧化氢分解；1号和3号试管相比，能够说明三价铁离子能催化过氧化氢的分解；1号和4号试管相比能够说明过氧化氢酶能够催化过氧化氢分解；3号和4号试管相比较，又能够说明过氧化氢酶的催化效率要比三价铁离子高。

　　师：其实在这个实验探究中，我们不但能够得出现在的这些结论，我们还能够从中学习到一些生物实验研究的科学方法，比如该如何控制变量和设计对照实验。变量是指实验过程中可以变化的因素，它分成三种，自变量、因变量和无关变量。我们将人为改变的变量称之为自变量，随着自变量的变化而变化的量称之为因变量。那么除了自变量外，实验过程中还会存在一些对实验结果造成影响的可变因素，我们称之为无关变量。再来看对照实验，除作为自变量的因素外，其余的因素也就是无关变量，我们都要保持一致，并将结果进行比较的实验，就称之为对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组。正是因为这样，我们在实验设计中必须要遵循如下的几个基本原则，第一是对照原则，也就是在设计对照实验时，一般既要有对照组，又要有实验组。第二要遵循单一变量原则，在对照实验中，除了要观察的因素，也就是自变量能发生变化外，其他的因素无关变量都应该保持相同，这个就叫做单一变量原则。现在就让我们结合刚才的这个实验来仔细地看一下这个实验具体是如何控制变量和设计对照实验的呢。我们先来看变量，这里谁是自变量呢？