5.1 降低化学反应活化能的酶（第一课时） (1)教案--高一上学期生物人教版（2019）必修1

生物学必修一《分子与细胞》 第 5 章 细胞的能量供应和利用 第 1 节 降低化学反应活化能的酶教学设计 一、教学目标 科学思维：利用相关实验数据和科学史资料，采用比较与分析、模型与建构的科学思维方法，理解酶的作用机理与化学本质。 科学探究：比较过氧化氢在不同条件下的分解，确认和控制变量，分析实验结果，验证酶具有催化作用和高效性。 生命观念：基于活化能的定义，利用物质与能量观，理解酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率的机理。 社会责任：分析“关于酶本质的探索”的科学史资料，了解科学发展的过程是一个不断完善、不断发展的螺旋上升式的过程。认同科学是在不断地探索和争论中前进的，伟大的科学家也会有认识上的局限性。 二、教学重点和难点1.教学重点酶的作用、本质和特性。2.教学难点(1)酶能降低化学反应的活化能。(2)探究实验中控制变量的科学方法。 三、课时安排3 课时（第 1 课时：酶的作用（包括酶的高效性）、学习设计对照实验；第 2 课时：酶的本质和酶的特性（专一性）；第 3 课时：酶的特性（酶的作用条件较温和） 四、教学过程（第 1 课时）学习任务教师活动学生活动设计意图回顾旧识，导入新课1.教师展示蛋白质功能的图片，引导学生回忆蛋白质的催化功能，从而引出酶的作用。2.提出：酶是如何起催化作用？明确本节课的学习目标。回忆蛋白质的催化功能，从而知道酶的作用是“催化”。根据学生的学习认知心理，建立新旧知识之间的联系。激发学生进一步探索的兴趣。一、酶的作用和本质1.酶在细胞代谢中的作用1.教师解释概念“细胞代谢”，从而引出细胞中 H2O2  分解的反应，通过讲解实通过教师的讲解，学会控制变量和设计对照实验的方法，学会用表格呈现1.培养学生的实验与探究能力。2. 基 于 实 验 事实，经过分析归纳出
 验“比较 H2O2 在不同条件下的分解”，使学生通过比较得出实验结论。实验结果，并通过比较对照得出实验结论。酶在细胞中的重要作用；理解各个变量的概念，体会设置对照实验的意义。酶的催化作用的原理1.教师解释概念“活化能”，通过图片让学生形象的理解酶能显著的降低化学反应的活化能。2.总结出酶的催化作用的原理是“显著的降低化学反应的活化能”，提出酶相对于无机催化剂的高效性。知道“活化能”的含义，观看动画，形象的了解酶能显著的降低化学反应的活化能并能够说出各条件使反应速率加快的原理的不同。1.通过形象的动画让学生理解酶能显著的降低化学反应的活化能。2.锻炼学生的语言表达能力。练习巩固并小结1.展示酶能降低化学反应活化能的曲线图，设置问题，提问。在理解概念“活化能” 和酶能降低化学反应活化能的基础上进行答题。及时反馈，突破难点。学习设计对照实验通过进一步分析实验验“比较 H2O2 在不同条件下的分解”，使学生了解探究实验中的变量和设置对照组的意义。在老师的引导下，分析出实验的自变量、因变量和无关变量。并理解探究实验中设置对照组的必要性。体会探究实验的设计原则。课程小结教师小结。学生笔记小结。   教学过程（第 2 课时）学习任务教师活动学生活动设计意图复习导入教师提问：酶的作用。通过学生的回答引出“关于酶本质探索”的科学史。学生回答问题。调动学生记忆，迅速进入主题。2.酶的本质教师介绍关于酶本质探索的科学史。并最终得出酶的概念。通过了解酶本质探索的科学史，知道各个科学家的观点。了解科学发展的过程是一个不断完善、不断发展的螺旋上升式的过程。通过学习科学史，认同科学是在不断地探索和争论中前进的，伟大的科学家也会有认识上的局限性。二、酶的特性（1.高效性）1.引导学生回顾实验“比较 H2O2 在不同条件下的分解”。回顾实验，理解酶的高效性的特点和作用。回顾实验，得出结论。
 2.总结得出酶相对于无机催化剂具有高效性。  二、酶的特性（2.专一性）1.通过带领学生分析实验“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”，并进一步的优化实验，得出酶的专一性的特点。2.通过图片解释酶的专一性的原理。1.运用控制变量和设计对照实验的方法分析实验，描述实验结果和得出实验结论。得出酶的专一性的特点。2.理解酶为何具有专一性。进一步培养学生的科学探究能力，培养严谨的科学思维能力。练习巩固1.展示不同条件下化学反应的速率曲线，考查学生对高效性的理解。2.考查学生对酶的本质和专一性的理解。1.在理解酶的高效性是与无机催化剂进行对比的基础上进行答题。2.在理解酶的本质和专一性的基础上进行答题。及时巩固，灵活运用知识。课堂小结教师小结。学生笔记小结。   教学过程（第 3 课时）学习任务教师活动学生活动设计意图复习导入复习提问酶的特性，以生活小常识“多酶片的使用注意事项”引入酶的作用条件较温和的学习。回答问题。了解多酶片使用的注意事项，联想并思考。复习旧知识，提出新问题，激发学生的学习兴趣。二、酶的特性（酶的作用条件较温和）实验：探究温度对淀粉酶活性的影响1.提出探究实验“温度对淀粉酶活性的影响”，解释“酶活性”的概念。2.教师通过实验表格引导学生分析实验的变量和对照实验，播放实验过程和结果的视频，引导学生得出实验结论。3.小结温度对酶活性影响的曲线，讲授描述曲线的方法。学生通过教师的引导分析实验过程，明晰自变量、因变量。通过分析实验结果得出实验结论。推论 1：高温会使酶失活。推论 2：低温不会使酶失活，但是会抑制酶的活性。培养学生分析和推理的能力，导出温度对酶活性的影响曲线。培养学生分析及描述曲线的能力和语言表达能力。练习巩固教师展示有关“加酶洗衣粉”的习题，引导学生作答。学生思考，回答问题。运用所学知识，与生活建立联系。
二、酶的特性（酶的作用条件较温和）实验：探究 pH 对H2O2酶活性的影响1.教师提出探究实验“pH 对 H2O2  酶活性的影响”，引导学生根据表格自主设计实验。2.教师播放实验过程和结果的视频，引导学生得出实验结论。3.  展示 pH 对酶活性影响的曲线，引导学生自主描述曲线。学生自主设计实验过程，明晰自变量、因变量。通过分析实验结果得出实验结论。推论：pH 过高或过低都会使酶失活。锻炼学生的实验探究能力，进行之前学习的反馈。培养学生分析和推理的能力，导出 pH 对酶活性的影响曲线。锻炼学生分析及描述曲线的能力和语言表达能力。小结：酶的特性由以上的两个实验推出酶的作用条件较温和。小结酶的三个特性。学生理解酶的作用条件较温和的含义。重点知识的强化再现。总结：酶的作用、本质和特性提出总结问题，引导学生回忆并进行回答。学生思考，回答问题。重点知识及时总结回顾。课后拓展题练习展 示 课 本 P85二、拓展题 2，引导学生分析曲线，回答问题。思考作答。知识反馈，能力提升。