高中生物学人教版（2019）必修1 第5章 降低化学反应活化能的酶教案

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降低化学反应活化能的酶【教学目标】1．知识方面：举例说明酶在新陈代谢中的作用，说明酶的本质，能说出酶的概念、酶的本质、总结出酶的特性及影响因素，并能分析应用。2．能力方面：重点在于培养学生发现问题、提出假设、设计实验的能力。3．情感态度与价值观：通过实验探究和网络探究，让学生体验酶发现的艰辛，让学生关注有关酶研究的最新发展及应用，培养科学精神和科学态度。【教学重难点】1．酶是通过降低化学反应的活化能而提高化学反应的速率的．2．酶的催化作用受温度、pH影响；3．对照性实验设计中的几个主要原则。【教学过程】第一课时 酶的作用和本质模块一：创设情境，导入新课设计意图：回忆细胞各部分的功能，并建立细胞室一个有机整体的观点。教师活动：（1）展示图片（细胞）同学们，这是一个典型的细胞，里面有什么？它们忙着还是闲着？忙着干什么呢？（2）教师讲述：细胞是忙碌的，组成它的各个部分都在忙着完成自己的使命，合成、加工、运输，这一切的过程都伴随着复杂的生化反应。展示图片（细胞部分有序进行的生化反应）图中是细胞中一小部分生化反应，但是可以看出很复杂了，但是从网络构架上可以看出这些反应很杂乱吗？这些在细胞中有序发生的生化反应成为细胞代谢。（3）引出本节重难点：①为什么以上生化反应（新陈代谢）都离不开酶的参与，酶在生化反应里有什么作用呢？②酶在生化反应里有什么作用？酶是什么？模块二：突破重难点，共同实验探究酶在新陈代谢中的作用和来源设计意图：①提高实验操作能力和观察能力，培养合作意识，学会分析所观察到的现象并得到结论，体验成功的喜悦。②通过比较分析，理解实验设计中的单一变量原则、对照性原则。③通过看活化能部分知识以及flash的观看，由学生发表自己的意见，提高学生识图总结的能力。教师活动：（1）过氧化氢，这是一种对细胞有害的物质，必须及时的将过氧化氢分解才能保证细胞正常的生存。（2）化学上我们如何将分解呢？展示：加热②用做催化剂细胞里不可以加热，也没有更多的三价铁离子做催化，如何分解呢？（3）展示：用双氧水擦伤口时的现象；有气泡产生。伤口那里有什么？过氧化氢分解的那么快？过氧化氢酶。学生活动：（1）自主学习完成任务：细胞代谢、变量类型及对照实验的概念。（2）展示完成情况。（3）分组完成实验：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”。展示表格分析，汇报实验现象及结论：模块三：酶的本质设计意图：阅读文字，观看纪录片，总结酶的本质和概念。情感树立：科学是在不断的探索和艰苦中进步的。情感树立：生命、时间可贵，只有不断的发光发热才能实现人生的价值。教师活动：（1）我们现在知道了酶的作用，那酶的化学本质是什么呢？曾经有人做过这样一个实验，把唾液淀粉酶与双缩脲试剂混合，发生了紫色络合反应，你觉得酶是？（2）其实探索酶的本质的道路可比我说的这个要艰辛，科学探索的道路上只有不断的坚持喝不懈的努力才能成功。学生活动：（1）观看纪录片：“酶的发现”教师活动：（1）酶化学本质是什么？（2）通过以上的学习，你觉得酶是什么？能给酶下个定义吗？学生自主总结。回忆整节课内容。教师展示：图片（白化病病人和正常人）实例展示说明酶的重要性，如果没有酶，生物将不能生存好，或者无法生存。第二课时 酶的特性1．思路（1）课前探究，感性认识：收集有关酶的发现历程资料；有关酶研究的最新发展成果和应用；了解酶在日常生活中的应用。（2）贴近生活，激趣导入：课前让同学们找寻生活中与酶有关的产品，现在我们来交流一下？（各小组派代表将所找到的物品展示及介绍）（3）设计实验，探索问题：①如何证明酶的活性受温度、pH值等外界因素的影响：教师给予以下实验材料，学生根据实验的可操作性进行实验设计。可溶性淀粉、过氧化氢、NaOH(5%)、HCl(5%)、碘液、α－淀粉酶（最适温度50℃—75℃）、过氧化氢酶（新鲜鸡肝）、斐林试剂（检验还原性糖）、试管、烧杯、酒精灯等。②教师重点介绍对照性实验设计中三个主要原则：Ⅰ单因子变量原则Ⅱ等量原则Ⅲ对照性原则举例分析：单因子变量原则等量原则对照性原则③老师巡视学生实验设计情况，并发现了以下几种有代表性的设计方案。A组设计的实验方案（探究pH值对酶活性的影响）引导学生分析：以上设计是否科学？引导学生回答，得出结论：以上设计缺少对照组。B组设计的实验方案（探究温度对酶活性的影响）引导学生分析：以上设计是否有错误？引导学生回答，得出结论：以上设计有两点错误，一是加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等量原则，二是试剂加入的顺序错误2．3步应互换，导致出现多个变量。C组设计的实验方案引导学生分析：以上设计是否有错误？引导学生回答，得出结论：以上设计有pH值和温度两个变量，不符合单一变量原则。④教师指导，调整设计除了注意实验设计三原则外，还要注意实验的顺序，如果有时间，实验组可等梯度多做几组，得出的结果更准确。(建议：也可使用唾液淀粉酶或过氧化氢酶做此实验)(建议：也可使用唾液淀粉酶或过氧化氢酶做此实验，但要注意它们的最适温度)⑤动手实验检验结果让学生参与到科学研究中，引导学生运用所学知识亲自动手实验，尝试解决问题，实现“感性思维－理性思维－具体思维”的飞跃。以下是学生在动手实验中发现的新问题：例1：有一组同学在做温度对酶活性的影响时，第一步先放了淀粉酶，在调节了温度后才放淀粉，发现实验结果和预期的不一样。例2：有一组同学在做pH值对酶活性的影响时，用碘液代替斐林试剂进行检验，发现结果不同。老师针对实验出现的新问题引导学生一起分析解决。⑥交流成果，总结提高学生交流成果，体验探究成功与失败；学生评价各组研究成果；回忆酶的各知识点；带着更多的问题走出教室，参与到研究性学习中。对照组实验组说明1234一浓度3%3%3%3%无关变量剂量二温度常温常温常温90℃自变量试剂2滴清水生土豆研磨液2滴2滴生土豆研磨液2滴结果气泡产生速度无慢较快无因变量结论123比较，和土豆产生的过氧化氢酶都具有催化过氧化氢的作用，但是过氧化氢酶的催化效率较高；②124比较，只有活细胞才能产生过氧化氢酶（生土豆）酶来自活细胞。③900的高温会是过氧化氢酶失效。序号项目试管1溶液122肝脏研磨液3 溶液2滴/4结果现象/2滴序号项目试管1注入可溶性淀粉溶液122注入蔗糖溶液/3注入新鲜淀粉酶溶液/4注入菲林试剂5结果现象项目试管123淀粉溶液温度热水沸水冰块淀粉酶溶液碘酒1滴1滴1滴结果现象序号项目试管121α－淀粉酶溶液1ml1ml2pHNaOH1mlHcl1ml3可溶性淀粉溶液2ml2ml4温度60℃60℃5斐林试剂2ml2ml6实验现象序号项目试管1231可溶性淀粉溶液1ml2ml1ml2α－淀粉酶溶液1ml1ml1ml3温度60℃沸水冰水4碘液1－2滴1－2滴1－2滴5实验现象序号项目试管1231α－淀粉酶1ml1ml1ml2pH蒸馏水1mlNaOH1mlHcl1ml3可溶性淀粉溶液2ml2ml2ml4温度冰水沸水60℃5斐林试剂2ml2ml2ml6温度条件煮沸1分钟煮沸1分钟煮沸1分钟7实验条件序号项目试管1234567891淀粉溶液（ml）1111111112温度℃1020304050607080903α－淀粉酶2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml4碘液（滴）1111111115实验现象6调节温度上升下降7实验现象序号项目试管123451α－淀粉酶1ml1ml1ml1ml1ml2pH值567893可溶性淀粉溶液2ml2ml2ml2ml2ml460℃水中（min）555555斐林试剂（ml）222226温度条件和保持时间沸水1min沸水1min沸水1min沸水1min沸水1min7实验现象