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5.1 降低化学反应活化能的酶第2课时教学设计 高中生物人教版必修1
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教学设计备注：教学设计应至少含教学目标、教学内容、教学过程等三个部分，如有其它内容，可自行补充增加。 课程基本信息学科生物学年级高一学期秋季课题降低化学反应活化能的酶 第二课时 酶的特性教科书书 名：普通高中教科书 生物学 必修1 分子与细胞 教材出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年06月教学目标1. 知识目标概述酶的特性和影响酶活性条件的知识体系。2.能力目标进行酶的特性、影响酶活性的条件、控制变量的实验探究活动。3.情感态度与价值观目标养成勇于质疑、自主探究、合作学习的科学探究精神。教学内容教学重点：1.构建酶的特性知识体系； 2.探究影响酶活性的条件。教学难点：1. 影响没活性条件的实验设计。教学过程【学习任务一】酶的高效性回顾过氧化氢在不同条件下的分解，通过比较FeCl3和过氧化氢酶催化H2O2的分解效率，可以得出：酶具有高效性。酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍。你在踢球或奔跑时，肌细胞需要大量的能量供应。如果供能的化学反应慢悠悠地进行。你还能跑那么快吗?化学反应要酶来催化，酶的催化效率要高，你才能健步如飞。酶具有高效性的意义：保证了细胞内化学反应的顺利进行、细胞内能量供应的稳定 。酶高效性的曲线分析：A、B曲线比较，说明酶具有高效性；A、C曲线比较，说明酶具有催化性。酶具有催化性的特点：①反应前后性质、数量不变；②能改变反应速率→降低化学反应活化能；③缩短达到平衡的时间，不改变平衡点（即产物的总量不变）。酶能像无机催化剂那样，催化多种化学反应吗？资料1: 口腔里有唾液淀粉酶，可塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化?资料2：脲酶——只能催化尿素分解。 过氧化氢酶——只能使过氧化氢分解。根据上述资料，你的结论是什么？【学习任务二】酶的专一性酶的专一性的含义：每一种酶只能催化一种货一类化学反应。。2.观看酶催化特定物质分解的动画，理解酶的专一性，说明酶专一性的意义：保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。3.完成教材81页的“探究.实践”，设计实验，验证酶的专一性，并分析实验中的变量。有两种方案。方案一：酶相同，底物不同：①底物a+酶溶液②等量底物b+等量相同酶溶液方案二：底物相同，酶不同：①底物+酶溶液1②等量相同底物+等量酶溶液2按照不同方案设计实验，并分析实验中的变量。3.观看动画演示，学习酶的作用原理。【学习任务三】酶的作用条件较温和。细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的。酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。 酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。若细胞生活的环境条件发生改变，酶活性会怎样变化呢?阅读教材82页“探究.实践”，完成实验设计。探究温度对酶活性的影响①、 选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？理由？②、自变量是？需要设计几组实验？选择几个温度？③、因变量是谁？如何检测因变量？选择什么样的鉴定试剂？④、本实验的无关变量有哪些？如何控制？带着以上问题完成实验设计。教师分析实验思路，并引导学生思考：①为什么要先将底物和酶控制到预设温度，再混合反应？酶具有高效性，若酶和底物没有在对应温度混合，一混合就已发生反应，降低了实验的说服力。②.检验淀粉是否被分解时，可否用斐林试剂？该实验的自变量是温度，用斐林试剂检测时需要水浴加热，这样会干扰自变量。③.温度影响酶活性的实验中，底物能否选择H2O2和H2O2酶进行实验？不宜选用过氧化氢酶催化H2O2分解，H2O2在加热条件下会自然分解④.如何进一步探究淀粉酶的最适温度？缩小温度梯度（梯度要均匀），重复进行上述实验。2.探究PH对酶活性的影响①、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？理由？②、自变量是？需要设计几组实验？选择几个温度？③、因变量是谁？如何检测因变量？选择什么样的鉴定试剂？④、本实验的无关变量有哪些？如何控制？带着以上问题完成实验设计。教师分析实验思路，并引导学生思考:①.PH对酶活性影响的实验中，操作顺序应注意什么？将底物和酶先混合再调pH ，还是先调pH再混合？先调pH再混合.②.pH对酶活性影响中能不能使用淀粉和淀粉酶？（课本P83）酸能催化淀粉的水解，影响实验结果。③pH对酶活性影响中能不能用斐林试剂做指示剂？因为盐酸会和斐林试剂发生反应，使斐林试剂失去作用。通过分析可以得出温度对酶活性的影响：①在最适温度时，酶的活性最高。②温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，不可恢复。③在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。④.酶制剂适宜在低温下保存。PH对酶活性的影响：①在最适pH下，酶的活性最高。②pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。③过酸、过碱，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，不可恢复。一般来说，动物体内的酶最适温度在35～40℃;植物体内的酶最适温度在40～50℃;细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大，有的酶最适温度可高达70℃。动物体内的酶最适pH大多在6.5～8.0，人体唾液的pH为6.2～7.4，小肠液的pH为7.6，但也有例外，如胃液的pH为0.9～1.5（胃蛋白酶的最适pH为1.5）;植物体内的酶最pH大多为4.5～6.5。[习题巩固]见课件补充酶在生活中的实例(1)人发烧时不想吃东西，原因是体温升高导致消化酶活性降低，食物在消化道中消化缓慢。(2)唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，原因是唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为0.9～1.5。(3)胰岛素等蛋白质类或多肽类激素只能注射，不能口服，原因是口服会导致该类激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇类激素(如性激素)和氨基酸衍生物类激素(如甲状腺激素)不会被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。知识延伸：生物体所有的细胞都能产生酶吗？一般来说，只要是活细胞都是可以产生酶的。 成熟的红细胞是没有细胞核的，也没有大多数的细胞器，红细胞一旦成熟，将不再合成酶。酶的分布：细胞外(胞外酶：如各种消化酶)； 细胞内(胞内酶：如呼吸氧化酶)【课堂小结】构建知识网络
教学设计备注：教学设计应至少含教学目标、教学内容、教学过程等三个部分，如有其它内容，可自行补充增加。 课程基本信息学科生物学年级高一学期秋季课题降低化学反应活化能的酶 第二课时 酶的特性教科书书 名：普通高中教科书 生物学 必修1 分子与细胞 教材出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年06月教学目标1. 知识目标概述酶的特性和影响酶活性条件的知识体系。2.能力目标进行酶的特性、影响酶活性的条件、控制变量的实验探究活动。3.情感态度与价值观目标养成勇于质疑、自主探究、合作学习的科学探究精神。教学内容教学重点：1.构建酶的特性知识体系； 2.探究影响酶活性的条件。教学难点：1. 影响没活性条件的实验设计。教学过程【学习任务一】酶的高效性回顾过氧化氢在不同条件下的分解，通过比较FeCl3和过氧化氢酶催化H2O2的分解效率，可以得出：酶具有高效性。酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍。你在踢球或奔跑时，肌细胞需要大量的能量供应。如果供能的化学反应慢悠悠地进行。你还能跑那么快吗?化学反应要酶来催化，酶的催化效率要高，你才能健步如飞。酶具有高效性的意义：保证了细胞内化学反应的顺利进行、细胞内能量供应的稳定 。酶高效性的曲线分析：A、B曲线比较，说明酶具有高效性；A、C曲线比较，说明酶具有催化性。酶具有催化性的特点：①反应前后性质、数量不变；②能改变反应速率→降低化学反应活化能；③缩短达到平衡的时间，不改变平衡点（即产物的总量不变）。酶能像无机催化剂那样，催化多种化学反应吗？资料1: 口腔里有唾液淀粉酶，可塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化?资料2：脲酶——只能催化尿素分解。 过氧化氢酶——只能使过氧化氢分解。根据上述资料，你的结论是什么？【学习任务二】酶的专一性酶的专一性的含义：每一种酶只能催化一种货一类化学反应。。2.观看酶催化特定物质分解的动画，理解酶的专一性，说明酶专一性的意义：保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。3.完成教材81页的“探究.实践”，设计实验，验证酶的专一性，并分析实验中的变量。有两种方案。方案一：酶相同，底物不同：①底物a+酶溶液②等量底物b+等量相同酶溶液方案二：底物相同，酶不同：①底物+酶溶液1②等量相同底物+等量酶溶液2按照不同方案设计实验，并分析实验中的变量。3.观看动画演示，学习酶的作用原理。【学习任务三】酶的作用条件较温和。细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的。酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。 酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。若细胞生活的环境条件发生改变，酶活性会怎样变化呢?阅读教材82页“探究.实践”，完成实验设计。探究温度对酶活性的影响①、 选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？理由？②、自变量是？需要设计几组实验？选择几个温度？③、因变量是谁？如何检测因变量？选择什么样的鉴定试剂？④、本实验的无关变量有哪些？如何控制？带着以上问题完成实验设计。教师分析实验思路，并引导学生思考：①为什么要先将底物和酶控制到预设温度，再混合反应？酶具有高效性，若酶和底物没有在对应温度混合，一混合就已发生反应，降低了实验的说服力。②.检验淀粉是否被分解时，可否用斐林试剂？该实验的自变量是温度，用斐林试剂检测时需要水浴加热，这样会干扰自变量。③.温度影响酶活性的实验中，底物能否选择H2O2和H2O2酶进行实验？不宜选用过氧化氢酶催化H2O2分解，H2O2在加热条件下会自然分解④.如何进一步探究淀粉酶的最适温度？缩小温度梯度（梯度要均匀），重复进行上述实验。2.探究PH对酶活性的影响①、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？理由？②、自变量是？需要设计几组实验？选择几个温度？③、因变量是谁？如何检测因变量？选择什么样的鉴定试剂？④、本实验的无关变量有哪些？如何控制？带着以上问题完成实验设计。教师分析实验思路，并引导学生思考:①.PH对酶活性影响的实验中，操作顺序应注意什么？将底物和酶先混合再调pH ，还是先调pH再混合？先调pH再混合.②.pH对酶活性影响中能不能使用淀粉和淀粉酶？（课本P83）酸能催化淀粉的水解，影响实验结果。③pH对酶活性影响中能不能用斐林试剂做指示剂？因为盐酸会和斐林试剂发生反应，使斐林试剂失去作用。通过分析可以得出温度对酶活性的影响：①在最适温度时，酶的活性最高。②温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，不可恢复。③在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。④.酶制剂适宜在低温下保存。PH对酶活性的影响：①在最适pH下，酶的活性最高。②pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。③过酸、过碱，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，不可恢复。一般来说，动物体内的酶最适温度在35～40℃;植物体内的酶最适温度在40～50℃;细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大，有的酶最适温度可高达70℃。动物体内的酶最适pH大多在6.5～8.0，人体唾液的pH为6.2～7.4，小肠液的pH为7.6，但也有例外，如胃液的pH为0.9～1.5（胃蛋白酶的最适pH为1.5）;植物体内的酶最pH大多为4.5～6.5。[习题巩固]见课件补充酶在生活中的实例(1)人发烧时不想吃东西，原因是体温升高导致消化酶活性降低，食物在消化道中消化缓慢。(2)唾液淀粉酶随食物进入胃内就会失活，原因是唾液淀粉酶的最适pH为6.8，而胃液的pH为0.9～1.5。(3)胰岛素等蛋白质类或多肽类激素只能注射，不能口服，原因是口服会导致该类激素被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸而失效。固醇类激素(如性激素)和氨基酸衍生物类激素(如甲状腺激素)不会被消化酶分解，既可以注射，也可以口服。知识延伸：生物体所有的细胞都能产生酶吗？一般来说，只要是活细胞都是可以产生酶的。 成熟的红细胞是没有细胞核的，也没有大多数的细胞器，红细胞一旦成熟，将不再合成酶。酶的分布：细胞外(胞外酶：如各种消化酶)； 细胞内(胞内酶：如呼吸氧化酶)【课堂小结】构建知识网络
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