高中生物必修1《酶的特性》教案

1、 酶 的 特 性 教 案 設(shè) 計1 課前分析1.1 教材分析本節(jié)教材內(nèi)容包括 “酶具有高效性”、 “酶具有專一性”、 “影響酶活性條件的探究與分析”三大內(nèi)容。其中“酶具有高效性”的內(nèi)容，在前一課的“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗中學(xué)生已自我構(gòu)建。有關(guān)“酶具有專一性”的內(nèi)容，隱含著同一種酶對不同底物的作用和不同的酶對同一種底物的作用的內(nèi)容，對于這一內(nèi)容， 只要引導(dǎo)學(xué)生對前一節(jié)所學(xué)實驗就底物和酶進(jìn)行改變，通過親自實驗及分析，很容易突破。因此， “影響酶活性的條件”的探究實驗是本節(jié)課的重心所在，而這一內(nèi)容所包含的實驗方案設(shè)計、實驗操作過程及實驗結(jié)果分析，既是前面所學(xué)的 “酶的作用與本質(zhì)” 知識

2、的延續(xù)和進(jìn)一步理解， 又是學(xué)生以后學(xué)習(xí)影響光合作用和呼吸作用因素知識與技能的基礎(chǔ)，同時又是培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)研究素養(yǎng)非常好的內(nèi)容，對學(xué)生學(xué)習(xí)與研究生命科學(xué)的興趣將產(chǎn)生較大的影響。1.2 學(xué)情分析本節(jié)課之前， 學(xué)生已具備了以下與本節(jié)學(xué)習(xí)相關(guān)的知識和技能：科學(xué)探究的一般程序“提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進(jìn)行實驗分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)和交流進(jìn)一步探究” 。探究 h2o2酶對 h2o2分解的實驗技能，即對照實驗的設(shè)計與操作方法、 自變量和無關(guān)變量的分析與控制方法。然而，有關(guān)影響酶條件的實驗方案設(shè)計，對學(xué)生而言，要求較高，存在相當(dāng)大的困難，加上課時限制，因此課堂只要求引導(dǎo)學(xué)生形成設(shè)計思路，然后自主完成實驗。1

3、.3 課時分配： 1 課時。2 教學(xué)設(shè)計思路新課前先對學(xué)生所熟悉的實驗進(jìn)行更改探究，用以在復(fù)雜的實驗設(shè)計與活動之前，給學(xué)生一個思考與設(shè)計的啟示，以便循序漸進(jìn)，逐層深入。在“ph、溫度對酶活性影響”的實驗設(shè)計與探究的過程中，利用預(yù)設(shè)的一些思考性問題輔助學(xué)生建立實驗思路， 對學(xué)生的活動過程予以引導(dǎo)與控制。 同時，學(xué)生實驗過程中， 還可能會因諸如試劑的用量、 量筒與試管的洗滌、 滴管的混用等許多原因，導(dǎo)致實驗出現(xiàn)誤差，對此，教師課前一定要進(jìn)行充分的預(yù)設(shè)，以便在教師巡查學(xué)生實驗過程中針對性的發(fā)現(xiàn)問題并及時幫助學(xué)生更正或者當(dāng)實驗結(jié)果出現(xiàn)誤差時能迅速合理地找出原因。在“溫度對酶活性影響”實驗實施過程中，有

4、長達(dá)十多分鐘的保溫時間，為了充分利用課堂時間， 教師提前先做一組實驗做為準(zhǔn)備。 在學(xué)生自主提出問題時，可能會提出許多合理的問題， 由于課時的限制， 不可能一一進(jìn)行課堂探究， 但又不能扼制學(xué)生的質(zhì)疑精神，為此，應(yīng)鼓勵學(xué)生進(jìn)行課后探究。3 教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：概述酶的特性和影響酶活性條件的知識體系。能力目標(biāo)：進(jìn)行酶的特性、影響酶活性的條件、控制變量的實驗探究活動。情感目標(biāo)：養(yǎng)成勇于質(zhì)疑、自主探究、合作學(xué)習(xí)的科學(xué)探究精神。4 教學(xué)重點和難點重點：建構(gòu)酶的特性知識體系，探究影響酶活性的條件。難點：影響酶活性條件的實驗設(shè)計與實施。5 課前準(zhǔn)備學(xué)生分組實驗材料用具：唾液淀粉酶溶液【濃度不詳】，新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

5、為20%的豬肝研磨液， 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3%的可溶性淀粉溶液， 體積分?jǐn)?shù)為 3%的過氧化氫溶液，體積分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸溶液，體積分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液，熱水，蒸餾水，冰塊，碘液，試管，量筒，小燒杯，大燒杯，滴管，試管夾，酒精燈，三腳架，石棉網(wǎng)，溫度計，火柴。實驗小問題、知識應(yīng)用題及教學(xué)流程的演示文稿（ppt） 。6 教學(xué)流程6.1 建構(gòu)：酶具高效性教師活動 提問：通過 fe3+、h2o2酶催化 h2o2分解速率比較的實驗，我們知道了酶具有什么特性？學(xué)生活動 酶的催化作用具有高效性。引入第 2 課時教師活動 酶除了高效性，還有其他的特性，因此本節(jié)繼續(xù)來探究酶的特性。6.2 探究活動 1：酶具專一性。

6、教師活動 提問：根據(jù)上節(jié)的實驗，假如將h2o2酶催化 h2o2分解的實驗作如下更改，實驗結(jié)果又將如何呢？更換酶將豬肝研磨液換成淀粉酶。更換底物將 h2o2換成淀粉液。并請每個大組（計劃共10組）中三人組完成，二人組完成【或?qū)W生自愿選擇】學(xué)生活動 分組按照學(xué)案完成實驗。教師活動 觀察學(xué)生實驗，若學(xué)生有關(guān)實驗操作不規(guī)范，如量取液體的方法不規(guī)范等，則予以糾正。待學(xué)生實驗結(jié)束后，提問：探究的結(jié)果如何？學(xué)生活動 學(xué)生展示實驗結(jié)果和各自實驗結(jié)論。三人組“換成淀粉酶后不產(chǎn)生氣泡” ， 結(jié)論：不同的酶不能催化同一底物反應(yīng)。二人組“換成淀粉后變藍(lán)色” 。 結(jié)論：同一種酶不能催化不同底物反應(yīng)。教師活動 提問：由此

7、得出的結(jié)論是什么？師生互動 總結(jié)：即每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。這就是酶的專一性。比如現(xiàn)在，我們的身體內(nèi)部正發(fā)生著大量的各種各樣的化學(xué)反應(yīng)，這就需要各種各樣的酶來催化，可見酶的種類是多樣性的。 細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)之所以有度有序，也與酶的專一性有著很大的關(guān)系。6.3探究活動 2：溫度對酶活性的影響。教師活動 提問：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一種產(chǎn)物，酶的催化的反應(yīng)在常溫常壓就能進(jìn)行，那么問題來了， 如果酶周圍的環(huán)境條件發(fā)生變化，酶的催化能力或者活性是否會受到影響？比如哪些條件？學(xué)生活動 相互討論，羅列問題，教師活動 從學(xué)生提出的眾多問題中，選擇“酶的催化作用會不會受ph 和溫度的影響”兩大問題作為進(jìn)

8、一步探究的問題。教師活動 ppt 出示“酶的催化作用會不會受溫度的影響”的探究問題，列舉問題供學(xué)生思考，幫助學(xué)生形成實驗設(shè)計思路。教生互動 設(shè)計如下問題進(jìn)行引導(dǎo)：1、 本實驗自變量是什么？2、若底物有淀粉和 h2o2 ，你如何選擇？3、如何設(shè)置溫度？4、是否能將酶與底物混合后再溫度處理？5、如何檢測實驗結(jié)果？學(xué)生活動 學(xué)生理解實驗思路后，學(xué)生觀看教師進(jìn)行實驗?！居捎诖藢嶒炿y度較大時間長，因此有教師做演示實驗， 教師演示實驗?zāi)康模?幫助學(xué)生養(yǎng)成正確實驗操作習(xí)慣， 既能對學(xué)生不正確的操作習(xí)慣進(jìn)行改正，又能對后面探究 ph 對酶活性影響的實驗起鋪墊的作用】教師活動 由于要保溫長達(dá) 5min，為了不浪

9、費寶貴的時間， 因此在這個環(huán)節(jié)，教師拿出課前就做好本實驗， 然后直接滴加碘液檢測， 向?qū)W生展示實驗結(jié)果并提問。學(xué)生活動 1 號試管變藍(lán)色， 2 號試管不變藍(lán)色，3 號試管變藍(lán)色。教師活動 由此得出的結(jié)論是什么？學(xué)生活動 酶的催化作用受溫度的影響。教師活動 低溫、高溫下的酶恢復(fù)到正常溫度，酶的活性是否能夠恢復(fù)？如果恢復(fù)，實驗將出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？說明什么問題？如果不能恢復(fù)，實驗又出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象，又能說明什么問題？學(xué)生活動 如果試管中藍(lán)色退去表明酶活性能恢復(fù)，酶的活性只是受到抑制，如果無變化，表明酶活性不能恢復(fù)，酶的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)已經(jīng)被破壞。教師活動 為節(jié)省時間，后續(xù)恢復(fù)溫度實驗不進(jìn)行，教師直接說出實

10、驗現(xiàn)象，出示溫度對酶影響的主體知識體系：酶的催化活性受溫度的影響。 過高溫度會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞， 使酶失去催化活性， 且不能恢復(fù)。 低溫會使酶的催化活性顯著降低，但不會失活，溫度恢復(fù)，酶的催化活性會恢復(fù)。6.4 探究活動 3：ph 對酶活性的影響。教師活動 提問： “酶的催化作用會不會受ph 的影響”實驗又如何設(shè)計，同樣列舉問題幫助學(xué)生形成實驗設(shè)計思路。教生互動 設(shè)計如下問題引導(dǎo)學(xué)生：1、本實驗的自變量是什么？2、將要控制哪幾種ph？應(yīng)選擇幾支試管？并即時交待“為了使酶處于過酸、過堿的環(huán)境下，建議hcl、naoh 的使用量為 1ml” 。3、能否在將酶和底物混勻后再進(jìn)行ph 處理？4、本

11、實驗給大家提供是過氧化氫酶，如何觀察和分析實驗結(jié)果？學(xué)生活動 待學(xué)生理解實驗設(shè)計思路后，按照學(xué)案方案開始實驗。教師活動 巡回觀察學(xué)生實驗，并對部分有困難的學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，待學(xué)生實驗結(jié)束后，提問：實驗探究的結(jié)果如何？學(xué)生活動 1 號試管產(chǎn)生大量氣泡， 2 號試管無氣泡產(chǎn)生，3 號試管無氣泡產(chǎn)生。教師活動 由此得出的結(jié)論是什么？學(xué)生活動 酶的催化作用受 ph 的影響。6.5 探究活動 4：ph 由過酸、過堿恢復(fù)到中性，酶的活性是否恢復(fù)？教師活動 提出問題：處于過酸、過堿環(huán)境中的酶，在恢復(fù)到中性時，酶的活性是否能恢復(fù)呢？學(xué)生活動 討論答案。教師活動 提問：在此實驗基礎(chǔ)上，如何設(shè)計來證明？學(xué)生活動 討論

12、并回答：“利用酸堿中和”學(xué)生活動 進(jìn)行實驗。教師活動 提問：結(jié)果如何？學(xué)生活動 沒有氣泡產(chǎn)生。教師活動 由此探究可得出什么結(jié)論？學(xué)生活動 處于過酸或過堿環(huán)境下的酶恢復(fù)到中性，酶的活性不能恢復(fù)。教師活動 出示 ph 對酶影響的主體知識體系：酶的催化活性受ph 的影響。過酸、過堿都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶失去催化活性，且不能恢復(fù)。.即酶特性的第三點“酶作用條件較溫和” 。然后知識小結(jié)。師生互動 獨立練習(xí)，教師點評學(xué)生練習(xí)。 【本模塊根據(jù)時間是否允許】7 教后反思8 板書設(shè)計【本模塊學(xué)案第一頁已有， 學(xué)生需課前完成， 課堂自行完善， 課后教師教師檢查】1、酶具高效性：酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的107 1013倍。2、酶具專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。3、酶作用條件較溫和：酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般在比較溫和的條件下進(jìn)行。（1）酶的催化活性受ph 的影響：過酸、過堿都會使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶失去催化活性，且不能恢復(fù)。（2）酶的催化活性受溫度的影響：過高溫度會使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶失去催化活性，且不能恢復(fù)。低溫會使酶的催化活性顯著降低，但不會失活，溫度恢復(fù)，酶的催化活性會恢復(fù)。知識應(yīng)用題。1、下圖示某酶促反應(yīng)，若b 為麥芽糖，則 a 是，c 是。3、下