降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶教案-高一上學(xué)期生物人教版必修1

第五章第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶——酶的作用和本質(zhì)教材課時(shí)人教版高中生物學(xué)必修一《分子與細(xì)胞》1課時(shí)設(shè)計(jì)思路本節(jié)課以小組合作探究為中心，注重學(xué)生自學(xué)與合作探究，通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)操作、動(dòng)畫演示等方式來(lái)探究酶的作用與本質(zhì)，并學(xué)習(xí)生物研究的科學(xué)方法，利用科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神。本節(jié)課設(shè)計(jì)主要有：（1）注重“問(wèn)題診斷”的層次性，設(shè)計(jì)了一系列問(wèn)題，由淺人深，由易入難。（2）課堂上通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。（3）通過(guò)學(xué)生的動(dòng)手操作、動(dòng)畫演示等多種策略，更加直觀地幫助學(xué)生理解酶的作用。教學(xué)內(nèi)容分析《酶的作用和本質(zhì)》是人教版高中生物學(xué)必修一《分子與細(xì)胞》第五章第一節(jié)第一部分內(nèi)容，本節(jié)是在學(xué)完細(xì)胞對(duì)物質(zhì)的輸入輸出內(nèi)容后，繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)能量如何輸入細(xì)胞，以及細(xì)胞如何利用這些能量的知識(shí)。通過(guò)對(duì)酶的學(xué)習(xí)，充分讓學(xué)生理解了酶的作用效果，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，說(shuō)明了各個(gè)實(shí)驗(yàn)變量的特點(diǎn)與作用。學(xué)情分析通過(guò)前一階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握了一定的生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，且在初中的化學(xué)知識(shí)中，學(xué)生已了解無(wú)機(jī)催化劑的相關(guān)內(nèi)容，為本節(jié)“酶的作用”的學(xué)習(xí)做了基礎(chǔ)。教學(xué)條件1.有多媒體的中學(xué)教室2.資源準(zhǔn)備教師準(zhǔn)備：課件、動(dòng)畫、試管、雞肝研磨液、過(guò)氧化氫溶液、清水、酒精燈、衛(wèi)生香重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理難點(diǎn)1.控制變量的科學(xué)方法2.酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.說(shuō)出細(xì)胞代謝的概念2.概述酶的本質(zhì)3.舉例說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用能力目標(biāo)1.以小組形式展開(kāi)討論，提高學(xué)生合作學(xué)習(xí)、交流溝通的能力2.通過(guò)對(duì)酶本質(zhì)的探究，提高學(xué)生推理探究的能力3.能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)變量控制與操作情感態(tài)度價(jià)值觀1.通過(guò)觀看動(dòng)畫、操作實(shí)驗(yàn)和小組討論，使學(xué)生體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂(lè)和分享的喜悅2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)與科學(xué)史學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)同科學(xué)是在不斷探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和科學(xué)精神教學(xué)策略與方法演示法；講授法；討論法；實(shí)驗(yàn)法教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境1.提問(wèn)：我們每天都要吃飯，那么食物進(jìn)入我們的體內(nèi)后發(fā)生了怎樣的變化？2.講述兩百多年前人們認(rèn)為食物的消化只有物理消化沒(méi)有化學(xué)消化的猜測(cè)，讓學(xué)生猜測(cè)是否存在化學(xué)消化。3.PPT展示斯帕蘭札尼的實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫，請(qǐng)學(xué)生討論以下問(wèn)題：（1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問(wèn)題？（2）肉塊放入金屬籠的目的是什么？（3）肉塊是怎么消失的？（4）怎樣證明你的猜測(cè)呢？4.教師評(píng)價(jià)學(xué)生的回答，說(shuō)出結(jié)論：后續(xù)科學(xué)家繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，證明胃液具有消化作用1.學(xué)生回答實(shí)食物進(jìn)入體內(nèi)后消化了。2.學(xué)生進(jìn)行討論猜測(cè)。3.學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)視頻，小組討論回答問(wèn)題：（1）鷹的胃里是否有化學(xué)消化。（2）排除鷹胃對(duì)肉塊的物理消化的影響。（3）肉和胃里的某種物質(zhì)反應(yīng)后消失了。（4）收集胃內(nèi)的物質(zhì)，看其在體外是否也可以將肉塊消化。1.由生活中的問(wèn)題引入，集中學(xué)生學(xué)習(xí)注意力，引出本節(jié)課要解決的問(wèn)題。2.利用問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的探究精神3.學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的思考分析，提高學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究能力4.使學(xué)生對(duì)鷹胃內(nèi)的消化肉塊的物質(zhì)產(chǎn)生興趣，引出新課。細(xì)胞代謝概念的學(xué)習(xí)講述細(xì)胞代謝1.解釋“消化”是生物體內(nèi)的一種化學(xué)反應(yīng)。2.請(qǐng)學(xué)生閱讀課本P76第一段，回答：什么是細(xì)胞代謝。3.總結(jié)：在生物體內(nèi)不只“消化”是生命活動(dòng)的化學(xué)反應(yīng)，其實(shí)各種生命活動(dòng)都離不開(kāi)化學(xué)反應(yīng)，我們把細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝1.學(xué)生思考生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。2.學(xué)生閱讀課本，總結(jié)細(xì)胞代謝概念。3.學(xué)生再次理解細(xì)胞代謝1.引出細(xì)胞代謝2.提高學(xué)生閱讀理解能力。3.加強(qiáng)學(xué)生對(duì)細(xì)胞代謝概念的掌握實(shí)驗(yàn)操作，分析討論酶在細(xì)胞代謝中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)操作1.向?qū)W生展示過(guò)氧化氫溶液，提問(wèn)：用過(guò)氧化氫溶液處理傷口時(shí)，破潰的皮膚會(huì)有氣泡產(chǎn)生，這是什么原因？2.解釋過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣，展示過(guò)氧化氫分解化學(xué)式。3.介紹細(xì)胞中有過(guò)氧化氫酶可以分解過(guò)氧化氫。展示事先準(zhǔn)備好的雞肝研磨液、過(guò)氧化氫溶液、清水、酒精燈、衛(wèi)生香等實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)學(xué)生們依據(jù)教材上的步驟，小組合作開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。教師巡視指導(dǎo)。4.收集個(gè)各小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，整理成記錄表展示，提出問(wèn)題：（1）與一號(hào)試管相比，2號(hào)試管出現(xiàn)什么現(xiàn)象，說(shuō)明什么問(wèn)題？（2）3號(hào)和4號(hào)試管未經(jīng)加熱也有大量氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明什么問(wèn)題？（3）3號(hào)試管和4號(hào)試管相比，哪支試管反應(yīng)速率更快，這說(shuō)明什么問(wèn)題？（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)愕贸鍪裁唇Y(jié)論？5.總結(jié)：細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓下高效率地進(jìn)行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說(shuō)酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。1.學(xué)生回答：過(guò)氧化氫可以分解產(chǎn)生氧氣。2.理解過(guò)氧化氫的分解，明確過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生大量氧氣。3.小組開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。4.（1）2號(hào)衛(wèi)生香復(fù)燃，加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解。（2）Fe3+和肝臟研磨液的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解的速率。（3）4號(hào)試管更快，說(shuō)明酶催化分解的效率比Fe3+強(qiáng)。（4）過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率不同，在過(guò)氧化氫酶的作用下分解最快。1、2使學(xué)生結(jié)合化學(xué)知識(shí)理解實(shí)驗(yàn)原理。3．鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和小組合作能力。4.鍛煉學(xué)生的分析能力和科學(xué)思維能力。5.使學(xué)生理解酶在細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的重要性。閱讀學(xué)習(xí)控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)自變量、因變量和無(wú)關(guān)變量請(qǐng)學(xué)生閱讀課本P78“科學(xué)方法”，根據(jù)對(duì)自變量、因變量和無(wú)關(guān)變量的理解，分析上述實(shí)驗(yàn)?zāi)男┦亲宰兞?、因變量和無(wú)關(guān)變量。學(xué)生閱讀課本，討論回答：過(guò)氧化氫反應(yīng)的條件是自變量；氣泡數(shù)的多少是因變量；試劑的用量、反應(yīng)的時(shí)間是無(wú)關(guān)變量；無(wú)關(guān)變量應(yīng)當(dāng)始終保持相同。學(xué)會(huì)生物實(shí)驗(yàn)中變量分析和變量控制。提出疑問(wèn)，探索酶的作用機(jī)理酶的作用機(jī)理1.提問(wèn)：為什么酶可以使過(guò)氧化氫分解加快？請(qǐng)同學(xué)閱讀課本P78第一、二段文字?；卮鹨韵?個(gè)問(wèn)題：（1）什么是活化能（2）酶的作用機(jī)理是什么？2.播放酶降低反應(yīng)活化能的動(dòng)畫。3.小組討論實(shí)驗(yàn)中各種條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)是什么？4.提問(wèn)：酶與無(wú)機(jī)催化劑相比有什么特點(diǎn)？5.教師總結(jié)：正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進(jìn)行。1.學(xué)生帶著疑問(wèn)閱讀課本，得出答案。（1）分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。（2）降低了反應(yīng)的活化能。2.學(xué)生觀看動(dòng)畫3.學(xué)生回答加熱：提高能量Fe3+和酶：降低反應(yīng)活化能。4.學(xué)生回答：酶降低活化能的作用更明顯。1.引起學(xué)生探究興趣，鍛煉學(xué)生閱讀資料提取信息的能力。2.使學(xué)生理解酶的作用機(jī)理。3.加強(qiáng)學(xué)生對(duì)各反應(yīng)條件的理解。4.學(xué)生自己得出酶催化效率高結(jié)論。5.加深酶在細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的重要性的理解。小組討論，探究酶的本質(zhì)酶的本質(zhì)1.酶到底是什么物質(zhì)？請(qǐng)大家閱讀課本P79資料分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”。思考并小組討論以下問(wèn)題：（1）請(qǐng)從酶的產(chǎn)生、酶的作用、酶的化學(xué)本質(zhì)三方面給酶下個(gè)較為完整的定義。（2）酶在細(xì)胞內(nèi)還是細(xì)胞外發(fā)生作用？（3）怎么設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)鑒定某種酶的化學(xué)本質(zhì)？1.學(xué)生閱讀課本，小組討論回答：（1）酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。（2）酶在細(xì)胞內(nèi)外都能發(fā)揮作用。（3）取兩支潔凈的試管編號(hào)1、2，1號(hào)試管加人2mL的雞蛋清稀釋液，2號(hào)試管加入酶溶液。分別向兩支試管加入1mL雙縮脲試劑A液，再加B液4滴，搖勻，觀察顏色變化。若兩支試管均變?yōu)樽仙f(shuō)明該酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，反之，則可能是RNA。需同樣設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，用吡羅紅檢測(cè)即可。1.培養(yǎng)小組合作交流處理信息的能力，通過(guò)科學(xué)史的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)同科學(xué)是在不斷探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的。并且應(yīng)用了蛋白質(zhì)相關(guān)知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)蛋白質(zhì)相關(guān)知識(shí)的鞏固。此外，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究能力。板書設(shè)計(jì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一、酶的本質(zhì)及作用一、酶的作用1.細(xì)胞代謝：細(xì)胞中所有的化學(xué)反應(yīng)2.酶的作用：催化作用①活化能②催化劑可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能③酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高二、酶的本質(zhì)三、酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA教學(xué)反思本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)以小組合作探究為中心，注重學(xué)生的自學(xué)與合作探究。在課堂上教師