《第一節(jié) 酶》示范公開(kāi)課教學(xué)設(shè)計(jì)第1課時(shí)【北師大版高中生物必修1】

3/3第1節(jié)《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》教學(xué)設(shè)計(jì)（第1課時(shí)）教學(xué)目標(biāo)1．從物質(zhì)與能量相統(tǒng)一、結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度，說(shuō)明酶的催化本質(zhì)和化學(xué)本質(zhì)，進(jìn)而解讀細(xì)胞生命系統(tǒng)的有序性。2．基于酶的科學(xué)發(fā)現(xiàn)史，以及“比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+的催化效率”“驗(yàn)證酶催化的專一性”“探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，歸納出酶的化學(xué)本質(zhì)和特性，養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣。3．通過(guò)酶的特性、影響酶活性的因素等科學(xué)探究活動(dòng)深入理解酶的特性，逐步形成科學(xué)探究的學(xué)科核心素養(yǎng)。4．主動(dòng)關(guān)注科技前沿和公眾健康衛(wèi)生問(wèn)題，運(yùn)用酶的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行科學(xué)解讀和說(shuō)明。教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】酶的作用、本質(zhì)和特性?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】1．酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理。2．控制變量的科學(xué)方法。教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課（建議下載使用視頻：【情境素材】降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶。）人不吃飯行嗎？食物進(jìn)入人體內(nèi)發(fā)生了怎樣的變化？這些問(wèn)題在現(xiàn)在來(lái)說(shuō)都已經(jīng)十分清楚了。這些變化過(guò)程在其他生物中有沒(méi)有呢？早在二百多年前科學(xué)家就對(duì)此進(jìn)行了探索。實(shí)驗(yàn)介紹：1783年意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼將肉塊放在小巧的金屬籠中，然后讓鷹吞下，過(guò)了一段時(shí)間，將籠子取出，肉塊不見(jiàn)了。引導(dǎo)學(xué)生思考：是什么物質(zhì)使肉塊消失的呢？通過(guò)后來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，是蛋白酶使鷹體內(nèi)的籠中肉消失的。二、講授新課（一）酶的化學(xué)本質(zhì)及作用1．酶的本質(zhì)細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。細(xì)胞的代謝離不開(kāi)酶。閱讀課本P82~P83“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”，引導(dǎo)學(xué)生思考酶的本質(zhì)的探索過(guò)程，認(rèn)識(shí)酶的本質(zhì)。結(jié)合本講內(nèi)容，得出結(jié)論：酶是活細(xì)胞（來(lái)源）產(chǎn)生的具有催化作用（作用）的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)（本質(zhì)），少數(shù)是RNA（本質(zhì)）。2．酶在細(xì)胞代謝中的作用分子從常態(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。通常用一定溫度下使一摩爾反應(yīng)物全部進(jìn)入活化狀態(tài)所需要的能量來(lái)表示該反應(yīng)的活化能（kJ·mol-1）。（建議使用交互動(dòng)畫：請(qǐng)插入動(dòng)畫：【知識(shí)探究】酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能。）酶具有催化劑的共性特點(diǎn)。那么，作為一類化學(xué)本質(zhì)是生物大分子的生物催化劑，酶又有哪些不同于無(wú)機(jī)催化劑的特性呢？實(shí)驗(yàn)：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解（建議下載播放視頻：【教學(xué)實(shí)驗(yàn)】比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解。）（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路及注意事項(xiàng)：①變量及變量間的關(guān)系自變量：加熱、氯化鐵和肝臟研磨液因變量：H2O2的分解速率（觀察的指標(biāo)：產(chǎn)生氣泡的數(shù)量及速率或點(diǎn)燃但無(wú)火焰的衛(wèi)生香燃燒的猛烈程度）兩者關(guān)系：自變量是原因，因變量是結(jié)果，二者有因果關(guān)系。無(wú)關(guān)變量：除自變量外，其他對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果能造成影響的可能因素，如實(shí)驗(yàn)溫度、H2O2的濃度、肝臟研磨液的新鮮程度等。額外變量：也稱干擾變量，指實(shí)驗(yàn)中由于無(wú)關(guān)變量所引起的變化和結(jié)果。額外變量對(duì)因變量有干擾作用，會(huì)造成誤差。說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵之一是控制無(wú)關(guān)變量或減少額外變量，以減少誤差。無(wú)關(guān)變量要控制相同且適宜。②對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。一般要設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。設(shè)置對(duì)照的目的：排除實(shí)驗(yàn)中非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。（2）具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^H2O2在常溫、常壓、H2O2酶、鐵離子等條件下氣泡產(chǎn)生的多少（O2產(chǎn)生速率）或衛(wèi)生香燃燒的劇烈程度，比較二者的催化效率的高低試管號(hào)1234H2O2液2mL2mL2mL2mL溫度常溫90℃常溫常溫FeCl3溶液——2滴—肝臟研磨液———2滴氣泡釋放量無(wú)很少較多最多衛(wèi)生香燃燒無(wú)變化幾乎無(wú)變化輕度燃燒猛烈燃燒結(jié)果分析H2O2自然分解緩慢加熱能促進(jìn)H2O2分解Fe3+能催化H2O2分解H2O2酶有催化H2O2分解的作用，且效率高結(jié)論同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶催化效率更高結(jié)論：酶在細(xì)胞代謝中有催化作用，同時(shí)還證明與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶具有高效性的特性。實(shí)驗(yàn)注意：A．必須使用新鮮的肝臟研磨液。新鮮：若肝臟不新鮮，肝細(xì)胞內(nèi)的過(guò)氧化氫酶等有機(jī)物就會(huì)在腐生細(xì)菌的作用下分解，使組織中酶分子數(shù)量減少且活性降低。研磨液：可加大肝細(xì)胞內(nèi)過(guò)氧化氫酶與試管中過(guò)氧化氫的接觸面積，從而加速過(guò)氧化氫的分解過(guò)程。B．滴加氯化鐵溶液和肝臟研磨液不能合用同一支試管。因?yàn)槊妇哂懈咝?，少量的酶帶入氯化鐵溶液中也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。C．過(guò)氧化氫有一定的腐蝕性，使用時(shí)不要讓其接觸皮膚。與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。三、課堂反饋1．下列關(guān)于酶的敘述，不正確的是（B）A．絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)B．能夠催化脂肪酶水解的酶是脂肪酶C．酶的催化效率高是因?yàn)槠浣档突罨艿淖饔蔑@著D．酶催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的2．下圖表示“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)。有關(guān)分析錯(cuò)誤的是（D）A．本實(shí)驗(yàn)的因變量是過(guò)氧化氫的分解速率B．本實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量有過(guò)氧化氫的量和催化劑的用量等C．1號(hào)與3號(hào)、1號(hào)與