降低反應(yīng)活化能的酶

.1降低反應(yīng)活化能的酶第一課時(shí)“酶的作用和本質(zhì)”教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析本課內(nèi)容屬于新課程教材生物必修一《分子與細(xì)胞（人教版）》中第五章第一節(jié)的內(nèi)容。酶作為生物催化劑，細(xì)胞內(nèi)部的物質(zhì)轉(zhuǎn)換和能量轉(zhuǎn)換都離不開它，只有真正理解了酶的作用，才能更好地理解后續(xù)章節(jié)“細(xì)胞呼吸”和“光合作用的原理和應(yīng)用”中涉及的一系列酶促反應(yīng),所以引導(dǎo)學(xué)生掌握酶的概念和本質(zhì)，理解酶在代謝中的作用就顯得十分重要。二、學(xué)情分析高一學(xué)生通過初三、高一階段化學(xué)的學(xué)習(xí)，對于試管中的化學(xué)反應(yīng)已很熟悉，但是對于細(xì)胞內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)及生物催化劑──酶的認(rèn)識非常有限。從《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求看，學(xué)生需要對酶的作用、本質(zhì)和特性達(dá)到理解水平，即能夠闡述并解釋酶的概念、說明酶在細(xì)胞代謝中的作用。因此，教學(xué)需要通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體會(huì)到新陳代謝是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，而新陳代謝都是在酶的催化下進(jìn)行的。三．學(xué)習(xí)目標(biāo)1、明確細(xì)胞代謝、活化能、自變量、因變量、無關(guān)變量等概念（生命觀念）。2、通過合作探究“比較過氧化氫酶在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)如何控制自變量，觀察和分析因變量以及設(shè)置對照組和實(shí)驗(yàn)組（科學(xué)探究、科學(xué)思維)。3、聯(lián)系酶在生活中的應(yīng)用嘗試如何將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際（社會(huì)責(zé)任）。四．重難點(diǎn)分析重點(diǎn)：1、酶的作用、本質(zhì)。難點(diǎn)：1、酶能夠降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理；2、控制變量的科學(xué)方法。五．教法學(xué)法分析1.教法：實(shí)驗(yàn)探究法、啟發(fā)式教學(xué)法、多媒體輔助教學(xué)法、講授法。2.學(xué)法：合作學(xué)習(xí)法、觀察法、實(shí)驗(yàn)法、比較法。六．教學(xué)過程教學(xué)程序教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖一．情境導(dǎo)入，激趣設(shè)疑同學(xué)們聽說過投彈手甲蟲嗎？多媒體播放視頻《投彈手甲蟲》。投彈手甲蟲的體內(nèi)有兩個(gè)小囊，其中一個(gè)小囊存放著高濃度的過氧化氫。當(dāng)它遇到危險(xiǎn)時(shí)，小囊中的兩種物質(zhì)會(huì)混合，同時(shí)在他的囊壁細(xì)胞中會(huì)分泌一種特殊的物質(zhì)，促進(jìn)過氧化氫快速分解，那么大家想一下這種特殊物質(zhì)是什么呢？今天，讓我們一起來走進(jìn)酶，學(xué)習(xí)細(xì)胞中的酶。觀看視頻，思考并回答教師提出的問題，大多學(xué)生能猜出是酶。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，快速進(jìn)入本節(jié)學(xué)習(xí)。二．細(xì)胞代謝概念的提出過渡：過氧化氫的快速分解必然伴隨著化學(xué)反應(yīng)。那么細(xì)胞中有無化學(xué)反應(yīng)呢？你知道哪些？請?jiān)囍e例。（課件展示實(shí)例）大家提到的化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)還是細(xì)胞外？我們把細(xì)胞中每時(shí)每刻都在進(jìn)行的許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。提問.1.這些化學(xué)反應(yīng)的共同點(diǎn)是什么？2.酶在細(xì)胞代謝中有什么作用呢？細(xì)胞中也有化學(xué)反應(yīng)，例如有氧呼吸，光合作用，氨基酸脫水縮合等等。思考回答：細(xì)胞內(nèi)均有酶的參與通過教師提出的問題，預(yù)測酶會(huì)是催化劑，為下面學(xué)習(xí)埋下伏筆。通過問題的設(shè)置，啟發(fā)學(xué)生的思考，類比細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)室中的化學(xué)反應(yīng)，比較學(xué)習(xí)，深刻認(rèn)知。三．演示實(shí)驗(yàn)探究——酶的作用過渡：酶在細(xì)胞中是不是加快了細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率？讓我們通過實(shí)驗(yàn)來尋找答案。教師講解實(shí)驗(yàn)的流程實(shí)驗(yàn)原理目的要求材料用具用15%酵母菌液代替20%的肝臟研磨液原因：①干酵母菌容易攜帶，加溫水活化就可以用，比研磨肝臟省時(shí)省力。②催化過氧化氫分解的效率基本一樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論交流分析2.教師演示實(shí)驗(yàn)：（1）取4支試管，分別標(biāo)上試管號，加4ml體積分?jǐn)?shù)為3％的過氧化氫溶液，把2.3.4號試管分別放入90℃水浴加熱、加入4滴FeCl3、4滴酵母菌液。（2）比較4支試管氣泡產(chǎn)生量多少，可用衛(wèi)生香復(fù)燃情況驗(yàn)證。3.如果讓我們自己設(shè)計(jì)一個(gè)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)，該怎么設(shè)計(jì)？應(yīng)該考慮哪些因素，遵循什么樣的原則呢？我們可以看出，在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，會(huì)有很多可以變化的因素，例如過氧化氫濃度，滴加的是氯化鐵還是酶，溫度等，我們稱之為變量。但在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們只能人為地改變一個(gè)變量，也就是我們要研究的因素，而必須控制其他的變量，為什么呢？（--這樣才能夠說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果是這個(gè)因素造成的）。我們把人為改變的這個(gè)變量稱為自變量。哪位同學(xué)可以告訴大家上述實(shí)驗(yàn)中的自變量應(yīng)該設(shè)置成什么呢？隨著自變量的變化而變化的變量成為因變量。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的因變量又是什么？通過什么指標(biāo)來衡量因變量的變化？除自變量之外，實(shí)驗(yàn)過程中還存在一些可變因素，可能會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，必須控制這些變量，使其不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們稱之為無關(guān)變量，實(shí)質(zhì)上是要“使其無關(guān)”！那么現(xiàn)在哪位同學(xué)可以總結(jié)一下在設(shè)計(jì)生物實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該注意什么問題？（控制變量）學(xué)生活動(dòng)：看老師發(fā)的導(dǎo)學(xué)案，熟悉試驗(yàn)流程：認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，思考導(dǎo)學(xué)案上的問題：①與1號試管相比，2號試管出現(xiàn)的現(xiàn)象說明什么？②在細(xì)胞內(nèi)能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？③3號試管和4號試管未經(jīng)加熱也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么？④3號試管與4號試管相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說明什么？⑤通過對該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論，你能得出哪些結(jié)論：通過學(xué)生生分析得出結(jié)論：（1）酶具有催化作用；（2）酶的催化效率比無機(jī)催化劑更高。學(xué)生閱讀教材P79控制變量的內(nèi)容，了解相關(guān)變量的概念以及對照組、實(shí)驗(yàn)組。在剛才的實(shí)驗(yàn)中找到哪些是自變量，因變量，無關(guān)變量，哪一組是對照組實(shí)驗(yàn)組？師生共同分析變量關(guān)系，從中體會(huì)控制變量的實(shí)驗(yàn)方法，并進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)中的自變量、因變量和無關(guān)變量。領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)的原則：單一變量和對照實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，得出結(jié)論——酶具有催化作用，而且比無機(jī)催化劑的催化效率高?。ò鍟┻M(jìn)而思考酶作用的本質(zhì)，通過實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)會(huì)控制變量的實(shí)驗(yàn)方法，理解并學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)中的自變量、因變量和無關(guān)變量。深刻體會(huì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則控制變量！并通過實(shí)驗(yàn)自主得出結(jié)論，酶的作用是催化，并且是一種高效催化劑。四．動(dòng)畫模擬——酶的作用原理過渡：我們常說，透過現(xiàn)象看本質(zhì)，為什么酶具有催化作用呢？我們知道，加熱能使過氧化氫分解速率加快，為什么？我們來看一個(gè)動(dòng)畫。分子有兩種狀態(tài)，常態(tài)和活躍狀態(tài)，活躍狀態(tài)更易分解。播放加熱的動(dòng)畫，加熱給常態(tài)分子提供了能量，讓其變?yōu)榛钴S狀態(tài)。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)所需要的能量成為活化能。也就是說，加熱給過氧化氫提供了活化能，使其容易分解。設(shè)問：但是酶和三氯化鐵并沒有給反應(yīng)提供能量，為什么也能促進(jìn)過氧化氫分解呢？播放動(dòng)畫，學(xué)生總結(jié)歸納。觀看動(dòng)畫，深刻理解。思考，回答問題：降低了反應(yīng)的活化能，酶降低活化能的效果更好。通過動(dòng)畫模擬來理解抽象概念——活化能，自主總結(jié)酶作用的本質(zhì)原理。五．科學(xué)探索歷程——酶的本質(zhì)過渡：知道了酶的作用和原理，我不禁要問，酶是什么物質(zhì)？下面，請同學(xué)們利用課本上的資料分析，回答下列問題：①對糖類變成酒精這個(gè)問題有何爭論？代表人物是誰？觀點(diǎn)是什么？②巴斯德和李比希之間的爭論對后人進(jìn)一步研究酶的本質(zhì)起到了什么作用？③誰命名了釀酶？為什么沒有解開酶的秘密？④誰最終先鑒定了脲酶的本質(zhì)，多數(shù)酶是什么？⑤切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)了什么？⑥請給酶下一個(gè)完整的定義。思考，回答問題：1.巴斯德認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，李比希認(rèn)為發(fā)酵是酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)，而這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。2.他們的爭論促使后人把對酶的研究集中在他們爭論的焦點(diǎn)上，使科學(xué)研究更加有的放矢3.畢希鈉，限于技術(shù)水平，無法提取純度較高的酶。4.美國科學(xué)家薩姆納，證明脲酶是蛋白質(zhì)。多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。5.少數(shù)RNA具有催化作用。6.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的有催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA六．課堂小結(jié)回顧一下這節(jié)課，回答問題：1.細(xì)胞代謝為什么離不開酶？2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意什么？3.“探究溫度對酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中，自變量和因變量分別是？4.酶的作用原理什么？酶是什么物質(zhì)？鞏固本節(jié)所學(xué)知識：酶的作用催化分解；酶的催化具有高效性。鞏固總結(jié)，并為下節(jié)的學(xué)習(xí)做鋪墊。七．評價(jià)練習(xí)學(xué)以致用。學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，思考并完成導(dǎo)學(xué)案上的練習(xí)，以達(dá)到初步檢測、自評的一種方式；從中發(fā)現(xiàn)自己理解