教案：酶的作用和本质

1、酶的作用教学设计黄陂区第一中学丁秀华教学设计第一节降低化学反应活化能的酶一酶的作用黄陂区第一中学丁秀华一、教材分析：能量是生命活动进行的必要条件，细胞需要通过代谢活动来获得能量。新陈 代谢是生物体内全部化学反应的总称，是生物体进行一切生命活动的基础。生物 化学反应之所以能在常温常压下进行，就是因为有了酶这种生物催化剂的作用。 因此酶是新陈代谢必不可少的物质。了解酶的本质、特性，对理解细胞中复杂的 代谢过程能井然有序地进行、理解细胞呼吸和光合作用等重要生理活动的正常进 行有重要作用。二、学情分析：学生在前面已经学习了生命的物质基础、细胞的基本结构和细胞物质的输入 和输出，并进行了一些生物学实验。

2、这为理解生命活动需要能量的供应、酶的作 用本质并进行相关实验奠定了必要的知识和能力基础。学生通过前段化学的学 习，对于纯化学反应已熟悉，但是对于细胞内生物催化剂酶的认识有限。工 业制氨的化学反应是在高温、高压、催化剂下进行的，细胞内部却是在常温常压 的温和状态下进行，但细胞代谢的一序列化学反应，应该有生物催化剂酶的 参与，才能高效有序的进行，因此引入酶的作用相关知识的学习。在探究酶的作 用的实验中引导学生科学地思考，积极动手实验，对于培养学生的科学精神十分 有益，故本节课初步引入对照实验和控制变量。三、教学目标： 知识目标：1、说出细胞代谢的概念2、比较酶和无机催化剂的异同，举例说明酶在细胞代

3、谢中的作用能力目标：1、进行有关实验的探索，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以 及设置对照实验。2、在问题探讨，实验设计，资料分析等问题讨论中，培养运用语言表达的 能力以及查阅资料、分析信息的能力，在实验操作中锻炼动手能力。情感态度价值观目标：通过回顾斯帕兰札尼的探索实验，体会观察和思考；在酶的作用的探索中， 体验生物学研究的一般过程和方法、认同科学是在不断的观察、实验、探索前进 的。在探究实验中相互交流、合作和评价，在交流中反思不足，不断提高生物科 学素养。u!i、教学重难点：1、教学重点：酶的作用。酶降低化学反应活化能的原理。2、教学难点：酶降低化学反应活化能的原理。控制变量的科学

4、方法。五、教法与学法：1、酶的作用是本节的核心内容。在教学时，酶的作用这部分主要通过实验 探究法、分组讨论法指导学生讨论、分析、并辅以教师的点拨讲解进行归纳。2、酶降低化学反应活化能的原理较抽象，在教学时结合实验思考，利用多 媒体动画形象地辅助学生理解这部分内容。3、自变量、因变量和对照实验是比较抽象的概念。这部分内容教师在教学时引领学生分析教材中“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，分阶段分层 次的设置问题引导学生思考，通过自我知识建构最终明确自变量、因变量和对照 实验的含义及在实验中的重要意义。六、教学过程教学环节教师组织和引导学生活动设计意图在我们地球上，因为有生物的存在而显得生机勃勃

5、。联系学生已由本章的生命活动离不开能量的供应，能量从何而来？这就是本章有知识和生内容引入要和大家一起学习的内容，细胞能量的供应和利用。活经验。激我们每天都需要一定量的食物，食物进入我们体内之发学习兴趣，后发生了什么样的变化？为引入新课两百多年前，科学家做了一个有趣的实验。学生观看课件作铺垫。【播放课件】：斯巴兰扎尼的实验思考问题，各小此实验 问题的提出，依次提出以下问题：组讨论后回答：导入新课这个实验要解决什么问题？鸟类是否只有实验方案，实物理性消化，没有验设想，结论是什么物质使肉块消失？化学性消化？与推论等过 程及创新思怎样才能证明你的推测？胃中的化学物维意识对学质生有学习与一、酶的 作用限

6、于当时的技术，斯帕兰札尼没有找到具体是哪种物质 在发挥作用，现在我们知道是酶发挥了作用，今天我们就 来探索一下酶的作用。提取胃内化学借鉴的意义。 物质，将肉块均分为二块，一块加这 种物质，另一块加 清水对比提出课题 酶的作 用细胞代谢酶的引 入实验探究 酶的作用我们每天要摄取一定量的食物是为了获取能量一细胞 的生命活动需要能量的输入f引出细胞代谢的概念。我们时时刻刻的生命活动所需要的物质和能量都是来 自于细胞代谢。这就要求细胞代谢一定要快速、有序的进 行，这样才能满足我们的生命活动。【提问】：在化学里面要加快反应速率应该怎么办？【引导】：细胞里能不能加热？为了满足细胞代谢的要求，就需要有一种高

7、效的催化剂 酶2、生物催化剂一一酶【播放多媒体生活场景】：我们在打球或赛跑时肌细胞需 要大量的能量供应，如果细胞内的化学反应效率不高，我 们能跑那么快吗？【提问】 依据上面的信息你能提出什么问题？并作出解 释和假设？ 怎么证明你的假设？【讲解】介绍代谢过程中产生过氧化氢及危害。【教师提供资料】促进过氧化氢分解的条件：加热、加催 化剂（mno2 fec13等）或过氧化氢酶请各小组讨论设计本组的实验方案选一组讲述实验设计，另选几组评议，完善实验方案【教师评议、归纳】：材料用具：步骤：1.分组编号2 .分别处理，3. 平衡其它因素，4. 观察现象，记录结果提醒学生注意实验步骤中的一些关键问题： 实验

8、中加入等量过氧化氢加入2ml。为什么？ 如果加入过氧化氢酶和氯化铁的时间不一样会有什理解细胞代谢明确代谢 的概念：即细胞中的概念 的化学反应。回忆回答：可以 加热或者加入催 化剂。思考回答：不 能。因为加热会破 坏细胞的结构，引 起细胞的死亡。讨论提出问题： 细胞中化学反应 为什么效率高？讨论归纳出假 设：醐能加快反应速率【讨论】设计实验 方案。归纳设计实验 的要点思考回答：为了保证实验 的条件都相同。反应的时间通过学生 已有的经验 引导学生构 建新的知识培养学生的 发散思维和 表达能力引导学生 思考实验的 设计。激发学习 兴趣，体验生 物学探究的 一般方法培养学生的 思维和表达么影响?不一样

9、。能力在等待反应进行的时候，如果敞口放置，会对结果有什么影响？应该怎么解决? 用卫生香来检验氧气释放量的时候，如果先检验一 个，再检验另一个行不行？ 滴管不能混用，要防止污染。【学生实验，教师指导】为了使实验结果一目了然，便于比较，我们通常以表格 的形式呈现。想一想，如何设计本实验的表格？气体会逸散。 在等待反应进行 的时候，要用手指 盖住试管口，防止 产生的气体逸散。 不行。反应的时 间不同。同一组的学生互 相配合共同完成 实验。交流并设计表格培养学生 动手操作能 力，观察实验 现象，分析实 验结果。通过对实 验现象的总 结，加工信 息。表达和交 流步骤试管编号说明（变 量）1234 h20

10、2浓度3%3%3%3%无关 变量剂量2ml2ml2m 12 ml反应条件常温90 °cfec13肝脏研磨液自变量剂量1滴1滴无关 变量结 果气泡产生因变量卫生香燃 烧结论【多媒体展示】设计表格:【填表】实验结果 分析：【师生分析实验结果】【师生共同得出实验结论】：过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样，酶催化最快。【师生互动】继续观察实验步骤表格，讨论： 在实验中，有哪些因素是可以改变的？ 在实验设计的四支试管中，有哪个因素是不一样的? 反应条件改变之后，会跟着改变的是什么？学生讨论【填表】变量、自 变量、因变量、无尝试控制 变量、自变 量、因变量、 无关变量、对 照实验。活化能其他变

11、量，例如过氧化氢溶液的浓度和使用量，它会不会影响过氧化氢的分解速率？怎么排除这些影响?区分本实验中的对照组和实验组。以问题形式带领学生从本实验实例中总结出实验设计 的基本原则：单一变量原则和设计对照实验原则。【引导学生讨论】： 1号和2号试管结果不同说明什么？ 3号和4号试管未加热，也有大量气泡出现，说明什 么？【教师引导学生进一步探究】：实验结论己经得到，请大 家讨论交流，还能找出哪些问题？怎样解释？提出问题：为什么酶的催化效率最高？作出假设：酶能降低反应所需的能量。3、活化能结合化学知识和过氧化氢的分解实验解释活化能的概 念：过氧化氢分子要从比较稳定的状态转化到容易发生化 学反应的状态是需

12、要一些能量的，加热的过程就是给过氧 化氢分子提供所需要的能量，这些能量就是活化能。简言 之分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的 能量称为活化能。关变量、对照组、 实验组【讨论】： 加热可以加快 反应速率 不加热也能加 快反应从本实验 中总结出实 验设计的基 本原则：单一 变量原则和 对照原则。培养语言表 达能力，将感 性知识上升 到理性知识。讨论提出问题：培养不断 为什么酶的催化探索的精神 效率高？讨论作出假设：酶能降低反应所需的能量回忆化学知识，明确活化能的概说出活化能 念。的概念。根据直观的图 解、数据分析归【多媒体卡通图片】：走隧道需要的能量少。 用比喻，形象化解释酶催化的原

13、理【多媒体展示资料】：三种条件下反应所需的活化能酶提高化 学反应速率 的本质是： 降低化学反 应的活化能在20°c时测得的过氧化氢分解的活化能:没有催化剂用胶态钳催化 用过氧化氢酶催化75kjmol-l54kjmol-l29kjmol-l纳：无机催化剂和 酶提高化学反应 速率的本质是降 低化学反应的活培养利用 概念解释现 象的能力，资 料分析能力【归纳】：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著, 因而催化效率更高化能，同时酶的作 用比无机催化剂更显著。【归纳】：酶在代谢中的作用。小结：酶在代谢正是由于酶高效的催化作用，细胞代谢才能在温和的条中的作用件下快速进行。【总结】：我们来总

14、结一下本节课的主要内容。我们用实验探究的方式得出了酶的作用，是什么呢?在探究中学到什么？系统总结你能归纳出探究的一般方法？【师生共同小结】：细胞代谢；实验设计的两个原则一一 单一变量和设计对照实验；活化能的概念，酶显著降低化 学反应活化能、提高化学反应速率的作用；科学探究的一 般方法：提出问题一做出假设一设计实验一进行实验一分 析实验一得出结论一表达交流一进一步探究。【课堂练习】：1、选取典型的练习题作为本节课学习成果的反馈反馈练习2、拓展题：通过本节的学习，我们知道了酶可以显著的降低反应的活化能，但是酶是如何降低活化能的呢？有 兴趣的同学可以搜集资料，了解科学家们针对这个问题， 提出了哪些学说。学生讨论、交 流、总结。锻炼语言 表述能力回顾知识, 形成完整的 知识体系。巩固，评价七、教学反思：这节课的目标有两个：一是酶的作用；二是进行实验的探索，学会控制自变 量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照实验。本节课很好的处理了各个知 识点的连贯性。在研究酶的作用这部分内容时，用分组实验的方法给了学生直观 的体验。以实验和问题讨论两个方面作为活动的载体，围绕这两个方面进行学