降低化学反应活化能的酶教案

1、第一节 降低化学反应活化能的酶（教案）教学目标：1. 说明酶在细胞代谢中的作用；2. 说明酶的本质；3. 通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的；4. 进行“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，让学生学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。教学重点和难点：1. 教学重点：(1) 酶的作用；(2) 酶的本质。2. 教学难点：(1) 酶能降低化学反应的活化能；(2)控制变量的科学方法。教学方法：演示教学、演绎教学教学用具：相关实验用品、多媒体课时：1教学策略：一、 导入：同学们，喜欢吃肉吗？我们在吃肉时，先在口里嚼碎，再吞咽至胃，经

2、胃的初步消化后进入肠，做进一步的消化。消化终产物最终被小肠上皮细胞吸收。在这个过程中，我们的胃和小肠都有蠕动现象。无疑，它们对食物都有物理性消化作用。但是，这是不是胃肠对食物消化的唯一方式呢？胃液和肠液中含有大量的化学物质，难道这些物质对食物的消化就没有作用吗？为了解决这一疑问，1773年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小金属笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。请同学们打开课本78页，讨论“问题探究”后的3个问题。1. 这个实验要解决什么问题？学生：2. 是什么物质使肉块消失了？学生：3. 怎样才能证明你的推测？学生

3、： 其实，经科学研究表明，胃液中对消化起重要作用的物质是一种酶，即胃蛋白酶。二、酶的作用在我们正常的生命活动过程中，除了消化作用在进行着复杂的化学反应外，细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，这些化学反应是细胞能量的获得和利用所必需的。我们把这些化学反应统称为细胞代谢。请看投影，这些是我们细胞内一些细胞器上发生的化学反应，请仔细观察，这些化学反应发生所需的共同条件是什么？（学生：酶。）酶在这些反应中起什么作用呢？（学生：催化作用。）为什么能催化？（学生：？）要解决这个问题，我们先来做一个实验比较过氧化氢在不同条件下的分解。细胞在代谢的过程中会产生过氧化氢，过氧化氢对细胞有害。幸而细胞中含有一种叫

4、做过氧化氢酶物质，能将过氧化氢分解，变成氧和水。过氧化氢酶在新鲜的肝脏中较多。FeCl3是一种无机催化剂，能催化过氧化氢水解。那么在这两者的作用下，过氧化氢的分解情况会一样吗？它们为什么能促进过氧化氢的分解？请同学们带着这两个问题来阅读一下这个实验，待会儿，请同学上台演示。（出示加入FeCl3中Fe3+的相对数量和加入肝脏研磨液中过氧化氢酶的相对数量，让学生在做实验时感悟酶作为催化剂突出的特点高效。）（出示实验的装置，特别是实验组和对照组的装置，以提高学生实验操作和讨论的效率）请4位同学上台做演示实验。组织剩下的同学边看边思考，并讨论课本上的讨论题。请同学展示讨论结果。1. 与1号试管相比，2

5、号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？答：2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热可以促进过氧化氢的分解，提高反应速率。2. 在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？学生答：3. 3号试管和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？学生答： 4. 3号试管和4号试管相比，哪支试管中的反应速率更快？这说明什么？为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？学生答：进一步讨论：酶为什么能在常温、常压下加快化学反应呢？提示：刚才试验中的2号试管，加热后过氧化氢分解了，这是因为加热使过氧化氢的分子得到能量，从常态转变为易发生分解的活跃状态。这个能量我们称为活化能。即分子从常态转变为容易发生化

6、学反应的活跃状态所需的能量。但是，Fe3+和过氧化氢酶促使过氧化氢分解的过程中，并未供给过氧化氢能量。那它们是怎样促进过氧化氢分解的呢？（引导学生分析课本插图5-1和图5-2.）学生答：降低了过氧化氢分解反应的活化能。进一步加强：现在我们就可以解释“为什么过氧化氢酶的催化效率比Fe3+的高了？”。也可以得出：酶在细胞代谢中的作用是降低化学反应的活化能，促进细胞代谢在温和条件下快速的进行。请同学阅读P79最后两段的内容，教师分析总结实验过程。实验的步骤一般为：1.分组编号；2.处理变量；3.实验观察；4.分析结果，得出结论。其中，实验的变量可以分为自变量、因变量、无关变量。在一个实验中，除了一个

7、因素以外，其余的因素都保持不变的实验叫做对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组。在对照实验中，除了要观察的变量外，其他的变量都应该始终保持相同。也就是说，对照实验遵循对照原则和单一变量原则。当然，作为实验，还要有可重复性。请同学找出刚做实验中的自变量、因变量、对照组、实验组以及单一变量。三、 酶的本质酶对细胞代谢有那么大的作用，它到底是什么物质呢？请同学们阅读课本81页“关于酶本质的探索”。讨论：1.巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？学生：巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的；李比希认为引起发酵的是细胞中的某

8、些物质是合理的，但是认为这些物质只有在酵母菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。2.科学发展过程中出现争论是正常的。试分析巴斯德和李比希之间出现争论的原因是什么，这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？提示：巴斯德是微生物学家，特别强调生物体或细胞的作用；李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题，他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加的有的放矢。3.从毕希纳的实验可以得出什么结论？学生：毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。4.萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质，并因此荣获诺贝尔化学奖。

9、你认为他成功的主要原因是什么？A用正确的科学方法；B。有坚持不懈、百折不挠的科学精神。5.请给酶下一个较完整的定义。学生：酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。课堂练习1.为什么说酶是细胞代谢所必需的？说出两条理由。2.下列关于酶的表述，全面而准确的是：A.酶不能脱离生物体起作用；B.酶是蛋白质；C.酶与无机催化剂没有本质的区别；D.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物3.下列关于酶的叙述错误的是：A.酶的作用是降低化学反应的活化能，从而促进生物体内复杂的化学反应能够在温和的条件下迅速的进行。B.酶的本质是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。C.绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。D.酶只能在活细胞内起作用。4.给你一份某种酶的结晶，您能设计实验鉴定它是不是蛋白质吗？请简略写出实验步骤。想一想，在萨姆纳之前，为什么很难鉴定酶的本质？小结本节课我们重点共学习了两个内容：一、酶的作用：酶能降低化学反应的活化能，从而使生物体内的化学反应在温和的条件下迅速的进行。在这当中，我们比较了过氧化氢酶和Fe3+对过氧化氢的催化效率，并从中获得了对照实验应该遵守的原则：对照性原则、单一变量原则、和可重复性原则。为我们在以后的实验设计过程中打下基础。二、酶的本质酶是