第一课时 酶在细胞代谢中的作用

1、   第五章 第1节 降低化学反应活化能的酶 一、酶的作用第一课时 酶在细胞代谢中的作用一、教材内容分析 细胞代谢是生物体实行一切生命活动的基础，而细胞代谢的实行又离不开酶的催化作用，所以，了解酶的作用，为理解细胞中复杂的生命活动的顺利实行奠定了基础。本节课不但有助于学生延伸对蛋白质功能、性质的理解，对理解细胞中复杂的代谢过程能井然有序地实行，理解细胞呼吸和光合作用等重要生理活动的正常实行有重要作用。另外,本节内容还与选修模块的相关内容有着内在联系。例如，选修模块中相关酶的应用等，都是以“酶与代谢”部分的相关内容为基础的。此外，学生通过相关酶的的探究性学习活动获得

2、的技能，对进一步学习生物技术实践等知识起到保证作用。二、教学目标1、知识与技能（1）说明酶在细胞代谢中的作用。（2）实行相关的实验，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化。2、过程与方法  （1）通过自主学习，培养学生推理、比较、分析、归纳总结的水平。（2）通过相关的实验和探究，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。（3）在实验水平提升的基础上，提升学生语言表达的水平。3、情感、态度与价值观 通过小组间的讨论、合作与交流，培养学生的合作互助精神。三、学生特征分析学生通过初三、高一阶段化学的学习，对于纯化学反应已比较熟悉，但是对于细胞内部的化学反应及生物催

3、化剂酶的理解有限。工业制氨的化学反应是在高温高压并且催化剂作用下实行的，细胞内部却是常温常压的温和状态，而细胞代谢包括一系列的化学反应，这些化学反应的实行应该有生物催化剂酶的参与，才能使其高效有序的实行，由此从学生熟悉的知识引入对酶相关知识的学习。学生已具备发表自己看法的水平，能倾听别人的意见，并掌握一定的方法，能够积极地动手、动脑参与实际操作。并且乐意将自己的学习成果展示给大家，与大家分享，体会学习的快乐。四、教学策略选择与设计1、争对“细胞代谢”这个内容采用启发式教学法：设置层层疑问，教师主导，学生主体。2、争对“比较过氧化氢在不同条件下的分解”采用直观教学法：用视频播放实验过程，化抽象为

4、具体；然后实验探究教学法：主动探究，培养合作学习和科学探究精神。通过设置反应条件，比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，学会控制变量的方法，掌握设计实验的原则，最后合作学习、分组讨论：通过小组之间的合作，完成教师设置的问题，突破难点。 3、争对“酶作用的本质” 设置层层疑问，用多媒体演示及课本图片总结知识点。 教学基本环节：(发导学案、布置预习预习检查、总结疑惑）问题启发，直接导入自主学习、完成学案合作探究、交流展示深入思考、总结归纳跟踪训练、一显身手链接高考、提升水平课堂小结、畅谈收获作业布置、复习巩固五、教学环境及资源准备212教室及105班全体学生本节涉及到实验操作，因为条件不具备，不能提

5、前为学生准备好实验材料和实验器材。只能通过看视频、制作多媒体课件和学案辅助教学，深化和扩展知识，协助学生理解。六、教学重点 1酶的作用。 2酶的相关实验的设计。七、教学难点 1确定和控制对照实验中的自变量和无关变量，观察和检测因变量的变化。 2酶能够降低化学反应的活化能。 3控制变量的科学方法。八、教学方法1实验法：比较过氧化氢在不同条件下的分解。2学案导学：见后面的学案。九、课时安排1课时十、教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图及资源准备问题启发，直接导入一、细胞代谢(5分钟)展示实例，提出问题：1该反应大家熟悉吗？称为 ，场所为 ；2概念；3作用；4我们在化学中学过很多化学反应，有的需

6、高温，有的需高温高压，有的需高温高压催化剂才能实行。细胞要发生各种化学反应，所需的环境条件又是什么？多媒体展示图片：多酶片、嫩肉粉、加酶洗衣粉、生物酶牙膏等，并请同学谈谈自己生活中接触过的酶还有哪些，谈谈对酶的了解。可见，生活美，离不开酶。而生命美，也离不开酶。5细胞代谢的过程中会产生一种有害物质过氧化氢H2O2，会在过氧化氢酶的作用下分解成H2O和O2。见多媒体课件，然后回答3总结（如果细胞不能代谢，说明细胞已死亡，区分生物与非生物）4细胞内的环境是一个常温常压的状态，细胞代谢过程要在细胞内发生，离不开酶。学生观察图片，并发表各自的见解。如大宝SOD蜜，学生对酶的理解有限，但对催化剂的作用比

7、较熟悉，教学中能够利用学生对无机催化剂的知识基础作为切入点，引导学生进入新课学习。让学生感受到酶在工业、食品业、医药卫生和科研等方面发挥着巨大作用，酶与生活息息相关，从而激发学生学习酶的兴趣。观看视频，完善学案二、比较过氧化氢在不同条件下的分解(5分钟)多媒体演示实验：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”学生事先做好预习工作，熟悉书上实验的内容，在演示实验基础上学生再次完善学案相关内容。（比一比，看谁的效率高！）培养学生自学能力，引起学生的兴趣，增强学生的参与性。视频演示。合作探究，交流展示(15分钟)对于学案1-3小题学生学案的问题用幻灯给出答案(2分钟)。对于4-7小题六人一个小组展开讨论，

8、同时出示提纲，然后布置任务：将学案未填出的内容再次完善，将老师提出的5 个问题展开讨论，然后组内选代表尝试回答问题，要求声音洪亮，表述尽可能准确。教师将生不会填写的进行点拨(3分钟)，同时总结相关内容。分组讨论，准备展示取材、分组、编号设置对照（对照和单一变量原则）进一步做相同的处理（控制无关变量）相同且适宜的条件下培养/饲养/反应一段时间观察指标：检测、观察、统计、比较要具体化。结果理解为实验现象或因变量结论可以据实验原理由结果推出，还可以从目的中找自变量：实验条件 操纵因变量：可观察、可测量（具体化） 检测无关变量:平衡消除 控制见上结论；自变量；因变量科学的事实和依据培养小组合作与交流能

9、力。实验过程的表达要条理清晰。学生通过实验来认识酶的作用和具有的高效性。培养学生阅读、理解的能力。这是学生第一次正式接触对照实验，又是难点，所以必须详讲、讲透。观看视频、自主完成三、酶作用的本质(10分钟)一、利用多媒体课件播放动态过程：1常温2加热。解释：常温下反应速率较慢，为什么？这是因为反应物分子的能量较低。温度升高后，反应速率加快，又为什么？部分分子获得了能量，所以较易发生反应。2号管就是因为加热使H2O2分子获得了能量，所以容易分解产生氧气。获得的能量叫什么？由此引出活化能的概念。通过刚才“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中3号和4号管现象的比较，我们已经知道了酶的催化效率比无

10、机催化剂更高，为什么呢？利用多媒体课件播放动态过程：3.FeCl3和4 .过氧化氢酶。帮助学生理解酶降低活化能的作用。回答问题:（3）FeCl3催化过氧化氢分解的原因 （4）过氧化氢酶加速过氧化氢分解的原因 3见课本中的插图52,总结:（5）过氧化氢酶比FeCl3催化效率更高的原因 4酶作用的本质或酶的作用原理：同无机催化剂相比，酶_的作用更显著，因而催化效率更高。酶降低的活化能= - 5意义：使细胞代谢能在_条件下_进行。看视频和阅读P80相关内容后填写学案（三）酶作用的本质1活化能的概念：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。（1）反应物分子的两种状态：常态：指反应物分子

11、在平常的温度、压力、无催化剂和无酶时的平均状态。活跃状态：指反应物分子容易发生反应的状态。（2）如果在常态下有大量反应物分子处于活跃状态，该反应就不需要加热、加压、加催化剂或酶，也能快速反应。如果在常态下几乎没有活跃状态的分子，该反应就必须添加上述条件中的一些条件才能进行。2（1）常温能使过氧化氢分解的原因 （2）加热能加速过氧化氢分解的原因 学生思考并得出结论见课本中的插图51活化能的概念是本节课另一难点。把化学反应比作爬高山，把有酶途径比作走穿山隧道，通过图片和动画直观的对比，使学生能够更容易掌握教材中的“酶降低活化能”这一难点。让学生在自主探究的过程中获得能力的提高。将抽象的知识用直观的

12、方法展示，利于学生的理解。跟踪训练一显身手(5分钟)提供以下材料：适宜浓度的H2O2 溶液、蒸馏水、质量分数为3.5%的FeCL3溶液、0.01%的H2O2 酶溶液、恒温水浴锅、试管。要求：同时验证H2O2 酶具有催化作用和高效性，请写出实验步骤、结果预测及结论。2 对盛有过氧化氢的试管加热和加入催化剂，都能够促进其分解，下列相关的叙述正确的是()A二者的基本原理是相同的B前者是使过氧化氢分子的能量提高，而后者不影响过氧化氢分子的能量C两者都可以降低过氧化氢分子的活化能D酶和Fe3的作用原理是不同的学生分析思路后做答强化对照实验的知识。培养学生灵活运用新知识的能力。链接高考提升能力1(2013

13、年全国新课标卷，6改编）关于酶的叙述，判断正误。酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率（ ）酶既可以作为催化剂，也可以作为另一反应的底物（ ）2(2013年四川卷，4)下列实验采取的措施，不涉及 “降低化学反应活化能”原理的是（ ）A利用果胶酶提高水果的出汁率B滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解C滴加FeCL3溶液提高过氧化氢的分解速率D利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率给出答案培养学生应用知识解决实际问题的能力。课堂小结,畅谈收获学生反馈回顾课堂知识，构建知识体系，使所学知识系统化，强化重点知识，实现情感与价值观提升。作业布置,复习巩固见学案学生完成习题巩固提升十一、板书设计5.1 降低

14、化学反应活化能的酶一、细胞代谢： 1.概念 2.作用 3.发生条件二、比较过氧化氢在不同条件下的分解 1.目的 2.原理 3.步骤 4. 结果 5.结论 6.控制变量 7.遵循原则三、酶的作用：1活化能 2酶的作用机理 3意义十二、教学反思教学过程的设计注重提问的艺术，层层相扣；一系列的探究实验引导着学生去积极思索，演示实验中的播放，激发学生探究的兴趣；引导学生大胆交流表达，使学生逻辑思维和表达能力得到提升。大量采用鼓励性评价机制，发挥学生潜能，注意培养学生敢于质疑，敢于创新，大胆猜想的科学精神和态度价值观。本节课不足之处：由于时间较紧，一部分实验留待课后操作，使得部分基础较差的学生对于对照实

15、验的知识无法全部接受。 作为一堂课改推进课，这是一种新的尝试，先让学生暴露问题，准确找到学生的问题所在。然后主要学习学生认为重要的和有疑难的，针对性非常强，课堂容量也较大。这种模式还能充分调动学生积极性，主动构建知识网络，形成知识体系，比常规课堂印象更为深刻。本节教学中，因为活动较多，时间紧，在课堂上，除引导学生在活跃的气氛中参与讨论，主动构建去获得知识外，在整个认知过程中，还特意引入赏识性评价，促进每一位学生的发展。另外，在教学过程中,还引导学生对调查数据进行分析，讨论其科学性，分析数据不符的原因。 在后面的教学过程中会继续研究本节课，争取设计的更科学，更有利于学生的学习，也希望大家提出宝贵

16、意见，共同完善，共同进步! 十三、学案 一、学习目标：1说明酶在细胞代谢中的作用。2通过有关的实验和探究，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。二、学习重点：1酶的作用。 2酶的相关实验的设计。三、学习难点：1确定和控制对照实验中的自变量和无关变量，观察和检测因变量的变化。2酶能够降低化学反应的活化能。3控制变量的科学方法。四、学法指导： 第一课时 酶在细胞代谢中的作用【问题启发、直接导入】（一）细胞代谢(1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为 。(2)作用：是细胞_的基础。(3)细胞代谢能在温和条件下快速进行，必须有 的催化作用。(4)细胞代谢的过程中会产生

17、一种有害物质过氧化氢H2O2,会在过氧化氢酶的作用下分解成 和 。【自主学习、完成学案】【观看视频、完善学案】（二）实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解1实验目的:初步学会探索酶的催化效率的方法； 探索过氧化氢酶和Fe3+催化效率的高低。2实验原理： 过氧化氢（H2O2）在常温、加热、化学(无机)催化剂如Fe3+、生物(有机)催化剂酶的作用下，可以分解为水和氧气。3材料用具试剂： 材料:新鲜的肝脏或土豆研磨液 提供: 研磨的原因: 新鲜的原因: 用具: 试管（ 支）、滴管（ 支；为何不能共用一支？ ）、试管架、 卫生香（作用： ）、火柴、 酒精灯、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计 试剂：

18、新配制的体积分数为3%的H2O2溶液，质量分数为3.5%的FeCL3溶液（每滴溶液中， H2O2酶分子数：Fe3+数=1：25万）【合作探究、交流展示】4. 实验步骤及结果：试管号3%的过氧化氢溶液实验处理实验现象气泡多少带火星的卫生香的复燃情况12345.实验结论（1）1、2试管对比说明 （2）1、3试管对比说明 （3）1、4试管对比说明 （4）3、4试管对比说明 （5）通过对实验结果的分析讨论，对酶的作用形成了哪些认识？ 酶具有 作用；酶的催化效率远大于无机催化剂，可见，酶具有 性。 6.实验中的相关变量（1）什么是变量、自变量、因变量、无关变量？变量： 自变量： 因变量： 无关变量： （

19、2）根据上述实验，完成表格。自变量处理因变量无关变量2号试管：3号试管：4号试管：7.遵循的原则：（1）对照原则： 对照实验：除了一个因素（ 变量）以外，其他因素都保持不变的实验。 包括 组和 组。对照组：未添加自变量处理，用于对照的对象组。上述实验中的对照组是： 。 实验组：添加了自变量处理的对象组。上述实验中的实验组是： 。（2）单一变量原则：除了 外，其他变量都应当始终保持 。【观看视频、自主完成】（三）酶作用的本质1活化能的概念：分子从 转变为容易发生化学反应的 状态所需要的 。（1）反应物分子的两种状态： 常态：指反应物分子在平常的温度、压力、无催化剂和无酶时的平均状态。 活跃状态：

20、指反应物分子容易发生反应的状态。（2）如果在常态下有大量反应物分子处于活跃状态，该反应就不需要加热、加压、加催化 剂或酶，也能快速反应。如果在常态下几乎没有活跃状态的分子，该反应就必须添加上述条件中的一些条件才能进行。2回答问题:（1）常温能使过氧化氢分解的原因 （2）加热能加速过氧化氢分解的原因 （3）FeCl3催化过氧化氢分解的原因 （4）过氧化氢酶加速过氧化氢分解的原因 （5）过氧化氢酶比FeCl3催化效率更高的原因 3见课本图5-2总结: 酶降低的活化能= - 4. 酶作用的本质或酶的作用原理：同无机催化剂相比，酶_的作用更显著，因而催化效率更高。5意义：使细胞代谢能在_条件下_进行。

21、【跟踪训练，一显身手】1给你提供以下试剂及用具：适宜浓度的H2O2 溶液、蒸馏水、质量分数为3.5%的FeCL3溶液、0.01%的H2O2 酶溶液、恒温水浴锅、试管。要求：用所有试剂及用具，同时验证H2O2 酶具有催化作用和高效性，请写出实验步骤、结果预测及结论。2 对盛有过氧化氢的试管加热和加入催化剂，都能够促进其分解，下列相关的叙述正确的是()A二者的基本原理是相同的B前者是使过氧化氢分子的能量提高，而后者不影响过氧化氢分子的能量C两者都可以降低过氧化氢分子的活化能D酶和Fe3的作用原理是不同的【链接高考、提升能力】1（2013年全国新课标卷，6改编）关于酶的叙述，判断正误。酶通过降低化学

22、反应的活化能来提高化学反应速率。（ ）酶既可以作为催化剂，也可以作为另一反应的底物。（ ）2（2013年四川卷4）下列实验采取的措施，不涉及 “降低化学反应活化能”原理的是（ ）A利用果胶酶提高水果的出汁率B滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解C滴加FeCL3溶液提高过氧化氢的分解速率D利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率【课堂小结、畅谈收获】【作业布置、复习巩固】1. 在过氧化氢酶和Fe3+的催化效率比较的实验中，把肝脏制成研磨液的目的是（ ） A有利于酶与底物充分接触 B保护过氧化氢酶 C提高过氧化氢酶的活性 D以上说法都不正确2. 尝试用数学模型表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验结果

23、。（横轴含义为时间，纵轴含义为生成物的量，画出曲线图）3同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率的原因是（  ）A能降低反应的活化能   B能供给反应物能量 C改变了反应的途径     D降低反应活化能的作用更显著4下列图中，表示有酶催化的反应曲线，表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能。正确的图解是（ ）十四.学案参考答案:（一）细胞代谢(1)细胞代谢(2)生命活动(3)酶(4)水 氧气（二）实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解3过氧化氢酶；加大肝细胞内过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解；因为过氧

24、化氢酶的本质是蛋白质，放置久了会受到腐生细菌作用使酶分子减少或活性降低；4；2；检验氧气的生成量 4. 试管号3%的过氧化氢溶液实验处理实验现象气泡多少带火星的卫生香的复燃情况12ml不明显或极少不复燃22ml90左右水浴加热uoyuo少量不复燃32ml滴入两滴3.5%三氯化铁溶液较多复燃，不猛烈42ml滴入两滴肝脏研磨液大量迅速复燃，剧烈5.（1）加热可加速过氧化氢分解（提高反应速率）（2）三氯化铁可催化过氧化氢分解（3）过氧化氢酶可加速过氧化氢分解（4）过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高（5）催化；高效 6. （1）实验过程中可以变化的因素；又叫实验变量，指实验中可以人为改变的变量(实验过程中要研究和控制的因素或条件即实验条件)；又叫反应变量，是指随着自变量的变化而变化的变量（由自变量