高中生物人教版高中必修1分子与细胞第5章细胞的能量供应和利用-酶的作用和本质教学设计

1、第1节 降低化学反应活化能的酶第1课时 酶的本质和作用 教学设计 课题名称：降低化学反应活化能的酶 第1课时 酶的本质和作用课 型：新授课授课班级：授课教师：张玉焜授课时间：一、教学目标1.通过设计并完成过氧化氢在不同条件下分解的实验，学会在对照实验中控制变量，并根据实验现象理解酶在细胞代谢中具有催化作用；2.通过推测并检测酶的化学本质，进一步理解蛋白质是生命活动的承担者；3.通过类比和建模方法理解酶的作用机理，认同酶的作用对维持细胞稳态的重要意义。二、教学重点1酶的作用和本质；2酶能够降低化学反应的活化能；3控制变量的科学方法。三、教学难点1酶能够降低化学反应的活化能；2控制变量的科学方法。

2、四、教材分析降低化学反应活化能的酶第1课时酶的作用和本质是高中生物必修模块“分子与细胞”中的内容，本节在课程标准中的对应要求为“说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，少数酶是RNA”。本节包括探究过氧化氢在不同条件下的分解实验、酶加快反应速度的机理、控制变量的科学方法、酶的本质等主要知识内容。本节知识是生命活动的物质基础、结构基础与细胞代谢之间的重要承接，是学生理解细胞代谢概念的开始，是进一步了解酶的特性的基础，是日后学生学习光合作用、细胞呼吸等重要代谢过程的前提，是理解“影响光合作用的环境因素”“内环境稳态的意义”等难点的关键，也为展开选修模块“生物技术实践”酶的研究与应用的学习做了铺

3、垫。学情分析上课班级为高一理科实验班（12班），该班级学生具备较扎实的知识储备、较强的分析问题、解决问题的能力。通过化学学习，学生了解催化剂如MnO2、加热等对化学反应速率的影响，但是对于生物催化剂酶的认识少之又少。此外，学生通过前阶段学习，已经掌握了蛋白质的结构和功能、检测生物组织中的蛋白质的方法，这为进一步学习酶的作用和本质奠定了基础。虽然教材采用“爬高峰”和“钻山洞”比拟酶降低活化能的作用，但学生仍难以理解酶的结构与功能的关系和酶降低活化能的机理。另外，学生虽然具备一定的科学探究能力，但是对控制变量的科学方法没有归纳总结上升到理论。六、教学过程教学过程教学阶段教师活动学生活动设置意图创设

4、情境导入新课展示投弹手甲虫产生强大气流喷射的视频。引导学生分析另一侧是什么物质使H2O2快速分解产生氧气？观看视频，猜测另一侧物质并回答。激发学生兴趣引导学生关注生活中酶的实例。任务一：酶在细胞代谢中的作用引导学生初步关注酶的概念。引导学生设计探究过氧化氢在不同条件下分解的实验方案。评价学生实验方案，引导学生完善实验步骤。试管号123加入物质 3%H2O2 溶液2ml实验处理不处理FeCl3溶液2滴肝脏研磨液2滴现象气泡产生速率不明显较快快速卫生香复燃情况不复燃变亮复燃引导学生归纳总结变量的种类和理解变量的相关概念，并掌握对照试验中的单一变量原则。展示学生的不当实验操作照片，引导学生发现问题并

5、总结正确的实验操作。组织学生分组完成相关实验操作。展示学生的实验结果。引导学生思考兴趣小组完成的过氧化氢在不同条件下的氧气产生速率的测定结果。引导学生归纳总结：肝脏研磨液显著加快过氧化氢的分解。阅读材料，完成实验步骤。学生交流，生生互评。阅读教材，结合实验，理解变量类型及含义。观察纠错，理解正确的实验操作和单一变量原则。完成实验，记录现象。预测分析实验结果。兴趣小组同学的实验。其他学生观察实验，得出过氧化氢酶的作用。提升学生实验探究能力，学习控制变量的实验方法，理解酶在细胞代谢中的作用。任务二：酶的化学本质引导学生猜测过氧化氢酶的化学本质，并选择适当方法检测。引导学生观察实验现象并归纳总结过氧

6、化氢酶的化学本质。图片展示四种酶的化学本质的检测结果。引导学生思考是否所有酶的化学本质都是蛋白质。展示科学家发现少数RNA具有催化作用的资料。引导学生归纳总结酶的化学本质多数是蛋白质，少数是RNA。思考问题，回顾旧知。观察实验现象，得出过氧化氢酶的化学本质。思考问题，归纳总结，得出酶的化学本质。锻炼学生的科学思维能力，构建酶的本质的概念。任务三：酶催化作用的机理补充资料： 自然状态下过氧化氢分子处于常态，二者碰撞必须形成特定的结构才能分解为水和氧气，这种特定结构状态的分子称为活跃态。PPT展示常态分子和活跃态分子的示意图。引导学生思考活跃态与常态分子所含能量的高低，并据此解释自然状态下过氧化氢

7、分解速度缓慢的原因。引导学生归纳总结活化能的概念。引导学生分析加热加快化学反应的原理。引导学生归纳总结加热使过氧化氢分子得到能量，易于从常态变为活跃态的结论。PPT展示过氧化氢酶空间结构的相关资料。引导学生分析过氧化氢酶加快化学反应的原理。引导学生总结酶的催化机理酶降低了化学反应的活化能。引导学生构建加热和酶对化学反应活化能影响的数学模型。理解背景知识，思考问题，总结活化能的概念。类比学习，知识迁移，分析加热加快化学反应的原理。阅读资料，小组讨论，分析过氧化氢酶加快化学反应的原理。知识应用。利用背景知识，提升学生提取信息能力，理解活化能概念，强化物质与能量观。通过资料分析，理解酶催化作用的机理，强化结构与功能观。任务四：酶的概念引导学生建构酶的概念。引导学生讨论酶对于生命活动的意义。知识整合，构建概念。从学生已有知识出发，构建酶的概念。联系生活回顾投弹手甲虫的图片，引导学生思考科学家设想将投弹手甲虫喷射原理用于火箭推进的可行性。 结合所学知识，思考问题。知识和应用相联系，激发科学热情。课后活动课堂延伸课后练习完成课后作业巩固所学知识七、教学流程图开始课件导入新课思考问题课件酶在细胞代谢中的作用实验活动、得出结