【教案】比较过氧化氢在不同条件下的分解+（说课）高一上学期生物人教版必修1

比较过氧化氢在不同条件下的分解一．教材分析本实验选自人教版必修I第五章第1节的内容，通过实验探究不仅让学生理解酶的催化作用，认识到酶是细胞代谢中的重要载体，而且教材中详细介绍了“变量”和“对照实验”的概念以及设计对照实验的原则，促进学生掌握设计对照实验要遵循的原则和实施的方法，为学生在学习中掌握自主设计对照实验打下基础。该部分内容是发展学生实验设计能力、培养学生探究思维和科学素养的良好素材。二．学情分析本节授课对象为高一学生，学生对无机催化剂及H2O2的分解有一定的了解，但对酶的相关知识了解较少，对于对照实验设计遵循的原则,实验结果的观察与分析不熟悉。通过这节实验的学习与操作，学生不仅对酶有一个全新的认识，还能初步掌握对照实验遵循的原则，逐步提高学生的观察能力和分析的能力。三．教学目标1、在教材实验的基础上、进一步设计探究方案并动手实践完成实验（科学探究）2、初步学会设计、操作对照组实验，能科学控制自变量，有效观察和分析因变量（科学思维）。3、通过分析实验，了解过氧化氢酶在生物生命活动中的重要作用和意义。（生命观念）。4、通过科学实践，尝试解决日常生活中的生物催化问题，认同酶在细胞代谢中的重要性（社会责任）。四．教学重难点重点：酶的作用和特点难点：探究实验中控制变量的科学方法五．教学方法本节采用启发式教学法和实验探究教学法，以设问和疑问层层引导，启发学生积极思考，激发学生学习和操作动机，实验操作过程能让学生熟悉实验设计，并能尝试进行实验改良设计，让学生从具体到抽象、从实践到理论来深化科学探究思维，培养学生的小组协作能力和科学探究能力。六．实验创新与改进1、实验材料改进课本原有实验材料猪肝，材料费用高，难保存，且可能出现学生排斥情况，可增加土豆、杏鲍菇作为实验材料，减少猪肝的使用量，确保学生能全员参与实验。同时实现材料的多样化，增加实验的趣味性，贯彻过氧化氢酶普遍存在于生物细胞中。2、实验器材改进教材中对加热条件下观察H2O2的分解采取酒精灯加热，实验器材繁多，操作较为复杂，且酒精灯燃烧存在很大的危险性。对此环节改用恒温水浴锅进行加热，使实验快捷高效，减少实验用时且大大降低实验潜在危险性。3、复燃材料改进卫生香在日常生活中并不常见，可用带火星的木条代替，如常见且易获烧烤签。4、验证氧气量的环节创新通过比较卫生香的燃烧程度来比较不同催化剂的催化效率，不仅现象较为明显，还能证明产生的气泡就是氧气。但该实验没有对产生的气体进行收集，不能让学生直观的感受气体产生量的差异，无法对实验结果进行量化。因此在原实验基础上可增设气球集气，学生自由选用，气球集气的过程相对于卫生香验证氧气量来说让实验现象更加直观，分析气球的膨胀速度以及观察反应结束后气球的最终大小，可深入探究酶的特性。实验后复燃实验组和气球集气组分别进行实验反思发言，促进学生交流，锻炼学生语言表达能力，让课堂动起来,激发学生学习的积极性。七．教学过程课前准备教师设计导学案，分为课前预习和实验报告两部分（祥见附件1），课前分发给学生自主完成课前预习部分。准备实验器材，肝脏、杏鲍菇、土豆、质量分数为3.5%的FeCl3溶液和体积分数为3%的过氧化氢溶液，小木条和相关实验仪器。进行预试验，检测实验的可行性和科学性，了解实验所需时间等,为本实验课做好实验安排和设计。实验原理和步骤导入:学生回顾九年级化学中，过氧化氢制取氧气,需要用无机催化剂MnO2或FeCl3，引出实验原理:H2O2→H2O+O2↑提出问题：动植物细胞中代谢产生的H2O2该怎么分解呢？引出生物催化剂—酶，酶和无机催化剂相比，有什么特性，它的作用原理是怎样的呢？对此展开实验探究。小组讨论发言，汇报教材实验步骤，分析教材实验优缺点，如何改进？教师进行总结并讲解实验改进步骤，随后进行实验操作示范。1、取4支洁净的试管，分别编上序号1、2、3、4，向试管内分别加上2ml过氧化氢溶液；2、将2号试管放在90℃左右的水中水浴加热，观察气泡冒出的情况，并与1号试管作比较；3、向3号试管内滴入2滴FeC13溶液，向4号试管内滴入2滴研磨液，仔细观察；4、各组自由选择复燃实验或气球集气实验，A：立即将点燃的卫生香分别放入3号和4号试管内液面上方，仔细观察；B：立即将气球套在3号和4号试管上方，仔细观察。实验操作：1、温度的影响学生手持2号试管在沸水中加热，观察气泡产生情况并与1号试管比较。提出问题，这一现象说明什么?2、催化剂的影响按实验步骤操作，观察气泡产生情况。随后提出问题，3号试管和4号试管未经加热,与1号试管比较有大量气泡产生，这说明什么？3号试管与4号试管相比，哪支试管的气体释放速度快，这说明什么？由学生总结得出酶的高效性。对比两个实验操作过程，结合书本科学方法部分内容，学生得出对照实验设计的原则，生成变量的相关概念，并发言表述，总结得出：1)将可以变化的因素称为变量，如过氧化氢浓度、用量，不同温度，催化剂的种类等。2)人为改变的变量称为自变量,如第一组实验中的温度，第二组中的催化剂种类。3)随着自变量的变化而变化的变量称为因变量,第一组、第二组实验中的因变量都是过氧化氢分解的速度，具体用氧气释放速度来表示，为了更进一步证明氧气释放的快慢，又用卫生香的复燃和气球的集气情况来证明。强调对照实验设计的原则:单一变量，等量对照。概念生成：1）加热可以促进H2O2分解，提高反应速率；2）Fe3+和过氧化氢酶都能加快H2O2分解；3）过氧化氢酶的催化效率更高。练习巩固：完成导学案实验报告内容，教师收集批阅。课后问题：（为后续深入探究酶的特性及作用条件做铺垫）问题一：酶的作用原理是什么？使用过的酶还能再次使用吗？问题二：今天剩余的实验材料还能继续使用吗？如果能，该如何保存？如果不能，说出你的理由。板书设计比较过氧化氢在不同条件下的分解一、实验原理H2O2→H2O+O2↑二、实验目的1、探究酶的作用和特点2、学会设计、操作对照实验，学会控制变量三、酶的特性酶能加快H2O2分解，酶具有高效性八．教学反思本节课注重体现新课程教育理念，以学生发展为中心，教师始终以引导者的身份，引导学生进行自主学习、探究学习和合作学习。通过问题设置，层层递进，引导学生深入理解酶的作用原理的同时，培养学生的创新意识和科学探究能力。通过实验改进，缩短了实验时间，有效提高学生的探究效率。实验教学中联系生活实际，树立学生的生命观念，培养学生的社会责任。在探究实验改进过程中本人探索了用日常生活中常见的铁锈代替FeCl3做催化剂，用锥形瓶代替试管进行反应。生绣的铁块和猪肝块对H2O2的催化效果做对比，节省了猪肝研磨的环节，锥形瓶相较试管更方便学生操作，且集气效果良好，用带火星的木条复燃成功率显著。并在2022年秋季高一年级教学中取得良好实际教学效果，但出于难以控制变量，以及锥形瓶中反应需加大试剂用量，出于对试剂的节约考虑，故本次实验改进没有采取。附件1导学案课前预习1、实验原理：2、实验目的