降低反应活化能的酶

.1降低反应活化能的酶第一课时“酶的作用和本质”教学设计一、教材分析本课内容属于新课程教材生物必修一《分子与细胞（人教版）》中第五章第一节的内容。酶作为生物催化剂，细胞内部的物质转换和能量转换都离不开它，只有真正理解了酶的作用，才能更好地理解后续章节“细胞呼吸”和“光合作用的原理和应用”中涉及的一系列酶促反应,所以引导学生掌握酶的概念和本质，理解酶在代谢中的作用就显得十分重要。二、学情分析高一学生通过初三、高一阶段化学的学习，对于试管中的化学反应已很熟悉，但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂──酶的认识非常有限。从《普通高中生物课程标准》的要求看，学生需要对酶的作用、本质和特性达到理解水平，即能够阐述并解释酶的概念、说明酶在细胞代谢中的作用。因此，教学需要通过实验让学生体会到新陈代谢是生命活动的基础，而新陈代谢都是在酶的催化下进行的。三．学习目标1、明确细胞代谢、活化能、自变量、因变量、无关变量等概念（生命观念）。2、通过合作探究“比较过氧化氢酶在不同条件下的分解”实验，学会如何控制自变量，观察和分析因变量以及设置对照组和实验组（科学探究、科学思维)。3、联系酶在生活中的应用尝试如何将所学知识应用于实际（社会责任）。四．重难点分析重点：1、酶的作用、本质。难点：1、酶能够降低化学反应活化能的原理；2、控制变量的科学方法。五．教法学法分析1.教法：实验探究法、启发式教学法、多媒体辅助教学法、讲授法。2.学法：合作学习法、观察法、实验法、比较法。六．教学过程教学程序教师活动学生活动设计意图一．情境导入，激趣设疑同学们听说过投弹手甲虫吗？多媒体播放视频《投弹手甲虫》。投弹手甲虫的体内有两个小囊，其中一个小囊存放着高浓度的过氧化氢。当它遇到危险时，小囊中的两种物质会混合，同时在他的囊壁细胞中会分泌一种特殊的物质，促进过氧化氢快速分解，那么大家想一下这种特殊物质是什么呢？今天，让我们一起来走进酶，学习细胞中的酶。观看视频，思考并回答教师提出的问题，大多学生能猜出是酶。激发学生的学习兴趣，快速进入本节学习。二．细胞代谢概念的提出过渡：过氧化氢的快速分解必然伴随着化学反应。那么细胞中有无化学反应呢？你知道哪些？请试着举例。（课件展示实例）大家提到的化学反应，发生在细胞内还是细胞外？我们把细胞中每时每刻都在进行的许多化学反应，统称为细胞代谢。提问.1.这些化学反应的共同点是什么？2.酶在细胞代谢中有什么作用呢？细胞中也有化学反应，例如有氧呼吸，光合作用，氨基酸脱水缩合等等。思考回答：细胞内均有酶的参与通过教师提出的问题，预测酶会是催化剂，为下面学习埋下伏笔。通过问题的设置，启发学生的思考，类比细胞中的化学反应和实验室中的化学反应，比较学习，深刻认知。三．演示实验探究——酶的作用过渡：酶在细胞中是不是加快了细胞内的化学反应速率？让我们通过实验来寻找答案。教师讲解实验的流程实验原理目的要求材料用具用15%酵母菌液代替20%的肝脏研磨液原因：①干酵母菌容易携带，加温水活化就可以用，比研磨肝脏省时省力。②催化过氧化氢分解的效率基本一样进行实验实验结论交流分析2.教师演示实验：（1）取4支试管，分别标上试管号，加4ml体积分数为3％的过氧化氢溶液，把2.3.4号试管分别放入90℃水浴加热、加入4滴FeCl3、4滴酵母菌液。（2）比较4支试管气泡产生量多少，可用卫生香复燃情况验证。3.如果让我们自己设计一个科学的实验，该怎么设计？应该考虑哪些因素，遵循什么样的原则呢？我们可以看出，在一个实验中，会有很多可以变化的因素，例如过氧化氢浓度，滴加的是氯化铁还是酶，温度等，我们称之为变量。但在设计实验时，我们只能人为地改变一个变量，也就是我们要研究的因素，而必须控制其他的变量，为什么呢？（--这样才能够说明实验结果是这个因素造成的）。我们把人为改变的这个变量称为自变量。哪位同学可以告诉大家上述实验中的自变量应该设置成什么呢？随着自变量的变化而变化的变量成为因变量。在这个实验中的因变量又是什么？通过什么指标来衡量因变量的变化？除自变量之外，实验过程中还存在一些可变因素，可能会影响实验结果，在实验设计时，必须控制这些变量，使其不影响实验结果，我们称之为无关变量，实质上是要“使其无关”！那么现在哪位同学可以总结一下在设计生物实验时，应该注意什么问题？（控制变量）学生活动：看老师发的导学案，熟悉试验流程：认真观察实验现象，描述实验现象，分析实验结果，思考导学案上的问题：①与1号试管相比，2号试管出现的现象说明什么？②在细胞内能通过加热来提高反应速率吗？③3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？④3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？⑤通过对该实验结果的分析和讨论，你能得出哪些结论：通过学生生分析得出结论：（1）酶具有催化作用；（2）酶的催化效率比无机催化剂更高。学生阅读教材P79控制变量的内容，了解相关变量的概念以及对照组、实验组。在刚才的实验中找到哪些是自变量，因变量，无关变量，哪一组是对照组实验组？师生共同分析变量关系，从中体会控制变量的实验方法，并进一步分析实验中的自变量、因变量和无关变量。领悟实验设计的原则：单一变量和对照实验分析结果，得出结论——酶具有催化作用，而且比无机催化剂的催化效率高！（板书）进而思考酶作用的本质，通过实验探究，学会控制变量的实验方法，理解并学会分析实验中的自变量、因变量和无关变量。深刻体会科学实验设计的基本原则控制变量！并通过实验自主得出结论，酶的作用是催化，并且是一种高效催化剂。四．动画模拟——酶的作用原理过渡：我们常说，透过现象看本质，为什么酶具有催化作用呢？我们知道，加热能使过氧化氢分解速率加快，为什么？我们来看一个动画。分子有两种状态，常态和活跃状态，活跃状态更易分解。播放加热的动画，加热给常态分子提供了能量，让其变为活跃状态。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成为活化能。也就是说，加热给过氧化氢提供了活化能，使其容易分解。设问：但是酶和三氯化铁并没有给反应提供能量，为什么也能促进过氧化氢分解呢？播放动画，学生总结归纳。观看动画，深刻理解。思考，回答问题：降低了反应的活化能，酶降低活化能的效果更好。通过动画模拟来理解抽象概念——活化能，自主总结酶作用的本质原理。五．科学探索历程——酶的本质过渡：知道了酶的作用和原理，我不禁要问，酶是什么物质？下面，请同学们利用课本上的资料分析，回答下列问题：①对糖类变成酒精这个问题有何争论？代表人物是谁？观点是什么？②巴斯德和李比希之间的争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？③谁命名了酿酶？为什么没有解开酶的秘密？④谁最终先鉴定了脲酶的本质，多数酶是什么？⑤切赫和奥特曼发现了什么？⑥请给酶下一个完整的定义。思考，回答问题：1.巴斯德认为发酵与活细胞有关，李比希认为发酵是酵母细胞中的某些物质，而这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。2.他们的争论促使后人把对酶的研究集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加有的放矢3.毕希钠，限于技术水平，无法提取纯度较高的酶。4.美国科学家萨姆纳，证明脲酶是蛋白质。多数酶是蛋白质。5.少数RNA具有催化作用。6.酶是活细胞产生的有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA六．课堂小结回顾一下这节课，回答问题：1.细胞代谢为什么离不开酶？2.设计实验时，应注意什么？3.“探究温度对酶活性的影响”实验中，自变量和因变量分别是？4.酶的作用原理什么？酶是什么物质？巩固本节所学知识：酶的作用催化分解；酶的催化具有高效性。巩固总结，并为下节的学习做铺垫。七．评价练习学以致用。学生根据所学知识，思考并完成导学案上的练习，以达到初步检测、自评的一种方式；从中发现自己理解