降低化学反应活化能的酶

第5章第1节降低化学反应活化能的酶第1课时酶的作用和本质教学设计一、 设计思路：指导思想新课程教学改革的核心理念是为了每一个学生的发展，关注学生的学习兴趣和经验，让学生形成积极主动的学习态度，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。教师改变传统的教学理念，树立“一切为了学生的发展，高度尊重学生，全面依靠学生”的生本教育理念，落实以生为本、以学定教、少教多学，以学评教，充分发挥学生的学习主体作用逐步转变课堂教学模式，要求课堂上能做好“三讲三不讲”,即讲重点、讲难点、讲易错点，学生已经学会了的不讲，学生通过自己学习能够学会的不讲，讲了也不会的不讲。改变学生传统的接受式学习方式，积极推行小组合作学习，关注学生的学习过程，让自主学习、合作学习、探究学习成为学生的主要学习方式。设计特色本节课充分体现了以生为本，一切为了学生发展的教学理念。本节课在学生课前自主学习的基础上,让学生进行有关的实验和合作探究，增强参与性，培养合作精神，并学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验；让学生在相关的问题讨论中，展示运用语言表达的能力；通过图表、动画、游戏、联系生活实际等形式，充分理解酶作用的机理，突破难点，突出重点，并让学生感受学习的快乐和分享的喜悦。二、 教学分析教材分析“降低化学反应活化能的酶”是在学习了有关细胞学知识的基础上来学习的，酶是生物体进行新陈代谢不可缺少的条件，为后面学习ATP、光合作用和呼吸作用等作了铺垫。本节通过对酶的学习，充分让学生理解了酶的作用效果，并通过实验对比，说明了各个实验变量的特点与作用，教师利用课本资源，加强学生实验能力的训练非常必要。学情分析学生已经掌握了化学中的双氧水的分解反应和有关无机催化剂的知识，可以用来进行有关实验和生物催化剂酶的教学，将化学知识与生物学教学进行渗透。学生在平时的生活学习中已经接触到了用双氧水消毒等事实，迫切地想了解进一步的知识，想用专业的科学的知识来解决有关问题，可以此为切入点充分激发学生的求知欲，能取得较好的效果。三、 教学目标与核心素养生命观念：明确细胞代谢、活化能、自变量、因变量、无关变量等概念科学思维：通过图表比较、动画演示、动手游戏，以及教材上形象，直观的图解和文学说明，让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。科学探究：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。社会责任：1、通过小组间的讨论、合作与交流，培养学生的合作互助精神。2、通过图表、动画、游戏等形式，并感受学习的快乐和分享的喜悦。四、 教学重点与难点教学重点：酶降低化学反应活化能的原理教学难点：控制变量的科学方法；酶降低化学反应活化能的原理五、 教学策略和手段1•教学方法：学案式导学法，实验探究法、小组讨论法、讲授法、比较法分析归纳法、游戏法等学习方法：自主学习、合作学习、实验探究、分组讨论、动手游戏六、 课前准备1•实验材料用具的准备、课件制作。2•课前发给学生导学案，布置学生通读教材P76-80，勾出重点、难点、疑点，完成知识梳理。3、 教师课前检查批改导学案，根据学生提出的疑难问题修改课件。七、 教学过程教学步骤教师活动学生活动设计意图新课导入实验展示：淀粉遇碘液变蓝，滴加淀粉酶蓝色消失（教师配合学生完成此实验）。提出问题：什么是酶？酶的作用是什么？酶的本质是什么？温习已学过的知识并提出新的质疑。激发学生学习酶的兴趣。1.细胞代谢课件展示：舌尖上的中国问题：人为什么要吃饭？引出：细胞代谢的概念各抒己见人为什么要吃饭，了解细胞代谢的重要性。引起共鸣，激发兴趣。二、酶在细胞代谢中的作用课件展示生活小常识：用医用双氧水给小孩伤口消毒，伤口处产生了气泡。（讲述）双氧水即过氧化氢，能分解产生水和氧气。细胞代谢过程中也会产生过氧化氢，过氧化氢具有很强的氧化性，联系生活实际加深对细胞代谢的理解和记忆加深学生对

对细胞有伤害，幸而细胞中含有一种物质，能将过氧化氢及时分解，变成氧和水，这种物质就是过氧化氢酶。（过渡）过氧化氢酶的作用和意义如何呢？我们通过实验来探究一下。酶进一步探索的渴望。联系生活，引出学生实验探究。课堂合作探究与展示点评：学生活动一探究与实践比较过氧化氢在不同条件下的分解（1） 分组实验并记录现象（2） 分析实验中的相关变量,控制变量的科学方法，总结实验设计的基本方法。课件展示：实验原理、实验目的、实验材料引导学生阅读教材“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验方法步骤，完成实验和导学案。教师巡回指导学生分组实验，并记录现象导学案展示的表格内容，小组代表报告实验现象，并填写在表格中根据教材和导学案的相关步骤学生分组实验把实验现象记录在导学案的表格中小组代表报告实验现象，小组间相互评价阅读课文相关内容，理解自变量、因变量、无关变量、对照实验等概念，分析实验中的相关变量，填写导学案并投影展进一步熟悉实验方法步骤增强学生的参与性。培养小组合作与交流能力。实验过程用表格的形式表达出来，条理清晰。学生通过实验来认识酶的作用。培养学生阅读、理解的能力。方法步骤试管编号1234h2o2溶液2mL2mL2mL2mL实验条件常温水浴加热Fee.H2O2酶实验现象气泡产生点燃的卫生香根据实验现象，引导学生小组讨论：酶和无机的催化剂相比有什么特殊之处？2号管现象与1号管不同，说明了什么？3号和4号管并未加热，也有大量气泡产生，说明什么？4号比3号气泡更多，说明什么？体现了酶的什么特点？对学生实验结果及导学案的展示进行评价。（过渡）教师错误演示实验，由纠错，引导学生对控制变量和设计对照实验的学习。指导学生阅读课本P78控制变量和设计对照实验的相关内容，分析实验中的相关变量，并完成导学案。教师结合实验表格内容引导学生分析归纳自变量、因变量、无关变量的概念，及控制变量的方法。提醒学生在以后的相关实验中要注意设计的三大原则：等量原则、单一变量原则、设置对照原则。条件活化能/kJ•mol-条件活化能/kJ•mol-没有催化剂催化75用胶态铂催化54用过氧化氢酶催化29资料二：在20°C测得的H2O2分解的活化能/示O学生阅读教材，结合实验理解活化能的概念。小组讨论并得出结论：催化剂降低了化学反应的活化能，而酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著。活化能的概念是本节课另一难点，所以教师讲述使学生能够更容易掌握教材中的''酶降低活化能”这一难点。通过图表的分析，锻炼了学生转换图表信息的能力。(过渡)通过刚才的实验，我们已经知道了加热、无机催化剂、过氧化氢酶都可以较快过氧化氢的分解，且酶的催化效率比无机催化剂更高，为什么呢？课件展示：资料1：(1)工业上将N2加H2还原成NH3,必须在3500C、500大气压的高温、高压下并以Fe2+做催化剂时才能完成；(2)固氮酶作用下，固氮菌只需在常温常压下，就能将N2催化还原成NH3。由此引出活化能的概念：分子从常态变为易发生化学反应的活跃状态所需的能量。根据表中数据小组讨论：上面实验中的各条件使反应加快的学生活动二模型构建：酶的作用机理：本质是什么？得出什么结论？模型构建：请同学阅读教材P78,根据你的理解建构模型解释高温、Fe3+、过氧化氢酶的作用机理。教师指导学生完成模型构建并展示教师对学生展示的模型给与评价小结：正是因为酶的催化作用，才使得细胞内反应能在温和条件下快速进行。用手中有的材料构建模型，或联系生活实际能够说明机理的生活现象形象生动地再现本节课的难点，让学生进一步理解、应用该知识点，并且训练了学生的语言表达能力，动手操作能力。三、酶的本质教师提问：1.酶是如何被发现？阅读教材相关增强学生的2.酶的本质是什么？内容，跟着科阅读和归纳学生活动三教师指导学生阅读教材P79思考讨论：关于酶本质的探讨。学家的足迹探索酶的本质并体会科学家坚持不懈，用于探索的求真精总结能力。领悟每项科学研究成果的来之不易。角色扮演：神。利用生物学如果你是萨课件展示：给你一份脲酶的结晶，你能设计实验检测它是不思考谈论并兀知识解决实姆纳是蛋白质吗？成设计际问题四、酶的应用课件展示：图片联系生活实引导学生用食品：果汁、奶酪际，思考生活生物学知识卫生：加酶洗衣粉，生物酶牙膏中还有哪些方解决实际问医疗：多酶片、新冠肺炎核酸检测试剂盒面用到了酶题。课堂小结运用思维导图构建课堂小结学习思维导图的构建方法对学生逻辑思维培养学生，能够将碎片的知识系统化。八、板书设计第五章第1节降低化学反应活化能的酶厂作用参与>细胞代谢一 催化作用一降低^活化能酶本质探索历程 >蛋白质，少数RNAj [z<定义产生〉活细胞作用>催化作用本质>有机物

九、巩固练习同无机催化剂相比，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下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是（ ）。A.要设置对照组和实验组 B.要遵循单一变量原则C.无关变量要始终相同且适宜 D.自变量要始终保持相同3•下列图中，①表示有酶催化的反应曲线，②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、教学反思本节课在学生自主学习的基础上，让学生进行有关的实验和合作探究，增强参与性，培养合作精神,并学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和控制单一变量；让学生在相关的问题讨论中，展示运用语言表达的能力；通过构建模型、联系生活实际等形式，充分理解酶作用的机理；通过角色扮演领悟科学家的专研精神；通过课堂小结思维导图的构建，培养学生能够将零散的知识整体化，突破难点，突出重点，并让学生感受学习的快乐和分享的喜悦。附件：导学案5.1.1降低化学反应活化能的酶第一课时课型：新授课【学习目标】说明酶在细胞代谢中的作用。通过资料分析，阐述酶的本质。【学习重点】酶的作用、本质。【学习难点】酶能够降低化学反应的活化能。学习内容及学习流程一、 细胞代谢细胞代谢：细胞中 都进行着 ，统称为 。细胞代谢是细胞生命活动的 。二、 酶在细胞代谢中的作用1•学生活动一实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理：水浴加热、FeCl3溶液中的 以及肝脏研磨液中的 均可影响H2O2分解为h2o和02的速率。(2)实验过程和现象一方法步骤试管编号1234h2o2溶液2mL2mL2mL2mL实验条件常温水浴加热Fee.H2O2酶实验现象气泡产生点燃的卫生香实验操作中注意问题滴入肝脏研磨液和FeCJ溶液时，不能共用一个吸管，否则滴入的FeCJ溶液中会含少量肝脏研磨液而影响实验结果准确性。 3 3HO?有腐蚀性，使用时要小心，不要触及皮肤。(3)根据实验现象，解决以下问题：1号与2号试管现象相比，说明 能促进H2O2的分解速率。1号和3号对照说明： 能促进H2O2的分解速率。1号和4号对照说明： 能促进H2O2的分解。3号和4号对照, 号试管反应速率快，说明： 分解速率。由①②③可以得出结论是：酶具有 作用。由此可以得出结论： 比 催化效率高2•控制变量(教材P78)‘ :人为改变的变量变量“ :随着自变量的变化而变化的变量 :除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响,I 但是这种影响可以忽略不计。除一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做 ，它一般设置 组和 组。思考：根据①②总结实验原则： ， 思考本实验中的变量：I•自变量是 ， ， 因变量是 无关变量有 W.本实验的对照组是 号试管，实验组是 号试管。【思考与讨论】实验中选用的肝脏为什么必须是新鲜的？为什么要将肝脏剪碎、研磨成溶液，而不是加入整块的肝脏？试验中滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液的滴管能否混用？为什么？酶的作用原理酶的作用原理(1)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的 状态所需要的能量。学生活动二模型建构：高温、Fe3+、过氧化氢酶的作用机理(2)作用原理：降低化学反应的 。三、酶的本质(根据探索历程，进行归纳总结)学生活动