5.1.2降低化学反应活化能的酶（第2课时）教学设计高一上学期生物人教版必修1

第5章细胞能量的供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶（第2部分）一、教材分析本节课《酶的特性》位于必修一第五章第一节，是第2课时的内容。在第1课时已初步让学生认识到什么是酶，在此基础上，本课时通过探究实验进一步学习酶的特性、影响酶活性的因素、掌握基本的实验方法——控制变量法，为后面进一步学习ATP，光合作用，呼吸作用等重要内容奠定坚实的基础。（知识框架如下图）二、学情分析在第1课时学生通过学习，已经对酶的作用及本质有了初步的认识和理解，学生已开展《比较过氧化氢在不同条件下的分解》的探究实验，已掌握基本的实验操作技能。本节课将进一步通过实验引导学生进行思考、讨论、总结的方式，来培养思考和实践的能力，提高学生的科学素养，升华学生的学术情操。三、教学目标1、生命观念：通过探究实验一、二、三建立酶与生命关系的生命理念，树立结构和功能相适应的生命观念；2、科学思维：通过“pH和温度对酶活性影响”的探究活动，分析推导“酶的作用条件较温和”的特性，训练模型建构的科学思维。3、科学探究：通过“定粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”的探究活动，阐明酶具有专一性，学会“控制变量和设计对照实验”的科学方法。4、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。（3）了解酶在生产、生活中的应用。通过具体实例，领悟酶与生活的密切联系，增强科学研究的社会责任感。四、教学重点和难点1、教学重点：酶的催化作用具有高效性、专一性和需要适宜条件的特性。可结合生活实际加深对酶特性的理解。2、教学难点：探究实验中控制变量的科学方法。五、教学方法实验探究法、小组讨论法六、教学准备肝脏研磨液、过氧化氢溶液、FeCl3溶液、3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液、淀粉酶溶液(最适温度60℃左右)、婓林试剂、试管、大烧杯、量筒、温度计、酒精灯、滴管、火柴、三脚架等。学练设计、多媒体课件。七、课时安排：2个课时八、教学过程教学内容教师活动学生活动设计意图引言复习回顾导入新课【创设情境，引入课题】（PPT展示牙膏、洗衣粉、多酶片等）上一节我们学习了酶的作用和本质，那么，请同学回答，酶的作用、化学本质、产生场所在哪里？概括酶的概念。酶是生物催化剂，它与无机催化剂相比，又有哪些不同之处？为什么要温水刷牙？思考：1.酶在细胞代谢中具有什么作用？2.酶具有哪些特性？3.酶的活性受哪些条件的影响？带着这样的问题，我们进行科学的探究。生1：酶是生物催化剂。生2：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA生3：酶的主要合成场所是核糖体。生4：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。温故，创设情境，引入酶的特性的思考。新课1、酶的高效性回顾第一课时的内容：在第一课时中同学们开展了《比较过氧化氢在不同条件下的分解》的探究实验。问题1：昨天实验的步骤？问题2：该实验能不能证明酶的作用具有高效性？问题3：哪两只试管的比较能证明酶的作用具有高效性？小组讨论、交流以小组形式回答问题培养学生的科学素养；培养他们的合作精神。2、酶的专一性【联系生活，引发思考】问题：酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。酶能像无机催化剂一样，催化多种化学反应吗?PPT展示实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖，在酶的催化下都能水解成还原糖。还原糖与婓林试剂反应生成砖红色沉淀。实验材料：3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液、淀粉酶溶液(最适温度60℃左右)、婓林试剂、大烧杯、量筒、温度计、酒精灯、三脚架等。请分组讨论设计并实验加以验证。待学生设计好后加以纠正、讲评。待学生完成实验问：观察到什么？说明什么？思考：1.实验的自变量、因变量以及无关变量分别是什么？辨析：因变量和检测指标。总结：无关变量从实验对象自身因素、环境因素两方面进行分析。教师：利用诱导契合模型解释酶的专一性。可否用碘液来检验实验的结果呢？生：回答：说明酶具有专一性学生分组讨论后设计实验：分组1号试管2号试管淀粉酶溶液2ml2ml蔗糖溶液2ml淀粉溶液2ml保温5min60℃60℃斐林试剂2ml2ml水浴加热2min2min观察现象分组完成实验。结果显示：1号试管出现砖红色沉淀，2号试管没有出现砖红色沉淀。生答：1号出现砖红色沉淀，说明淀粉被分解成还原糖了，2号没有出现还原糖。说明淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解，说明酶具有专一性。回答：不能，碘液只能检验淀粉是否被分解，蔗糖是否被分解则无法检验。联系生活实际，进一步通过对比实验掌握自变量、因变量的概念，实验设计所遵循的等量原则，单一变量原则，试剂选择的严谨性。通过科学实验验证进一步培养学生的科学思维和科学素养。3、酶的作用条件较温和【自主学习，完成设计】教师继续拿出刚才的洗衣粉，请另一学生大声朗读其上的洗衣窍门。提问：这条窍门说明了什么？教师继续举例：人患感冒发烧时，常常不思饮食，其原因是什么？阅读课文P83探究(影响酶活性的重要条件)第1到3段文字PPT展示酶受温度影响的设计方案的表格。各小组设计完成后教师可选出一组设计进行展示并加以评价。为什么要将淀粉酶和淀粉在各自处理条件下分别保温５分钟，保温后再混合？２.为什么不选择过氧化氢为底物来探究温度对酶活性的影响？３.本实验的自变量、因变量和无关变量？４.检测因变量时为什么不用斐林试剂？学生设计酶受温度影响的设计方案。创设问题：１.为什么不选择淀粉和淀粉酶探究PH对酶活性的影响？２.如何确保反应环境的PH值是预设的PH？３.本实验的自变量、因变量和无关变量？４.如果探究酶的最适PH如何设置自变量？生1大声朗读，“适当延长浸泡时间，用温水溶液浸泡”生2回答：用加酶洗衣粉时，温水的洗涤效果要比冷水好，所以酶的作用条件需要适宜的温度。生3回答：酶活性下降，食物的消化吸收能力下降。学生：自主回顾，从酶在代谢中的作用、学习设计对照实验、酶的作用特性、影响酶活性的因素四个方面总结。（小组总结，其它小组评价）学生各小组学习讨论后设计出PH影响酶活性的实验设计。步骤实验操作内容试管1试管2试管31注入肝脏研磨液2滴2滴2滴2注入不同PH溶液1ml蒸馏水1ml盐酸1mlNaOH溶液3注入等量过氧化氢溶液2ml2ml2ml4观察现象联系生活实际，多侧面获得酶的活性受温度影响的知识体系。解决生活中的困惑，学以致用。小结【归纳总结】引导学生根据实验结果绘出温度和PH值变化与酶活性的关系大致变化曲线图。引导学生进行课堂小结学生用语言来描述温度和PH值变化与酶活性的关系曲线的变化特征。学生描述:在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。训练学生从函数图像中提取信息、分析信息的能力和语言表达能力。课堂反馈见附页学生思考，应用所学知识解决问题培养学生应用知识解决问题能力。板书设计5.1降低化学反应活化能的酶一、酶的特性1、酶的高效性2、酶的专一性3、酶的作用条件较温和十、教学反思本节课在以学生为主体的思想指导下，通过引导学生联系生活实际思考、设计、自主探究、实验验证，进一步掌握酶的特性，符合学生的认知规律，培养了学生的创造能力，提高了学生发现、提出、解决问题的能力。有关温度、PH影响酶的活性的实验方案设计，对学生而言，有点难度，所以预先给出了温度影响酶活性的设计，但学生在设计描述实验步骤时在先加酶还是先加反应物这个问题上还是出现了错误，需要在今后的练习中进一步加强附：课堂反馈1.如图表示一个酶促反应,它所能反映的酶的一个特性和A、B、C最可能的物质依次是()A.专一性淀粉酶淀粉麦芽糖B.专一性麦芽糖酶麦芽糖葡萄糖C.高效性蛋白酶蛋白质多肽D.高效性脂肪酶脂肪甘油和脂肪酸2.(2020山东滨州高一期末)细胞代谢过程中酶发挥了无法替代的作用。下列关于酶的叙述错误的是()A.酶制剂适宜在最适温度和最适pH条件下保存B.酶的高效性使得细胞内化学反应得以快速进行C.进入胃内的唾液淀粉酶可作为胃蛋白酶的底物D.细胞生命活动有条不紊地进行与酶的专一性有关3、下列关于探究温度影响淀粉酶活性实验的叙述,错误的是()A.合理设定实验温度属于控制实验的自变量B.淀粉与淀粉酶应分别达到设定温度后再混合C.可选用碘液或斐林试剂对实验结果进行检测D.淀粉的用量和保温时间均可能影响实验结果4、有关酶特性的实验设计中,正确的是()A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响B.利用淀粉、淀粉酶和碘液探究pH对酶活性的影响C.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液探究酶的高效性D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响5、如图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是()A.酶量是限制曲线AB段酶促反应速率的主要因素B.酶量减少后,图示酶促反应速率可用曲线a表示C.升高温度后,图示酶促反应速率可用曲线c表示D.减小pH,重复该实验,酶促A、B点位置都不变6、在45℃和60℃条件下,测定不同pH环境中植物淀粉酶的活性(用淀粉完全水解所需的时间表示,且该酶最适温度为60℃),结果如图所示。下列叙述错误的是()A.淀粉完全水解所需时间长短与淀粉酶活性高低呈负相关B.曲线①和曲线②分别为45℃和60℃条件下测定的结果C.45℃和60℃条件下,植物淀粉酶的最适pH均为7D.向反应液中滴加碱液,pH从1→4→7过程中,淀粉酶活性逐渐恢复二、非选择题7、如图是探究过氧化氢酶的用量对酶促反应速率的影响的实验装置图,请回答下列问题:(1)本实验中对自变量的控制可通过来实现。除了自变量和因变量外,本实验中的无关变量有(答出两点即可)。(2)若要