2024-2025学年新教材高中生物 第3章 细胞中能量的转换和利用 第1节 第1课时 生物催化剂-酶教学实录 苏教版必修1

2024-2025学年新教材高中生物第3章细胞中能量的转换和利用第1节第1课时生物催化剂——酶教学实录苏教版必修1科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年新教材高中生物第3章细胞中能量的转换和利用第1节第1课时生物催化剂——酶教学实录苏教版必修1教学内容分析1.本节课的主要教学内容：生物催化剂——酶。本节课将围绕酶的化学本质、作用特点、影响酶活性的因素等方面展开，旨在让学生了解酶在生物体内的作用，并掌握酶的特性。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课内容与教材第三章“细胞中能量的转换和利用”相关，学生在之前的学习中已经了解了细胞呼吸和光合作用等能量转换过程，为本节课的学习奠定了基础。核心素养目标1.科学思维：培养学生运用科学方法分析酶的化学本质和作用机制，提高逻辑推理和批判性思维能力。

2.科学探究：通过实验探究酶的特性和影响因素，培养学生设计实验、收集数据、分析结果的能力。

3.生命观念：强化学生对生物体内能量转换和利用的理解，形成对生命现象的宏观视角和整体认识。

4.科学态度与责任：培养学生对生物科学研究的兴趣，树立严谨求实的科学态度，认识到科学技术对人类社会的重要性。重点难点及解决办法重点：

1.酶的化学本质：理解酶作为蛋白质或RNA的催化剂，其催化作用的特点。

2.酶促反应的原理：掌握酶如何降低反应活化能，提高反应速率。

难点：

1.酶活性影响因素：理解pH、温度、抑制剂和激活剂对酶活性的影响，并能解释其原因。

2.酶的专一性和高效性：解释酶为何具有专一性和高效性，以及这些特性在生物体内的意义。

解决办法：

1.通过实验演示和案例分析，帮助学生直观理解酶的催化作用。

2.利用图表和模型，帮助学生分析酶活性影响因素的机制。

3.通过小组讨论和问题引导，引导学生探究酶的专一性和高效性，培养探究能力。

4.结合实际生物现象，如消化酶的作用，加深学生对酶功能的理解。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《苏教版必修1》教材，特别是第三章“细胞中能量的转换和利用”相关内容。

2.辅助材料：准备酶的结构和作用原理的图片、酶活性影响因素的图表、酶应用实例的视频等多媒体资源。

3.实验器材：准备用于演示酶活性实验的试管、滴管、pH试纸、不同温度的水浴装置等实验器材，确保其完整性和安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，确保每个小组有足够的空间进行讨论；在实验操作台布置实验器材，便于学生进行实验操作。教学过程一、导入（约5分钟）

1.激发兴趣：展示自然界中生物代谢的图片或视频，提问学生如何维持生命活动，引导学生思考能量转换的重要性。

2.回顾旧知：简要回顾细胞呼吸和光合作用等能量转换过程，帮助学生回忆相关知识。

二、新课呈现（约25分钟）

1.讲解新知：

a.酶的化学本质：介绍酶的定义、分类、化学本质等，通过图片和视频展示酶的蛋白质和RNA结构。

b.酶促反应的原理：讲解酶如何降低反应活化能，提高反应速率，通过实例说明酶的催化作用。

c.酶活性影响因素：介绍pH、温度、抑制剂和激活剂对酶活性的影响，结合图表分析其原因。

2.举例说明：

a.通过消化酶的作用，解释酶的专一性和高效性。

b.结合光合作用中的酶，说明酶在生物体内的能量转换过程中的重要作用。

3.互动探究：

a.引导学生讨论酶的特性，如高效性、专一性、温和性等。

b.组织学生进行小组实验，探究不同pH值对酶活性的影响。

三、巩固练习（约20分钟）

1.学生活动：

a.让学生根据所学知识，完成教材中的练习题，巩固对酶特性的理解。

b.安排学生进行课堂展示，分享自己的实验结果和结论。

2.教师指导：

a.针对学生在练习中出现的问题，及时给予指导和帮助。

b.鼓励学生提问，解答学生在学习过程中遇到的困惑。

四、课堂小结（约5分钟）

1.回顾本节课所学内容，强调酶的化学本质、作用特点、影响酶活性的因素等。

2.引导学生思考酶在生物体内的能量转换过程中的重要作用。

五、课后作业

1.完成教材中的课后练习题，巩固对酶特性的理解。

2.查阅资料，了解酶在工业、农业、医学等领域的应用。

3.思考：酶的发现和应用对人类生活有哪些积极影响？

六、教学反思

1.本节课通过多种教学方法，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性。

2.通过实验探究，培养学生动手操作和解决问题的能力。

3.在教学过程中，注重培养学生的科学思维和生命观念，提高学生的综合素质。知识点梳理1.酶的化学本质

-酶的定义：生物体内的一类具有催化功能的蛋白质或RNA。

-酶的分类：根据化学本质分为蛋白质酶和RNA酶。

-酶的结构：蛋白质酶由一条或多条多肽链组成，RNA酶由核苷酸链组成。

2.酶的作用特点

-高效性：酶能显著降低反应活化能，提高反应速率。

-专一性：酶对其底物具有高度的特异性。

-温和性：酶在较温和的条件下（如体温）活性最高。

3.酶促反应的原理

-酶通过提供一个合适的反应环境，降低反应活化能。

-酶与底物结合形成酶-底物复合物，促进反应进行。

-反应完成后，酶从产物中释放出来，保持自身的活性。

4.影响酶活性的因素

-pH值：不同酶对pH值的适应范围不同，pH值过高或过低会降低酶活性。

-温度：酶活性随温度升高而增加，但超过一定温度后，酶会变性失活。

-抑制剂：某些物质能与酶结合，降低酶活性。

-激活剂：某些物质能提高酶活性。

5.酶的应用

-工业生产：酶在食品、医药、化工等行业中广泛应用，如酿酒、制药、洗涤剂等。

-农业生产：酶在农业中用于提高作物产量和品质，如生物农药、生物肥料等。

-医学应用：酶在医学领域用于疾病诊断和治疗，如酶联免疫吸附测定、基因工程等。

6.酶与生命活动的关系

-酶是生命活动中的重要催化剂，参与细胞内各种代谢过程。

-酶的活性变化与生物体的生长发育、衰老、疾病等密切相关。

7.酶的研究方法

-酶的提取和纯化：通过多种方法提取和纯化酶，如盐析、凝胶过滤等。

-酶的活性测定：通过测定酶催化反应的速率来评估酶活性。

-酶的结构分析：通过X射线晶体学、核磁共振等手段研究酶的结构。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.案例教学：在讲解酶的化学本质和作用特点时，我尝试引入实际生活中的案例，如酿酒过程中酶的应用，让学生更直观地理解酶的作用。

2.多媒体辅助教学：利用图片、视频等多媒体资源，帮助学生更好地理解酶的结构和功能，以及酶活性影响因素的实验结果。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对酶的概念理解不够深入：部分学生在学习酶的化学本质和作用特点时，对酶的概念理解不够深入，需要进一步强化。

2.实验操作不够规范：在实验教学中，部分学生操作不够规范，影响了实验结果的准确性。

3.课堂互动不足：虽然我尝试通过小组讨论和课堂提问来增加课堂互动，但仍有部分学生参与度不高，需要进一步激发学生的积极性。

反思改进措施（三）

1.深化概念教学：针对学生对酶的概念理解不够深入的问题，我将通过设计更详细的讲解和更多的实例来帮助学生更好地理解酶的概念。

2.规范实验操作：为了提高实验操作的规范性，我将加强对学生的实验操作指导，并组织学生进行实验操作规范训练。

3.提高课堂互动：为了提高学生的课堂参与度，我将设计更多互动环节，如角色扮演、小组竞赛等，激发学生的学习兴趣，让学生在轻松愉快的氛围中学习。同时，我会关注每位学生的学习情况，给予个性化的指导和支持。

4.优化教学评价：我将采用多元化的教学评价方式，不仅关注学生的知识掌握情况，还要关注学生的实验技能、团队合作能力等综合素质的提升。

5.加强校企合作：与相关企业合作，邀请行业专家来校授课或开展讲座，让学生了解酶在实际生产中的应用，拓宽学生的视野，提高学生的实践能力。典型例题讲解例题1：

题目：某温度下，在一定量的底物和pH条件下，分别使用不同浓度的同种酶进行催化反应，实验数据如下表所示。请分析数据，回答以下问题：

|酶浓度（U/mL）|反应速率（mol/s）|

|----------------|------------------|

|0.1|5.0|

|0.2|10.0|

|0.3|15.0|

|0.4|18.0|

|0.5|18.5|

问题：该酶的最适浓度是多少？酶浓度与反应速率的关系是什么？

答案：该酶的最适浓度约为0.3U/mL，酶浓度与反应速率呈正比关系，但当酶浓度达到一定值后，反应速率增加的幅度减小。

例题2：

题目：在pH值为5的条件下，某酶催化反应的速率随温度变化如下表所示。请分析数据，回答以下问题：

|温度（℃）|反应速率（mol/s）|

|------------|------------------|

|20|3.0|

|30|7.0|

|40|12.0|

|50|14.0|

|60|15.0|

问题：该酶的最适温度是多少？温度对酶活性的影响是什么？

答案：该酶的最适温度约为50℃，温度对酶活性有显著影响，温度升高，酶活性增强，超过最适温度后，酶活性会降低。

例题3：

题目：在pH值为7的条件下，某酶的活性受不同pH值的影响如下表所示。请分析数据，回答以下问题：

|pH值|反应速率（mol/s）|

|------|------------------|

|3|1.0|

|5|4.0|

|7|12.0|

|9|6.0|

|11|1.0|

问题：该酶的最适pH值是多少？pH值对酶活性的影响是什么？

答案：该酶的最适pH值约为7，pH值对酶活性有显著影响，最适pH值下酶活性最高，pH值过高或过低都会降低酶活性。

例题4：

题目：某实验中，将同一种酶在不同抑制剂的作用下，测定其反应速率如下表所示。请分析数据，回答以下问题：

|抑制剂浓度（mol/L）|反应速率（mol/s）|

|----------------------|------------------|

|0.1|10.0|

|0.2|8.0|

|0.3|6.0|

|0.4|4.0|

|0.5|2.0|

问题：该抑制剂对酶活性的影响是什么？如何判断该抑制剂是竞争性抑制剂还是非竞争性抑制剂？

答案：该抑制剂对酶活性有抑制作用，且随着抑制剂浓度的增加，反应速率逐渐降低。根据抑制剂浓度与反应速率的关系，可判断该抑制剂是竞争性抑制剂，因为它与酶竞争底物结合位点。

例题5：

题目：某实验中，将同一种酶在不同激活剂的作用下，测定其反应速率如下表所示。请分析数据，回答以下问题：

|激活剂浓度（mol/L）|反应速率（mol/s）|

|----------------------|------------------|

|0.1|3.0|

|0.2|5.0|

|0.3|7.0|

|0.4|8.5|

|0.5|10.0|

问题：该激活剂对酶活性的影响是什么？如何判断该激活剂是正激活剂还是负激活剂？

答案：该激活剂对酶活性有促进作用，且随着激活剂浓度的增加，反应速率逐渐增加。根据激活剂浓度与反应速率的关系，可判断该激活剂是正激活剂，因为它能够增强酶的活性。内容逻辑关系①酶的化学本质

-重点知识点：酶的定义、化学本质、分类

-重点词句：酶是一类具有催化功能的蛋白质或RNA，酶的化学本质决定了其催化作用的特点。

②酶的作用特点

-重点知识点：酶的高效性、专一性、温和性

-重点词句：酶能显著降低反应活化能，酶对其底物具有高度的特异性，酶在较温和的条件下活性最高。

③酶促反应的原理

-重点知识点：酶如何降低反应活化能，酶与底物结合形成酶-底物复合物

-重点词句：酶通过提供一个合适的反应环境，降低反应活化能，酶与底物结合促进反应进行。

④影响酶活性的因素

-重点知识点：pH值、温度、抑制剂、激活剂

-重点词句：pH值和温度对酶活性有显著影响，抑制剂和激活剂可以调节酶的活性。

⑤酶的应用

-重点知识点：酶在工业、农业、医学等领域的应用

-重点词句：酶在食品、医药、化工等行业中广泛应用，如酿酒、制药、洗涤剂等。

⑥酶与生命活动的关系

-重点知识点：酶在生命活动中的重要作用

-重点词句：酶是生命活动中的重要催化剂，参与细胞内各种代谢过程。

⑦酶的研究方法

-重点知识点：酶的提取和纯化、酶的活性测定、酶的结构分析

-重点词句：通过多种方法提取和纯化酶，通过测定酶催化反应的速率来评估酶活性，通过X射线晶体学、核磁