一酶的作用和本质教学设计方案

一　酶的作用和本质 高中生物       人教2003课标版

（1）知识目标：说明酶在代谢中的作用 (Ⅰ)。

（2）技能目标：进行有关的实验和探索，按所设计的实验方案和步骤，正确完成相关的实验操作。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(Ⅱ)。

（3）情感目标：①评价自己的实验结果，②参与交流，听取别人的正确意见，维护或修改自己的方案和意见。

“降低化学反应活化能的酶” 第1课时——酶的作用，主要探讨酶在细胞代谢中的作用。该内容以第4章第3节物质的跨膜运输方式中的主动运输需要消耗能量以及初中生物学“消化”为基础。学习本节利于“细胞代谢的学习”，利于选修模块中有关酶的应用、微生物发酵、蛋白质提取和分离等知识的学习。

教学重点：酶的作用。 教学难点：①酶降低化学反应活化能的原理。②控制变量的科学方法。

复习：物质跨膜运输中的主动运输需要的条件？

（细胞的主动运输需要能量。细胞内有机物的合成需要能量。肌细胞的收缩需要能量.

问题1：鸟类的消化系统的组成？消化分为几类及其主要场所在哪里？

问题探讨—PPT展示意大利科学家斯帕兰札尼的实验。

提出问题：

问题2：这个实验要解决什么问题？

问题3：是什么物质使肉块消失了？

问题4：与外界的化学反应相比，生物体内的化学反应有什么特点？（条件温和、效率高）；

问题5:在学习化学知识中，我们为了让一些化学反应更容易地进行，会使用催化剂，那无机物催化剂和生物体内的催化剂在反应条件上，效率上有什么区别呢？

在化学课上，我们知道，有些化学反应容易进行，有些化学反应需要添加某种物质之后并且可能需要在特定的环境中才能进行。这种能够促进化学反应进行的物质，叫催化剂。

细胞中的化学反应比起同学们在化学课上所学的反应要复杂得多，而且有些反应在细胞外，单纯用无机化学的手段是无法进行的，而在细胞内却可以快速地顺利地进行。这是为什么呢？

（教师注意引导分析，答对的要肯定、鼓励、赞扬；答错的也要保护学生的积极性。）

       对于生物体来说要进行的生理活动非常之多，构成生物体的每一个细胞物质需要不断的合成和分解，不断地处于自我更新的状态，这种自我更新完全依赖于细胞内的发生的生物化学反应，每一个化学反应都伴随能量变化。细胞内的环境是一个常温常压下的状态，在这种环境下化学反应却能高效有序地发生，即细胞代谢。而细胞代谢应该有适合的生物催化剂——酶。引导学生产生疑问：酶在细胞代谢中起了什么作用？究竟是怎样起作用的呢？

通过细胞代谢中产生的有害物质过氧化氢在不同条件下的分解实验来解决这些问题。

方案：指导学生阅读，设计实验观察表格组完成实验。

讨论问题：

问题1：2号管发生了什么现象，说明了什么？ 问题2： 3、4号管中，FeCl3和过氧化氢酶起了什么作用。（说明催化剂并没有并没有提高分子的能量，而是把发生反应所需要的活化能降低了） 问题3： 3、4号管中，哪个反应速度快？说明什么问题？（说明酶具有高效性） 问题4：这个实验的结论？ 通过实验你还能提出什么问题？ 学生可能提出以下的问题： ①该实验的原理是什么？ ②这个实验为什么要选用新鲜的肝脏？ ③为什么要将肝脏制成研磨液？ ④滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个吸管？为什么？ ⑤实验的关键是什么?判断依据是什么?

自变量

因变量

无关变量

对照组

实验组

2号：90℃水浴加热

3号：加入3.5% FeCl32滴

4号：加入20%肝脏研磨液2滴

H2O2分解速度用产生气泡的数目多少表示

加入试剂的量；实验室的温度；FeCl3和肝脏研磨液的新鲜程度。

1号试管

2、3、4号试管

控制变量：讲解教材P79相关内容，让学生了解实验设计的原则。

讨论：指出“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中自变量、因变量、无关变量、对照组、实验组。

问题1: 自变量中FeCl3如果改成滴加8滴则实验结果如何?是否违背对照实验设计原则?

问题2: 自变量,无关变量能否发生转变?

引导：试管2产生气泡较多是因为加热所致，加热使H2O2分子得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。我们把这种转变所需要的能量称为活化能。

PPT展示:H2O2分子由常态形成活跃状态.

思考分析：

问题1.汽油在常温下会不会自发地起火?为什么?

(在高温下,少数汽油分子获得了一定的能量而被活化,才能发生氧化反应.)

问题2.为什么铁和过氧化氢酶能提高过氧化氢的分解反应的速率呢？

PPT展示教科书图5-1.

问题1:在20℃测得的过氧化氢分解的活化能,从图中你能得出什么结论?

条  件

没在催化剂催化

用胶状铂催化

用过氧化氢酶催化

活化能/kJ·mol-175

54

29

问题2:请将教科书图5-2在坐标中绘制出来.

问题3:请在同一个坐标中绘制”无催化剂、无机催化剂、有酶催化三种条件下分解等质量H2O2曲线图”。

问题1:在20℃测得的过氧化氢分解的活化能,从图中你能得出什么结论?

问题2:请将教科书图5-2在坐标中绘制出来.

问题3:请在同一个坐标中绘制”无催化剂、无机催化剂、有酶催化三种条件下分解等质量H2O2曲线图”。

按照PPT上试题难度排成第一关、第二关

练习册对应练习

一　酶的作用和本质

一　酶的作用和本质

复习：物质跨膜运输中的主动运输需要的条件？

（细胞的主动运输需要能量。细胞内有机物的合成需要能量。肌细胞的收缩需要能量.

问题1：鸟类的消化系统的组成？消化分为几类及其主要场所在哪里？

问题探讨—PPT展示意大利科学家斯帕兰札尼的实验。

提出问题：

问题2：这个实验要解决什么问题？

问题3：是什么物质使肉块消失了？

问题4：与外界的化学反应相比，生物体内的化学反应有什么特点？（条件温和、效率高）；

问题5:在学习化学知识中，我们为了让一些化学反应更容易地进行，会使用催化剂，那无机物催化剂和生物体内的催化剂在反应条件上，效率上有什么区别呢？

在化学课上，我们知道，有些化学反应容易进行，有些化学反应需要添加某种物质之后并且可能需要在特定的环境中才能进行。这种能够促进化学反应进行的物质，叫催化剂。

细胞中的化学反应比起同学们在化学课上所学的反应要复杂得多，而且有些反应在细胞外，单纯用无机化学的手段是无法进行的，而在细胞内却可以快速地顺利地进行。这是为什么呢？

（教师注意引导分析，答对的要肯定、鼓励、赞扬；答错的也要保护学生的积极性。）

       对于生物体来说要进行的生理活动非常之多，构成生物体的每一个细胞物质需要不断的合成和分解，不断地处于自我更新的状态，这种自我更新完全依赖于细胞内的发生的生物化学反应，每一个化学反应都伴随能量变化。细胞内的环境是一个常温常压下的状态，在这种环境下化学反应却能高效有序地发生，即细胞代谢。而细胞代谢应该有适合的生物催化剂——酶。引导学生产生疑问：酶在细胞代谢中起了什么作用？究竟是怎样起作用的呢？

通过细胞代谢中产生的有害物质过氧化氢在不同条件下的分解实验来解决这些问题。

方案：指导学生阅读，设计实验观察表格组完成实验。

讨论问题：

问题1：2号管发生了什么现象，说明了什么？ 问题2： 3、4号管中，FeCl3和过氧化氢酶起了什么作用。（说明催化剂并没有并没有提高分子的能量，而是把发生反应所需要的活化能降低了） 问题3： 3、4号管中，哪个反应速度快？说明什么问题？（说明酶具有高效性） 问题4：这个实验的结论？ 通过实验你还能提出什么问题？ 学生可能提出以下的问题： ①该实验的原理是什么？ ②这个实验为什么要选用新鲜的肝脏？ ③为什么要将肝脏制成研磨液？ ④滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个吸管？为什么？ ⑤实验的关键是什么?判断依据是什么?

自变量

因变量

无关变量

对照组

实验组

2号：90℃水浴加热

3号：加入3.5% FeCl32滴

4号：加入20%肝脏研磨液2滴

H2O2分解速度用产生气泡的数目多少表示

加入试剂的量；实验室的温度；FeCl3和肝脏研磨液的新鲜程度。

1号试管

2、3、4号试管

控制变量：讲解教材P79相关内容，让学生了解实验设计的原则。

讨论：指出“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中自变量、因变量、无关变量、对照组、实验组。

问题1: 自变量中FeCl3如果改成滴加8滴则实验结果如何?是否违背对照实验设计原则?

问题2: 自变量,无关变量能否发生转变?

引导：试管2产生气泡较多是因为加热所致，加热使H2O2分子得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。我们把这种转变所需要的能量称为活化能。

PPT展示:H2O2分子由常态形成活跃状态.

思考分析：

问题1.汽油在常温下会不会自发地起火?为什么?

(在高温下,少数汽油分子获得了一定的能量而被活化,才能发生氧化反应.)

问题2.为什么铁和过氧化氢酶能提高过氧化氢的分解反应的速率呢？

PPT展示教科书图5-1.

问题1:在20℃测得的过氧化氢分解的活化能,从图中你能得出什么结论?

条  件

没在催化剂催化

用胶状铂催化

用过氧化氢酶催化

活化能/kJ·mol-175

54

29

问题2:请将教科书图5-2在坐标中绘制出来.

问题3:请在同一个坐标中绘制”无催化剂、无机催化剂、有酶催化三种条件下分解等质量H2O2曲线图”。

问题1:在20℃测得的过氧化氢分解的活化能,从图中你能得出什么结论?

问题2:请将教科书图5-2在坐标中绘制出来.

问题3:请在同一个坐标中绘制”无催化剂、无机催化剂、有酶催化三种条件下分解等质量H2O2曲线图”。

按照PPT上试题难度排成第一关、第二关

练习册对应练习