一酶的作用和本质教学实录

一　酶的作用和本质 高中生物       人教2003课标版

1.　知识目标

（1）、概述细胞代谢、活化能、自变量、因变量、无关变量等概念。

（2）、说明酶在细胞代谢中的作用。

2.　能力目标

（1）、通过自主学习和展示，培养学生推理、比较、分析、归纳总结的能力。

（2）、通过合作探究“比较过氧化氢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。

（3）、通过图表比较、动画演示、以及教材上形象，直观的图解合文字说明，让学生明  

      确催化剂可降低化学反应的活化能。

（4）在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，提高运用语言表达的能力以及分享信息的能力。

3.　情感态度与价值观目标

（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，感受学习的快乐和分享的喜悦。

        学生通过初三、高一阶段化学的学习，对于纯化学反应已比较熟悉，但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂──酶的认识有限。工业制氨的化学反应是在高温高压并且催化剂作用下进行的，细胞内部却是常温常压的温和状态，而细胞代谢包括一系列的化学反应，这些化学反应的进行应该有生物催化剂──酶的参与，才能使其高效有序的进行，由此从学生熟悉的知识引入对酶相关知识的学习。

1、教学重点：酶的作用原理是可以降低化学反应的活化能。

2、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。

导入新课

在上一节课中我们学习了物质跨膜运输的方式，其中的主动运输需要消耗能量。引出生物的生存需要能量，那么能量从何而来呢？

板书：第五章 细胞的能量供应和利用

太阳能是几乎所有生命系统中能量的最终源头，植物靠光合作用自己合成有机物，动物只能从外界摄取有机物。

    展示小孩大快朵颐的图片，引导学生思考：

我们吃进去的食物是如何被消化的呢？

最古老的时候，人们的知识有限，认为胃的消化是一种物理性的过程。后来开始有科学家对此产生疑问进而进行了相关的研究。

早在1773年，科学家就进行了有关的研究，

多媒体展示意大利科学家斯帕兰札尼的实验。观看实验演示，思考问题：

提出问题：

1、这个实验要解决什么问题？

2、是什么物质使肉块消失了？

3、怎样才能证明你的推测？

板书：第1节 降低化学反应活化能的酶

学生观察图片，聆听斯帕拉扎尼的实验过程，思考。

学生阅读相关实验内容，利用初中学过的消化酶的知识去解答相关问题。

获取学生的注意力，使其思维自然而然的被教师的语言所牵引。

以科学家的实验引起学生兴趣，在积极思考的过程中体会科学研究的一般方法

细胞代谢

生物不仅仅在消化道中发生这化学反应，在生物体的活细胞每时每刻都在进行各种化学反应，我们就把细胞内所有化学反应统称为细胞代谢。   

                  细胞内

板书：一、细胞代谢

                      所有化学反应

外界化学反应一般需要一定的条件：加热、加压、催化剂等。

在细胞代谢中的催化剂是什么呢？——酶

酶在细胞代谢中起什么作用？其作用原理到底是怎么样的呢？

板书：二、酶的作用

学生依据已有知识很容易想到无机催化剂需要高温高压，而细胞内的环境是一个常温常压的状态，由此推出酶的作用条件较温和。

学生理解细胞代谢的概念

学生对酶的认识有限，但对催化剂的作用比较熟悉，教学中可以利用学生对无机催化剂的知识基础作为切入点，引导学生进入新课学习。

酶在细胞代谢中的作用

控制变量

让我们通过实验：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”来进行了解和学习。

进行分组实验：

填写课件展示的表格内容：

讨论问题：

1、2号管现象与1号管不同，说明了什么？

2、3号和4号管并未加热，也有大量气泡产生，说明什么？

3、4号比3号气泡更多，说明什么？体现了酶的什么特点？

疑问记录：实验过程中出现的问题和疑问等进行记录和讨论。

教师归纳自变量、因变量、无关变量、对照实验、对照组、实验组的概念，并介绍对照实验的三大原则：等量原则、单一变量原则、设置对照原则。

回归实验题目当中再一次深化相关变量的概念：

自变量：不同条件。

因变量：过氧化氢分解速度（观察指标）。

提出问题：如实验改为“探究温度对酶活性的影响”，则自变量、因变量分别是什么？

实验拓展：

1、为什么必须使用新配置的过氧化氢溶液？

2、为什么要用新鲜的肝脏且需制备为研磨液？

3、在添加FeCl3  溶液和肝脏研磨液的时候，能否共用一根滴管？为什么？

学生事先做好预习工作，熟悉书上实验的原理和步骤

学生分组讨论，并回答问题

在演示实验基础上填写出相关步骤及现象。

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。 

学生相互讨论后尝试回答问题。

学生思考

培养学生自学能力，分组进行是实验可引起学生的兴趣，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和具有的高效性。

培养学生阅读、理解的能力。这是学生第一次正式接触对照实验，又是难点，所以必须详讲、讲透。

强化对照实验的知识。培养学生灵活运用新知识的能力。

引导学生深入思考实验，培养学生发现问题、解决问题的能力。

通过刚才的实验中3号和4号管现象的比较，我们已经知道了酶的催化效率比无机催化剂更高，为什么呢？

解释：常温下反应速率较慢，这是因为反应物分子的能量较低，加热后，部分分子获得了能量，所以较易发生反应。2号管就是因为加热使H2O2分子获得了能量，所以容易分解产生氧气。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。

板书：1、活化能：常态       活跃状态

所需要的能量。

所以我们提高化学反应速率的途径有：

提问：3号和4号并未加热，为什么反应速率也会提高呢？

课件展示表格：

提问：1、从表格所示数据能否推测出催化剂的作用原理？

2、为什么酶比无机催化剂催化效率更高？

利用课本中的插图5－1、5－2和多媒体课件播放动态过程，进一步帮助学生理解酶降低活化能的作用。

板书：2、酶的作用机理：降低化学反应的活化能

  3、酶具有高效性：酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著

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。

学生阅读P80相关内容，并

结合实验理解活化能的概念。

学生思考并得出结论：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。把化学反应比作爬高山，把有酶途径比作走穿山隧道，通过图片和动画直观的对比，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。

教师尽量创造条件，如给出相关背景资料，相关知识链接等，让学生在自主探究的过程中获得能力的提高。

课堂小结

以师生问答的形式进行小结：

什么是细胞代谢？

活化能的概念是什么？

酶为什么可以提高化学反应速率？

为什么酶比无机催化剂的催化效率更高？

学生反馈

回顾课堂知识，构建知识体系，使所学知识系统化，强化重点知识，实现情感与价值观提升。

反馈练习

见PPT

学生完成习题

培养学生应用知识解决实际问题的能力。

一　酶的作用和本质

一　酶的作用和本质

导入新课

在上一节课中我们学习了物质跨膜运输的方式，其中的主动运输需要消耗能量。引出生物的生存需要能量，那么能量从何而来呢？

板书：第五章 细胞的能量供应和利用

太阳能是几乎所有生命系统中能量的最终源头，植物靠光合作用自己合成有机物，动物只能从外界摄取有机物。

    展示小孩大快朵颐的图片，引导学生思考：

我们吃进去的食物是如何被消化的呢？

最古老的时候，人们的知识有限，认为胃的消化是一种物理性的过程。后来开始有科学家对此产生疑问进而进行了相关的研究。

早在1773年，科学家就进行了有关的研究，

多媒体展示意大利科学家斯帕兰札尼的实验。观看实验演示，思考问题：

提出问题：

1、这个实验要解决什么问题？

2、是什么物质使肉块消失了？

3、怎样才能证明你的推测？

板书：第1节 降低化学反应活化能的酶

学生观察图片，聆听斯帕拉扎尼的实验过程，思考。

学生阅读相关实验内容，利用初中学过的消化酶的知识去解答相关问题。

获取学生的注意力，使其思维自然而然的被教师的语言所牵引。

以科学家的实验引起学生兴趣，在积极思考的过程中体会科学研究的一般方法

细胞代谢

生物不仅仅在消化道中发生这化学反应，在生物体的活细胞每时每刻都在进行各种化学反应，我们就把细胞内所有化学反应统称为细胞代谢。   

                  细胞内

板书：一、细胞代谢

                      所有化学反应

外界化学反应一般需要一定的条件：加热、加压、催化剂等。

在细胞代谢中的催化剂是什么呢？——酶

酶在细胞代谢中起什么作用？其作用原理到底是怎么样的呢？

板书：二、酶的作用

学生依据已有知识很容易想到无机催化剂需要高温高压，而细胞内的环境是一个常温常压的状态，由此推出酶的作用条件较温和。

学生理解细胞代谢的概念

学生对酶的认识有限，但对催化剂的作用比较熟悉，教学中可以利用学生对无机催化剂的知识基础作为切入点，引导学生进入新课学习。

酶在细胞代谢中的作用

控制变量

让我们通过实验：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”来进行了解和学习。

进行分组实验：

填写课件展示的表格内容：

讨论问题：

1、2号管现象与1号管不同，说明了什么？

2、3号和4号管并未加热，也有大量气泡产生，说明什么？

3、4号比3号气泡更多，说明什么？体现了酶的什么特点？

疑问记录：实验过程中出现的问题和疑问等进行记录和讨论。

教师归纳自变量、因变量、无关变量、对照实验、对照组、实验组的概念，并介绍对照实验的三大原则：等量原则、单一变量原则、设置对照原则。

回归实验题目当中再一次深化相关变量的概念：

自变量：不同条件。

因变量：过氧化氢分解速度（观察指标）。

提出问题：如实验改为“探究温度对酶活性的影响”，则自变量、因变量分别是什么？

实验拓展：

1、为什么必须使用新配置的过氧化氢溶液？

2、为什么要用新鲜的肝脏且需制备为研磨液？

3、在添加FeCl3  溶液和肝脏研磨液的时候，能否共用一根滴管？为什么？

学生事先做好预习工作，熟悉书上实验的原理和步骤

学生分组讨论，并回答问题

在演示实验基础上填写出相关步骤及现象。

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。 

学生相互讨论后尝试回答问题。

学生思考

培养学生自学能力，分组进行是实验可引起学生的兴趣，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和具有的高效性。

培养学生阅读、理解的能力。这是学生第一次正式接触对照实验，又是难点，所以必须详讲、讲透。

强化对照实验的知识。培养学生灵活运用新知识的能力。

引导学生深入思考实验，培养学生发现问题、解决问题的能力。

通过刚才的实验中3号和4号管现象的比较，我们已经知道了酶的催化效率比无机催化剂更高，为什么呢？

解释：常温下反应速率较慢，这是因为反应物分子的能量较低，加热后，部分分子获得了能量，所以较易发生反应。2号管就是因为加热使H2O2分子获得了能量，所以容易分解产生氧气。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。

板书：1、活化能：常态       活跃状态

所需要的能量。

所以我们提高化学反应速率的途径有：

提问：3号和4号并未加热，为什么反应速率也会提高呢？

课件展示表格：

提问：1、从表格所示数据能否推测出催化剂的作用原理？

2、为什么酶比无机催化剂催化效率更高？

利用课本中的插图5－1、5－2和多媒体课件播放动态过程，进一步帮助学生理解酶降低活化能的作用。

板书：2、酶的作用机理：降低化学反应的活化能

  3、酶具有高效性：酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著

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。

学生阅读P80相关内容，并

结合实验理解活化能的概念。

学生思考并得出结论：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。把化学反应比作爬高山，把有酶途径比作走穿山隧道，通过图片和动画直观的对比，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。

教师尽量创造条件，如给出相关背景资料，相关知识链接等，让学生在自主探究的过程中获得能力的提高。

课堂小结

以师生问答的形式进行小结：

什么是细胞代谢？

活化能的概念是什么？

酶为什么可以提高化学反应速率？

为什么酶比无机催化剂的催化效率更高？

学生反馈

回顾课堂知识，构建知识体系，使所学知识系统化，强化重点知识，实现情感与价值观提升。

反馈练习

见PPT

学生完成习题

培养学生应用知识解决实际问题的能力。