一酶的作用和本质教学设计实例

一　酶的作用和本质 高中生物       人教2003课标版

1知识与技能：

说明酶在代谢中的作用 和酶化学本质。

2.能力目标

①进行有关的实验和探究，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。

②在问题探讨，有关实验设计，资料分析等问题讨论中，培养运用语言表达的能力以及查阅资料、共享信息的能力。

3.情感目标

①通过回顾科学家对酶本质的探索历史，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的。

②认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于质疑，创新，和勇于实践的科学精神与态度。

1、教学重点：酶的作用、本质 

2、教学难点：酶降低化学反应活化能的原理

多媒体展示图片：多酶片、嫩肉粉、加酶洗衣粉、生物酶牙膏等，并请同学谈谈自己生活中接触过的酶还有哪些，谈谈对酶的了解。

早在1783年，科学家就进行了有关酶的研究，

多媒体展示意大利科学家斯帕兰札尼的实验。

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？

4、该实验设计的巧妙之处在哪里？

在学生回答的基础上，引导学生概括出科学探究的一般方法：提出问题→作出假设→设计实验→证明假设→得出结论

在初中化学学习中，同学们都学过催化剂，那无机物催化剂和生物体内的催化剂的反应条件有什么不同呢？

生物体的活细胞每时每刻都在进行各种化学反应，始终处于自我更新的状态，我们就把细胞内所有化学反应统称为细胞代谢。

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？

教师进行演示实验：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”，故意在操作步骤中设置几处错误（如3号和4号管中滴的FeCl3和肝脏研磨液不等量，共用一个吸管等），请同学们找错。

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？

在学生回答的基础上，指导学生阅读课本P79相关内容，填写课件展示的表格内容：

试管号

1

2

3

4

变量

组别

对照组

加入物质

2ml H2O2 溶液

无关

变量

实验处理

不处理

90℃水浴加热

2滴FeCl3溶液

2滴肝脏研磨液

现象

气泡产生

卫生香燃烧

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。

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、无关变量分别为什么？

思考：本实验有没有严格遵循三大原则，有没有不严谨之处，怎么改？

教师总结本实验注意点：

1、一定要选用新鲜的肝脏，为什么？

2、将肝脏制成研磨液有什么意义？

3、滴入FeCl3溶液和肝脏研磨液时，可否共用一个吸管？为什么？

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，温度升高后，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。

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：

在20℃测得的H2O2分解的活化能

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

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。

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。

刚才我们通过学习，了解了酶的作用及其原理，那酶的本质到底是什么呢？

指导学生阅读P81关于酶本质的探索，每组派一个代表模仿科学家陈述自己的主要观点。

思考问题：

1、巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义和局限性？

2、毕希纳是怎样结束这场争论的？他的结论是什么？

3、萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质，并因此获诺贝尔化学奖。你认为他成功的主要原因是什么？

归纳小结：

巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关

巴斯德：                             

争论

李比希：                             

毕希纳：                                     

萨姆纳：                                     

切赫和奥特曼：                               

在科学家探究历程的基础上，从来源、作用、化学本质等方面尝试给酶下一个较完整的定义。 

思考问题：

1、酶主要在活细胞的哪里合成？

2、酶的合成原料？

3、如何来验证酶的化学本质？

以师生问答的形式进行小结：

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？

什么是酶？

酶的本质是什么？

一　酶的作用和本质

一　酶的作用和本质

多媒体展示图片：多酶片、嫩肉粉、加酶洗衣粉、生物酶牙膏等，并请同学谈谈自己生活中接触过的酶还有哪些，谈谈对酶的了解。

早在1783年，科学家就进行了有关酶的研究，

多媒体展示意大利科学家斯帕兰札尼的实验。

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？

4、该实验设计的巧妙之处在哪里？

在学生回答的基础上，引导学生概括出科学探究的一般方法：提出问题→作出假设→设计实验→证明假设→得出结论

在初中化学学习中，同学们都学过催化剂，那无机物催化剂和生物体内的催化剂的反应条件有什么不同呢？

生物体的活细胞每时每刻都在进行各种化学反应，始终处于自我更新的状态，我们就把细胞内所有化学反应统称为细胞代谢。

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？

教师进行演示实验：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”，故意在操作步骤中设置几处错误（如3号和4号管中滴的FeCl3和肝脏研磨液不等量，共用一个吸管等），请同学们找错。

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？

在学生回答的基础上，指导学生阅读课本P79相关内容，填写课件展示的表格内容：

试管号

1

2

3

4

变量

组别

对照组

加入物质

2ml H2O2 溶液

无关

变量

实验处理

不处理

90℃水浴加热

2滴FeCl3溶液

2滴肝脏研磨液

现象

气泡产生

卫生香燃烧

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。

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、无关变量分别为什么？

思考：本实验有没有严格遵循三大原则，有没有不严谨之处，怎么改？

教师总结本实验注意点：

1、一定要选用新鲜的肝脏，为什么？

2、将肝脏制成研磨液有什么意义？

3、滴入FeCl3溶液和肝脏研磨液时，可否共用一个吸管？为什么？

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，温度升高后，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。

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：

在20℃测得的H2O2分解的活化能

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

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。

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。

刚才我们通过学习，了解了酶的作用及其原理，那酶的本质到底是什么呢？

指导学生阅读P81关于酶本质的探索，每组派一个代表模仿科学家陈述自己的主要观点。

思考问题：

1、巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义和局限性？

2、毕希纳是怎样结束这场争论的？他的结论是什么？

3、萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质，并因此获诺贝尔化学奖。你认为他成功的主要原因是什么？

归纳小结：

巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关

巴斯德：                             

争论

李比希：                             

毕希纳：                                     

萨姆纳：                                     

切赫和奥特曼：                               

在科学家探究历程的基础上，从来源、作用、化学本质等方面尝试给酶下一个较完整的定义。 

思考问题：

1、酶主要在活细胞的哪里合成？

2、酶的合成原料？

3、如何来验证酶的化学本质？

以师生问答的形式进行小结：

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？

什么是酶？

酶的本质是什么？