重庆市高一生物必修一 第五章第一节《降低化学反应活化能的酶》全套教案.docx
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重庆市高一生物必修一第五章第一节《降低化学反应活化能的酶》全套教案
5.1降低化学反应活化能的酶（第1课时）
一、教
学分析
1、教材分析
“降低化学反应活化能的酶”是学生在学习了有关细胞学知识的基础上来学习的，酶是生物体进行新陈代谢不可缺少的条件，为后面学习ATP、光合作用和呼吸作用等作了铺垫。
本节内容在高中课标中的要求是：
说明酶在代谢中的作用，但对学生潜在的知识和能力要求比较高。
学生对本节提出的有关实验的知识：
自变量、因变量、无关变量、对照实验设计的方法和原则的理解和实验能力的提高，对学习整个高中生物学实验有着非常重要的作用。
因此老师利用课本资源，加强学生实验能力的训练非常必要。
2、学情分析
学生已经掌握了化学中的双氧水的分解反应和有关无
机催化剂的知识，为本节课的学习打下了良好的基础，可
以将化学知识与生物学教学进行渗透。
学生掌握的数学上函数的知识可以用来进行变量的有关教学，将数学知识和生物学知识进行渗透。
学生在平时的生活学习中已经接触到了用双氧水消毒等事实，迫切地想了解进一步的知识，想用专业的科学的知识来解决有关问题，可以此为切入点充分激发学生的求知欲，能取得较好的效果。
3、教学重点与难点
教学重点：
酶降低
化学反应活化能的原理
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
二、确定学习目标
㈠知识与技能
1．概述细胞代谢、活化能、自变量、因变量、无关变量等概念。
2、阐明酶在细胞代谢中的作用。
㈡过程与方法
1、通过自主学习与展示，培养学生推理、比较、分析、归纳总结的能力。
2．通过合作探究“比较过氧化氢酶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、动手游戏，以及教材上形象，直观的图解和文学说明，让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。
㈢情感、态度与价值观
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。
三、教学策略和手段
1、教学方法：
实验探究法、小组讨论法、讲授法、比较法、分析归纳法、直观教学法（FLASH动画），游戏法
2、学习方法：
自主学习、合作学习、实验探究、分组讨论、动手游戏
四、教学过程
教学步骤
教师活动预设
学生活动预设
设计意图
导入新课
PPT展示图片：
多酶片、嫩肉粉、加酶洗衣粉、生物酶牙膏等，并请大家谈谈自己生活中接触过的酶还有哪些？
结合生活实际发表各自的见解
激发学生学习酶的兴趣。
1、细胞代谢
课件展示细胞代谢概念
多媒体展示漫画：
一小孩在家玩自行车时，不小心把膝盖擦伤了。
妈妈说让他忍耐一下，用双氧水帮他消毒。
（讲述）双氧水即过氧化氢，能分解产生水和氧气。
细胞代谢过程中也会产生过氧化氢，过氧化氢具有很强的氧化性，对细胞有伤害，幸而细胞中含有一种物质，能将过氧化氢及时分解，变成氧和水，这种物质就是过氧化氢酶。
（过渡）过氧化氢酶的作用和意义如何呢？
我们通过实验来探究一下。
学生背诵细胞代谢的概念
加深对细胞代谢的理解和记忆
联系生活，引出学生实验探究。
课堂合
作探究与展示点评：
探究1，实验
（1）分组实验并记录现象
（2）讨论：
酶和无机的催化剂相比有什么特殊之处？
（3）分析实验中的相关变量，控制变量的科学方法，总结实验设计的基本方法。
引导学生阅读P79“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验方法步骤。
教师巡回指导学生分组实验，并记录现象
教师课件展示的表格内容，小组代表报告实验现象，并填写在表格中
试管号
1
2
3
4
变量
组别
对照组
加入物质
2mlH2O2溶液
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
根据实验现象，引导学生小组讨论：
酶和无机的催化剂相比有什么特殊之处？
①2号管现象与1号管不同，说明了什么？
②3号和4号管并未加热，也有大量气泡产生，说明什么？
③4号比3号气泡更多，说明什么？
体现了酶的什么特点？
通过对实验结果的分析和讨论，你对于酶的作用形成了哪些认识？
并了结论写下来。
本实验的结论是：
（过渡）我们刚才进行的实验，有些因素是可以变化的，如过氧化氢溶液的浓度可以变为5%，剂量可以为3mL。
像这样在实验过程中可以变化的因素称为变量。
指导学生阅读课本P79控制变量内容，分析实验中的相关变量，填写课件展示的表格其余内容。
教师结合实验表格内容引导学生分
析归纳自变量、因变量、无关变量的概念，及控制变量的方法。
引导学生积极思维画概念图：
结合概念图，讲述：
实验设计的基本方法：
控制自变量，无关变量保持一致，以形成对照或对比；观察分析因变量，以得出正确的实验结果或结论。
讲述：
在整个实验步骤中，4组实验只有实验条件这一个因素是不同的，其余因素都一样。
像这样除了一个因素不同，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。
对照组：
不做处理，为常态。
实验组：
人为添加或减少某种因素
问：
刚才实验中对照组和实验组分别是什么？
最后，结合表格中各种变量分析对照实验设计的三大原则：
等量原则、单一变量原则、设置对照原则。
学生分组实验，
并把实验现象记录在表格中
小组代表报告实验现象
学生分组讨论，小组代表回答问题，小组间相互评价
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，分析实验中的相关变量，填写导学案。
小组代表填写课
件展示的表格其余内容。
学生画概念图，投影展示
笔记：
实验设计的基本方法
回答：
1号试管是对照组；
2、3、4号试管为实验组。
学生笔记：
实验设计的三大原则
进一步熟悉实验方法步骤
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。
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。
。
探究2：
酶的作用机理：
（1）展示表格，小组讨论
（2）动画演示
（3）动手做游戏
（过渡）通过刚才的实验，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？
（讲述）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。
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
根据表中数据小组讨论：
上面实验中的各条件使反应加快的本质是什么？
得出什么结论？
师：
下面我们用一个动画来进一步说明，
播放动画，引导学生配上解说词。
让学生将手伸出来，左手在下，右手在上，引导学生动手游戏。
师：
左手相当于常态，右手相当于活跃状态，。
那么两手之间的距离相当于什么？
生：
活化能。
师：
两手相碰就能发生反应，刚才实验中的加热能使过氧化氢分子得到能量，相当于将左手上抬。
此外还能有什么方法使两手相碰呢？
生：
右手下降。
师：
很好。
右手下降，缩短两手之间的距离，起实质是降低了什么？
生：
活化能。
师：
对。
刚才的实验除了加热，还可以通过催化剂来提高反应速
率，其本实质就是降低反应的活化能，而酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著。
（过渡）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。
那么酶的化学本质是什么呢？
请同学们自己阅读课本上的科学家探究过程并分析总结得出结论。
小结：
大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
学生阅读P80第一自然段，结合实验理解活化能的概念。
小组讨论并得出结论：
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。
学生观看动画，并配解说词：
活化能是障碍物，小球跳不过去。
加热以后小球能跳得更高，有一小部分小球能跳过去。
Fe3+来了，把障碍物降低，有大约60%的小球可以完成任务。
最后过氧化氢酶将障碍物降得更低，几乎所有的小球都跳过去了
教师引导下动手游戏
学生自己阅读课本，然后介绍探究过程。
活化能的概念是本节课另一难点，所以教师讲述
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。
形象生动地再现本节课的难点，通过配解说词，让学生进一步理解、应用该知识点，并且训练了学生的语言表达能力。
动手游戏，手势简单易懂，化抽象为具体。
巧妙地突破难点。
回顾反思
教师提问引导
1、酶在细胞代谢中的作用——降低化学反应活化能。
同无机催化剂相比，催化效率更高。
2、实验设计方法：
控制自变量，无关变量保持一致，以形成对照或对比，观察分析因变量，以得出实验结果或结论。
3、对照实验——除了一个因素以外，其余因素都保持不变实验。
设计原则：
设置对照原则；单一变量的原则；等量性原则
4.酶的化学本质：
大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
小组代表总结本节课的收获
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
课后思考
1、“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？
引导学生进一步理解本节课的知识，产生对酶的进
一步探索的兴趣
课堂检测与评价
见后面
学生完成习题
培养学生应用知识解决实际问题的能力。
六、板书设计
第1节降低化学反应活化能的酶
一、酶的作用和本质
（一）酶在细胞代谢中的作用：
1、细胞代谢
2、实验：
（1）实验设计方法：
（2）对照实验设计原则：
3、酶的作用机理：
（1）活化能
（2）酶的作用机理：
酶通过降低化学反应的活化能来加快反应速率
（3）酶具有高效性的原因：
酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著
七、作业设计
5.1降低化学反应活化能的酶（第2课时）
教学目标
1.理解酶的反应需要适宜的条件
2.尝试推测酶的活性条件和酶本质的联系
3.体验小组合作探究过程，培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神
教学重点 ：
（1）酶的反应需要适宜的条件
（2）小组合作探究的过程
教学难点：
（1）
酶的活性和酶的本质的联系
（2）小组合作探究
的过程
教学方法：
合作探究法
教具：
PPT课件
教学过程：
教学步骤
教师活动
学生活动
1.情景导入
展示课件上的问题，引导学生思考问题。
①酶是______产生的具有______作用的______，其中绝大多数酶是______,少数酶是______。
②观
看PPT上两个设计的实验，思考这两个实验体现了酶的什么性质
观看PPT，思考PPT上的问题，回顾
上节课学习过酶的
高效性和专一性的实验设计过程。
2.自主探究
小组合作探究问题：
（1）PPT上的两个曲线图如何用文字来描述？
（2）从曲线图中可以看出酶的活性和外界条件之间会发生什么样的变化？
（3）从曲线图中可以看出，在什么情况下，酶的活性是最高的？
阅读
课文，然后四人一组，分组讨论给出的问题。
根据讨论问题发言
学生自主总结：
（1）每种酶都有最适温度和最适pH
（2）酶在最适温度和最适pH条件下活性最高。
3.精讲释疑
引导学生回忆蛋白质的性质和酶的本质相关内容，并在屏幕上展示问题，组织讨论分析：
（1）在最适温度的两侧，反应速率都比较________较高的温度容易使酶的______遭到破坏，蛋白质变性，而失去__________.
（2）在过酸过碱的条件下，都
会使酶的_________
遭到破坏,蛋白质变性
，酶失去__________
回忆之前学习的内容，并通过自主探究的结果来思考新的问题。
在老师引导下总结出：
酶反应需要适宜的条件，与酶的蛋白质本质的性质有关。
4.盘点提升
I.教师提出问题引导思考：
（1）根据蛋白质的性质，低温和高温对酶的活性影响的结果是否完全相
同？
（2）根据蛋白质的性质，过酸和过碱对酶的活性影响的结果是否完全相同？
（强调曲线图上和横坐标的交点
）
II.探究实验方案的设
计
以四人一小组的
形式讨论，设计一个实验，选择一个酶的反应条件，证明酶的反应需要适宜的温度和pH
（1）在设计实验时，你们组选取的探究条件是什么？
怎么样控制你们的变量？
（2）实验采用哪种原料，用什么方法检测？
（3）根据所学的知识，你能否预测出实验的结果和结论？
学生小组讨论，得出结论，高温，过酸，过碱会永久破坏蛋白质的结构，使酶永久失活，低温不会永久破坏蛋白质的结构。
分组讨论实验设计的设想，在练习本上画出本组的实验设计设想
通过发言交流各组的实验设计方案，相互比对，修正不足
板书设计：
II酶的特性
一、酶的定义
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
二、酶的特性
1.酶具有高效性
2.酶具有专一性
3.酶的反应需要适宜的温度和pH
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