降低化学反应活化能的酶.docx
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降低化学反应活化能的酶
课时课题：
第5章第1节降低化学反应活化能的酶
课型：
新授课第1课时
教
学
目
标
知识目标
1、说明酶在细胞代谢中的作用和本质。
2、阐述细胞代谢的概念。
能力目标
1、培养学生的推理、比较、分析和归纳总结的能力。
2、在有关实验中，知道怎样控制自变量，怎样观察和检测因变量。
3、提高学生阅读及语言表达的能力。
情感态度和价值观目标
1、通过分析关于酶本质的探索，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
2、在实验、探究过程中，培养学生的相互合作意识。
3、将所学知识与实际相结合，让学生认识到生物科学与技术在社会、社会生产、生活中的作用。
重点
酶在细胞代谢中的作用和本质。
难点
1、酶在化学反应中降低活化能的原理。
2、在实验中怎样控制自变量。
知识点
酶在细胞代谢中的作用和本质
考试点
1、酶的作用和本质
2、比较过氧化氢在不同条件下的分解
能力点
在实验过程中知道怎样控制自变量。
自主探究点
1、比较过氧化氢在不同条件下的分解2、酶的本质
训练点
1、酶的作用与本质
2、实验：
控制变量
教法与学法
自主学习法、实验演示法、探究法、讲授法、
问题导学法、合作学习法等
教学模式
五步教学模式
教具
实验材料用具、电脑等。
教学流程
教学
环节
教师活动
学生活动
设计意图
一、情境导入
PPT展示：
溶菌酶含片、多酶片、加酶洗衣粉、生物酶牙膏等。
教师补充说明这些产品中酶的作用：
溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用；多酶片中含有多种消化酶，消化不良时服用有助于消化食物；洗衣粉中加酶比普通洗衣粉去污力强，衣服洗的更干净；牙膏中的酶能够分解细菌，避免龋齿。
酶是何种物质，人们怎样认识到酶的作用的呢？
学生观察图片，讨论并说出这些加酶产品的作用。
从生活实例入手，让学生感受到酶与我们的生活息息相关，从而激发学生学习兴趣。
二、教师引导、学生主动获取知识
知识点一：
酶的作用
知识点二：
酶的本质
三、知识建构，形成体系
四、课堂小结
五、当堂达标练习
人们对酶的认识源于生产和生活实践，在夏禹时代，人们就会酿酒，后来又发展了饴糖和制酱等，但都不知道根本原理。
直到1810年，J.Gaylussac发现了酵母菌可将糖转化为酒精，1897年，Buchner兄弟从酵母细胞磨碎，提取细胞液，也能将糖类发酵，产生酒精。
后来，人们将这种物质命名为Enzyme,意思是“在活酵母中”。
核酸
导入新课，板书课题：
第一节降低化学反应活化能的酶
【教师引导分析问题探讨】
教师引导分析P78问题探讨，并解决以下问题：
1、该实验设计的巧妙之处在哪里？
2这个实验要解决什么问题？
3、是什么物质使肉块消失了？
4、怎样才能证明你的推测？
教师总结：
1、将肉块放在小笼子，消除了胃的研磨作用这种物理性消化的干扰。
2、鸟类的胃是否只有物理性消化而没有化学性消化？
3、化学物质。
4、收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。
这实质上就是化学反应。
生物体内不停的进行着各种各样的类似的化学反应。
（一）细胞代谢
【教师引导，理解概念】
生物体进行生命活动需要能量，能量的获得和利用都必须通过化学反应提供的，这些化学反应与细胞代谢是什么关系？
细胞代谢是生命活动的基础。
细胞代谢是在生物体内的常温、常压、pH值近中性的环境中进行的。
通过初中化学知识的学习你知道，一些化学反应在常温、常压下能进行吗？
如果能进行，反应的快还是慢？
如何提高速度？
同样，人体内的化学反应也需要催化剂，才能使各种化学反应快速、有条不紊地进行，人体内的催化剂就是酶。
（二）实验：
比较过氧化氢在不同条件下的分解
【引导学生阅读P78-79】
1、过氧化氢是怎样产生的？
它对细胞产生怎样的影响？
在体内促进它分解的的物质是什么？
2、实验：
比较过氧化氢在不同条件下的分解
（1）实验原理
（2）实验目的
（3）材料用具
（4）方法步骤
（5）实验现象
（6）实验结论
【问题探讨】
在本实验中，如果1与4对照，说明了什么问题？
如果3与4对照，说明了什么问题？
【教师补充拓展、拓展】
（1）本实验所用肝脏必须是新鲜的，这样保证酶具有活性。
（2）肝脏细胞中含有过氧化氢酶，只有研磨，将细胞破坏，才能使过氧化氢酶从细胞中释放出来，与试管中的过氧化氢接触，加速过氧化氢的分解。
（3）反应速度可通过观察气泡的多少和带火星的卫生香的复燃情况来判断，但层次不同，前者只能看出反应速度，后者也可检测产生的气体是否是氧气。
（4）不能用同一个吸管吸FeCl3溶液和肝脏研磨液。
因为酶具有高效性，如果FeCl3溶液中带有少量的肝脏研磨液也会影响结果的准确性，造成误差。
（5）过氧化氢具有腐蚀性，实验过程中注意安全。
3、实验变量
（1）以本实验为例，说出什么是自变量？
（2）举例说出什么是因变量？
（3）举例说出什么是无关变量？
4、对照实验
（1）概念
（2）举例说出什么是对照组，什么是实验组？
（3）作用：
既能排除无关变量的影响，又能增加实验变量的可信度和说服力。
（4）原则：
单因子变量（自变量），其他保持相同。
（三）酶在细胞中的作用
【教师引导】
通过上面的实验，酶的催化效率比无机催化剂更高，这是什么原因呢？
【教师点拨】
化学反应是分子破裂后重新组合成新分子的过程。
分子破裂需要能量，破裂后易发生化学反反应，我们把易发生化学反应的状态成为活跃态，未破裂之前的状态称为常态。
分子从常态变为活跃态所需的能量就称为活化能。
常温下化学反应速度较慢，原因就是由常态变成活跃态的获能过程较长。
【提问】
（1）分子获能的方法有哪些呢？
（2）活化能与加热温度与加热时间和反应速度有什么关系？
（3）上面的实验中，3、4试管没有加热、加压，反应速度为什么会加快？
是什么起的作用？
（4）在常温、常压下，酶与无机催化剂哪种催化效率更高？
（5）酶为什么能够降低活化能？
教师补充引导：
分子是一个系统，任何一个系统都不是完全封闭的，都有一个门，要用力量撞开需要很多能量和时间，如果用钥匙打开锁，不费吹灰之力就能将门打开，破门而入。
酶就相当于打开分子门的钥匙。
小结：
酶的作用：
在常温、常压下，降低分子的活化能，加快反应速度。
在细胞温和的条件下，使代谢活动快速、有条不紊的进行。
【引导学生阅读P81资料分析】
酶到底是什么物质使具有那么神奇的
作用呢？
下面学习酶本质的探索历程：
（1）巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义和局限性？
（2）毕希纳通过实验结束了这场争论，他的观点是什么？
（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？
（4）通过阅读，说说酶的本质是什么？
怎样验证酶的化学本质？
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：
【知识体系建构】
细胞代谢——化学反应
酶的作用——实验推出
酶的本质——酶本质的探究历程
【对本节内容进行总结】
本节内容比较抽象，关键点是理解活化能的概念及酶的作用。
在比较过氧化氢在不同条件下的分解的实验，要注意区分什么是对照组，什么是实验组，弄清不同的对照说明的问题不同，并理解设置对照实验的目的是什么。
梯度训练，巩固提高
达标检测题分为二个层次：
A类：
基础知识题；
B类：
拓展提高伸题。
认真观看影片。
学生阅读P78问题探讨，思考、讨论，解决问题。
阅读、回答：
细胞代谢：
生物体细胞中每时每刻都在进行许多化学反应，这些化学反应统称为细胞代谢。
一些化学反应在常温常压下能进行，但很慢。
需要催化剂才能快速进行。
学生阅读回答：
过氧化氢是细胞代谢的产物，对细胞有毒害作用。
过氧化氢酶能促进他的分解。
（1）过氧化氢在加热、加入Fe3+、加入过氧化氢酶的条件下，都能分解，变成水和氧气。
（2）通过比较过氧化氢在不同条件下的分解快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义。
（3）、（4）略。
（5）气泡量（即氧气的多少）：
1-4号试管依次是：
基本无，有但不多，较多，大量。
带火星卫生香复燃情况：
1-4号试管依次是：
无助燃现象，有助燃现象，助燃较强，助燃更强。
（6）酶具有催化作用，且在常温、常压下具有高效性。
学生讨论回答：
1、4对照，说明酶具有催化作用。
3、4对照，说明酶的催化作用具有高效性。
阅读回答：
（1）人为改变的变量（可控制的变量）
（2）随自变量的变化而变化的变量。
（3）除自变量和因变量外，那些对实验结果有影响的，但不是我们要研究的变量（根据实验目的确定的）。
阅读回答：
（1）除一个因素外，其余因素都不变的实验，称为对照实验。
（2）已知的或自然条件下的实验为对照组，例如1人为改变要研究的变量的为实验组，例如2、3、4.
学生思考。
阅读课本，理解并说出什么是活化能。
学生思考、讨论回答：
（1）加热、加压等。
（2）活化能越高，所要加热的温度就越高，加热时间就越长，反应速度就越慢；活化能越低，所需加热的温度就越小，加热时间就越短，反应速度就越快。
（3）活化能降低了。
是催化剂起的作用。
（4）酶。
学生思考、讨论。
可快速浏览P83，课后仔细阅读。
阅读资料，找出有效信息，回答问题，分析每位科学家观点中的可取与不足之处。
找出他们观点之间的逻辑关系，
（1）巴斯德认为发酵与酵母菌活细胞有关市合理的，但他认为发酵是整个细胞起作用而不是细胞中的某些物质起作用是不正确的。
李比希认为发酵是细胞内的某些物质引起的是合理的，但认为这些物质只有在细胞裂解死亡后才发挥作用是不正确的。
他们的争论使后人的研究更加有的放矢。
（2）毕希纳得出的结论是：
酵母细胞中的某些物质在酵母细胞破裂后继续起催化作用，与在活细胞中一样。
（3）正确的科学方法和坚持不懈的科学态度，百折不挠的探索精神。
（4）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，主要是蛋白质，还有少部分的RNA。
验证方法：
双缩脲试剂和吡罗红染液。
学生配合老师完成小结内容。
思考本节课的主要内容
增加关于酶的发现、研究历史的资料，使学生了解酶的含义及来历，对酶有哥大体的了解。
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
理解细胞代谢的概念，
点出酶与化学反应的关系。
培养学生实验设计、动手操作能力及观察、分析、总结能力。
明确不同的对照目的不同。
让学生明白实验过程的一些细节问题及注意事项。
培养学生的自学能力。
明确自变量、因变量、无关变量在实验中的关系。
能够区别什么实验组，什么是对照组，
明确在实验过程中设置对照组的意义。
充分理解活化能的概念及其与化学反应速度的关系。
充分发挥学生自主学习的能力。
利用所给资料，合理设置问题，训练学生从材料中提炼有效信息的能力。
培养学生比较、归纳能力。
引导学生体会科学家探索酶本质历程的艰辛，培养学生敢于质疑、勇于探索的科学精神。
使学生意识到，科学成功的取得是科学家们长期不懈努力，团结合作的结果。
培养他们的团结协作意识。
培养学生的归纳、概括能力。
并能将前后知识联系起来。
形成知识链条，便于理解、识记。
将本节课的主要内容联系起来，找出各知识点的内在关系。
教学反思：
本节内容涉及生命活动的本质问题，比较抽象，难于理解。
为了突破难点，便于学生理解，本节课运用了比喻、类比、说明等形象的语言，及对有关实验的细致讲解等方法、方式，达到了较好的效果。
特别是对酶能够降低分子的活化能，加快化学反应速度讲解，利用打开门的方法所需要的能量来形象的比喻酶的催化作用。
（后附导学案）
第5章细胞的能量供应和利用
第1节降低化学反应的活化能导学案
主备人孙桂君使用时间20112年11月30日
【目标展示】
知识目标：
1、说明酶在细胞代谢中的作用和本质。
2、阐述细胞代谢的概念
能力目标：
1、培养学生的推理、比较、分析和归纳总结的能力。
2、在有关实验中，知道怎样控制自变量，怎样观察和检测因变量
3、提高学生阅读及语言表达的能力。
情感态度价值观目标：
1、通过分析关于酶本质的探索，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
2、在实验、探究过程中，培养学生的相互合作意识。
3、将所学知识与实际相结合，让学生认识到生物科学与技术在社会生产、生活的作用。
1、学习重点
酶在细胞代谢中的作用和本质。
学习难点
1、酶在化学反应中降低活化能的原理。
2、在实验中怎样控制自变量。
【学导结合】
1、学海导航
知识点
观察与思考
归纳与结论
一、酶的作用
（一）细胞代谢
【教师引导，理解概念】
生物体进行生命活动需要能量，能量的获得和利用都必须通过化学反应提供的，这些化学反应与细胞代谢是什么关系？
细胞代谢是在生物体内的常温、常压、pH值近中性的环境中进行的。
一些化学反应在常温、常压下能进行吗？
如果能进行，反应的快还是慢？
如何提高速度？
同样，人体内的化学反应也需要催化剂，才能使各种化学反应快速、有条不紊地进行，人体内的催化剂就是酶。
细胞代谢：
生物体细胞中每时每刻都在进行许多，这些
统称为细胞代谢。
细胞代谢是生命活动的基础。
一些化学反应在常温常压下能进行，但很慢。
需要催化剂才能快速进行。
同样，人体内的化学反应也需要催化剂，才能使各种化学反应快速、有条不紊进行，人体内的催化剂就是。
（二）实验
【自主学习】
阅读（P78-79）
1、过氧化氢是怎样产生的？
它对细胞产生怎样的影响？
在体内促进它分解的的物质是什么？
【教师引导、点拨】
2、实验：
比较过氧化氢在不同条件下的分解
（1）实验原理
（2）实验目的
（3）材料用具
（4）方法步骤
（5）实验现象
（6）实验结论
过氧化氢是细胞代谢的产物，对细胞有毒害作用。
能促进他的分解。
（1）过氧化氢在加热、加入Fe3+、加入过氧化氢酶的条件下，都能分解，变成水和氧气。
（2）通过比较过氧化氢在不同条件下的分解快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义。
（3）、（4）略。
（5）气泡量（即氧气的多少）：
1-4号试管依次是：
，，，。
带火星卫生香复燃情况：
1-4号试管依次是，，，。
（6）酶具有催化作用，且在常温、常压下具有。
【问题探讨】
在本实验中，如果1与4对照，说明了什么问题？
如果3与4对照，说明了什么问题？
【自主学习】
3、实验变量
（1）以本实验为例，说出什么是自变量？
（2）举例说出什么是因变量？
（3）举例说出什么是无关变量？
【自主学习】
4、对照实验
（1）概念
（2）举例说出什么是对照组，什么是实验组
（3）作用：
（4）原则：
（三）酶在细胞中的作用
【教师引导】
通过上面的实验，酶的催化效率比无机催化剂更高，这是什么原因呢？
什么是活化能？
（1）分子获能的方法有哪些呢？
（2）活化能与加热温度与加热时间和反应速度有什么关系？
（3）上面的实验中，3、4试管没有加热、加压，反应速度为什么会加快？
是什么起的作用？
（4）在常温、常压下，酶与无机催化剂哪种催化效率更
高？
1、4对照，说明。
3、4对照，说明。
（1）人为改变的变量（可控制的变量）
（2）随自变量的变化而变化的变量。
（3）除自变量和因变量外，那些对实验结果有影响的，但不是我们要研究的变量（根据实验目的确定的）。
（1）除一个因素外，其余因素都不变的实验，称为对照实验。
（2）已知的或自然条件下的实验为对照组，例如1人为改变要研究的变量的为实验组，例如2、3、4.
（3）既能排除无关变量的影响，又能增加实验变量的可信度和说服力。
（4）单因子变量（自变量），其他保持相同。
像钥匙打开锁，不费吹灰之力就能将门打开，破门而入一样，酶就相当于打开分子门的钥匙，所以不需要太多的能量就能促进化学反应，使反应速度加快。
分子从变为所需的能量就称为。
（1）加热、加压等。
（2）活化能越高，所要加热的温度就越高，加热时间就越长，反应速度就像对待慢；活化能越低，所需加热的温度就越小，加热时间就越短，反应速度就像对待快。
（3）活化能降低了。
是催化剂起的作用。
（4）酶。
二：
酶的本质
【自主学习】
（1）巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义和局限性？
（2）毕希纳通过实验结束了这场争论，他的观点是什么？
（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？
（4）通过阅读，说说酶的本质是什么？
怎样验证酶的化学本质？
（1）巴斯德认为发酵与酵母菌活细胞有关市合理的，但他认为发酵是整个细胞起作用而不是细胞中的某些物质起作用是不正确的。
李比希认为发酵是细胞内的某些物质引起的是合理的，但认为这些物质只有在细胞裂解死亡后才发挥作用是不正确的。
他们的争论使后人的研究更加有的放矢。
（2）毕希纳得出的结论是：
。
（3）正确的科学方法和坚持不懈的科学态度，百折不挠的探索精神。
（4）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，主要是，还有少部分的。
验证方法：
双缩脲试剂和吡罗红染液。
三、课堂小结
本节内容比较抽象，关键点是理解活化能的概念及酶的作用。
在比较过氧化氢在不同条件下的分解的实验，要注意区分什么是对照组，什么是实验组，弄清不同的对照说明的问题不同，并理解设置对照实验的目的是什么。
习题设计
A基础题
1下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是（ ）。
A．要设置对照组和实验组 B．要遵循单因子变量原则
C．无关变量要始终相同且适宜 D．自变量要始终保持相同
2关于活化能，下列说法不正确的是（ ）。
A．是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量
B．加热、加压通常能使反应物分子获得足够的活化能
C．无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应速率
D．酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行
3有关酶的叙述中，错误的是（）
A.所有的酶都含有C、H、O、N四种元素
B．酶不一定只在细胞内起催化作用
C．酶并非只在体内合成，也可以从食物中获得D.人体内的酶也在不断更新
4一种化学反应P＋Q＝R，图中所示的实线表示在没有酶的时候此反应的进程，在t1时将催化此反应的酶加入反应底物混合物中，图中能表示加入酶以后此反应进程的曲线是
A．a B．b C．c D．d
5．请根据下图回答下面的问题：
（1）图中甲表示 ，判断的理由是 ；
（2）若图中的乙表示人类食物中的二糖，则丙、丁可能为 ，甲可能为 ；
（3）某些特制的洗衣粉能够除去衣物上的奶渍、血迹，该过程中相当于图中甲的是（ ）。
A．蛋白质 B．蛋白酶 C．脂肪或脂肪酶 D．蛋白质氧化酶
B拓展提高题
6．下图是测量过氧化氢酶与过氧化氢反应放出氧气的实验装置，水槽内注有清水，倒置的量筒内也充满了清水。
提前制作大小相同的圆形小滤纸片若干。
实验过程如下：
〔实验一〕①制备新鲜动物肝脏的研磨液；②将4片圆形小滤纸片在肝脏研磨液浸泡后取出，并贴在反应小室上侧的内壁上（如图A所示）；③向反应小室内加入10mLH2O2溶液（如图A所示）；④将反应小室旋转180度，成图B所示状态；⑤每隔30s读取并记录量筒中水面的刻度一次，共进行5min。
〔实验二〕除了将圆形小滤纸片的数量改成2片，其他均与实验一相同。
请回答：
（1）上述两实验探究的问题是 与酶促反应速率的关系。
（2）请你设计一个用于记录观察结果的表格，记录的单位是mLO2/30s。
7．对照实验一般要设置对照组和实验组。
下图是验证酶的催化特性的几组对比实验，1～5号试管内装有等量的H2O2溶液，1～4号试管控制温度与加入不同的物质，请回答下面问题。
（1）1号和2号试管均能放出比3号试管更多的气泡，这说明了什么？
（2）2号放出的气泡比1号又多又快，说明了什么？
这组对照实验中自变量是什么？
（3）若2、3、4号试管是为了验证酶的某一项特性而设置的对照，则 号试管设
置得不科学，改进的方法是 ，改进的这一条件在该组实验中属于 变量，在对照实验中对这种变量的控制要求是 。
（4）若要证明酶的活性是否受pH的影响，而再增设5号试管，请补充：
①5号试管应加入 ；
②5号试管的温度应控制在 ℃；
③你设置的5号试管与 号试管可作为一组对照实验。
用带有余烬的火柴去分别试探这两只试管口，根据出现的现象将得出相应的结论。
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