高中生物《降低化学反应活化能的酶》教案6-新人教版必修1.doc

第5章 细胞的能量供应和利用 第1节 降低化学反应活化能的酶
一、教学目标
1.知识目标：①说出酶的化学本质(Ⅰ)。②说明酶的催化作用具有高效性的原因(Ⅱ)。
③解释酶的作用条件较温和、催化作用具有专一性、高效性对于生命活动的意义(Ⅱ)。
④设计“影响酶活性的条件”的实验方案和步骤，撰写实验探究性活动的实验报告，总结成功的经验、分析失败的原因。(Ⅲ)
2.技能目标：按所设计的实验方案和步骤，正确完成相关的实验操作。
3.情感目标：①评价自己的方案和别组同学的方案，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。
二、教学重点、难点分析：
1.设计“影响酶活性的条件”的实验方案和步骤，撰写实验探究性活动的实验报告，总结成功的经验、分析失败的原因。
探究性活动有利于培养学生的创新精神和实践能力，有利于学生主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观。这一活动具有相当的难度，首先，需要学生自己决定和判断的因素很多，如：设计探究的方向，设计实验的步骤，选择实验的材料，如何控制变量，如何检验结果……等等，无疑，这对于学生来说是非常具有挑战性的。
同样，对授课的老师来讲，也是一种考验，怎样做必要的辅垫、怎样把学生的思维活动引向深入、如何组织学生交流设计的方案、评价别人的方案、维护或修改自己设计的方案中的缺陷和错误，如何驾驭课堂、处理出现意外的事件，把握课堂讨论的方向，分配各环节的时间……等等。因此，这应该成为本节教学活动的重点和难点，应有充分的准备。
2.解释酶的特性对于生命活动的意义。
学习酶的特性，不能只局限于了解的层次，应该通过分析和引导，将学生的知识上升到理解的层次，才能达到理解生命活动中物质的变化所伴随着的能量转换，领悟细胞的代谢活动是细胞进行其他生命活动的基础的水准，达到课标的要求。这需要从感性上升到理性，因此，这也是本节教材的一个重点和难点。
三、课时安排：2课时(以下按一节课45分钟设计，若为40分钟，则在讨论部分缩短一些)

四、教学设计：（第1课时）
学习活动
教学说明
解读章引言：
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……细胞作为一个基本的生命系统，只有不断输入能量，才能维持生命活动的有序性。
引导学生阅读。注意把握对加点词的理解和解释。
“生命活动的有序性”是一个深奥的道理，在这里不必做详尽的解释，否则将限入泥潭。只

学习活动
教学说明(课堂时间安排)
太阳能是几乎所有生命系统中能量的最终源头。外界能量输入细胞，并为细胞所利用，都要经过复杂的化学反应。

“问题探讨”——斯帕兰扎尼的实验
一、酶的作用和本质
1.细胞中进行着的许多化学反应，统称为细胞代谢。
对细胞来说，能量的获得和利用都必须通过化学反应。
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？
（学生回答，学生评价，教师引导分析，答对的要肯定、鼓励、赞扬；答错的也要保护学生的积极性。）
2.酶——生物催化剂
有的同学提到了酶，那么酶是什么呢？酶作为一种生物催化剂有哪些作用特点区别于无机催化剂呢？对于酶，你知道些什么？还想知道些什么？
需简要说明即可。
可以引导学生思考，尝试作出合理的解释。老师又该怎样总结陈词呢？说法当然可以有很多，例如，可以这么讲：细胞是一个生命系统，内部有分工合作的各种结构，这些结构是有序的，而这些结构的成分需要不断地更新，这就需要不断地从外界输入能量，否则，细胞内部分工合作的有序结构将被破坏，最终导致细胞死亡。
“几乎”一词留有余地，不绝对，应引起学生的注意。（2’）

思维热身。引导学生分析说明。(3’)

通过学生已有的经验（化学知识）引导学生构建新的知识。(3’)

学生参与思维活动，达到互动的目的。

提出问题，引出学生的问题，激起学习的欲望。(2’)

学习活动
教学说明(课堂时间安排)
接下来，请同学们完成实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”
设计一张表格，用于记录实验步骤和现象。注意你的实验操作步骤，仔细观察实验现象，及时记录你的问题，捕抓你思维火花闪现的一刹那。以助后面环节的讨论。完成教材中的讨论和结论部分。

学生通过实验，培养操作能力、观察能力、思考分析的能力。(10’)
老师巡视，参加某些组的讨论和实验。

附（参考表格）：
操作
现象
讨论
结论
1号试管常温

2号试管90℃水浴

3号试管滴加2滴FeCl3

4号试管滴加2滴肝脏研磨液

学习活动
教学说明(课堂时间安排)
请两个同学代表小组发言，描述实验的过程和现象，回答“讨论”的问题并总结“结论”，提出发现的问题或疑问。

请同学阅读教材中“控制变量”这一小节的内容。谈谈在上述实验中，你是如何控制变量的。

如果没有过氧化氢这种实验材料，或没有提供肝脏，你准备如何设计实验达到与这个实验同样的目的？

酶的催化效率为什么比Fe3＋的催化效率更高呢？
请同学阅读教材之后，说说对“活化能”的理解。

教师不必急于解释，让其他的同学尝试着进行解释，引导学生注意进行倾听和分析。(5’)

教师不必做过多的解释。
(2’)

思维火花的碰撞，可以对刚刚所学的知识加以应用。此时，教师要特别注意倾听和判别，给以适当的评价和指导。(8’)

至于酶为什么降低活化能的作用更显著，超出课标的要求，而且是一个非常深奥的问题，有些学者提出了一些假说。这可以

学习活动
教学说明(课堂时间安排)
3.酶的本质
阅读“资料分析——关于酶本质的探索”，讨论材料之后的问题。

作业：完成教材P82课后练习。
作为一个兴趣的目标，留待有志于研究生物学的同学在未来的研究领域中去探讨。(2’)

引导学生分析巴斯德、李比希、毕希纳的问题冲突，完成对“讨论”问题的分析。
(8’)

（第2课时）
学习活动
教学说明(课堂时间安排)
复习上一课时的内容。
引入本节课题：
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数的酶是蛋白质。
二、酶的特性：
我们来看一个数据比较：
质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液：1滴
质量分数为3.5%的氯化铁溶液：1滴
生物催化剂：过氧化氢酶所含酶的相对数量：1
无机催化剂：Fe3+ Fe3+的相对数量：25万

(一)酶具有高效性（催化反应的效率远高于无机催化剂的催化效率）

细胞中进行的化学反应非常多，能否靠一种酶来催化所有的化学反应呢？答案是否定的。如果一种酶能够催化所有的化学反应，细胞内的生命活动就不会呈现出有序性了。
(二)酶具有专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应）
由于酶的催化作用具有专一性，同学们可以推知：细胞具有多种多样的酶。
请同学回答教材P82页的课后练习，并做一些简要的分析和讨论。(5’)

从表格中数据的对比中，同学们可以得出什么结论呢？(2’)

伸展思维的触角，达到理论能触及的空间。(2’)

学习活动
教学说明(课堂时间安排)
酶是活细胞产生的，它催化化学反应的效率受到哪些因素的影响呢？接下来，我们要通过一个探究活动来阐明这个问题。
“探究活动——影响酶活性的条件”
实验桌上提供了许多的实验材料和器具，同学们可以根据自己设计的实验方案有选择地采用。但首先，我们必须来讨论一些问题。
1.你的选题是什么？
2.你的假设是什么？
3.围绕你的选题，你的实验方案和步骤如何设计？可用草图或简要的文字加以说明
4.如何控制实验变量？
5.怎样设置对照组？
6.如何检验实验结果？

学生根据设计的实验方案和步骤完成探究活动。

小组汇报实验结果，分析成功的经验和失败的原因。
由上述活动，引导学生总结出以下一些认识：
1.酶是活细胞产生的，但不是只能在细胞内起作用，离开细胞后，在适宜的条件下，也能发挥催化作用。
2.温度和酸碱度会影响酶的活性。
3.高温（强酸、强碱）使酶的活性散失，不可恢复。低温下酶的活性弱，但保持活性，在适宜的温度时依然具有催化反应的能力。
(三)酶的作用条件较温和。
作业：完成教材P86练习和P87的课外阅读

引出探究活动的主题。

2人一组进行探究活动，如果觉得人手不够，可以4人一组。
各组先就列出的6个问题进行讨论和酝酿，然后请2个不同方案的小组作代表发言。教师组织其他同学倾听，讨论，修正，最终确定实验方案。(10’)
（具体过程无法预设，需要教师根据教学过程中的具体情况随机应变。）

此过程大约需要12分钟。
(为节省时间，需要加热的不宜用酒精灯，而应在课前准备好恒温水浴锅，预先加热达到设定的温度。)
表达和交流，共同分享探究的成果。
(8’)

学生的探究活动不一定都能完成对这些知识的认识，但是通过引导学生进行分析，应该形成这些方面的认识。
(4’)

解释酶的这些特性对于生命活动的意义。(2’)

5
用心 爱心 专心