教案：酶的作用和本質(zhì)

1、酶的作用教學(xué)設(shè)計黃陂區(qū)第一中學(xué)丁秀華教學(xué)設(shè)計第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一酶的作用黃陂區(qū)第一中學(xué)丁秀華一、教材分析：能量是生命活動進(jìn)行的必要條件，細(xì)胞需要通過代謝活動來獲得能量。新陳 代謝是生物體內(nèi)全部化學(xué)反應(yīng)的總稱，是生物體進(jìn)行一切生命活動的基礎(chǔ)。生物 化學(xué)反應(yīng)之所以能在常溫常壓下進(jìn)行，就是因為有了酶這種生物催化劑的作用。 因此酶是新陳代謝必不可少的物質(zhì)。了解酶的本質(zhì)、特性，對理解細(xì)胞中復(fù)雜的 代謝過程能井然有序地進(jìn)行、理解細(xì)胞呼吸和光合作用等重要生理活動的正常進(jìn) 行有重要作用。二、學(xué)情分析：學(xué)生在前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了生命的物質(zhì)基礎(chǔ)、細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和細(xì)胞物質(zhì)的輸入 和輸出，并進(jìn)行了一些生物學(xué)實驗。

2、這為理解生命活動需要能量的供應(yīng)、酶的作 用本質(zhì)并進(jìn)行相關(guān)實驗奠定了必要的知識和能力基礎(chǔ)。學(xué)生通過前段化學(xué)的學(xué) 習(xí)，對于純化學(xué)反應(yīng)已熟悉，但是對于細(xì)胞內(nèi)生物催化劑酶的認(rèn)識有限。工 業(yè)制氨的化學(xué)反應(yīng)是在高溫、高壓、催化劑下進(jìn)行的，細(xì)胞內(nèi)部卻是在常溫常壓 的溫和狀態(tài)下進(jìn)行，但細(xì)胞代謝的一序列化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)該有生物催化劑酶的 參與，才能高效有序的進(jìn)行，因此引入酶的作用相關(guān)知識的學(xué)習(xí)。在探究酶的作 用的實驗中引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地思考，積極動手實驗，對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神十分 有益，故本節(jié)課初步引入對照實驗和控制變量。三、教學(xué)目標(biāo)： 知識目標(biāo)：1、說出細(xì)胞代謝的概念2、比較酶和無機催化劑的異同，舉例說明酶在細(xì)胞代

3、謝中的作用能力目標(biāo)：1、進(jìn)行有關(guān)實驗的探索，學(xué)會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，以 及設(shè)置對照實驗。2、在問題探討，實驗設(shè)計，資料分析等問題討論中，培養(yǎng)運用語言表達(dá)的 能力以及查閱資料、分析信息的能力，在實驗操作中鍛煉動手能力。情感態(tài)度價值觀目標(biāo)：通過回顧斯帕蘭札尼的探索實驗，體會觀察和思考；在酶的作用的探索中， 體驗生物學(xué)研究的一般過程和方法、認(rèn)同科學(xué)是在不斷的觀察、實驗、探索前進(jìn) 的。在探究實驗中相互交流、合作和評價，在交流中反思不足，不斷提高生物科 學(xué)素養(yǎng)。u!i、教學(xué)重難點：1、教學(xué)重點：酶的作用。酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理。2、教學(xué)難點：酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理?？刂谱兞康目茖W(xué)

4、方法。五、教法與學(xué)法：1、酶的作用是本節(jié)的核心內(nèi)容。在教學(xué)時，酶的作用這部分主要通過實驗 探究法、分組討論法指導(dǎo)學(xué)生討論、分析、并輔以教師的點撥講解進(jìn)行歸納。2、酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理較抽象，在教學(xué)時結(jié)合實驗思考，利用多 媒體動畫形象地輔助學(xué)生理解這部分內(nèi)容。3、自變量、因變量和對照實驗是比較抽象的概念。這部分內(nèi)容教師在教學(xué)時引領(lǐng)學(xué)生分析教材中“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗，分階段分層 次的設(shè)置問題引導(dǎo)學(xué)生思考，通過自我知識建構(gòu)最終明確自變量、因變量和對照 實驗的含義及在實驗中的重要意義。六、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動設(shè)計意圖在我們地球上，因為有生物的存在而顯得生機勃勃

5、。聯(lián)系學(xué)生已由本章的生命活動離不開能量的供應(yīng)，能量從何而來？這就是本章有知識和生內(nèi)容引入要和大家一起學(xué)習(xí)的內(nèi)容，細(xì)胞能量的供應(yīng)和利用?；罱?jīng)驗。激我們每天都需要一定量的食物，食物進(jìn)入我們體內(nèi)之發(fā)學(xué)習(xí)興趣，后發(fā)生了什么樣的變化？為引入新課兩百多年前，科學(xué)家做了一個有趣的實驗。學(xué)生觀看課件作鋪墊?！静シ耪n件】：斯巴蘭扎尼的實驗思考問題，各小此實驗 問題的提出，依次提出以下問題：組討論后回答：導(dǎo)入新課這個實驗要解決什么問題？鳥類是否只有實驗方案，實物理性消化，沒有驗設(shè)想，結(jié)論是什么物質(zhì)使肉塊消失？化學(xué)性消化？與推論等過 程及創(chuàng)新思怎樣才能證明你的推測？胃中的化學(xué)物維意識對學(xué)質(zhì)生有學(xué)習(xí)與一、酶的 作用限

6、于當(dāng)時的技術(shù)，斯帕蘭札尼沒有找到具體是哪種物質(zhì) 在發(fā)揮作用，現(xiàn)在我們知道是酶發(fā)揮了作用，今天我們就 來探索一下酶的作用。提取胃內(nèi)化學(xué)借鑒的意義。 物質(zhì)，將肉塊均分為二塊，一塊加這 種物質(zhì)，另一塊加 清水對比提出課題 酶的作 用細(xì)胞代謝酶的引 入實驗探究 酶的作用我們每天要攝取一定量的食物是為了獲取能量一細(xì)胞 的生命活動需要能量的輸入f引出細(xì)胞代謝的概念。我們時時刻刻的生命活動所需要的物質(zhì)和能量都是來 自于細(xì)胞代謝。這就要求細(xì)胞代謝一定要快速、有序的進(jìn) 行，這樣才能滿足我們的生命活動?！咎釂枴浚涸诨瘜W(xué)里面要加快反應(yīng)速率應(yīng)該怎么辦？【引導(dǎo)】：細(xì)胞里能不能加熱？為了滿足細(xì)胞代謝的要求，就需要有一種高

7、效的催化劑 酶2、生物催化劑一一酶【播放多媒體生活場景】：我們在打球或賽跑時肌細(xì)胞需 要大量的能量供應(yīng)，如果細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)效率不高，我 們能跑那么快嗎？【提問】 依據(jù)上面的信息你能提出什么問題？并作出解 釋和假設(shè)？ 怎么證明你的假設(shè)？【講解】介紹代謝過程中產(chǎn)生過氧化氫及危害?！窘處熖峁┵Y料】促進(jìn)過氧化氫分解的條件：加熱、加催 化劑（mno2 fec13等）或過氧化氫酶請各小組討論設(shè)計本組的實驗方案選一組講述實驗設(shè)計，另選幾組評議，完善實驗方案【教師評議、歸納】：材料用具：步驟：1.分組編號2 .分別處理，3. 平衡其它因素，4. 觀察現(xiàn)象，記錄結(jié)果提醒學(xué)生注意實驗步驟中的一些關(guān)鍵問題： 實驗

8、中加入等量過氧化氫加入2ml。為什么？ 如果加入過氧化氫酶和氯化鐵的時間不一樣會有什理解細(xì)胞代謝明確代謝 的概念：即細(xì)胞中的概念 的化學(xué)反應(yīng)?；貞浕卮穑嚎梢?加熱或者加入催 化劑。思考回答：不 能。因為加熱會破 壞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，引 起細(xì)胞的死亡。討論提出問題： 細(xì)胞中化學(xué)反應(yīng) 為什么效率高？討論歸納出假 設(shè)：醐能加快反應(yīng)速率【討論】設(shè)計實驗 方案。歸納設(shè)計實驗 的要點思考回答：為了保證實驗 的條件都相同。反應(yīng)的時間通過學(xué)生 已有的經(jīng)驗 引導(dǎo)學(xué)生構(gòu) 建新的知識培養(yǎng)學(xué)生的 發(fā)散思維和 表達(dá)能力引導(dǎo)學(xué)生 思考實驗的 設(shè)計。激發(fā)學(xué)習(xí) 興趣，體驗生 物學(xué)探究的 一般方法培養(yǎng)學(xué)生的 思維和表達(dá)么影響?不一樣

9、。能力在等待反應(yīng)進(jìn)行的時候，如果敞口放置，會對結(jié)果有什么影響？應(yīng)該怎么解決? 用衛(wèi)生香來檢驗氧氣釋放量的時候，如果先檢驗一 個，再檢驗另一個行不行？ 滴管不能混用，要防止污染?！緦W(xué)生實驗，教師指導(dǎo)】為了使實驗結(jié)果一目了然，便于比較，我們通常以表格 的形式呈現(xiàn)。想一想，如何設(shè)計本實驗的表格？氣體會逸散。 在等待反應(yīng)進(jìn)行 的時候，要用手指 蓋住試管口，防止 產(chǎn)生的氣體逸散。 不行。反應(yīng)的時 間不同。同一組的學(xué)生互 相配合共同完成 實驗。交流并設(shè)計表格培養(yǎng)學(xué)生 動手操作能 力，觀察實驗 現(xiàn)象，分析實 驗結(jié)果。通過對實 驗現(xiàn)象的總 結(jié)，加工信 息。表達(dá)和交 流步驟試管編號說明（變 量）1234 h20

10、2濃度3%3%3%3%無關(guān) 變量劑量2ml2ml2m 12 ml反應(yīng)條件常溫90 °cfec13肝臟研磨液自變量劑量1滴1滴無關(guān) 變量結(jié) 果氣泡產(chǎn)生因變量衛(wèi)生香燃 燒結(jié)論【多媒體展示】設(shè)計表格:【填表】實驗結(jié)果 分析：【師生分析實驗結(jié)果】【師生共同得出實驗結(jié)論】：過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣，酶催化最快。【師生互動】繼續(xù)觀察實驗步驟表格，討論： 在實驗中，有哪些因素是可以改變的？ 在實驗設(shè)計的四支試管中，有哪個因素是不一樣的? 反應(yīng)條件改變之后，會跟著改變的是什么？學(xué)生討論【填表】變量、自 變量、因變量、無嘗試控制 變量、自變 量、因變量、 無關(guān)變量、對 照實驗?；罨芷渌?/p>

11、量，例如過氧化氫溶液的濃度和使用量，它會不會影響過氧化氫的分解速率？怎么排除這些影響?區(qū)分本實驗中的對照組和實驗組。以問題形式帶領(lǐng)學(xué)生從本實驗實例中總結(jié)出實驗設(shè)計 的基本原則：單一變量原則和設(shè)計對照實驗原則。【引導(dǎo)學(xué)生討論】： 1號和2號試管結(jié)果不同說明什么？ 3號和4號試管未加熱，也有大量氣泡出現(xiàn)，說明什 么？【教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究】：實驗結(jié)論己經(jīng)得到，請大 家討論交流，還能找出哪些問題？怎樣解釋？提出問題：為什么酶的催化效率最高？作出假設(shè)：酶能降低反應(yīng)所需的能量。3、活化能結(jié)合化學(xué)知識和過氧化氫的分解實驗解釋活化能的概 念：過氧化氫分子要從比較穩(wěn)定的狀態(tài)轉(zhuǎn)化到容易發(fā)生化 學(xué)反應(yīng)的狀態(tài)是需

12、要一些能量的，加熱的過程就是給過氧 化氫分子提供所需要的能量，這些能量就是活化能。簡言 之分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需的 能量稱為活化能。關(guān)變量、對照組、 實驗組【討論】： 加熱可以加快 反應(yīng)速率 不加熱也能加 快反應(yīng)從本實驗 中總結(jié)出實 驗設(shè)計的基 本原則：單一 變量原則和 對照原則。培養(yǎng)語言表 達(dá)能力，將感 性知識上升 到理性知識。討論提出問題：培養(yǎng)不斷 為什么酶的催化探索的精神 效率高？討論作出假設(shè)：酶能降低反應(yīng)所需的能量回憶化學(xué)知識，明確活化能的概說出活化能 念。的概念。根據(jù)直觀的圖 解、數(shù)據(jù)分析歸【多媒體卡通圖片】：走隧道需要的能量少。 用比喻，形象化解釋酶催化的原

13、理【多媒體展示資料】：三種條件下反應(yīng)所需的活化能酶提高化 學(xué)反應(yīng)速率 的本質(zhì)是： 降低化學(xué)反 應(yīng)的活化能在20°c時測得的過氧化氫分解的活化能:沒有催化劑用膠態(tài)鉗催化 用過氧化氫酶催化75kjmol-l54kjmol-l29kjmol-l納：無機催化劑和 酶提高化學(xué)反應(yīng) 速率的本質(zhì)是降 低化學(xué)反應(yīng)的活培養(yǎng)利用 概念解釋現(xiàn) 象的能力，資 料分析能力【歸納】：同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著, 因而催化效率更高化能，同時酶的作 用比無機催化劑更顯著。【歸納】：酶在代謝中的作用。小結(jié)：酶在代謝正是由于酶高效的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和的條中的作用件下快速進(jìn)行。【總結(jié)】：我們來總

14、結(jié)一下本節(jié)課的主要內(nèi)容。我們用實驗探究的方式得出了酶的作用，是什么呢?在探究中學(xué)到什么？系統(tǒng)總結(jié)你能歸納出探究的一般方法？【師生共同小結(jié)】：細(xì)胞代謝；實驗設(shè)計的兩個原則一一 單一變量和設(shè)計對照實驗；活化能的概念，酶顯著降低化 學(xué)反應(yīng)活化能、提高化學(xué)反應(yīng)速率的作用；科學(xué)探究的一 般方法：提出問題一做出假設(shè)一設(shè)計實驗一進(jìn)行實驗一分 析實驗一得出結(jié)論一表達(dá)交流一進(jìn)一步探究?！菊n堂練習(xí)】：1、選取典型的練習(xí)題作為本節(jié)課學(xué)習(xí)成果的反饋反饋練習(xí)2、拓展題：通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道了酶可以顯著的降低反應(yīng)的活化能，但是酶是如何降低活化能的呢？有 興趣的同學(xué)可以搜集資料，了解科學(xué)家們針對這個問題， 提出了哪些學(xué)說。學(xué)生討論、交 流、總結(jié)。鍛煉語言 表述能力回顧知識, 形成完整的 知識體系。鞏固，評價七、教學(xué)反思：這節(jié)課的目標(biāo)有兩個：一是酶的作用；二是進(jìn)行實驗的探索，學(xué)會控制自變 量，觀察和檢測因變量的變化，以及設(shè)置對照實驗。本節(jié)課很好的處理了各個知 識點的連貫性。在研究酶的作用這部分內(nèi)容時，用分組實驗的方法給了學(xué)生直觀 的體驗。以實驗和問題討論兩個方面作為活動的載體，圍繞這兩個方面進(jìn)行學(xué)