人教版高中生物必修一降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶教學(xué)設(shè)計(jì)

1、“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析 “降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”屬于必修1第5章第1節(jié)。在整個(gè)章節(jié)當(dāng)中處于領(lǐng)先地位。新陳代謝是發(fā)生在細(xì)胞中的一系列化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)必須在溫度、酸堿度等條件相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)下，又要在瞬時(shí)間發(fā)生的一系列合成、分解等動(dòng)態(tài)的化學(xué)過(guò)程，這就需要一種高效性催化這一動(dòng)態(tài)活動(dòng)的物質(zhì)參與，這種物質(zhì)就是生物催化劑-酶。 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類(lèi)具有生物催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA?；罴?xì)胞內(nèi)幾乎全部的化學(xué)反應(yīng)都需要酶來(lái)催化。酶的概念、酶的特性(酶的催化作用具有高效性、專(zhuān)一性和需要適宜條件的特點(diǎn))是本節(jié)課的重點(diǎn)。引導(dǎo)和組織好學(xué)生完成酶具有高效性、專(zhuān)一

2、性等實(shí)驗(yàn)和指導(dǎo)學(xué)生用對(duì)比方法去觀察，分析實(shí)驗(yàn)觀象，推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是本節(jié)課的難點(diǎn)。 二、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1.能夠理解新陳代謝的概念和新陳代謝是生物體最基本特征2.理解酶的發(fā)現(xiàn)過(guò)程3.掌握酶的概念和酶的特性(二) 過(guò)程與方法1 通過(guò)學(xué)習(xí)酶的發(fā)現(xiàn)，鍛煉學(xué)生收集、處理信息的能力2 通過(guò)酶的高效性的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生的觀察、分析、判斷、對(duì)比、歸納等思維能力3 .通過(guò)“探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解作用”的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力4 利用酶的知識(shí)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題 (三) 情感態(tài)度與價(jià)值觀1 通過(guò)學(xué)習(xí)酶的發(fā)現(xiàn)，激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的科學(xué)精神2 通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的探

3、索精神、創(chuàng)新精神和合作精神3 通過(guò)解決與酶有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用的學(xué)習(xí)意識(shí)三、課前準(zhǔn)備 教師 1 準(zhǔn)備相關(guān)的背景資料和探究的問(wèn)題 2 準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)五兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的有關(guān)材料，藥品、儀器等用具 學(xué)生 1 預(yù)習(xí)并提出與本節(jié)內(nèi)容有關(guān)的問(wèn)題 2 分組收集整理有關(guān)酶的信息資料四、教學(xué)過(guò)程（見(jiàn)下表）教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖引入播放課件 課本P44藍(lán)天白云下的美麗草原提問(wèn)1 牛和青草都作為生物，最基本的特征是什么？提問(wèn)2 新陳代謝的概念是什么？ 提問(wèn)3 這么多化學(xué)反應(yīng)能夠在常溫常壓下迅速順利的完成，依靠的是什么？觀察、 思考并回答由生活實(shí)際入手，拉近教學(xué)和生活的距離，調(diào)動(dòng)學(xué)生的

4、學(xué)習(xí)興趣，并達(dá)到復(fù)習(xí)舊知識(shí)的目的。酶的發(fā)現(xiàn)請(qǐng)學(xué)生閱讀教材及收集的有關(guān)酶的資料回答：播放課件1 1773年意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼所設(shè)計(jì)的試驗(yàn)，其巧妙之處在哪？2 20世紀(jì)30年代，相繼提取出多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶，這一事實(shí)說(shuō)明什么？3 20世紀(jì)80年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有催化作用，這一事實(shí)說(shuō)明什么？4 總結(jié)酶的定義5 通過(guò)酶的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，你從中受到哪些啟發(fā)，受到什么教育？閱讀教材 思考實(shí)驗(yàn)過(guò)程，討論并回答所提出的問(wèn)題滲透科學(xué)家科學(xué)的思維方法和研究方法，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、執(zhí)著探索的科學(xué)精神，從中受到良好的科學(xué)教育。過(guò)渡播放課件1一種酶能催化所有的化學(xué)反應(yīng)嗎？2 酶在生物體細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生，在生物體外有催

5、化作用嗎？3 酶的催化作用受什么因素影響？4 酶與無(wú)機(jī)催化劑相比，有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。分析討論提出問(wèn)題回答問(wèn)題 鼓勵(lì)學(xué)生相互提問(wèn)并回答。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考及發(fā)散思維能力。導(dǎo)入酶的特性的學(xué)習(xí)。引導(dǎo)學(xué)生定向?qū)W習(xí)酶 一的 高特 效性 性播放課件酶與無(wú)機(jī)催化劑的催化效率，哪個(gè)更高？信息 1 H2O2在體外可被分解為H2O和O2；在體內(nèi)H2O2也被分解為 H2O和O2 2 H2O2 可從動(dòng)植物體內(nèi)獲得 ：新鮮動(dòng)物的肝臟或新鮮的馬鈴薯3 每滴溶液中的Fe3+數(shù)，大約是肝臟研磨液中的H2O2酶分子數(shù)的25萬(wàn)倍實(shí)驗(yàn)材料 H2O2溶液 豬新鮮肝臟研磨液 FeCl3溶液 衛(wèi)生香等 分析實(shí)驗(yàn)素

6、材，獲取信息。小組討論，設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案訓(xùn)練學(xué)生閱讀文字，獲取并運(yùn)用相關(guān)信息設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。教師通過(guò)介紹實(shí)驗(yàn)材料，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的原則，逐步引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。教師及時(shí)演示實(shí)驗(yàn)。注意觀察哪個(gè)試管放出氣泡多而且快這說(shuō)明了什么？ 設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。觀察演示實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作及現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論讓學(xué)生初步掌握設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的原則：對(duì)照原則，等量原則，單一變量原則。培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、對(duì)比、歸納、判斷等的思維能力。從而作出正確的判斷，得出正確的結(jié)論提問(wèn) 1單位時(shí)間內(nèi)1號(hào)試管比2號(hào)試管生成的O2的量要多的多，這說(shuō)明了什么？2 能用新鮮的馬鈴薯代替豬新鮮肝臟研磨液?jiǎn)幔?

7、實(shí)驗(yàn)操作中滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時(shí)，能否共用一個(gè)吸管？思考并回答問(wèn)題。使學(xué)生善于思考，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。教師強(qiáng)調(diào)：一般來(lái)說(shuō)，酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的1071013倍,這是酶的高效性酶的催化特性除了高效性，還有什么特性?酶能否催化任意一個(gè)化學(xué)反應(yīng)?思考并初步回答幫助學(xué)生充分理解酶的“高效性” 二 專(zhuān)一性播放課件實(shí)驗(yàn)材料 可溶性淀粉溶液 蔗糖溶液 淀粉酶溶液 斐林試劑 碘液 熱水用以上實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究：一種酶能催化所有的化學(xué)反應(yīng)嗎?教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的錯(cuò)誤進(jìn)行及時(shí)糾正學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)播放課件（下表）較理想的設(shè)計(jì)方案見(jiàn)下表試管1號(hào)2號(hào)可溶性淀粉溶液2mL 蔗糖溶液 2 mL新鮮淀粉

8、酶溶液2 mL2 mL600C水浴5min5min斐林試劑2 mL2 mL1000C水浴1min1min觀察試管顏色變化同時(shí)對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案并親自動(dòng)手操作遵循學(xué)科特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)一些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行初步探究的能力：確認(rèn)實(shí)驗(yàn)變量、作出假設(shè)和預(yù)期、設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納推理，從而得出正確結(jié)論的能力。，從中激發(fā)學(xué)生的思維和求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，讓學(xué)生感悟到知識(shí)的形成過(guò)程提問(wèn)：該實(shí)驗(yàn)中兩次水浴的目的有何不同？ 能否用碘液或班氏試劑鑒定實(shí)驗(yàn)結(jié)果？1號(hào)試管變?yōu)榇u紅色，說(shuō)明了什么？2號(hào)試管未變?yōu)榇u紅色，說(shuō)明了什么？教師講解 仔細(xì)觀察

9、根據(jù)現(xiàn)象及以上分析可知:淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解。說(shuō)明生物體內(nèi)某些酶只能催化某些分子結(jié)構(gòu)相近的物質(zhì)，而不能催化所有物質(zhì)。如二肽酶能水解任意兩種氨基酸組成的二肽。所以，每一種酶只能催化一種或一類(lèi)化合物。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出這樣的結(jié)論：酶的催化作用具有專(zhuān)一性。學(xué)生認(rèn)真思考比較，做出正確的回答學(xué)生通過(guò)觀察，自己親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)去體會(huì)，去理解，去判斷，讓事實(shí)說(shuō)話，學(xué)生耳聞目睹，及親自參與，加深了對(duì)酶的專(zhuān)一性理解、記憶三 酶需要適宜的條件生活中，我們知道：剩飯要熱了以后再吃；感冒發(fā)燒時(shí)，不想吃飯；用加酶洗衣粉時(shí)，溫水的洗滌效果要比冷水好,等等。這些說(shuō)明了什么？酶適宜pH過(guò)氧化氫酶6.8唾液淀

10、粉酶6.8胃蛋白酶1.52.2胰蛋白酶8.09.0腸脂肪酶8.3結(jié)合實(shí)際，聯(lián)系自身，分析思考生活中的生物學(xué)問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生善于聯(lián)系實(shí)際，用所學(xué)知識(shí)解決生活中的生物學(xué)問(wèn)題的能力請(qǐng)同學(xué)們思考：絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，那么能引起蛋白質(zhì)變性的因素能否使酶遭受破壞或完全失活呢? (化學(xué)課本中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)蛋白質(zhì)化學(xué)特性，過(guò)酸，過(guò)堿和高溫都能使蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)破壞，從而引起蛋白質(zhì)分子變性。又因?yàn)榻^大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，所以在以上任何一條件下酶都將失去活性。)思考 回憶學(xué)過(guò)的化學(xué)課本里關(guān)于蛋白質(zhì)的知識(shí)引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系學(xué)科間知識(shí)來(lái)理解“酶需要適宜的條件”這一特性學(xué)生可能會(huì)做出假設(shè)：1 酶的催化效率可能受溫度

11、的影響2 不同的酶需要不同的pH條件，如果pH不適宜，可能會(huì)影響酶的催化效率教師及時(shí)對(duì)學(xué)生的假設(shè)予以肯定，指導(dǎo)學(xué)生利用圖像表達(dá)酶的催化效率 (活性)與溫度和pH的關(guān)系分析思考，小組討論。根據(jù)討論結(jié)果初步繪出酶促反應(yīng)速度（酶的催化效率）隨溫度和pH的變化曲線。并與標(biāo)準(zhǔn)圖形作對(duì)比，互相評(píng)價(jià)，讓學(xué)生不僅會(huì)用語(yǔ)言文字描述酶促反應(yīng)速度（酶的催化效率）隨溫度和pH的變化情況，還會(huì)用圖像形象地表述酶促反應(yīng)速度（酶的催化效率）隨溫度和pH的變化情況播放課件 酶的活性受溫度和pH影響的圖像BCACAB學(xué)生把自己做的圖形與標(biāo)準(zhǔn)圖形作對(duì)比，找出差距與不足，并改正引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用分段的方法描述生物學(xué)現(xiàn)象，準(zhǔn)確的獲取知識(shí)

12、，感知知識(shí)的形成過(guò)程，對(duì)知識(shí)的記憶更深刻、更持久、更準(zhǔn)確引導(dǎo)學(xué)生分析曲線的AB段說(shuō)明什么？B點(diǎn)的含義是什么？曲線的BC段說(shuō)明什么？教師總結(jié)學(xué)生的分析討論結(jié)果1 每一種酶都在一定的溫度和pH范圍內(nèi)，才能表現(xiàn)出活性，酶反應(yīng)速度最大時(shí)的溫度和pH稱(chēng)為最適溫度和最適pH2 在一定的溫度和pH范圍內(nèi)，酶的活性隨溫度和pH的增高而增強(qiáng)，達(dá)到最適溫度和最適pH以后，酶的活性隨溫度和pH的增高而下降3 絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，所以高溫過(guò)酸過(guò)堿都能夠使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞，從而使酶失去活性思考 低溫時(shí)酶的活性很低，酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞了嗎？對(duì)學(xué)生的回答給于肯定：酶的分子結(jié)構(gòu)沒(méi)有破壞，酶的活性在適宜的溫度下，可以恢復(fù)

13、；而高溫則會(huì)破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致酶失活?？傊?，酶只有在最適宜溫度和最適宜pH值下，活性最高。溫度偏高、偏低，酶的活性明顯下降。而過(guò)酸、過(guò)堿和高溫，都能使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性。酶作為生物催化劑與無(wú)機(jī)催化劑相比具有明顯不同：酶具有高效性、專(zhuān)性并且需要適宜條件。思考，回答，互相評(píng)價(jià)，小結(jié)知識(shí)要點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生準(zhǔn)確地把圖形信息轉(zhuǎn)換為文字信息的能力，提高學(xué)生的圖文轉(zhuǎn)換能力，及用專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)表述生物學(xué)問(wèn)題的能力小結(jié)新陳代謝從細(xì)胞水平上看是活細(xì)胞中全部有序化學(xué)反應(yīng)的總稱(chēng)。它能迅速而順利地進(jìn)行是因?yàn)橛辛嗣傅拇呋饔谩Ｃ缸鳛樯锎呋瘎┑奶攸c(diǎn) - 高效性 專(zhuān)一性 需要適宜的條件 酶還具有一般催化劑的特點(diǎn)：在反應(yīng)前后，酶的性質(zhì)、質(zhì)量不變總結(jié)歸納訓(xùn)練學(xué)生提煉知識(shí)要點(diǎn)的能力。聯(lián)系實(shí)際，拓展 提高1 加酶洗衣粉如何使用？2 人在什么情況下，要使用多酶片？3 如何應(yīng)