5.1.2降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（第2課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì)高一上學(xué)期生物人教版必修1

第5章細(xì)胞能量的供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（第2部分）一、教材分析本節(jié)課《酶的特性》位于必修一第五章第一節(jié)，是第2課時(shí)的內(nèi)容。在第1課時(shí)已初步讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到什么是酶，在此基礎(chǔ)上，本課時(shí)通過探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步學(xué)習(xí)酶的特性、影響酶活性的因素、掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法——控制變量法，為后面進(jìn)一步學(xué)習(xí)ATP，光合作用，呼吸作用等重要內(nèi)容奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（知識(shí)框架如下圖）二、學(xué)情分析在第1課時(shí)學(xué)生通過學(xué)習(xí)，已經(jīng)對(duì)酶的作用及本質(zhì)有了初步的認(rèn)識(shí)和理解，學(xué)生已開展《比較過氧化氫在不同條件下的分解》的探究實(shí)驗(yàn)，已掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作技能。本節(jié)課將進(jìn)一步通過實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考、討論、總結(jié)的方式，來培養(yǎng)思考和實(shí)踐的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，升華學(xué)生的學(xué)術(shù)情操。三、教學(xué)目標(biāo)1、生命觀念：通過探究實(shí)驗(yàn)一、二、三建立酶與生命關(guān)系的生命理念，樹立結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的生命觀念；2、科學(xué)思維：通過“pH和溫度對(duì)酶活性影響”的探究活動(dòng)，分析推導(dǎo)“酶的作用條件較溫和”的特性，訓(xùn)練模型建構(gòu)的科學(xué)思維。3、科學(xué)探究：通過“定粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解的作用”的探究活動(dòng)，闡明酶具有專一性，學(xué)會(huì)“控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)”的科學(xué)方法。4、社會(huì)責(zé)任：（1）、通過小組間的討論、合作與交流，培養(yǎng)學(xué)生的合作互助精神。（2）、通過圖表、動(dòng)畫、游戲等形式，并感受學(xué)習(xí)的快樂和分享的喜悅。（3）了解酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。通過具體實(shí)例，領(lǐng)悟酶與生活的密切聯(lián)系，增強(qiáng)科學(xué)研究的社會(huì)責(zé)任感。四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)：酶的催化作用具有高效性、專一性和需要適宜條件的特性?？山Y(jié)合生活實(shí)際加深對(duì)酶特性的理解。2、教學(xué)難點(diǎn)：探究實(shí)驗(yàn)中控制變量的科學(xué)方法。五、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究法、小組討論法六、教學(xué)準(zhǔn)備肝臟研磨液、過氧化氫溶液、FeCl3溶液、3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液、淀粉酶溶液(最適溫度60℃左右)、婓林試劑、試管、大燒杯、量筒、溫度計(jì)、酒精燈、滴管、火柴、三腳架等。學(xué)練設(shè)計(jì)、多媒體課件。七、課時(shí)安排：2個(gè)課時(shí)八、教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖引言復(fù)習(xí)回顧導(dǎo)入新課【創(chuàng)設(shè)情境，引入課題】（PPT展示牙膏、洗衣粉、多酶片等）上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了酶的作用和本質(zhì)，那么，請(qǐng)同學(xué)回答，酶的作用、化學(xué)本質(zhì)、產(chǎn)生場(chǎng)所在哪里？概括酶的概念。酶是生物催化劑，它與無機(jī)催化劑相比，又有哪些不同之處？為什么要溫水刷牙？思考：1.酶在細(xì)胞代謝中具有什么作用？2.酶具有哪些特性？3.酶的活性受哪些條件的影響？帶著這樣的問題，我們進(jìn)行科學(xué)的探究。生1：酶是生物催化劑。生2：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA生3：酶的主要合成場(chǎng)所是核糖體。生4：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。溫故，創(chuàng)設(shè)情境，引入酶的特性的思考。新課1、酶的高效性回顧第一課時(shí)的內(nèi)容：在第一課時(shí)中同學(xué)們開展了《比較過氧化氫在不同條件下的分解》的探究實(shí)驗(yàn)。問題1：昨天實(shí)驗(yàn)的步驟？問題2：該實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒茏C明酶的作用具有高效性？問題3：哪兩只試管的比較能證明酶的作用具有高效性？小組討論、交流以小組形式回答問題培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；培養(yǎng)他們的合作精神。2、酶的專一性【聯(lián)系生活，引發(fā)思考】問題：酸既能催化蛋白質(zhì)水解，也能催化脂肪水解，還能催化淀粉水解。酶能像無機(jī)催化劑一樣，催化多種化學(xué)反應(yīng)嗎?PPT展示實(shí)驗(yàn)原理：淀粉和蔗糖都是非還原糖，在酶的催化下都能水解成還原糖。還原糖與婓林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀。實(shí)驗(yàn)材料：3%淀粉溶液、3%蔗糖溶液、淀粉酶溶液(最適溫度60℃左右)、婓林試劑、大燒杯、量筒、溫度計(jì)、酒精燈、三腳架等。請(qǐng)分組討論設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。待學(xué)生設(shè)計(jì)好后加以糾正、講評(píng)。待學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)問：觀察到什么？說明什么？思考：1.實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量以及無關(guān)變量分別是什么？辨析：因變量和檢測(cè)指標(biāo)?？偨Y(jié)：無關(guān)變量從實(shí)驗(yàn)對(duì)象自身因素、環(huán)境因素兩方面進(jìn)行分析。教師：利用誘導(dǎo)契合模型解釋酶的專一性?？煞裼玫庖簛頇z驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果呢？生：回答：說明酶具有專一性學(xué)生分組討論后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：分組1號(hào)試管2號(hào)試管淀粉酶溶液2ml2ml蔗糖溶液2ml淀粉溶液2ml保溫5min60℃60℃斐林試劑2ml2ml水浴加熱2min2min觀察現(xiàn)象分組完成實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示：1號(hào)試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，2號(hào)試管沒有出現(xiàn)磚紅色沉淀。生答：1號(hào)出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明淀粉被分解成還原糖了，2號(hào)沒有出現(xiàn)還原糖。說明淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解，說明酶具有專一性?；卮穑翰荒埽庖褐荒軝z驗(yàn)淀粉是否被分解，蔗糖是否被分解則無法檢驗(yàn)。聯(lián)系生活實(shí)際，進(jìn)一步通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)掌握自變量、因變量的概念，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所遵循的等量原則，單一變量原則，試劑選擇的嚴(yán)謹(jǐn)性。通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)素養(yǎng)。3、酶的作用條件較溫和【自主學(xué)習(xí)，完成設(shè)計(jì)】教師繼續(xù)拿出剛才的洗衣粉，請(qǐng)另一學(xué)生大聲朗讀其上的洗衣竅門。提問：這條竅門說明了什么？教師繼續(xù)舉例：人患感冒發(fā)燒時(shí)，常常不思飲食，其原因是什么？閱讀課文P83探究(影響酶活性的重要條件)第1到3段文字PPT展示酶受溫度影響的設(shè)計(jì)方案的表格。各小組設(shè)計(jì)完成后教師可選出一組設(shè)計(jì)進(jìn)行展示并加以評(píng)價(jià)。為什么要將淀粉酶和淀粉在各自處理?xiàng)l件下分別保溫５分鐘，保溫后再混合？２.為什么不選擇過氧化氫為底物來探究溫度對(duì)酶活性的影響？３.本實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量和無關(guān)變量？４.檢測(cè)因變量時(shí)為什么不用斐林試劑？學(xué)生設(shè)計(jì)酶受溫度影響的設(shè)計(jì)方案。創(chuàng)設(shè)問題：１.為什么不選擇淀粉和淀粉酶探究PH對(duì)酶活性的影響？２.如何確保反應(yīng)環(huán)境的PH值是預(yù)設(shè)的PH？３.本實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量和無關(guān)變量？４.如果探究酶的最適PH如何設(shè)置自變量？生1大聲朗讀，“適當(dāng)延長(zhǎng)浸泡時(shí)間，用溫水溶液浸泡”生2回答：用加酶洗衣粉時(shí)，溫水的洗滌效果要比冷水好，所以酶的作用條件需要適宜的溫度。生3回答：酶活性下降，食物的消化吸收能力下降。學(xué)生：自主回顧，從酶在代謝中的作用、學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)、酶的作用特性、影響酶活性的因素四個(gè)方面總結(jié)。（小組總結(jié)，其它小組評(píng)價(jià)）學(xué)生各小組學(xué)習(xí)討論后設(shè)計(jì)出PH影響酶活性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。步驟實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入肝臟研磨液2滴2滴2滴2注入不同PH溶液1ml蒸餾水1ml鹽酸1mlNaOH溶液3注入等量過氧化氫溶液2ml2ml2ml4觀察現(xiàn)象聯(lián)系生活實(shí)際，多側(cè)面獲得酶的活性受溫度影響的知識(shí)體系。解決生活中的困惑，學(xué)以致用。小結(jié)【歸納總結(jié)】引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪出溫度和PH值變化與酶活性的關(guān)系大致變化曲線圖。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課堂小結(jié)學(xué)生用語言來描述溫度和PH值變化與酶活性的關(guān)系曲線的變化特征。學(xué)生描述:在最適宜的溫度和pH下，酶的活性最高；溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會(huì)明顯降低。訓(xùn)練學(xué)生從函數(shù)圖像中提取信息、分析信息的能力和語言表達(dá)能力。課堂反饋見附頁學(xué)生思考，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問題培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問題能力。板書設(shè)計(jì)5.1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一、酶的特性1、酶的高效性2、酶的專一性3、酶的作用條件較溫和十、教學(xué)反思本節(jié)課在以學(xué)生為主體的思想指導(dǎo)下，通過引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際思考、設(shè)計(jì)、自主探究、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，進(jìn)一步掌握酶的特性，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造能力，提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出、解決問題的能力。有關(guān)溫度、PH影響酶的活性的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，對(duì)學(xué)生而言，有點(diǎn)難度，所以預(yù)先給出了溫度影響酶活性的設(shè)計(jì)，但學(xué)生在設(shè)計(jì)描述實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)在先加酶還是先加反應(yīng)物這個(gè)問題上還是出現(xiàn)了錯(cuò)誤，需要在今后的練習(xí)中進(jìn)一步加強(qiáng)附：課堂反饋1.如圖表示一個(gè)酶促反應(yīng),它所能反映的酶的一個(gè)特性和A、B、C最可能的物質(zhì)依次是()A.專一性淀粉酶淀粉麥芽糖B.專一性麥芽糖酶麥芽糖葡萄糖C.高效性蛋白酶蛋白質(zhì)多肽D.高效性脂肪酶脂肪甘油和脂肪酸2.(2020山東濱州高一期末)細(xì)胞代謝過程中酶發(fā)揮了無法替代的作用。下列關(guān)于酶的敘述錯(cuò)誤的是()A.酶制劑適宜在最適溫度和最適pH條件下保存B.酶的高效性使得細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)得以快速進(jìn)行C.進(jìn)入胃內(nèi)的唾液淀粉酶可作為胃蛋白酶的底物D.細(xì)胞生命活動(dòng)有條不紊地進(jìn)行與酶的專一性有關(guān)3、下列關(guān)于探究溫度影響淀粉酶活性實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是()A.合理設(shè)定實(shí)驗(yàn)溫度屬于控制實(shí)驗(yàn)的自變量B.淀粉與淀粉酶應(yīng)分別達(dá)到設(shè)定溫度后再混合C.可選用碘液或斐林試劑對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)D.淀粉的用量和保溫時(shí)間均可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果4、有關(guān)酶特性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,正確的是()A.利用過氧化氫和過氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響B(tài).利用淀粉、淀粉酶和碘液探究pH對(duì)酶活性的影響C.利用過氧化氫、新鮮的豬肝研磨液和氯化鐵溶液探究酶的高效性D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為3、7、11的緩沖液驗(yàn)證pH對(duì)酶活性的影響5、如圖曲線b表示在最適溫度、最適pH條件下,反應(yīng)物濃度與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。據(jù)圖分析正確的是()A.酶量是限制曲線AB段酶促反應(yīng)速率的主要因素B.酶量減少后,圖示酶促反應(yīng)速率可用曲線a表示C.升高溫度后,圖示酶促反應(yīng)速率可用曲線c表示D.減小pH,重復(fù)該實(shí)驗(yàn),酶促A、B點(diǎn)位置都不變6、在45℃和60℃條件下,測(cè)定不同pH環(huán)境中植物淀粉酶的活性(用淀粉完全水解所需的時(shí)間表示,且該酶最適溫度為60℃),結(jié)果如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.淀粉完全水解所需時(shí)間長(zhǎng)短與淀粉酶活性高低呈負(fù)相關(guān)B.曲線①和曲線②分別為45℃和60℃條件下測(cè)定的結(jié)果C.45℃和60℃條件下,植物淀粉酶的最適pH均為7D.向反應(yīng)液中滴加堿液,pH從1→4→7過程中,淀粉酶活性逐漸恢復(fù)二、非選擇題7、如圖是探究過氧化氫酶的用量對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響的實(shí)驗(yàn)裝置圖,請(qǐng)回答下列問題:(1)本實(shí)驗(yàn)中對(duì)自變量的控制可通過來實(shí)現(xiàn)。除了自變量和因變量外,本實(shí)驗(yàn)中的無關(guān)變量有(答出兩點(diǎn)即可)。(2)若要