人教版高中生物《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶-酶的作用》說(shuō)課

人教版高中生物《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一一酶的作用》說(shuō)課

一、版本：人教版高中生物必修1

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（第1課時(shí)一一酶的作用）

三、設(shè)計(jì)理念

根據(jù)新課程理念，高中生物重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等生

物科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生由以前的“學(xué)會(huì)”到“想學(xué)”再到“會(huì)學(xué)”。本節(jié)課以“引

導(dǎo)—探究”科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程來(lái)學(xué)習(xí)的發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法為設(shè)計(jì)理念。該教學(xué)法以問(wèn)

題解決為中心的學(xué)習(xí)方式。它不僅重視知識(shí)的獲取，而且更加重視學(xué)生獲取知識(shí)

的過(guò)程及方法，更加突出地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在問(wèn)題的推動(dòng)下、在教師的引

導(dǎo)下，學(xué)生學(xué)得主動(dòng)，學(xué)得積極，真正體現(xiàn)了“教為主導(dǎo)，學(xué)為主體”的思想。

四、教材分析

1.地位和作用

“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”第1課時(shí)一一酶的作用，主要探討酶在細(xì)胞代謝中

的作用。該內(nèi)容以第4章第3節(jié)物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式中的主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗能量

以及初中生物學(xué)“消化”為基礎(chǔ)，通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)理解酶在細(xì)胞代謝中的作用。同

時(shí)學(xué)習(xí)本節(jié)利于“細(xì)胞呼吸”和“光合作用”的學(xué)習(xí)。

2.教學(xué)目標(biāo)

（1）知識(shí)目標(biāo)：說(shuō)明酶在代謝中的作用（Do

（2）技能目標(biāo)：進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探索，按所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案和步驟，正確完

成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)會(huì)控制自變量，觀察和檢測(cè)因變量的變化，以及設(shè)置對(duì)照

組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)（II）。

（3）情感目標(biāo)：①分析評(píng)價(jià)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

②參與交流，聽(tīng)取別人的正確意見(jiàn)，維護(hù)或修改自己的方案和意見(jiàn)。

3.過(guò)程與方法

通過(guò)“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)，感悟酶作為催化劑特點(diǎn)，及控

制變量的方法。利用教材上形象、直觀的圖解和文字說(shuō)明，讓學(xué)生明確催化劑可

降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。并以此實(shí)驗(yàn)為依托，進(jìn)行控制變量的分析。通過(guò)科學(xué)家

對(duì)發(fā)酵現(xiàn)象和酶的探究的相關(guān)分析，探究酶的本質(zhì)。

4.確定教學(xué)重、難點(diǎn)及解決方法

教學(xué)重點(diǎn)：酶的作用。

［解決方法］利用學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)催化劑的知識(shí)基礎(chǔ)切入，引入酶的學(xué)習(xí)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)、

資料分析得出酶的作用。自然界中的生命現(xiàn)象都與酶的活動(dòng)有關(guān)，活細(xì)胞內(nèi)全部

的生物化學(xué)反應(yīng)都是在酶的催化下完成的。在人體內(nèi)，大約每分鐘要發(fā)生幾百萬(wàn)

次的化學(xué)反應(yīng)，這么多的化學(xué)反應(yīng)之所以能在常溫、常壓下進(jìn)行，完全是因?yàn)槊?/p>

的作用，進(jìn)而過(guò)渡到學(xué)習(xí)酶是一種什么樣的物質(zhì)？

教學(xué)難點(diǎn)：①酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理。

②控制變量的科學(xué)方法。

［解決方法］①利用教材上形象，直觀的圖解和文字說(shuō)明，讓學(xué)生明確催化劑可

降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。②通過(guò)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)，感悟酶

作為催化劑特點(diǎn)，及控制變量的方法。

五、設(shè)計(jì)思路

從物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式——主動(dòng)運(yùn)輸需要能量入手，引出第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和

利用。再?gòu)慕滩奶峁┑膯?wèn)題探討——斯帕蘭札尼研究鷹的消化作用進(jìn)入學(xué)習(xí)情

境，是有趣的，并能和學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)——對(duì)消化酶的了解結(jié)合起來(lái)。利用學(xué)生對(duì)

無(wú)機(jī)催化劑的知識(shí)基礎(chǔ)切入，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入新課學(xué)習(xí)。既然學(xué)生們知道無(wú)機(jī)催化

劑的作用，就讓學(xué)生通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)酶的催化作用以及與無(wú)機(jī)催化劑的差

別。

在學(xué)生獲得感性知識(shí)的基礎(chǔ)上要求學(xué)生體會(huì)什么是自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量以

及什么是對(duì)照實(shí)驗(yàn)，再通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)中自變量改變訓(xùn)練學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中如何控制

變量。

學(xué)生通過(guò)親身感知酶的作用，順理成章引入酶在化學(xué)反應(yīng)中能夠降低化學(xué)反應(yīng)的

活化能知識(shí)點(diǎn)。教材利用卡通式插圖、圖解和文字?jǐn)⑹?，指出酶能夠顯著降低化

學(xué)反應(yīng)所需的活化能。通過(guò)形象、直觀的圖解和文字說(shuō)明以及繪制“沒(méi)有催化劑、

無(wú)機(jī)催化劑、酶的催化效率曲線”的比較，進(jìn)一步讓學(xué)生明確催化劑可降低化學(xué)

反應(yīng)的活化能（酶催化作用更加顯著），利于學(xué)生理性認(rèn)識(shí)。

六、學(xué)情分析：

優(yōu)勢(shì)：有比較好的生物學(xué)基礎(chǔ)；有興趣話題；有較強(qiáng)的分析能力和獨(dú)立思考能力。

劣勢(shì)：缺乏探究實(shí)驗(yàn)的分析能力和協(xié)作能力。

七、教學(xué)方法：

1.啟發(fā)式教學(xué)法（設(shè)置層層疑問(wèn)，教師主導(dǎo)，學(xué)生主體）

2.實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法（主動(dòng)探究，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)）

3.直觀教學(xué)法（利用課件、曲線、圖像手段化抽象為具體）

七、教學(xué)用具：

ppt幻燈片、實(shí)驗(yàn)材料、器材

八、教學(xué)過(guò)程:

教學(xué)步驟教師活動(dòng)

復(fù)習(xí)：物質(zhì)跨膜運(yùn)輸中的主動(dòng)運(yùn)輸需要的條件？

（細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸需要能量。細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的合成需要能量。肌細(xì)胞的收縮需要能量…

基本的生命系統(tǒng)，只有不斷輸入能量，才能維持生命活動(dòng)的有序性）。

（太陽(yáng)能是幾乎所有生命系統(tǒng)中能量的最終源頭。外界能量輸入細(xì)胞，并為細(xì)胞所利用

的化學(xué)反應(yīng)）。

“幾乎”一詞留有余地，不絕對(duì)，應(yīng)引起學(xué)生的注意。

問(wèn)題1:鳥(niǎo)類的消化系統(tǒng)的組成？消化分為幾類及其主要場(chǎng)所在哪里？

引入問(wèn)題探討一PPT展示意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼的實(shí)驗(yàn)。

提出問(wèn)題：

問(wèn)題2：這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問(wèn)題？

問(wèn)題3：是什么物質(zhì)使肉塊消失了？

問(wèn)題4：與外界的化學(xué)反應(yīng)相比，生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)有什么特點(diǎn)？（條件溫和、效率?

問(wèn)題5:在學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)中，我們?yōu)榱俗屢恍┗瘜W(xué)反應(yīng)更容易地進(jìn)行，會(huì)使用催化劑，那

生物體內(nèi)的催化劑在反應(yīng)條件上，效率上有什么區(qū)別呢？

在化學(xué)課上，我們知道，有些化學(xué)反應(yīng)容易進(jìn)行，有些化學(xué)反應(yīng)需要添加某種物質(zhì)之后

特定的環(huán)境中才能進(jìn)行。這種能夠促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的物質(zhì)，叫催化劑。

細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)比起同學(xué)們?cè)诨瘜W(xué)課上所學(xué)的反應(yīng)要復(fù)雜得多，而且有些反應(yīng)在細(xì)胞

化學(xué)的手段是無(wú)法進(jìn)行的，而在細(xì)胞內(nèi)卻可以快速地順利地進(jìn)行。這是為什么呢？

（教師注意引導(dǎo)分析，答對(duì)的要肯定、鼓勵(lì)、贊揚(yáng)；答錯(cuò)的也要保護(hù)學(xué)生的積極性。）

對(duì)于生物體來(lái)說(shuō)要進(jìn)行的生理活動(dòng)非常之多，構(gòu)成生物體的每一個(gè)細(xì)胞物質(zhì)需要不斷的

斷地處于自我更新的狀態(tài)，這種自我更新完全依賴于細(xì)胞內(nèi)的發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)，每

伴隨能量變化。

細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境是一個(gè)常溫常壓下的狀態(tài)，在這種環(huán)境下化學(xué)反應(yīng)卻能高效有序地發(fā)生,

細(xì)胞代謝應(yīng)該有適合的生物催化劑酶。引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生疑問(wèn)：酶在細(xì)胞代謝中起了什

細(xì)胞代謝

怎樣起作用的呢？

實(shí)驗(yàn)：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解

方案：指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察表格，分組完成實(shí)驗(yàn)。

1號(hào)2號(hào)3號(hào)4號(hào)

討論問(wèn)題：

問(wèn)題1：1號(hào)與2號(hào)管比較，發(fā)生了什么現(xiàn)象，說(shuō)明了什么？

問(wèn)題2：對(duì)比3、4號(hào)管中，F(xiàn)eC13和過(guò)氧化氫酶起了什么作用。（說(shuō)明催化劑并沒(méi)有生

而是把發(fā)生反應(yīng)所需要的活化能降低了）

問(wèn)題3：對(duì)比3、4號(hào)管中，哪個(gè)反應(yīng)速度快？說(shuō)明什么問(wèn)題？（說(shuō)明酶具有高效性）

問(wèn)題4：這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論？

通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)氵€能提出什么問(wèn)題？

引導(dǎo)學(xué)生可能提出以下的問(wèn)題：

①該實(shí)驗(yàn)的原理是什么？

②這個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么要選用新鮮的肝臟？

二③為什么要將肝臟制成研磨液？

孤本細(xì)胞④滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時(shí)，可否共用一個(gè)吸管？為什么？

北⑤實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是什么?判斷依據(jù)是什么？

代謝中的

作用

-“比較

過(guò)氧化氫

在不同條

件下的分

解”

無(wú)關(guān)控制變量：講解教材P79相關(guān)內(nèi)容

自變量因變量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組

變量驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則。

2號(hào)：90℃水H202分解加入試劑的1號(hào)試管2、3、4討論:指出“比較過(guò)氧化氫在不同

浴加熱速度用產(chǎn)量；實(shí)驗(yàn)室號(hào)試管實(shí)驗(yàn)中自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量

3號(hào)：加入生氣泡的的溫度；組。

3.5%FeC132數(shù)目多少FeC13和肝問(wèn)題1:自變量中FeC13如果改1

滴表示臟研磨液的驗(yàn)結(jié)果如何?是否違背對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)

4號(hào)：加入20%新鮮程度。問(wèn)題2:自變量、無(wú)關(guān)變量能否:

肝臟研磨液2

滴

控制變量

引導(dǎo)：試管2產(chǎn)生氣泡較多是因?yàn)榧訜崴?，加熱使H202分子得到了能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變

躍狀態(tài)。

我們把這種轉(zhuǎn)變所需要的能量稱為活化能。

PPT展示：H202分子由常態(tài)形成活躍狀態(tài).

思考分析：

問(wèn)題L為什么鐵和過(guò)氧化氫酶能提高過(guò)氧化氫的分解反應(yīng)的速率呢？

問(wèn)題2:在20C測(cè)得的過(guò)氧化氫分解的活化能,從圖中你能得出什么結(jié)論？

條件|沒(méi)在催化劑|用無(wú)機(jī)催化|用過(guò)氧化氫

催化劑催化酶催化

活化能

755429

/kJ?mol-l

活化能問(wèn)題3:請(qǐng)將教科書(shū)圖5-2在坐標(biāo)中繪制出來(lái).

問(wèn)題4:請(qǐng)?jiān)谕粋€(gè)坐標(biāo)中繪制”無(wú)催化劑、無(wú)機(jī)催化劑、有酶催化三種條件下分解等質(zhì)量

顯然：酶的催化作用要比無(wú)機(jī)催化劑的催化效果顯著的多，酶顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化

內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)在常溫常壓下進(jìn)行的重要原因。

1、細(xì)胞代謝和活化能的概念。

2、說(shuō)明酶在代謝中的作用和本質(zhì)

3、控制變量

歸納小結(jié)

（教師按照PPT上試題難度排成第一關(guān)、第二關(guān)、第三關(guān)、第四關(guān)、第五關(guān)，讓學(xué)生自

練習(xí)反饋

練習(xí):

1.酶具有極強(qiáng)的催化功能，其原因是()

A.降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能B.增加了反應(yīng)物之間的接觸面積

C.提高了反應(yīng)物分子的活化能D.酶提供使反應(yīng)開(kāi)始所必需的活化能

2.下面關(guān)于酶的敘述，正確的是（）

A.酶遇熱不起作用B.酶

只能對(duì)物質(zhì)分解起作用

C.酶必須在體內(nèi)合成，并且在體內(nèi)起作用D.酶是一類具有催化功能的

有機(jī)物

3.（多選）一個(gè)透析袋中裝有物質(zhì)M和分解它的酶。此透析袋放在蒸儲(chǔ)水中。

第二天檢查水時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中有物質(zhì)X。根據(jù)這一觀察，能作出下列哪些結(jié)論

（）

A.酶分解了物質(zhì)XB.X是物質(zhì)M的組分，X能穿過(guò)透析袋

C.酶分解了物質(zhì)MD.物質(zhì)M的分子是大于物質(zhì)X的

4.在其他條件不變而酶濃度增加時(shí)，下列圖中能正確表示生成物量變化的是（圖

中虛線為酶濃度增加后的變化曲線）

例2.有人對(duì)生長(zhǎng)素類似物蔡乙酸（NAA）是否與促進(jìn)植物開(kāi)花有關(guān)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)

研究，其過(guò)程如下：取水仙球莖24個(gè)，分成兩組。操作見(jiàn)下表：

組名處理方法

對(duì)照組水仙球莖不剝?nèi)[莖，不加NAA,讓其自然生長(zhǎng)

實(shí)驗(yàn)組剝?nèi)[莖，僅取出花苞，共得18個(gè)，消毒后種于MS培養(yǎng)基中，其

中加NAA（）,每瓶接種一個(gè)

實(shí)驗(yàn)組除個(gè)別瓶受污染外，其余均在一周時(shí)間內(nèi)破苞開(kāi)花；而對(duì)照組則比實(shí)驗(yàn)組

晚開(kāi)花一個(gè)半月。請(qǐng)回答問(wèn)題：

（1）從科學(xué)性角度出發(fā)，本實(shí)驗(yàn)在分組時(shí)是否有不妥之處？如果有，應(yīng)如何改

進(jìn)？

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

（2）請(qǐng)針對(duì)本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提出進(jìn)一步的完善措施或質(zhì)疑。

九、板書(shū)設(shè)計(jì)：

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第1節(jié)降