第一課時 酶在細胞代謝中的作用

1、   第五章 第1節(jié) 降低化學反應活化能的酶 一、酶的作用第一課時 酶在細胞代謝中的作用一、教材內容分析 細胞代謝是生物體實行一切生命活動的基礎，而細胞代謝的實行又離不開酶的催化作用，所以，了解酶的作用，為理解細胞中復雜的生命活動的順利實行奠定了基礎。本節(jié)課不但有助于學生延伸對蛋白質功能、性質的理解，對理解細胞中復雜的代謝過程能井然有序地實行，理解細胞呼吸和光合作用等重要生理活動的正常實行有重要作用。另外,本節(jié)內容還與選修模塊的相關內容有著內在聯系。例如，選修模塊中相關酶的應用等，都是以“酶與代謝”部分的相關內容為基礎的。此外，學生通過相關酶的的探究性學習活動獲得

2、的技能，對進一步學習生物技術實踐等知識起到保證作用。二、教學目標1、知識與技能（1）說明酶在細胞代謝中的作用。（2）實行相關的實驗，學會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化。2、過程與方法  （1）通過自主學習，培養(yǎng)學生推理、比較、分析、歸納總結的水平。（2）通過相關的實驗和探究，學會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，以及設置對照實驗。（3）在實驗水平提升的基礎上，提升學生語言表達的水平。3、情感、態(tài)度與價值觀 通過小組間的討論、合作與交流，培養(yǎng)學生的合作互助精神。三、學生特征分析學生通過初三、高一階段化學的學習，對于純化學反應已比較熟悉，但是對于細胞內部的化學反應及生物催

3、化劑酶的理解有限。工業(yè)制氨的化學反應是在高溫高壓并且催化劑作用下實行的，細胞內部卻是常溫常壓的溫和狀態(tài)，而細胞代謝包括一系列的化學反應，這些化學反應的實行應該有生物催化劑酶的參與，才能使其高效有序的實行，由此從學生熟悉的知識引入對酶相關知識的學習。學生已具備發(fā)表自己看法的水平，能傾聽別人的意見，并掌握一定的方法，能夠積極地動手、動腦參與實際操作。并且樂意將自己的學習成果展示給大家，與大家分享，體會學習的快樂。四、教學策略選擇與設計1、爭對“細胞代謝”這個內容采用啟發(fā)式教學法：設置層層疑問，教師主導，學生主體。2、爭對“比較過氧化氫在不同條件下的分解”采用直觀教學法：用視頻播放實驗過程，化抽象為

4、具體；然后實驗探究教學法：主動探究，培養(yǎng)合作學習和科學探究精神。通過設置反應條件，比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗，學會控制變量的方法，掌握設計實驗的原則，最后合作學習、分組討論：通過小組之間的合作，完成教師設置的問題，突破難點。 3、爭對“酶作用的本質” 設置層層疑問，用多媒體演示及課本圖片總結知識點。 教學基本環(huán)節(jié)：(發(fā)導學案、布置預習預習檢查、總結疑惑）問題啟發(fā)，直接導入自主學習、完成學案合作探究、交流展示深入思考、總結歸納跟蹤訓練、一顯身手鏈接高考、提升水平課堂小結、暢談收獲作業(yè)布置、復習鞏固五、教學環(huán)境及資源準備212教室及105班全體學生本節(jié)涉及到實驗操作，因為條件不具備，不能提

5、前為學生準備好實驗材料和實驗器材。只能通過看視頻、制作多媒體課件和學案輔助教學，深化和擴展知識，協(xié)助學生理解。六、教學重點 1酶的作用。 2酶的相關實驗的設計。七、教學難點 1確定和控制對照實驗中的自變量和無關變量，觀察和檢測因變量的變化。 2酶能夠降低化學反應的活化能。 3控制變量的科學方法。八、教學方法1實驗法：比較過氧化氫在不同條件下的分解。2學案導學：見后面的學案。九、課時安排1課時十、教學過程教學過程教師活動學生活動設計意圖及資源準備問題啟發(fā)，直接導入一、細胞代謝(5分鐘)展示實例，提出問題：1該反應大家熟悉嗎？稱為 ，場所為 ；2概念；3作用；4我們在化學中學過很多化學反應，有的需

6、高溫，有的需高溫高壓，有的需高溫高壓催化劑才能實行。細胞要發(fā)生各種化學反應，所需的環(huán)境條件又是什么？多媒體展示圖片：多酶片、嫩肉粉、加酶洗衣粉、生物酶牙膏等，并請同學談談自己生活中接觸過的酶還有哪些，談談對酶的了解?？梢?，生活美，離不開酶。而生命美，也離不開酶。5細胞代謝的過程中會產生一種有害物質過氧化氫H2O2，會在過氧化氫酶的作用下分解成H2O和O2。見多媒體課件，然后回答3總結（如果細胞不能代謝，說明細胞已死亡，區(qū)分生物與非生物）4細胞內的環(huán)境是一個常溫常壓的狀態(tài)，細胞代謝過程要在細胞內發(fā)生，離不開酶。學生觀察圖片，并發(fā)表各自的見解。如大寶SOD蜜，學生對酶的理解有限，但對催化劑的作用比

7、較熟悉，教學中能夠利用學生對無機催化劑的知識基礎作為切入點，引導學生進入新課學習。讓學生感受到酶在工業(yè)、食品業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生和科研等方面發(fā)揮著巨大作用，酶與生活息息相關，從而激發(fā)學生學習酶的興趣。觀看視頻，完善學案二、比較過氧化氫在不同條件下的分解(5分鐘)多媒體演示實驗：“比較過氧化氫在不同條件下的分解”學生事先做好預習工作，熟悉書上實驗的內容，在演示實驗基礎上學生再次完善學案相關內容。（比一比，看誰的效率高！）培養(yǎng)學生自學能力，引起學生的興趣，增強學生的參與性。視頻演示。合作探究，交流展示(15分鐘)對于學案1-3小題學生學案的問題用幻燈給出答案(2分鐘)。對于4-7小題六人一個小組展開討論，

8、同時出示提綱，然后布置任務：將學案未填出的內容再次完善，將老師提出的5 個問題展開討論，然后組內選代表嘗試回答問題，要求聲音洪亮，表述盡可能準確。教師將生不會填寫的進行點撥(3分鐘)，同時總結相關內容。分組討論，準備展示取材、分組、編號設置對照（對照和單一變量原則）進一步做相同的處理（控制無關變量）相同且適宜的條件下培養(yǎng)/飼養(yǎng)/反應一段時間觀察指標：檢測、觀察、統(tǒng)計、比較要具體化。結果理解為實驗現象或因變量結論可以據實驗原理由結果推出，還可以從目的中找自變量：實驗條件 操縱因變量：可觀察、可測量（具體化） 檢測無關變量:平衡消除 控制見上結論；自變量；因變量科學的事實和依據培養(yǎng)小組合作與交流能

9、力。實驗過程的表達要條理清晰。學生通過實驗來認識酶的作用和具有的高效性。培養(yǎng)學生閱讀、理解的能力。這是學生第一次正式接觸對照實驗，又是難點，所以必須詳講、講透。觀看視頻、自主完成三、酶作用的本質(10分鐘)一、利用多媒體課件播放動態(tài)過程：1常溫2加熱。解釋：常溫下反應速率較慢，為什么？這是因為反應物分子的能量較低。溫度升高后，反應速率加快，又為什么？部分分子獲得了能量，所以較易發(fā)生反應。2號管就是因為加熱使H2O2分子獲得了能量，所以容易分解產生氧氣。獲得的能量叫什么？由此引出活化能的概念。通過剛才“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中3號和4號管現象的比較，我們已經知道了酶的催化效率比無

10、機催化劑更高，為什么呢？利用多媒體課件播放動態(tài)過程：3.FeCl3和4 .過氧化氫酶。幫助學生理解酶降低活化能的作用?；卮饐栴}:（3）FeCl3催化過氧化氫分解的原因 （4）過氧化氫酶加速過氧化氫分解的原因 3見課本中的插圖52,總結:（5）過氧化氫酶比FeCl3催化效率更高的原因 4酶作用的本質或酶的作用原理：同無機催化劑相比，酶_的作用更顯著，因而催化效率更高。酶降低的活化能= - 5意義：使細胞代謝能在_條件下_進行?？匆曨l和閱讀P80相關內容后填寫學案（三）酶作用的本質1活化能的概念：分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。（1）反應物分子的兩種狀態(tài)：常態(tài)：指反應物分子

11、在平常的溫度、壓力、無催化劑和無酶時的平均狀態(tài)?；钴S狀態(tài)：指反應物分子容易發(fā)生反應的狀態(tài)。（2）如果在常態(tài)下有大量反應物分子處于活躍狀態(tài)，該反應就不需要加熱、加壓、加催化劑或酶，也能快速反應。如果在常態(tài)下幾乎沒有活躍狀態(tài)的分子，該反應就必須添加上述條件中的一些條件才能進行。2（1）常溫能使過氧化氫分解的原因 （2）加熱能加速過氧化氫分解的原因 學生思考并得出結論見課本中的插圖51活化能的概念是本節(jié)課另一難點。把化學反應比作爬高山，把有酶途徑比作走穿山隧道，通過圖片和動畫直觀的對比，使學生能夠更容易掌握教材中的“酶降低活化能”這一難點。讓學生在自主探究的過程中獲得能力的提高。將抽象的知識用直觀的

12、方法展示，利于學生的理解。跟蹤訓練一顯身手(5分鐘)提供以下材料：適宜濃度的H2O2 溶液、蒸餾水、質量分數為3.5%的FeCL3溶液、0.01%的H2O2 酶溶液、恒溫水浴鍋、試管。要求：同時驗證H2O2 酶具有催化作用和高效性，請寫出實驗步驟、結果預測及結論。2 對盛有過氧化氫的試管加熱和加入催化劑，都能夠促進其分解，下列相關的敘述正確的是()A二者的基本原理是相同的B前者是使過氧化氫分子的能量提高，而后者不影響過氧化氫分子的能量C兩者都可以降低過氧化氫分子的活化能D酶和Fe3的作用原理是不同的學生分析思路后做答強化對照實驗的知識。培養(yǎng)學生靈活運用新知識的能力。鏈接高考提升能力1(2013

13、年全國新課標卷，6改編）關于酶的敘述，判斷正誤。酶通過降低化學反應的活化能來提高化學反應速率（ ）酶既可以作為催化劑，也可以作為另一反應的底物（ ）2(2013年四川卷，4)下列實驗采取的措施，不涉及 “降低化學反應活化能”原理的是（ ）A利用果膠酶提高水果的出汁率B滴加肝臟研磨液促使過氧化氫的分解C滴加FeCL3溶液提高過氧化氫的分解速率D利用水浴加熱提高胡蘿卜素的萃取效率給出答案培養(yǎng)學生應用知識解決實際問題的能力。課堂小結,暢談收獲學生反饋回顧課堂知識，構建知識體系，使所學知識系統(tǒng)化，強化重點知識，實現情感與價值觀提升。作業(yè)布置,復習鞏固見學案學生完成習題鞏固提升十一、板書設計5.1 降低

14、化學反應活化能的酶一、細胞代謝： 1.概念 2.作用 3.發(fā)生條件二、比較過氧化氫在不同條件下的分解 1.目的 2.原理 3.步驟 4. 結果 5.結論 6.控制變量 7.遵循原則三、酶的作用：1活化能 2酶的作用機理 3意義十二、教學反思教學過程的設計注重提問的藝術，層層相扣；一系列的探究實驗引導著學生去積極思索，演示實驗中的播放，激發(fā)學生探究的興趣；引導學生大膽交流表達，使學生邏輯思維和表達能力得到提升。大量采用鼓勵性評價機制，發(fā)揮學生潛能，注意培養(yǎng)學生敢于質疑，敢于創(chuàng)新，大膽猜想的科學精神和態(tài)度價值觀。本節(jié)課不足之處：由于時間較緊，一部分實驗留待課后操作，使得部分基礎較差的學生對于對照實

15、驗的知識無法全部接受。 作為一堂課改推進課，這是一種新的嘗試，先讓學生暴露問題，準確找到學生的問題所在。然后主要學習學生認為重要的和有疑難的，針對性非常強，課堂容量也較大。這種模式還能充分調動學生積極性，主動構建知識網絡，形成知識體系，比常規(guī)課堂印象更為深刻。本節(jié)教學中，因為活動較多，時間緊，在課堂上，除引導學生在活躍的氣氛中參與討論，主動構建去獲得知識外，在整個認知過程中，還特意引入賞識性評價，促進每一位學生的發(fā)展。另外，在教學過程中,還引導學生對調查數據進行分析，討論其科學性，分析數據不符的原因。 在后面的教學過程中會繼續(xù)研究本節(jié)課，爭取設計的更科學，更有利于學生的學習，也希望大家提出寶貴

16、意見，共同完善，共同進步! 十三、學案 一、學習目標：1說明酶在細胞代謝中的作用。2通過有關的實驗和探究，學會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，以及設置對照實驗。二、學習重點：1酶的作用。 2酶的相關實驗的設計。三、學習難點：1確定和控制對照實驗中的自變量和無關變量，觀察和檢測因變量的變化。2酶能夠降低化學反應的活化能。3控制變量的科學方法。四、學法指導： 第一課時 酶在細胞代謝中的作用【問題啟發(fā)、直接導入】（一）細胞代謝(1)概念：細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統(tǒng)稱為 。(2)作用：是細胞_的基礎。(3)細胞代謝能在溫和條件下快速進行，必須有 的催化作用。(4)細胞代謝的過程中會產生

17、一種有害物質過氧化氫H2O2,會在過氧化氫酶的作用下分解成 和 ?！咀灾鲗W習、完成學案】【觀看視頻、完善學案】（二）實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解1實驗目的:初步學會探索酶的催化效率的方法； 探索過氧化氫酶和Fe3+催化效率的高低。2實驗原理： 過氧化氫（H2O2）在常溫、加熱、化學(無機)催化劑如Fe3+、生物(有機)催化劑酶的作用下，可以分解為水和氧氣。3材料用具試劑： 材料:新鮮的肝臟或土豆研磨液 提供: 研磨的原因: 新鮮的原因: 用具: 試管（ 支）、滴管（ 支；為何不能共用一支？ ）、試管架、 衛(wèi)生香（作用： ）、火柴、 酒精燈、試管夾、大燒杯、三腳架、石棉網、溫度計 試劑：

18、新配制的體積分數為3%的H2O2溶液，質量分數為3.5%的FeCL3溶液（每滴溶液中， H2O2酶分子數：Fe3+數=1：25萬）【合作探究、交流展示】4. 實驗步驟及結果：試管號3%的過氧化氫溶液實驗處理實驗現象氣泡多少帶火星的衛(wèi)生香的復燃情況12345.實驗結論（1）1、2試管對比說明 （2）1、3試管對比說明 （3）1、4試管對比說明 （4）3、4試管對比說明 （5）通過對實驗結果的分析討論，對酶的作用形成了哪些認識？ 酶具有 作用；酶的催化效率遠大于無機催化劑，可見，酶具有 性。 6.實驗中的相關變量（1）什么是變量、自變量、因變量、無關變量？變量： 自變量： 因變量： 無關變量： （

19、2）根據上述實驗，完成表格。自變量處理因變量無關變量2號試管：3號試管：4號試管：7.遵循的原則：（1）對照原則： 對照實驗：除了一個因素（ 變量）以外，其他因素都保持不變的實驗。 包括 組和 組。對照組：未添加自變量處理，用于對照的對象組。上述實驗中的對照組是： 。 實驗組：添加了自變量處理的對象組。上述實驗中的實驗組是： 。（2）單一變量原則：除了 外，其他變量都應當始終保持 ?！居^看視頻、自主完成】（三）酶作用的本質1活化能的概念：分子從 轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的 狀態(tài)所需要的 。（1）反應物分子的兩種狀態(tài)： 常態(tài)：指反應物分子在平常的溫度、壓力、無催化劑和無酶時的平均狀態(tài)。 活躍狀態(tài)：

20、指反應物分子容易發(fā)生反應的狀態(tài)。（2）如果在常態(tài)下有大量反應物分子處于活躍狀態(tài)，該反應就不需要加熱、加壓、加催化 劑或酶，也能快速反應。如果在常態(tài)下幾乎沒有活躍狀態(tài)的分子，該反應就必須添加上述條件中的一些條件才能進行。2回答問題:（1）常溫能使過氧化氫分解的原因 （2）加熱能加速過氧化氫分解的原因 （3）FeCl3催化過氧化氫分解的原因 （4）過氧化氫酶加速過氧化氫分解的原因 （5）過氧化氫酶比FeCl3催化效率更高的原因 3見課本圖5-2總結: 酶降低的活化能= - 4. 酶作用的本質或酶的作用原理：同無機催化劑相比，酶_的作用更顯著，因而催化效率更高。5意義：使細胞代謝能在_條件下_進行。

21、【跟蹤訓練，一顯身手】1給你提供以下試劑及用具：適宜濃度的H2O2 溶液、蒸餾水、質量分數為3.5%的FeCL3溶液、0.01%的H2O2 酶溶液、恒溫水浴鍋、試管。要求：用所有試劑及用具，同時驗證H2O2 酶具有催化作用和高效性，請寫出實驗步驟、結果預測及結論。2 對盛有過氧化氫的試管加熱和加入催化劑，都能夠促進其分解，下列相關的敘述正確的是()A二者的基本原理是相同的B前者是使過氧化氫分子的能量提高，而后者不影響過氧化氫分子的能量C兩者都可以降低過氧化氫分子的活化能D酶和Fe3的作用原理是不同的【鏈接高考、提升能力】1（2013年全國新課標卷，6改編）關于酶的敘述，判斷正誤。酶通過降低化學

22、反應的活化能來提高化學反應速率。（ ）酶既可以作為催化劑，也可以作為另一反應的底物。（ ）2（2013年四川卷4）下列實驗采取的措施，不涉及 “降低化學反應活化能”原理的是（ ）A利用果膠酶提高水果的出汁率B滴加肝臟研磨液促使過氧化氫的分解C滴加FeCL3溶液提高過氧化氫的分解速率D利用水浴加熱提高胡蘿卜素的萃取效率【課堂小結、暢談收獲】【作業(yè)布置、復習鞏固】1. 在過氧化氫酶和Fe3+的催化效率比較的實驗中，把肝臟制成研磨液的目的是（ ） A有利于酶與底物充分接觸 B保護過氧化氫酶 C提高過氧化氫酶的活性 D以上說法都不正確2. 嘗試用數學模型表示“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗結果

23、。（橫軸含義為時間，縱軸含義為生成物的量，畫出曲線圖）3同無機催化劑相比，酶具有更高的催化效率的原因是（  ）A能降低反應的活化能   B能供給反應物能量 C改變了反應的途徑     D降低反應活化能的作用更顯著4下列圖中，表示有酶催化的反應曲線，表示沒有酶催化的反應曲線，E表示酶降低的活化能。正確的圖解是（ ）十四.學案參考答案:（一）細胞代謝(1)細胞代謝(2)生命活動(3)酶(4)水 氧氣（二）實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解3過氧化氫酶；加大肝細胞內過氧化氫酶與過氧化氫的接觸面積，從而加速過氧化氫的分解；因為過氧

24、化氫酶的本質是蛋白質，放置久了會受到腐生細菌作用使酶分子減少或活性降低；4；2；檢驗氧氣的生成量 4. 試管號3%的過氧化氫溶液實驗處理實驗現象氣泡多少帶火星的衛(wèi)生香的復燃情況12ml不明顯或極少不復燃22ml90左右水浴加熱uoyuo少量不復燃32ml滴入兩滴3.5%三氯化鐵溶液較多復燃，不猛烈42ml滴入兩滴肝臟研磨液大量迅速復燃，劇烈5.（1）加熱可加速過氧化氫分解（提高反應速率）（2）三氯化鐵可催化過氧化氫分解（3）過氧化氫酶可加速過氧化氫分解（4）過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高（5）催化；高效 6. （1）實驗過程中可以變化的因素；又叫實驗變量，指實驗中可以人為改變的變量(實驗過程中要研究和控制的因素或條件即實驗條件)；又叫反應變量，是指隨著自變量的變化而變化的變量（由自變量