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

1、“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”教學(xué)設(shè)計一、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、酸堿度等條件相對穩(wěn)定狀態(tài)下，又要在瞬時間發(fā)生的一系列合成、分解等動態(tài)的化學(xué)過程，這就需要一種高效性催化這一動態(tài)活動的物質(zhì)參與，這種物質(zhì)就是生物催化劑-酶。 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機物，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)都需要酶來催化。酶的概念、酶的特性(酶的催化作用具有高效性、專一性和需要適宜條件的特點)是本節(jié)課的重點。引導(dǎo)和組織好學(xué)生完成酶具有高效性、專一

2、性等實驗和指導(dǎo)學(xué)生用對比方法去觀察，分析實驗觀象，推導(dǎo)實驗結(jié)論是本節(jié)課的難點。 二、教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能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)過程3.掌握酶的概念和酶的特性(二) 過程與方法1 通過學(xué)習(xí)酶的發(fā)現(xiàn)，鍛煉學(xué)生收集、處理信息的能力2 通過酶的高效性的演示實驗教學(xué)，提高學(xué)生的觀察、分析、判斷、對比、歸納等思維能力3 .通過“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解作用”的實驗，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力4 利用酶的知識解決生活中的實際問題 (三) 情感態(tài)度與價值觀1 通過學(xué)習(xí)酶的發(fā)現(xiàn)，激勵學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家實事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的科學(xué)精神2 通過實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的探

3、索精神、創(chuàng)新精神和合作精神3 通過解決與酶有關(guān)的實際問題，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、學(xué)以致用的學(xué)習(xí)意識三、課前準(zhǔn)備 教師 1 準(zhǔn)備相關(guān)的背景資料和探究的問題 2 準(zhǔn)備實驗四、實驗五兩個實驗的有關(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)的問題 2 分組收集整理有關(guān)酶的信息資料四、教學(xué)過程（見下表）教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動教學(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1 牛和青草都作為生物，最基本的特征是什么？提問2 新陳代謝的概念是什么？ 提問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際入手，拉近教學(xué)和生活的距離，調(diào)動學(xué)生的

4、學(xué)習(xí)興趣，并達(dá)到復(fù)習(xí)舊知識的目的。酶的發(fā)現(xiàn)請學(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)計的試驗，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，這一事實說明什么？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，這一事實說明什么？4 總結(jié)酶的定義5 通過酶的發(fā)現(xiàn)過程，你從中受到哪些啟發(fā)，受到什么教育？閱讀教材 思考實驗過程，討論并回答所提出的問題滲透科學(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 酶與無機催化劑相比，有什么相同點和不同點？對學(xué)生的回答進(jìn)行點評。分析討論提出問題回答問題 鼓勵學(xué)生相互提問并回答。培養(yǎng)學(xué)生獨立思考及發(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 性播放課件酶與無機催化劑的催化效率，哪個更高？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 可從動植物體內(nèi)獲得 ：新鮮動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25萬倍實驗材料 H2O2溶液 豬新鮮肝臟研磨液 FeCl3溶液 衛(wèi)生香等 分析實驗素

6、材，獲取信息。小組討論，設(shè)計可行的實驗方案訓(xùn)練學(xué)生閱讀文字，獲取并運用相關(guān)信息設(shè)計實驗方案的能力。教師通過介紹實驗材料，強調(diào)實驗的原則，逐步引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗思路并對設(shè)計方案進(jìn)行評價。教師及時演示實驗。注意觀察哪個試管放出氣泡多而且快這說明了什么？ 設(shè)計可行的實驗設(shè)計方案。觀察演示實驗的規(guī)范操作及現(xiàn)象，分析實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論讓學(xué)生初步掌握設(shè)計實驗的原則：對照原則，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 1單位時間內(nèi)1號試管比2號試管生成的O2的量要多的多，這說明了什么？2 能用新鮮的馬鈴薯代替豬新鮮肝臟研磨液嗎？3

7、實驗操作中滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時，能否共用一個吸管？思考并回答問題。使學(xué)生善于思考，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。教師強調(diào)：一般來說，酶的催化效率是無機催化劑的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 專一性播放課件實驗材料 可溶性淀粉溶液 蔗糖溶液 淀粉酶溶液 斐林試劑 碘液 熱水用以上實驗材料設(shè)計實驗探究：一種酶能催化所有的化學(xué)反應(yīng)嗎?教師對學(xué)生實驗操作過程中的錯誤進(jìn)行及時糾正學(xué)生做完實驗播放課件（下表）較理想的設(shè)計方案見下表試管1號2號可溶性淀粉溶液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對學(xué)生的設(shè)計方案進(jìn)行評價學(xué)生根據(jù)實驗材料、實驗?zāi)康?，設(shè)計可行的實驗方案并親自動手操作遵循學(xué)科特點，培養(yǎng)學(xué)生對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力：確認(rèn)實驗變量、作出假設(shè)和預(yù)期、設(shè)計可行的實驗方案、根據(jù)實驗現(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)生感悟到知識的形成過程提問：該實驗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驗結(jié)果？1號試管變?yōu)榇u紅色，說明了什么？2號試管未變?yōu)榇u紅色，說明了什么？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化合物。通過實驗可以得出這樣的結(jié)論：酶的催化作用具有專一性。學(xué)生認(rèn)真思考比較，做出正確的回答學(xué)生通過觀察，自己親自動手做實驗去體會，去理解，去判斷，讓事實說話，學(xué)生耳聞目睹，及親自參與，加深了對酶的專一性理解、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，不想吃飯；用加酶洗衣粉時，溫水的洗滌效果要比冷水好,等等。這些說明了什么？酶適宜pH過氧化氫酶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)合實際，聯(lián)系自身，分析思考生活中的生物學(xué)問題培養(yǎng)學(xué)生善于聯(lián)系實際，用所學(xué)知識解決生活中的生物學(xué)問題的能力請同學(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)過蛋白質(zhì)化學(xué)特性，過酸，過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。又因為絕大多數(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)過的化學(xué)課本里關(guān)于蛋白質(zhì)的知識引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系學(xué)科間知識來理解“酶需要適宜的條件”這一特性學(xué)生可能會做出假設(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，可能會影響酶的催化效率教師及時對學(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)圖形作對比，互相評價，讓學(xué)生不僅會用語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)圖形作對比，找出差距與不足，并改正引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會用分段的方法描述生物學(xué)現(xiàn)象，準(zhǔn)確的獲取知識

12、，感知知識的形成過程，對知識的記憶更深刻、更持久、更準(zhǔn)確引導(dǎo)學(xué)生分析曲線的AB段說明什么？B點的含義是什么？曲線的BC段說明什么？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)速度最大時的溫度和pH稱為最適溫度和最適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，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)，所以高溫過酸過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 低溫時酶的活性很低，酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞了嗎？對學(xué)生的回答給于肯定：酶的分子結(jié)構(gòu)沒有破壞，酶的活性在適宜的溫度下，可以恢復(fù)

13、；而高溫則會破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致酶失活。總之，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。而過酸、過堿和高溫，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機催化劑相比具有明顯不同：酶具有高效性、專性并且需要適宜條件。思考，回答，互相評價，小結(jié)知識要點訓(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，及用專用術(shù)語表述生物學(xué)問題的能力小結(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。它能迅速而順利地進(jìn)行是因為有了酶的催化作用。酶作為生物催化劑的特點 - 高效性 專一性 需要適宜的條件 酶還具有一般催化劑的特點：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)生提煉知識要點的能力。聯(lián)系實際，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)