必修一41 生物催化劑—酶 教案(共14頁)

1、團結(jié)求實 自強不息平塘民族中學(xué)教學(xué)設(shè)計 PAGE 6 PAGE 15一、教學(xué)(jio xu)準(zhǔn)備模塊必修一主備人王XX第 4 章第 1 節(jié)第 課時模塊總第 課時課題：生物催化劑酶授課班級授課教師課標(biāo)要求及解讀課標(biāo)要求：說明酶在代謝中的作用。解讀：探究影響酶活性的因素。教學(xué)目標(biāo)知識與技能（1）說明酶在細胞代謝中的作用和本質(zhì)。（2）舉例說明酶的高效性、專一性、溫和性等特性過程與方法 （1）驗證和探究酶的各種特性。（2）通過在有關(guān)實驗和探究過程中，使學(xué)生學(xué)會控制自變量，觀察 和檢測因變量的變化，以及設(shè)置對照和重復(fù)實驗。情感態(tài)度與價值觀（1）通過酶的科學(xué)研究史的學(xué)習(xí)，認同科學(xué)是在不斷的觀察、實驗、 探

2、索和爭論中前進的。（2）通過相關(guān)實驗和探究，養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度。關(guān)鍵目標(biāo)說明酶在細胞代謝中的作用和本質(zhì)。教學(xué)難點酶的特性探究、控制變量的科學(xué)方法。學(xué)情分析二、教學(xué)(jio xu)過程教學(xué)流程、知識呈現(xiàn)個性化思考創(chuàng)設(shè)情境事件：2011年3月23日在上海舉行的中國國際食品添加劑和配料展上，帝斯曼展出了一系列酶制劑產(chǎn)品，以幫助食品生產(chǎn)廠商節(jié)能減排。導(dǎo)入新課 該公司推出的PanamoreSpring產(chǎn)品與其他乳化劑相比，能降低生產(chǎn)過程近80%的碳排放量，酶在人們的生產(chǎn)生活中越來越重要，那么酶具有什么作用？酶的化學(xué)本質(zhì)又是什么呢？教師板書：4.1生物催化劑酶 進入酶的學(xué)習(xí)。講授新課（一）酶的化學(xué)本質(zhì)

3、及作用師：在學(xué)習(xí)酶之前，我們先來理解什么是細胞代謝，因為酶與細胞代謝密切相關(guān)。（教師直接給出細胞代謝的概念，適當(dāng)舉例說明）細胞代謝：細胞中每時每刻都進行著許多化學(xué)反應(yīng)。酶是一種生物催化劑，其化學(xué)本質(zhì)是什么呢？對此科學(xué)家們進行了不懈的研究。師：要求學(xué)生閱讀教材P61內(nèi)容，完成下表：時間科學(xué)家主要結(jié)論1783年斯巴蘭讓尼是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解1822年1836年1897年1926年20世紀(jì)80年代生：閱讀教材P61內(nèi)容，填表。師生共同總結(jié)得出：酶：是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物；化學(xué)本質(zhì)：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。作用：生物催化作用。 吸引學(xué)生對酶的關(guān)注，激起學(xué)習(xí)興趣。 引發(fā)學(xué)生思

4、考。 了解細胞代謝。 體會關(guān)于酶本質(zhì)的探索歷程， 深刻理解酶的化學(xué)本質(zhì)。 提高學(xué)生閱讀知識、歸納知 識的能力。 教學(xué)流程、知識呈現(xiàn)個性化思考一般特點：它能使生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)在一定條件下迅速地進 行，而酶本身不發(fā)生變化。師：要求學(xué)生在P62做好筆記。那么酶催化作用的原理是什么？【講述】通過降低化學(xué)反應(yīng)活化能而催化反應(yīng)的進行。活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。（引導(dǎo)學(xué)生從P62“小詞典”中理解活化能，可 以展示動 畫加深理解）（二）酶的特點【過渡】作為一種生物催化劑，酶具有一般化學(xué)催化劑所具有的特點（能催化反應(yīng)的迅速進行，而本身并不發(fā)生變化）。1.酶的催化具有高效性

5、 酶與無機催化劑相比，具有許多獨有的催化特點，高效性就是其中之一，閱讀教材P6263內(nèi)容，分析酶的高效性實驗。(1)分析實驗師：ppt展示“比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率實驗”并討論： 1、與1號試管相比，2號試管出現(xiàn)什么現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明什么？ 2、在細胞中，能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？ 3、3號和4號試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么？ 4、3號試管與4號試管相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說明什么？為什么說酶對于細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進行至關(guān)重要？生：觀察，傾聽教師講解，思考討論。 動畫展示，是知識具體形象。 利用多媒體的優(yōu)勢進行直觀性 教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力 和比較能力。

6、教學(xué)流程、知識呈現(xiàn)個性化思考小結(jié)：同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高，具有高效性。思考問題，掌握實驗注意事項 1、這個實驗為什么要選擇新鮮的肝臟？為什么要研磨？ 2、滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時，可否共用一個滴管？為什么？補充說明：檢測試管內(nèi)產(chǎn)生的氣體。將點燃的衛(wèi)生香(無火焰)插入試管時，不要碰觸到氣泡或插入液面以下，以免衛(wèi)生香潮濕而熄滅。 H2O2有腐蝕性，使用時要小心，不要觸及皮膚等。（3）分析實驗中的相關(guān)變量，控制變量的科學(xué)方法 師：PPT展示并講述控制變量的相關(guān)概念。 自變量：實驗過程中可以認為改變的變量。 因變量：隨自變量變化而變化的變量成為因變量。 無關(guān)變

7、量：除自變量外，實驗過程中可能還會存在一些可變因 素對實驗結(jié)果造成影響，這些變量稱為無關(guān)變量。 說明：在對照實驗中，除了要觀察的自變量外，其他無關(guān)變 量都應(yīng)當(dāng)始終保持相同（遵循等量原則）。 要求學(xué)生結(jié)合上述概念，試著分析上述實驗中的自變量、因變量、無關(guān)變量分別是什么？（教師可以用表格的形式呈現(xiàn)出來，要求學(xué)生填寫）生：傾聽，筆記，分析，獲得控制變量的科學(xué)方法。 圖片的連續(xù)步奏展示結(jié)合每一 步的動畫展示，既使得實驗 過程生動演示，又幫助學(xué)生 建立局部到整體的思想。 設(shè)置問題，讓學(xué)生進行問題的探究、創(chuàng)造討論與交流機會，同時認識該實驗的一些注意事項， 避免學(xué)生在做實驗時出現(xiàn)一些 錯誤和傷害事件。 利用

8、表格對實驗中的變量進行 呈現(xiàn)比較，學(xué)生直觀明了的理解這幾種變量的關(guān)系。能在題目中快速識別各種變量。 教學(xué)流程、知識呈現(xiàn)個性化思考酶的催化具有專一性 酶的作用除了具有高效性外，還具有專一性，也就是一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。閱讀教材P6364內(nèi)容，結(jié)合教師給出的材料分析酶的專一性規(guī)律。實驗分析：師：PPT展示實驗（隋堂筆記P24） 實驗材料與用具：雞蛋清、牛胰蛋白酶、牛胰淀粉酶、蒸餾水、試管、小燒杯、小刀、恒溫水浴鍋(溫度可調(diào))、時鐘等。 實驗步驟：a.將蛋清放入小燒杯中加熱使其凝固；b.將凝固蛋白切成等體積小塊，分別放入編號為1、2、3的三支試管中；c.分別向1、2、3號試

9、管加入等量(2 mL)的蒸餾水、牛胰蛋白酶、牛胰淀粉酶；d.將上述三支試管放入37 的恒溫水浴鍋中保持一段時間；e.觀察并記錄實驗結(jié)果。 實驗結(jié)論：牛胰蛋白酶能催化蛋白塊水解，牛胰淀粉酶不能催化蛋白塊水解，酶的作用具有專一性。一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。生：觀看，閱讀，分析實驗理解酶的催化具有專一性的特點。 思考：試驗中的自變量？因變量？無關(guān)變量？原理：鎖匙學(xué)說。 引導(dǎo)學(xué)生觀察和閱讀教材P64“圖4-1 酶的鎖匙學(xué)說示意圖”（理解酶的催化具有專一性的作用原理） 觀察實驗，總結(jié)實驗現(xiàn)象，得出實驗結(jié)果。 利用已學(xué)的相關(guān)變量的知識，找出該實驗的各種相關(guān)變量，培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用的能力

10、。 培養(yǎng)學(xué)生的試圖、辯圖，從圖中發(fā)現(xiàn)有用信息的能力。 教學(xué)流程、知識呈現(xiàn)個性化思考小結(jié)： 底物與酶的反應(yīng)基團皆需有特定的空間構(gòu)象，如果有關(guān)基團的位置改變，則不可能有結(jié)合反應(yīng)發(fā)生。因此，酶對底物就顯專一性，同時也可以解釋為什么酶變性后就不再具有催化作用?！倦S堂鞏固】 同步練P25 活學(xué)活用 酶的催化容易受到外界環(huán)境的影響師：說明這是一個探究性實驗，先介紹探究性實驗。 一般步驟：提出問題做出假設(shè)制定計劃設(shè)計實驗得出結(jié)論表達交流（1）探究溫度對酶活性的影響 【過渡】讓學(xué)生閱讀加酶洗衣粉使用說明（PPT呈現(xiàn)加酶洗衣粉使用說明），引導(dǎo)學(xué)生思考酶的作用條件受到哪些因素的影響。 生：閱讀加酶洗衣粉的使用方法

11、，思考原因，提出假設(shè)：酶活性受到溫度的影響。 師：引導(dǎo)學(xué)生分組討論，參考P65給出證明假設(shè)的實驗方案，分析實驗“溫度對酶活性的影響”。 視頻演示實驗：溫度對酶活性的影響。引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察并 分析實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。 生：學(xué)生通過觀察和分析，得出實驗結(jié)論酶活性受到溫度的影響（高溫使酶失活，低溫使酶暫時性失活）。 利用生活中的時間更能激發(fā)學(xué)生的好奇心，與求知欲。 視頻演示實驗，學(xué)生能直觀明 白實驗過程，掌握實驗現(xiàn)象。 教學(xué)流程、知識呈現(xiàn)個性化思考（2）探究PH值對酶活性的影響 利用“隨堂筆記”P2627的導(dǎo)學(xué)案，來分析溫度和PH對酶活性的影響的實驗。實驗原理 過氧化氫分解反應(yīng)式：2H2O2 2

12、H2OO2 pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成量，可通過比較氧氣泡 大小和數(shù)量的不同，判斷出不同條件下酶的活性。實驗材料：新鮮肝臟提取液(含過氧化氫酶)，3%過氧化氫溶液，緩沖液(pH5.0、pH6.0、pH7.0、pH8.0、pH9.0)等。方法步驟 取5支試管，編號1、2、3、4、5，分別加入10 mL pH 分別為5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的緩沖液。 在1、2、3、4、5號試管中分別加入新鮮肝臟提取液2 mL，攪拌均勻，放置數(shù)分鐘。 分別用鑷子夾起若干同樣大小的濾紙片浸在處理過的新鮮肝臟提取液中數(shù)秒，取出備用。分別向過氧化氫酶濾紙片上滴加_，觀察比較相同時間內(nèi)不同過氧化氫酶

13、濾紙片上產(chǎn)生的氧氣泡的大小和數(shù)量。(4)預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論用pH為7.0的緩沖液處理過的過氧化氫酶濾紙片上產(chǎn)生的氧氣泡_，數(shù)量_；用pH為5.0、6.0或8.0、9.0的緩沖液處理過的過氧化氫酶濾紙片上產(chǎn)生的氧氣泡_，數(shù)量_；說明pH變化會影響酶的活性。師：請學(xué)生根據(jù)P65“小詞典”所給知識，填寫預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論。師生共同得出：PH的變化會影響酶的活性。 利用導(dǎo)學(xué)案，讓學(xué)生通過實驗視頻和教材結(jié)合，自己進行知識 的梳理，加深對實驗知識、實驗 現(xiàn)象、結(jié)果的理解，培養(yǎng)學(xué)生 從教材中攝取所需信息的能力。 教學(xué)流程、知識呈現(xiàn)個性化思考酶的特點總結(jié)：對大多數(shù)化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)的酶來說，過高的溫度和過高或者過低的pH，都會破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，使酶的催化效率明顯降低；低溫也能使酶的催化效率明顯降低，但是酶的分子結(jié)構(gòu)沒有被破壞，在適宜溫度下還可以恢復(fù)。酶的活性除了受溫度和酸堿度的影響外，有機溶劑、重金屬離子、酶的激活劑和抑制劑