酶的特性-教案設(shè)計

課題：酶的特性〖課標(biāo)與教材分析〗“酶的特性”是人教版高中《生物》（必修1分子與細(xì)胞）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)活化能的酶二”的內(nèi)容。本節(jié)課在高中生物中起著承上啟下的作用，它以必修1中的“蛋白質(zhì)的功能”等知識為基礎(chǔ)，為以后學(xué)習(xí)必修1中的“細(xì)胞呼吸”、“光合作用”、必修2中的“基因的本質(zhì)”、“基因的表達(dá)”、必修3中的“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性”以及選修部分等相關(guān)內(nèi)容打下基礎(chǔ)。本節(jié)基本知識相對比較簡單，但其潛在的知識和能力要求比較高。對照實(shí)驗規(guī)范、變量分析能力和生物學(xué)研究思想的領(lǐng)悟是本節(jié)關(guān)鍵。這些都是新課程中探究性學(xué)習(xí)必須具備的素質(zhì)。教師利用教材資源，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗?zāi)芰Φ挠?xùn)練非常必要。〖學(xué)情分析〗本節(jié)課授課對象為高一年級學(xué)生，對細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)了解較少，但經(jīng)過前階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生已具備了“催化劑”“新陳代謝”“科學(xué)探究的一般程序”“對照實(shí)驗的設(shè)計與操作方法、自變量和無關(guān)變量的分析與控制方法”等基礎(chǔ)知識。然而，有關(guān)影響酶條件的實(shí)驗方案設(shè)計，對學(xué)生而言，要求較高，仍存在相當(dāng)大的困難，為此采取議論加引導(dǎo)的教學(xué)設(shè)計思路來突破這一難點(diǎn)?！冀虒W(xué)設(shè)計〗一、教學(xué)目標(biāo)1、知識目標(biāo)舉例說明酶的特性。2、能力目標(biāo)進(jìn)行相關(guān)探究實(shí)驗設(shè)計，學(xué)會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，及設(shè)計對照組和重復(fù)實(shí)驗。3、情感、態(tài)度、價值觀通過實(shí)驗探究影響酶活性的條件，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新精神及團(tuán)隊精神。二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)1/91、重點(diǎn)：酶的特性2、難點(diǎn)：探究“影響酶活性的條件”的實(shí)驗設(shè)計。三、教學(xué)策略及方法老師講授；學(xué)生探究；小組討論及師生討論。四、教學(xué)用品多媒體教室、一袋加酶洗衣粉五、教學(xué)過程創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入新課。觀看1min的視頻“福緣地生物酶洗滌劑宣傳沙畫”，導(dǎo)入新課，酶是什么，有什么特性？學(xué)生活動1：生活中哪些地方用到酶？學(xué)生暢所欲言，人人參與。圖片演示：如加酶洗衣粉、多酶片、生物酶牙膏等。學(xué)生活動2：5分鐘預(yù)習(xí)課文并思考（1）我們在使用加酶洗衣粉時，用哪種水（如涼水、溫水、沸水）浸泡好呢？（2）高燒時為什么人往往沒有胃口？多媒體演示：課堂評價（競答）科學(xué)家不斷探索，不斷實(shí)驗，共同努力終于揭開酶的“面紗”。請給酶下一個較完整的定義。學(xué)生分組競答。教師活動：指定小組回答，教師評價學(xué)生從來源、功能、本質(zhì)等方面給酶下了一個較完整的定義，表述很準(zhǔn)確，小組加10分。學(xué)生活動3：快速齊讀，圈點(diǎn)畫批。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生（來源）的一類具有催化作用（功能）的有機(jī)物，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA（本質(zhì)）。酶的催化功能與無機(jī)催化劑有什么不同呢？舉例說明（一）、酶具有高效性資料1：在研究酶性質(zhì)的過程中，科學(xué)家通過整理大量的實(shí)驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的107-1013倍。分析資料得出酶具有高效性?；仡欉^氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗。放小視頻，通過比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率，學(xué)生得出酶具有高效性。怎樣設(shè)計實(shí)驗證明酶的高效性？

（學(xué)生思考，老師提示：控制變量，其他條件均相同，只有催化劑的種類不同）有沒有更簡單的方法呢？學(xué)生討論，有學(xué)生提出稀釋。教師表揚(yáng)鼓勵。項目試管12變量3%的H2O2溶液2ml2ml無關(guān)變量催化劑FeCl3肝臟研磨液自變量H2O2分解速度（氣泡多少）較多很多因變量點(diǎn)燃的衛(wèi)生香檢測心舌發(fā)亮自燃結(jié)論酶具有高效性酶的效率如此高效，酶是萬能的嗎?吃雞腿容易塞牙縫，我們的口腔有唾液淀粉酶，但是塞牙縫的肉絲幾小時后還沒被消化？（二）、酶具有專一性資料2： 酸既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。脲酶只能催化尿素分解，對其他化學(xué)反應(yīng)不起作用。分析資料得出酶具有專一性淀粉酶能催化淀粉分解為麥芽糖和葡萄糖，淀粉酶能不能催化蔗糖的分解呢？（蔗糖在酶作用下可水解為葡萄糖和果糖。已知麥芽糖、葡萄糖及果糖均為還原糖，能夠與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀）（設(shè)計實(shí)驗驗證：控制自變量，以及設(shè)置對照組。）放小視頻，學(xué)生觀察現(xiàn)象，分析結(jié)果，得出結(jié)論：一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)即酶具有專一性。實(shí)驗原理淀粉溶液（1號試管）蔗糖溶液（2號試管）淀粉酶使淀粉水解成還原糖，還原糖與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀淀粉酶不能水解蔗糖，與斐林試劑不反應(yīng)實(shí)驗步驟1試管1加入2mL淀粉溶液試管2加入2mL蔗糖溶液2加入淀粉酶2滴，震蕩，60℃水浴反應(yīng)6min3加入斐林試劑，震蕩，水浴加熱至沸騰實(shí)驗現(xiàn)象藍(lán)色一棕色一磚紅色沉淀無變化結(jié)論酶具有專一性教師活動：引導(dǎo)學(xué)生思考——細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)多種多樣，而酶的專一性決定了一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，那么生物體內(nèi)是不是應(yīng)該含有多種多樣的酶呢？多媒體演示：課堂檢測（分組競答）：TOC\o"1-5"\h\z.蛋白酶溶液被稀釋10倍后催化效率與稀釋前相當(dāng)，這一事實(shí)說明了酶的（ ）A.高效性 B.專一性 C.多樣性 D.穩(wěn)定性.蛋白酶使蛋白質(zhì)水解為多肽，但不能使多肽水解為氨基酸，這一事實(shí)說明了酶的（ ）A.高效性 B.專一性 C.多樣性 D.穩(wěn)定性.下列能水解脂肪酶的酶是（ ）A.脂肪酶 B.淀粉酶 C.蛋白酶 D.肽酶.在不損傷植物細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，下列哪種物質(zhì)適于去除細(xì)胞壁（）A.蛋白酶 B.纖維素酶 C.鹽酸 D.淀粉酶.活細(xì)胞內(nèi)唾液淀粉酶的合成場所是（ ）A.細(xì)胞核 B.線粒體 C.核糖體 D.高爾基體由小組競答，答對就給該小組加分，小組成員為一個團(tuán)隊，小組成員商量好后派一名代表表達(dá)。采用小組評分制的方法，指導(dǎo)學(xué)生自己看，小組成員主動交流達(dá)成共識；鼓勵各小組大膽說，創(chuàng)造條件讓學(xué)生上講臺講，最好的學(xué)習(xí)效果是通過教學(xué)獲得的。在課堂上，小組內(nèi)同學(xué)主動參與、樂于探究，小組成員之間能充分地交流與合作，各小組之間充分地展開競爭。老師對學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)效果給以及時反饋，鼓勵成功，及時批評、幫助和矯正錯誤，加強(qiáng)有效性教學(xué)，開展探究式教學(xué)。（三）酶的作用條件溫和創(chuàng)設(shè)情境：師（展示一袋加酶洗衣粉）指定學(xué)生閱讀洗衣粉袋上的使用說明。強(qiáng)調(diào)：為什么這種洗衣粉要在60℃以下的溫水中使用呢？結(jié)合教材p83-84葉探究欄目的文字材料，學(xué)生自主探究影響酶活性的條件。資料3：閱讀課本P85頁三段小字內(nèi)容分析資料得出酶作用條件溫和學(xué)生活動1:提出問題作出假設(shè)并選擇要探究的問題。（溫度和pH會影響酶活性。）學(xué)生活動2:以小組為單位，設(shè)計可行的實(shí)驗方案。確定自變量和因變量及檢測方法。并預(yù)測實(shí)驗結(jié)果。每組指定一名同學(xué)表達(dá)并交流，選出代表性、科學(xué)性設(shè)計方案。如探究溫度對對酶活性的影響有4種代表性方案：方案1：①取3支潔凈的試管，編號1、2、3,并且分別注入2mL可溶性淀粉溶液。②在3支試管中各注入1mL的淀粉酶，搖勻后，維持5min。③將3支試管分別放入60℃熱水（1）、沸水（2）、和冰水（3）中維持各自的溫度5min。④在3支試管中各滴入1滴碘液，然后搖勻。⑤預(yù)期實(shí)驗結(jié)果：1管不變藍(lán)，2管變藍(lán)，3管變淺藍(lán)。方案2：①取3支潔凈的試管，編號1、2、3,并且分別注入2mL可溶性淀粉溶液。②將3支試管分別放入60℃熱水（1）、沸水（2）、和冰水（3）中維持各自的溫度5min。③在3支試管中各注入1mL的淀粉酶，搖勻后，維持5min。④在3支試管中各滴入1滴碘液，然后搖勻。⑤預(yù)期實(shí)驗結(jié)果：1管不變藍(lán)，2管變藍(lán)，3管變淺藍(lán)。方案3：①取3支潔凈的試管，編號1、2、3,并且分別注入2mL可溶性淀粉溶液。②另取3支潔凈的試管，編號A、B、C，在3支試管中各注入1mL的淀粉酶。③將1和A，2和B，3和C分別放入60℃熱水、沸水、和冰水中維持各自的溫度5min。④將1和A，2和B，3和C混合搖勻后維持各自的溫度5min。⑤在3支試管中各滴入1滴碘液，然后搖勻。⑥預(yù)期實(shí)驗結(jié)果：1管不變藍(lán)，2管變藍(lán)，3管變淺藍(lán)。方案4：①取3支潔凈的試管，編號1、2、3,并且分別注入2mL可溶性淀粉溶液。②另取3支潔凈的試管，編號A、B、C，在3支試管中各注入1mL的淀粉酶。③將1和A，2和B，3和C分別放入60℃熱水、沸水、和冰水中維持各自的溫度5min。④將1和A，2和B，3和C混合搖勻后維持各自的溫度5min。⑤在3支試管中各加入2mL斐林試劑，然后搖勻，水浴加熱5min。⑥預(yù)期實(shí)驗結(jié)果：1管變磚紅色，2管不變磚紅色，3管變磚紅色淺。學(xué)生活動3：學(xué)生選擇材料用具，根據(jù)設(shè)計的實(shí)驗方案，分組探究溫度和pH值對酶活性的影響，進(jìn)行實(shí)驗。（條件允許時做）學(xué)生討論、實(shí)驗、交流，達(dá)成共識。老師活動：多媒體演示方案4并評價方案4既控制了溫度對酶的影響（如果在加入淀粉酶后再控制溫度，那么，一旦淀粉酶加入，其中的淀粉酶馬上催化淀粉水解，就觀察不到溫度對酶活性影響的正確實(shí)驗結(jié)果）又可以檢測淀粉有沒有分解，而碘液檢測的是淀粉是否被徹底分解，具科學(xué)性，嚴(yán)謹(jǐn)性。師生共同參與活動：1、探究pH對酶活性的影響方案的設(shè)計（針對教材P84建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響）為什么不用淀粉酶探究pH對酶活性的影響？可以用淀粉酶探究pH對酶活性的影響嗎？已知：在有堿性條件下，碘液檢測淀粉不符合預(yù)期設(shè)想。假設(shè)一：淀粉被分解了？怎么驗證？滴加鹽酸，中和后顯藍(lán)色。否定假設(shè)。假設(shè)二：I2被堿性條件下被破壞？求助教師。讓學(xué)生課后查找資料。I2+NaOH=NaI+NaIO+H2O方法總結(jié)：在探究pH值對淀粉酶的活性影響時不宜用碘液作鑒定指示劑，或不宜用淀粉酶探究pH值對酶的活性影響。項目試管123淀粉酶溶液1mL1mL1mL蒸餾水1mL//NaOH/1mL/HCl//1mL淀粉溶液2mL2mL2mL斐林試劑2滴2滴2滴結(jié)果現(xiàn)象磚紅色沉淀無無2、酶的活性受溫度影響的示意圖曲線和酶的活性受pH值影響的示意圖曲線同為鐘型。V/mmolsi0最適溫度t/°c稱的活性受溫度影響示

意圖V/minors10酶的活性?美pH影響示意

圖注意“三點(diǎn)兩段”，“三點(diǎn)”即低溫或過酸時（設(shè)為A點(diǎn)）、適宜溫度或pH時（設(shè)為B點(diǎn)）、高溫或過堿時（設(shè)為C點(diǎn)）；“兩段”即A?B段和B?C段。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)方法規(guī)律：對曲線題要搞清橫軸、縱軸、起點(diǎn)、落點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交叉點(diǎn)等，如此在潛移默化中培養(yǎng)一種良好的思維方式，對真正掌握知識大有裨益，是提高學(xué)習(xí)效率的有效途徑。注意高溫、過酸、過堿使酶發(fā)生不可逆失活，低溫抑制酶的活性，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)。多媒體演示：課堂檢測（分組競答）：1、某生物學(xué)興趣小組進(jìn)行了“加酶洗衣粉最適溫度的測定”實(shí)驗。下表是他們記錄的不同溫度除去不同污漬所需時間對照表，請依據(jù)表中數(shù)據(jù)作答。水溫/℃冷水20304050607080植物油4839302017111220藍(lán)墨水93868072686781105奶漬48432812641217（1）要達(dá)到最佳洗滌效果，使用加酶洗衣粉的最適宜溫度范圍是。（2）在適宜溫度范圍內(nèi)，加酶洗衣粉對衣物上的的洗滌效果最佳，對的洗滌效果最差，其原因是。（3）羊毛、蠶絲等織物（填“能”或“不能”）用加酶洗衣粉洗滌，因為。2.為探索“酸堿度對酶活性的影響”，某同學(xué)進(jìn)行如下的實(shí)驗。.實(shí)驗?zāi)康模禾剿魉釅A度對酶活性的影響.實(shí)驗原理：（略）三.實(shí)驗材料：