講課稿降低化學反應活化能的酶

講課稿降低化學反應活化能的酶第1頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二第2頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二第3頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二我一定要好好地飽餐一頓?。〉?頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二我就要抓住你了！第5頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二第1節(jié)降低化學反應活化能的酶教學目標：認知目標：識記：細胞代謝概念、活化能概念、理解酶在細胞中的作用能力目標（1）通過學生主動參與科學探究的虛擬實驗活動，使學生掌握科學探究的程序和方法，培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力和動手實踐的能力。（2）通過以小組為單位的學習，使學生學會與人交流和合作的能力情感態(tài)度價值觀（1）通過對“影響酶活性的條件”的探究性學習，培養(yǎng)學生崇尚科學的態(tài)度和實事求是的精神。培養(yǎng)學生知難而進、鍥而不舍的頑強的意志品質(zhì)和勇于探索未知世界、勇于創(chuàng)新的精神。第6頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二重點、難點教學重點：酶在細胞代謝中的作用，酶活性的影響條件教學難點：控制變量的科學方法，對照性試驗設計的幾個原則第7頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二問題探討討論：1.1783年斯帕蘭札尼的實驗要解決什么問題？2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？3.怎樣才能證明你的推測？是否只有物理性消化，沒有化學性消化胃內(nèi)的化學物質(zhì)收集胃內(nèi)的化學物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否能將肉塊分解。第8頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二第9頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二細胞代謝是離不開酶的！什么是細胞代謝？細胞代謝為什么離不開酶？問題3酶在細胞代謝中到底發(fā)揮了怎樣的作用？問題1問題2第10頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二細胞代謝：細胞代謝：細胞中每時每刻都進行著的許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝。思考：化學中要想使一個化學反應順利進行，一般怎樣處理（反應條件)？

加熱、催化劑細胞代謝中的又是什么呢？催化劑酶第11頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二一、酶在細胞代謝中的作用：比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗目的：了解過氧化氫酶的作用和意義探究實驗第12頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二百度百科：過氧化氫過氧化氫：危害：又名“雙氧水”，分子式為H2O2，液體，無色無味。能加速人體的衰老進程，與老年癡呆關系密切，且能導致免疫力低下進而導致各種疾病。第13頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗原理：（1）H2O2

可以在過氧化氫酶、Fe3+(無機催化劑)的催化下或者加熱的條件下分解為H2O和O2（2）肝臟細胞中含有過氧化氫酶，可以用新鮮的肝臟研磨液代替過氧化氫酶溶液（3）通過觀察溶液中冒出氣泡的多少，即可判斷過氧化氫分解速率的快慢第14頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解材料用具：第15頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二

1.取4支潔凈試管，編上序號，并且各注入2mL新配的過氧化氫溶液，按序號依次放置在試管架上。

2.將2號試管放在90℃左右的水浴中加熱，觀察氣泡冒出的情況，并與1號試管作比較。

3.向3號試管內(nèi)滴入2滴氯化鐵溶液，向4號試管內(nèi)滴入2滴新鮮肝臟研磨液。輕輕地振蕩兩只試管，使試管內(nèi)的物質(zhì)混合均勻。仔細觀察哪支試管產(chǎn)生的氣泡多。

4.將點燃但無火焰的衛(wèi)生香分別放入3、4號試管內(nèi)液面的上方，觀察哪支衛(wèi)生香燃燒猛烈。方法步驟第16頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二1.過氧化氫有一定的腐蝕性，請盡量避免接觸皮膚。2.滴加試劑時，務必保證試管直立以避免試劑吸附在試管壁上。3.衛(wèi)生香使用完后，要立即熄滅。4.檢測衛(wèi)生香復燃時，要將衛(wèi)生香插入試管內(nèi)接近液面的位置，但要防止衛(wèi)生香熄滅。5.實驗過程中，請務必保持安靜！注意事項

第17頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二步驟試管編號

說明1234

一

H2O2濃度

劑量

二

劑量

結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒結(jié)論2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復燃不復燃變亮復燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應條件自變量因變量無關變量對照實驗對照組實驗組實驗操作：對照實驗：除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗。人為改變的變量隨著自變量的變化而變化的變量。指與自變量同時影響因變量的變化、但與研究目的無關的變量。第18頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二

和1號試管相比，2號試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明什么？

加熱能促進過氧化氫分解

在細胞內(nèi),能通過加熱來提高反應速率嗎?

不能，溫度過高會造成生物的細胞死亡

3號和4號試管未經(jīng)加熱，也有大量的氣泡產(chǎn)生，這說明什么？

Fe3+和過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解,起催化作用

3號和4號試管相比，哪支試管中的反應速率快？這說明什么？

過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高的多與無機催化劑相比，能顯著降低化學反應，催化效率更高。酶活化能第19頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二

分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能反應物產(chǎn)物………………活化能反應進程能量

加熱第20頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二主要特點參與反應，不提供能量降低反應所需的活化能本身的量與化學性質(zhì)不變催化劑在化學反應中的作用反應物產(chǎn)物………………活化能反應進程能量75無催化劑催化29過氧化氫酶54用膠態(tài)鉑催化活化能/kJ.mol-1條件..…………

無機催化劑第21頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二第22頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二二、酶的本質(zhì)酶本質(zhì)的探索：（1）1857年，法國巴斯德通過顯微鏡觀察，提出釀酒中發(fā)酵是由于酵母細胞的存在結(jié)論：沒有活細胞的參與，糖類是不可能變成酒精的第23頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二

(2)德國李比希結(jié)論：發(fā)酵是酵母細胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用（3）德國畢希納結(jié)論：將酵母細胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為釀酶

第24頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二（4）美國薩姆納

1926年，從刀豆種子中提出脲酶結(jié)晶，脲酶是一種蛋白酶

20世紀30年代,相繼提出了多種酶的蛋白結(jié)晶結(jié)論：酶是一類具有催化作用的蛋白質(zhì)第25頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二（5）20世紀80年代切赫、奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用結(jié)論：酶是具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA第26頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二C．改變化學反應的途徑和結(jié)果

D.降低化學反應的活化能更為顯著1.同無機催化劑相比，酶具有更高催化效率的原因是（）不要灰心，再來一次！恭喜你，答對了！再接再厲！不要灰心，再來一次！不要灰心，再來一次！B．能供給反應物能量A．能降低化學反應的活化能注：答題請單擊選項鞏固練習第27頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二C．無機催化劑能讓反應物分子獲得能量而加速反應的進行D．酶能降低反應物分子發(fā)生化學反應的活化能而使反應更容易進行不要灰心，再來一次！恭喜你，答對了！再接再厲！不要灰心，再來一次！不要灰心，再來一次！A．是反應物分子從常態(tài)變?yōu)榛钴S狀態(tài)所需要的能量B．加熱通常能使反應物分子獲得足夠的活化能2、下列關于活化能說法中，錯誤的（）注：答題請單擊選項鞏固練習第28頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二拓展思考1.實驗過程中，為什么使用肝臟研磨液，如果使用塊狀肝臟，實驗結(jié)果有什么不同？第29頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二拓展實驗1.取兩個研缽，用鑷子夾取兩塊切好的等體積的肝臟分別加入兩個研缽。2.將其中一個研缽中的肝臟充分研磨，乙研缽不做處理3.取2支未使用過的試管，各加入等量且適量的

H2O2溶液。4.同時將2支試管中的溶液分別加入兩個研缽中。5.比較研缽中產(chǎn)生氣泡速率的快慢。第30頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二拓展思考2.實驗過程中，為什么必須用新鮮的肝臟，如果用火焰灼燒過的肝臟做實驗，結(jié)果有什么不同？請利用剩下的實驗器材完成探究第31頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二小結(jié)

1.細胞代謝的概念：細胞中每時每刻進行著的許多化學反應

2.細胞代謝離不開酶的原因：酶才能讓細胞代謝在溫和條件下快速進行

3.酶在細胞代謝中到底發(fā)揮了怎樣的作用？顯著降低化學反應的活化能，加快反應的速率

4.活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。第32頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二酶來源功能化學本質(zhì)多數(shù)是蛋白質(zhì)類化合物，少數(shù)是RNA。活細胞產(chǎn)生的催化作用酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物酶的本質(zhì)第33頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二

1、酶具有高效性酶的催化效率是無機催化劑的107－1013

倍三、酶的特性第34頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二結(jié)論：酶能催化生物化學反應，催化效率比無機催化劑高得多。研究發(fā)現(xiàn)，酶的催化效率是無機催化劑催化效率的107~1013倍。因此，。酶具有高效性表在20℃測得的過氧化氫分解的活化能條件活化能/kJ·mol-1沒有催化劑催化

用Fe3+催化

用過氧化氫酶催化75

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29加熱：提高分子的能量Fe3+：降低化學反應的活化能酶：更顯著地降低化學反應的活化能第35頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二每一種酶只能催化

化學反應。細胞代謝能夠有條不紊地進行，與酶的

是分不開的。

2.酶具有專一性一種或一類

專一性鎖和鑰匙學說第36頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二3、酶的其他特性？蛋白酶，淀粉酶，蔗糖酶，肽酶，麥芽糖酶……由這些酶的名字你能想到什么嗎？設計一個實驗來驗證一下你的推測提出問題做出假設設計實驗進行實驗分析結(jié)果、得出結(jié)論。第37頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用

原理：淀粉和蔗糖都是非還原性糖，淀粉在酶的催化作用下能水解為麥芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解為葡萄糖和果糖。麥芽糖、葡萄糖、果糖均屬還原性糖。還原性糖能夠與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應，生成磚紅色的沉淀。第38頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二淀粉溶液蔗糖溶液實驗步驟一二三實驗現(xiàn)象結(jié)論加入淀粉酶2滴，振蕩，試管下半部浸入60℃左右的熱水中，反應5min2號試管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林試劑振蕩約60℃水浴2min1號試管中加入2mL淀粉溶液白色無變化棕色磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用第39頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二從上面進行的實驗我們看出進行實驗需要一定的條件，比如唾液淀粉酶37℃左右最好。能不能設計一個實驗，來證明溫度會影響酶的活性？酶活性：酶對化學反應的催化效率。請你來探究第40頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二1號試管淀粉溶液實驗步驟一二三四實驗現(xiàn)象結(jié)論2號試管3號試管加入淀粉酶2滴，振蕩試管各加入2mL淀粉溶液藍色保持0℃冰水中反應約5min水浴37℃5min水浴100℃，反應約5min各加入兩滴碘液振蕩藍色只有在一定溫度下酶的催化效率最好不變藍探究溫度對唾液淀粉酶活性的影響自變量因變量第41頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二在最適溫度的兩側(cè)，反應速率都比較較高的溫度容易使酶的遭到破壞而失去。每種酶都有自己的低活性最適溫度空間結(jié)構最適溫度時，酶的活性最高；第42頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二1號試管過氧化氫溶液實驗步驟一二三實驗現(xiàn)象結(jié)論2號試管3號試管試管各加入2mL過氧化氫溶液無明顯變化蒸餾水1mL5%NaOH溶液1mL5%HCL溶液1mL各加入幾滴過氧化氫酶溶液，2—3min后將點燃的衛(wèi)生香分別放入試管中只有在適合的pH下酶的催化效率最好復燃無明顯變化探究pH對過氧化氫酶活性的影響自變量因變量第43頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二過氧化氫酶在最適合的pH下，酶的活性

最高空間結(jié)構在過酸過堿的條件下，都會使酶的遭到破壞而失去?；钚猿^最適pH時，隨著pH的繼續(xù)升高，酶的活性逐漸下降。第44頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二高溫、低溫、過酸和過堿對酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？不同，過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構遭到破壞，使酶永久失活；低溫使酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復。第45頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二★影響酶促反應速率的因素：1、溫度3、酶的濃度：反應速率隨酶濃度的升高而加快。4、底物濃度：在一定濃度范圍內(nèi)，反應速率隨底物濃度的升高而加快，但達到一定濃度，反應速率不再變化酶促反應速率酶的濃度酶促反應速率底物濃度酶量一定2、pH第46頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二酶的特性：具有高效性具有專一性作用條件