【公開課】降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶+第1課時+課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

第5章細胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1課時

【學(xué)習(xí)目標】1.通過有關(guān)探究實驗及flash動畫，說明酶在細胞代謝中的作用。2.通過閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料，說明酶的本質(zhì)；認同科學(xué)是在不斷的探索和爭論中前進的。3.進行有關(guān)的實驗和探究，學(xué)會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，以及設(shè)置對照組和重復(fù)實驗。

【教學(xué)重難點】1.教學(xué)重點：酶的作用、本質(zhì)。2.教學(xué)難點：（1）酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理。（2）控制變量的科學(xué)方法。1、細胞代謝是生命活動的基礎(chǔ)，但代謝過程中也會產(chǎn)生對細胞有害的物質(zhì)，如過氧化氫。2、體內(nèi)過氧化氫過多會導(dǎo)致皮膚發(fā)黃，毛發(fā)（包括頭發(fā)）變白，會加速人體衰老。3、細胞中的有一種物質(zhì)能將過氧化氫及時分解成水和氧氣。這種物質(zhì)是過氧化氫酶，它在肝臟里含量較多。資料：

一、酶在細胞代謝中的作用（一）設(shè)計實驗[藥品名稱]過氧化氫溶液[性狀]本品為無色澄清液體，無臭或有類似臭氣的臭氣[用法和用量]清潔傷口3%[貯藏]遮光、密閉（10℃~30℃）保存[有效期]18個月……1、過氧化氫在體外能分解嗎？需要什么條件？2、過氧化氫在體內(nèi)和在外界分解情況一樣嗎？思考針對上述資料，你能提出哪些有價值的問題？（1）影響過氧化氫分解的條件有哪些？（2）過氧化氫在不同條件下的分解速率是否相同？提出問題：作出假設(shè)：探究過氧化氫在不同條件下的分解速率是否相同

設(shè)計實驗：過氧化氫在不同條件下的分解速率是不同的。1.本實驗需要哪些催化劑？來源于什么？2.本實驗還需要哪些材料用具？3.本實驗要觀察的實驗現(xiàn)象是什么？4.材料用具均已選好，下一步應(yīng)怎樣進行實驗操作？5.預(yù)期實驗結(jié)果。6.怎樣統(tǒng)計實驗結(jié)果？思考實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解速率實驗方案1.取4支潔凈的試管分別編上序號1、2、3、4，向4支試管內(nèi)分別加入2毫升過氧化氫溶液。2.1號試管不做任何處理，2號試管放在90℃左右的水浴中加熱，仔細觀察哪支試管產(chǎn)生的氣泡多。3.向3號試管內(nèi)滴入2滴三氯化鐵溶液，向4號試管內(nèi)滴入2滴肝臟研磨液，仔細觀察哪支試管產(chǎn)生的氣泡多。4.2～3分鐘后，將點燃的衛(wèi)生香分別放入3號和4號試管內(nèi)液面的上方，觀察哪支試管中的衛(wèi)生香燃燒猛烈。觀看：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)論比較過氧化氫在不同條件下的分解2mL2mL2mL2mL3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴清水2滴清水2滴清水2滴清水不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應(yīng)條件自變量因變量無關(guān)變量y=k·x變量對照組1實驗組對照實驗思考：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號試管釋放出的氣泡多。說明加熱能促進過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率2.在細胞內(nèi)，能通過加熱提高反應(yīng)速率嗎?不能3.3號和4號試管未加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么？4.請比較圖中3、4兩支試管,哪支試管中的反應(yīng)速率快?這說明什么？說明FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫的分解。4號試管的反應(yīng)快。說明過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高的多，且在常溫常壓下就可以進行。1、把肝臟制成研磨液的目的：2、質(zhì)量分數(shù)為20%的肝臟研磨液必須是新鮮的：3、體積分數(shù)為3%的H2O2溶液必須是新配制的:4、實驗設(shè)計要遵循的原則：注意事項：防止空氣中的微生物分解肝臟研磨液中的酶。防止空氣中的微生物釋放出酶來將H2O2分解。有利于過氧化氫酶的釋放。單一變量原則、對照原則。1、科學(xué)探究的過程：歸納：自變量（人為改變的）無關(guān)變量（除自變量外的其他因素）因變量（隨自變量變化的）

（1）控制變量2、科學(xué)實驗基礎(chǔ)知識（實驗中可以變化的因素）①對照原則：②單一變量原則：（2）實驗設(shè)計原則:在對照實驗的自變量和無關(guān)變量中，只有自變量發(fā)生變化，而無關(guān)變量都應(yīng)保持相同。

設(shè)計對照實驗時：一般既要設(shè)置對照組（未作處理的），又要設(shè)置實驗組（作了處理的）。

思考：1.對比1號和2號兩只試管，加熱為什么能加速過氧化氫的分解？2.3號和4號試管，為什么反應(yīng)速度也加快了呢?3.為什么4號試管的反應(yīng)速率更快？（二）酶的作用原理觀看：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。加熱：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能同無機催化劑相比，酶能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因而催化效率更高。2.各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：1.活化能：活化能酶并未供給過氧化氫能量，只是降低了過氧化氫分解反應(yīng)的活化能。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。為什么在酶的催化作用下,過氧化氫的分解速度加快了呢？酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的圖解糖類酒精+CO2？關(guān)于酶本質(zhì)的探索（閱讀課本81-82頁）1.對這一問題的爭論有哪些觀點？代表人物分別是誰？2.他們爭論的焦點是什么，出現(xiàn)爭論的原因是什么？3.是哪位科學(xué)家通過怎樣的實驗結(jié)束了這場爭論？得到了什么結(jié)論？4.是誰最先鑒定出酶的化學(xué)本質(zhì)？為什么在他之前很難鑒定？二、酶的本質(zhì)巴斯德發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)發(fā)酵與活細胞有關(guān)，發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中某些物質(zhì)起作用引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用畢希納酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣薩姆納