降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

第5章第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1課時酶的作用和本質(zhì)教學(xué)設(shè)計一、 設(shè)計思路：指導(dǎo)思想新課程教學(xué)改革的核心理念是為了每一個學(xué)生的發(fā)展，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和經(jīng)驗，讓學(xué)生形成積極主動的學(xué)習(xí)態(tài)度，倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。教師改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念，樹立“一切為了學(xué)生的發(fā)展，高度尊重學(xué)生，全面依靠學(xué)生”的生本教育理念，落實以生為本、以學(xué)定教、少教多學(xué)，以學(xué)評教，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體作用逐步轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)模式，要求課堂上能做好“三講三不講”,即講重點、講難點、講易錯點，學(xué)生已經(jīng)學(xué)會了的不講，學(xué)生通過自己學(xué)習(xí)能夠?qū)W會的不講，講了也不會的不講。改變學(xué)生傳統(tǒng)的接受式學(xué)習(xí)方式，積極推行小組合作學(xué)習(xí)，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，讓自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)成為學(xué)生的主要學(xué)習(xí)方式。設(shè)計特色本節(jié)課充分體現(xiàn)了以生為本，一切為了學(xué)生發(fā)展的教學(xué)理念。本節(jié)課在學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生進行有關(guān)的實驗和合作探究，增強參與性，培養(yǎng)合作精神，并學(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；讓學(xué)生在相關(guān)的問題討論中，展示運用語言表達(dá)的能力；通過圖表、動畫、游戲、聯(lián)系生活實際等形式，充分理解酶作用的機理，突破難點，突出重點，并讓學(xué)生感受學(xué)習(xí)的快樂和分享的喜悅。二、 教學(xué)分析教材分析“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”是在學(xué)習(xí)了有關(guān)細(xì)胞學(xué)知識的基礎(chǔ)上來學(xué)習(xí)的，酶是生物體進行新陳代謝不可缺少的條件，為后面學(xué)習(xí)ATP、光合作用和呼吸作用等作了鋪墊。本節(jié)通過對酶的學(xué)習(xí)，充分讓學(xué)生理解了酶的作用效果，并通過實驗對比，說明了各個實驗變量的特點與作用，教師利用課本資源，加強學(xué)生實驗?zāi)芰Φ挠?xùn)練非常必要。學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)掌握了化學(xué)中的雙氧水的分解反應(yīng)和有關(guān)無機催化劑的知識，可以用來進行有關(guān)實驗和生物催化劑酶的教學(xué)，將化學(xué)知識與生物學(xué)教學(xué)進行滲透。學(xué)生在平時的生活學(xué)習(xí)中已經(jīng)接觸到了用雙氧水消毒等事實，迫切地想了解進一步的知識，想用專業(yè)的科學(xué)的知識來解決有關(guān)問題，可以此為切入點充分激發(fā)學(xué)生的求知欲，能取得較好的效果。三、 教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)生命觀念：明確細(xì)胞代謝、活化能、自變量、因變量、無關(guān)變量等概念科學(xué)思維：通過圖表比較、動畫演示、動手游戲，以及教材上形象，直觀的圖解和文學(xué)說明，讓學(xué)生明確催化劑可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能?？茖W(xué)探究：通過合作探究“比較過氧化氫酶在不同條件下的分解”實驗，學(xué)會如何控制自變量，觀察和分析因變量以及設(shè)置對照組和實驗組。社會責(zé)任：1、通過小組間的討論、合作與交流，培養(yǎng)學(xué)生的合作互助精神。2、通過圖表、動畫、游戲等形式，并感受學(xué)習(xí)的快樂和分享的喜悅。四、 教學(xué)重點與難點教學(xué)重點：酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理教學(xué)難點：控制變量的科學(xué)方法；酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理五、 教學(xué)策略和手段1?教學(xué)方法：學(xué)案式導(dǎo)學(xué)法，實驗探究法、小組討論法、講授法、比較法分析歸納法、游戲法等學(xué)習(xí)方法：自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、實驗探究、分組討論、動手游戲六、 課前準(zhǔn)備1?實驗材料用具的準(zhǔn)備、課件制作。2?課前發(fā)給學(xué)生導(dǎo)學(xué)案，布置學(xué)生通讀教材P76-80，勾出重點、難點、疑點，完成知識梳理。3、 教師課前檢查批改導(dǎo)學(xué)案，根據(jù)學(xué)生提出的疑難問題修改課件。七、 教學(xué)過程教學(xué)步驟教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖新課導(dǎo)入實驗展示：淀粉遇碘液變藍(lán)，滴加淀粉酶藍(lán)色消失（教師配合學(xué)生完成此實驗）。提出問題：什么是酶？酶的作用是什么？酶的本質(zhì)是什么？溫習(xí)已學(xué)過的知識并提出新的質(zhì)疑。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)酶的興趣。1.細(xì)胞代謝課件展示：舌尖上的中國問題：人為什么要吃飯？引出：細(xì)胞代謝的概念各抒己見人為什么要吃飯，了解細(xì)胞代謝的重要性。引起共鳴，激發(fā)興趣。二、酶在細(xì)胞代謝中的作用課件展示生活小常識：用醫(yī)用雙氧水給小孩傷口消毒，傷口處產(chǎn)生了氣泡。（講述）雙氧水即過氧化氫，能分解產(chǎn)生水和氧氣。細(xì)胞代謝過程中也會產(chǎn)生過氧化氫，過氧化氫具有很強的氧化性，聯(lián)系生活實際加深對細(xì)胞代謝的理解和記憶加深學(xué)生對

對細(xì)胞有傷害，幸而細(xì)胞中含有一種物質(zhì)，能將過氧化氫及時分解，變成氧和水，這種物質(zhì)就是過氧化氫酶。（過渡）過氧化氫酶的作用和意義如何呢？我們通過實驗來探究一下。酶進一步探索的渴望。聯(lián)系生活，引出學(xué)生實驗探究。課堂合作探究與展示點評：學(xué)生活動一探究與實踐比較過氧化氫在不同條件下的分解（1） 分組實驗并記錄現(xiàn)象（2） 分析實驗中的相關(guān)變量,控制變量的科學(xué)方法，總結(jié)實驗設(shè)計的基本方法。課件展示：實驗原理、實驗?zāi)康?、實驗材料引?dǎo)學(xué)生閱讀教材“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗方法步驟，完成實驗和導(dǎo)學(xué)案。教師巡回指導(dǎo)學(xué)生分組實驗，并記錄現(xiàn)象導(dǎo)學(xué)案展示的表格內(nèi)容，小組代表報告實驗現(xiàn)象，并填寫在表格中根據(jù)教材和導(dǎo)學(xué)案的相關(guān)步驟學(xué)生分組實驗把實驗現(xiàn)象記錄在導(dǎo)學(xué)案的表格中小組代表報告實驗現(xiàn)象，小組間相互評價閱讀課文相關(guān)內(nèi)容，理解自變量、因變量、無關(guān)變量、對照實驗等概念，分析實驗中的相關(guān)變量，填寫導(dǎo)學(xué)案并投影展進一步熟悉實驗方法步驟增強學(xué)生的參與性。培養(yǎng)小組合作與交流能力。實驗過程用表格的形式表達(dá)出來，條理清晰。學(xué)生通過實驗來認(rèn)識酶的作用。培養(yǎng)學(xué)生閱讀、理解的能力。方法步驟試管編號1234h2o2溶液2mL2mL2mL2mL實驗條件常溫水浴加熱Fee.H2O2酶實驗現(xiàn)象氣泡產(chǎn)生點燃的衛(wèi)生香根據(jù)實驗現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生小組討論：酶和無機的催化劑相比有什么特殊之處？2號管現(xiàn)象與1號管不同，說明了什么？3號和4號管并未加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，說明什么？4號比3號氣泡更多，說明什么？體現(xiàn)了酶的什么特點？對學(xué)生實驗結(jié)果及導(dǎo)學(xué)案的展示進行評價。（過渡）教師錯誤演示實驗，由糾錯，引導(dǎo)學(xué)生對控制變量和設(shè)計對照實驗的學(xué)習(xí)。指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P78控制變量和設(shè)計對照實驗的相關(guān)內(nèi)容，分析實驗中的相關(guān)變量，并完成導(dǎo)學(xué)案。教師結(jié)合實驗表格內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生分析歸納自變量、因變量、無關(guān)變量的概念，及控制變量的方法。提醒學(xué)生在以后的相關(guān)實驗中要注意設(shè)計的三大原則：等量原則、單一變量原則、設(shè)置對照原則。條件活化能/kJ?mol-條件活化能/kJ?mol-沒有催化劑催化75用膠態(tài)鉑催化54用過氧化氫酶催化29資料二：在20°C測得的H2O2分解的活化能/示O學(xué)生閱讀教材，結(jié)合實驗理解活化能的概念。小組討論并得出結(jié)論：催化劑降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能，而酶降低活化能的作用比無機催化劑更顯著?；罨艿母拍钍潜竟?jié)課另一難點，所以教師講述使學(xué)生能夠更容易掌握教材中的''酶降低活化能”這一難點。通過圖表的分析，鍛煉了學(xué)生轉(zhuǎn)換圖表信息的能力。(過渡)通過剛才的實驗，我們已經(jīng)知道了加熱、無機催化劑、過氧化氫酶都可以較快過氧化氫的分解，且酶的催化效率比無機催化劑更高，為什么呢？課件展示：資料1：(1)工業(yè)上將N2加H2還原成NH3,必須在3500C、500大氣壓的高溫、高壓下并以Fe2+做催化劑時才能完成；(2)固氮酶作用下，固氮菌只需在常溫常壓下，就能將N2催化還原成NH3。由此引出活化能的概念：分子從常態(tài)變?yōu)橐装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需的能量。根據(jù)表中數(shù)據(jù)小組討論：上面實驗中的各條件使反應(yīng)加快的學(xué)生活動二模型構(gòu)建：酶的作用機理：本質(zhì)是什么？得出什么結(jié)論？模型構(gòu)建：請同學(xué)閱讀教材P78,根據(jù)你的理解建構(gòu)模型解釋高溫、Fe3+、過氧化氫酶的作用機理。教師指導(dǎo)學(xué)生完成模型構(gòu)建并展示教師對學(xué)生展示的模型給與評價小結(jié)：正是因為酶的催化作用，才使得細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)能在溫和條件下快速進行。用手中有的材料構(gòu)建模型，或聯(lián)系生活實際能夠說明機理的生活現(xiàn)象形象生動地再現(xiàn)本節(jié)課的難點，讓學(xué)生進一步理解、應(yīng)用該知識點，并且訓(xùn)練了學(xué)生的語言表達(dá)能力，動手操作能力。三、酶的本質(zhì)教師提問：1.酶是如何被發(fā)現(xiàn)？閱讀教材相關(guān)增強學(xué)生的2.酶的本質(zhì)是什么？內(nèi)容，跟著科閱讀和歸納學(xué)生活動三教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P79思考討論：關(guān)于酶本質(zhì)的探討。學(xué)家的足跡探索酶的本質(zhì)并體會科學(xué)家堅持不懈，用于探索的求真精總結(jié)能力。領(lǐng)悟每項科學(xué)研究成果的來之不易。角色扮演：神。利用生物學(xué)如果你是薩課件展示：給你一份脲酶的結(jié)晶，你能設(shè)計實驗檢測它是不思考談?wù)摬⒇ＶR解決實姆納是蛋白質(zhì)嗎？成設(shè)計際問題四、酶的應(yīng)用課件展示：圖片聯(lián)系生活實引導(dǎo)學(xué)生用食品：果汁、奶酪際，思考生活生物學(xué)知識衛(wèi)生：加酶洗衣粉，生物酶牙膏中還有哪些方解決實際問醫(yī)療：多酶片、新冠肺炎核酸檢測試劑盒面用到了酶題。課堂小結(jié)運用思維導(dǎo)圖構(gòu)建課堂小結(jié)學(xué)習(xí)思維導(dǎo)圖的構(gòu)建方法對學(xué)生邏輯思維培養(yǎng)學(xué)生，能夠?qū)⑺槠闹R系統(tǒng)化。八、板書設(shè)計第五章第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶廠作用參與>細(xì)胞代謝一 催化作用一降低^活化能酶本質(zhì)探索歷程 >蛋白質(zhì)，少數(shù)RNAj [z<定義產(chǎn)生〉活細(xì)胞作用>催化作用本質(zhì)>有機物

九、鞏固練習(xí)同無機催化劑相比，酶具有更高的催化效率的原因是（）。A.能降低反應(yīng)的活化能 B.能供給反應(yīng)物能量C.改變了反應(yīng)的途徑 D.降低反應(yīng)活化能的作用更顯著下列有關(guān)對照實驗設(shè)置的敘述中，錯誤的是（ ）。A.要設(shè)置對照組和實驗組 B.要遵循單一變量原則C.無關(guān)變量要始終相同且適宜 D.自變量要始終保持相同3?下列圖中，①表示有酶催化的反應(yīng)曲線，②表示沒有酶催化的反應(yīng)曲線，E表示酶降低的活化能。正確的圖解是（）十、教學(xué)反思本節(jié)課在學(xué)生自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生進行有關(guān)的實驗和合作探究，增強參與性，培養(yǎng)合作精神,并學(xué)會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，以及設(shè)置對照組和控制單一變量；讓學(xué)生在相關(guān)的問題討論中，展示運用語言表達(dá)的能力；通過構(gòu)建模型、聯(lián)系生活實際等形式，充分理解酶作用的機理；通過角色扮演領(lǐng)悟科學(xué)家的專研精神；通過課堂小結(jié)思維導(dǎo)圖的構(gòu)建，培養(yǎng)學(xué)生能夠?qū)⒘闵⒌闹R整體化，突破難點，突出重點，并讓學(xué)生感受學(xué)習(xí)的快樂和分享的喜悅。附件：導(dǎo)學(xué)案5.1.1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第一課時課型：新授課【學(xué)習(xí)目標(biāo)】說明酶在細(xì)胞代謝中的作用。通過資料分析，闡述酶的本質(zhì)?！緦W(xué)習(xí)重點】酶的作用、本質(zhì)?！緦W(xué)習(xí)難點】酶能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。學(xué)習(xí)內(nèi)容及學(xué)習(xí)流程一、 細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝：細(xì)胞中 都進行著 ，統(tǒng)稱為 。細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動的 。二、 酶在細(xì)胞代謝中的作用1?學(xué)生活動一實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解(1)實驗原理：水浴加熱、FeCl3溶液中的 以及肝臟研磨液中的 均可影響H2O2分解為h2o和02的速率。(2)實驗過程和現(xiàn)象一方法步驟試管編號1234h2o2溶液2mL2mL2mL2mL實驗條件常溫水浴加熱Fee.H2O2酶實驗現(xiàn)象氣泡產(chǎn)生點燃的衛(wèi)生香實驗操作中注意問題滴入肝臟研磨液和FeCJ溶液時，不能共用一個吸管，否則滴入的FeCJ溶液中會含少量肝臟研磨液而影響實驗結(jié)果準(zhǔn)確性。 3 3HO?有腐蝕性，使用時要小心，不要觸及皮膚。(3)根據(jù)實驗現(xiàn)象，解決以下問題：1號與2號試管現(xiàn)象相比，說明 能促進H2O2的分解速率。1號和3號對照說明： 能促進H2O2的分解速率。1號和4號對照說明： 能促進H2O2的分解。3號和4號對照, 號試管反應(yīng)速率快，說明： 分解速率。由①②③可以得出結(jié)論是：酶具有 作用。由此可以得出結(jié)論： 比 催化效率高2?控制變量(教材P78)‘ :人為改變的變量變量“ :隨著自變量的變化而變化的變量 :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,I 但是這種影響可以忽略不計。除一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗叫做 ，它一般設(shè)置 組和 組。思考：根據(jù)①②總結(jié)實驗原則： ， 思考本實驗中的變量：I?自變量是 ， ， 因變量是 無關(guān)變量有 W.本實驗的對照組是 號試管，實驗組是 號試管?！舅伎寂c討論】實驗中選用的肝臟為什么必須是新鮮的？為什么要將肝臟剪碎、研磨成溶液，而不是加入整塊的肝臟？試驗中滴加FeCl3溶液和肝臟研磨液的滴管能否混用？為什么？酶的作用原理酶的作用原理(1)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 狀態(tài)所需要的能量。學(xué)生活動二模型建構(gòu)：高溫、Fe3+、過氧化氫酶的作用機理(2)作用原理：降低化學(xué)反應(yīng)的 。三、酶的本質(zhì)(根據(jù)探索歷程，進行歸納總結(jié))學(xué)生活動