2024-2025學(xué)年新教材高中生物 第3章 細(xì)胞中能量的轉(zhuǎn)換和利用 第1節(jié) 第1課時 生物催化劑-酶教案 蘇教版必修1

2024-2025學(xué)年新教材高中生物第3章細(xì)胞中能量的轉(zhuǎn)換和利用第1節(jié)第1課時生物催化劑——酶教案蘇教版必修1學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具教學(xué)內(nèi)容2024-2025學(xué)年新教材高中生物第3章“細(xì)胞中能量的轉(zhuǎn)換和利用”中，第1節(jié)“生物催化劑——酶”教案（蘇教版必修1），本節(jié)課內(nèi)容主要包括以下部分：

1.酶的概念與特性；

2.酶的組成與分類；

3.酶的作用機(jī)理與影響因素；

4.酶在生物體內(nèi)的作用及意義；

5.酶在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用實例。

本節(jié)課旨在幫助學(xué)生理解酶的催化作用，掌握酶的基本特性、分類及影響因素，并能結(jié)合實際應(yīng)用進(jìn)行分析。教學(xué)內(nèi)容與教材緊密關(guān)聯(lián)，注重培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力和科學(xué)素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.通過學(xué)習(xí)酶的概念、特性及作用機(jī)理，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究和理性思維的核心素養(yǎng)，提高分析問題和解決問題的能力；

2.通過對酶的分類、影響因素及其在生物體內(nèi)作用的理解，強(qiáng)化學(xué)生的生命觀念，認(rèn)識生物體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的重要性和復(fù)雜性；

3.通過分析酶在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用實例，提升學(xué)生的社會責(zé)任感，激發(fā)他們對生物技術(shù)發(fā)展的關(guān)注和參與；

4.通過實驗操作和觀察，培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和觀察能力，提高實踐操作中的安全意識和團(tuán)隊合作精神。學(xué)情分析本節(jié)課授課對象為高中一年級學(xué)生，他們在知識層面已經(jīng)掌握了細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和功能，初步了解了化學(xué)反應(yīng)原理。但在酶的知識方面，大部分學(xué)生對酶的概念、特性及作用機(jī)理尚不清晰，對酶的分類和應(yīng)用了解有限。能力方面，學(xué)生具備一定的觀察、分析和實驗操作能力，但理性思維和科學(xué)探究能力有待提高。素質(zhì)方面，學(xué)生具有好奇心和求知欲，但在自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊合作方面存在差異。

在行為習(xí)慣上，部分學(xué)生缺乏主動探究和積極參與課堂討論的習(xí)慣，這對課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生了一定影響。他們對實驗操作感興趣，但安全意識和實驗規(guī)范有待加強(qiáng)。因此，本節(jié)課需注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們積極參與課堂討論和實驗操作，同時培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和實驗素養(yǎng)，為后續(xù)生物學(xué)課程學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都提前準(zhǔn)備好蘇教版必修1教材，方便課堂上查閱第3章相關(guān)內(nèi)容。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與酶相關(guān)的圖片、結(jié)構(gòu)示意圖、作用機(jī)理動畫等多媒體資源，以便形象展示酶的特性與功能。

3.實驗器材：準(zhǔn)備實驗所需的酶制劑、底物、試管、滴定管、pH計等，并確保實驗器材的完整性和安全性。

4.教室布置：將教室分為講解區(qū)、實驗操作區(qū)、討論區(qū)，為學(xué)生提供舒適的學(xué)習(xí)和實驗環(huán)境。實驗操作臺需提前布置好，確保實驗過程中安全順暢。教學(xué)過程首先，讓我們翻開教材第3章，今天我們將探討第1節(jié)“生物催化劑——酶”。在這一節(jié)中，我們將深入了解酶的概念、特性、作用機(jī)理以及在生物體內(nèi)的應(yīng)用。

1.導(dǎo)入新課

同學(xué)們，我們已經(jīng)知道細(xì)胞是生命的基本單位，細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行著各種各樣的化學(xué)反應(yīng)。那么，大家思考一下，是什么因素決定了這些化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行呢？（等待學(xué)生回答）是的，催化劑。今天我們要學(xué)習(xí)的酶，就是一種特殊的生物催化劑。

2.知識講解

（1）酶的概念與特性

首先，我們來看一下酶的定義。酶是一種具有生物催化功能的有機(jī)物，主要成分是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。酶具有以下特性：

-高效性：酶的催化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無機(jī)催化劑；

-專一性：一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)；

-需要適宜的溫度和pH：酶的活性受溫度和pH的影響，過高或過低都會降低酶的活性。

（2）酶的組成與分類

酶主要由蛋白質(zhì)組成，少數(shù)由RNA組成。根據(jù)酶所催化的化學(xué)反應(yīng)類型，可以將酶分為六大類：氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂合酶、異構(gòu)酶和連接酶。

（3）酶的作用機(jī)理與影響因素

酶的作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，從而加速化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。酶與底物結(jié)合形成酶-底物復(fù)合物，使底物更容易轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。影響酶活性的因素主要有溫度、pH、酶的濃度、底物的濃度等。

（4）酶在生物體內(nèi)的作用及意義

酶在生物體內(nèi)起著至關(guān)重要的作用，它們參與生命活動的各個方面，如新陳代謝、生長發(fā)育、遺傳信息的傳遞等。酶的活性異常會導(dǎo)致各種疾病，因此研究酶對于疾病診斷和治療具有重要意義。

3.實踐探究

實驗步驟：

-準(zhǔn)備兩個試管，分別加入相同濃度的底物溶液；

-向一個試管中加入適量的酶溶液，另一個試管中加入相同體積的蒸餾水；

-觀察并記錄兩個試管中溶液的變化。

4.課堂討論

請同學(xué)們分組討論以下問題：

-酶的高效性和專一性是如何實現(xiàn)的？

-酶活性受哪些因素影響？如何影響？

-酶在生物體內(nèi)有哪些作用？

每組選一名代表進(jìn)行匯報，其他同學(xué)可以補充。

5.總結(jié)與拓展

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了酶的概念、特性、作用機(jī)理以及在生物體內(nèi)的應(yīng)用。酶作為生物催化劑，在生命活動中起著至關(guān)重要的作用。希望同學(xué)們能夠掌握酶的相關(guān)知識，并在日常生活中關(guān)注酶的應(yīng)用。

課后作業(yè)：

-復(fù)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容，整理筆記；

-查閱資料，了解一種與酶相關(guān)的疾病，并分析其發(fā)病機(jī)理。知識點梳理本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了酶的相關(guān)知識，以下是本節(jié)課的知識點梳理：

1.酶的概念

-酶是一種具有生物催化功能的有機(jī)物，主要成分是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。

2.酶的特性

-高效性：酶的催化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無機(jī)催化劑。

-專一性：一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。

-需要適宜的溫度和pH：酶的活性受溫度和pH的影響，過高或過低都會降低酶的活性。

3.酶的組成與分類

-酶主要由蛋白質(zhì)組成，少數(shù)由RNA組成。

-酶的分類：氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂合酶、異構(gòu)酶和連接酶。

4.酶的作用機(jī)理

-酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，加速化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。

-酶與底物結(jié)合形成酶-底物復(fù)合物，使底物更容易轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。

5.影響酶活性的因素

-溫度：酶活性隨溫度升高而增強(qiáng)，但超過最適溫度后活性會降低。

-pH：酶活性受pH影響，每種酶都有其最適pH值。

-酶濃度：在一定范圍內(nèi)，酶活性與酶濃度成正比。

-底物濃度：在一定范圍內(nèi)，酶活性與底物濃度成正比。

6.酶在生物體內(nèi)的作用及意義

-酶參與生物體內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)，如新陳代謝、生長發(fā)育、遺傳信息的傳遞等。

-酶活性異常會導(dǎo)致各種疾病，研究酶對于疾病診斷和治療具有重要意義。

7.酶的應(yīng)用實例

-酶在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，如洗衣粉中的蛋白酶、消化酶藥物等。課后作業(yè)為了鞏固本節(jié)課關(guān)于酶的知識，請同學(xué)們完成以下作業(yè)：

1.請簡述酶的概念及其在生物體內(nèi)的作用。

2.列舉并解釋酶的三個主要特性。

3.描述酶的作用機(jī)理，并說明影響酶活性的因素。

4.根據(jù)酶的分類，舉例說明每種類型的代表性酶及其催化的反應(yīng)類型。

5.闡述酶在生產(chǎn)和生活中的一個應(yīng)用實例，并分析其原理。

題型一：簡答題

示例：請簡述酶的概念及其在生物體內(nèi)的作用。

答案：酶是一種具有生物催化功能的有機(jī)物，主要成分是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。酶在生物體內(nèi)起著催化化學(xué)反應(yīng)的作用，參與生命活動的各個方面，如新陳代謝、生長發(fā)育、遺傳信息的傳遞等。

題型二：解釋題

示例：列舉并解釋酶的三個主要特性。

答案：

-高效性：酶的催化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無機(jī)催化劑，使得生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)能快速進(jìn)行。

-專一性：一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，保證了生物體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的準(zhǔn)確性。

-需要適宜的溫度和pH：酶的活性受溫度和pH的影響，過高或過低都會降低酶的活性，因此酶需要適宜的溫度和pH條件才能發(fā)揮最大催化效果。

題型三：描述題

示例：描述酶的作用機(jī)理，并說明影響酶活性的因素。

答案：酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，加速化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。影響酶活性的因素有溫度、pH、酶的濃度和底物的濃度等。其中，溫度和pH對酶活性影響較大，過高或過低的溫度和pH都會降低酶的活性。

題型四：舉例題

示例：根據(jù)酶的分類，舉例說明每種類型的代表性酶及其催化的反應(yīng)類型。

答案：

-氧化還原酶：代表性酶為脫氫酶，催化脫氫反應(yīng)。

-轉(zhuǎn)移酶：代表性酶為磷酸化酶，催化磷酸轉(zhuǎn)移反應(yīng)。

-水解酶：代表性酶為淀粉酶，催化淀粉水解反應(yīng)。

-裂合酶：代表性酶為DNA聚合酶，催化DNA鏈的合成。

-異構(gòu)酶：代表性酶為磷酸戊糖異構(gòu)酶，催化糖類的異構(gòu)化反應(yīng)。

-連接酶：代表性酶為DNA連接酶，催化DNA分子的連接。

題型五：分析題

示例：闡述酶在生產(chǎn)和生活中的一個應(yīng)用實例，并分析其原理。

答案：洗衣粉中的蛋白酶是一種常見的酶應(yīng)用實例。蛋白酶能夠分解衣物上的蛋白質(zhì)類污漬，如血漬、汗?jié)n等。其原理是蛋白酶能夠特異性地催化蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)，將蛋白質(zhì)分解成小分子，從而使污漬容易被清洗掉。這種方法相較于傳統(tǒng)的化學(xué)清洗劑，更加環(huán)保、溫和，且能有效去除頑固污漬。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.在本節(jié)課中，我嘗試將多媒體資源與實驗操作相結(jié)合，以圖文并茂、視聽一體的方式，幫助學(xué)生更直觀地理解酶的特性與作用機(jī)理。這種教學(xué)方式既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又提高了他們對知識點的掌握程度。

2.我還鼓勵學(xué)生分組討論，促使他們在互動交流中深入思考，提高理性思維和科學(xué)探究能力。這種教學(xué)特色有助于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作精神，提高課堂參與度。

（二）存在主要問題

1.在教學(xué)組織方面，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對實驗操作的安全意識不夠強(qiáng)烈，需要加強(qiáng)安全教育。此外，課堂時間安排上，實驗環(huán)節(jié)較為緊張，部分學(xué)生未能充分觀察和記錄實驗現(xiàn)象。

2.在教學(xué)方法上，我注意到課堂討論環(huán)節(jié)，部分學(xué)生發(fā)言不夠積極，可能是因為對知識點掌握不夠扎實，導(dǎo)致自信心