四川省成都市高中生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 5.1.2 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版必修1

四川省成都市高中生物第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用5.1.2降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶教學(xué)設(shè)計(jì)新人教版必修1學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教材分析嘿，同學(xué)們，今天我們要一起探索生物的奧秘，走進(jìn)“細(xì)胞能量供應(yīng)和利用”的奇妙世界。咱們今天要學(xué)習(xí)的，是“5.1.2降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”。這可是咱們生物必修1中非常重要的一章哦！我們要通過(guò)這個(gè)章節(jié)，了解酶這個(gè)神奇的生物催化劑，它如何幫助細(xì)胞高效地進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。咱們一起來(lái)揭開(kāi)這個(gè)神秘的面紗吧！????核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)科學(xué)探究精神，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察，理解酶在降低化學(xué)反應(yīng)活化能中的作用。

2.提升生物學(xué)思維能力，學(xué)會(huì)運(yùn)用模型和圖表分析酶的特性和作用機(jī)制。

3.增強(qiáng)生命觀念，認(rèn)識(shí)到酶在生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)換中的重要性，以及生物體內(nèi)物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換的復(fù)雜性。

4.培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀，認(rèn)識(shí)到科學(xué)知識(shí)在解決實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用價(jià)值。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

同學(xué)們?cè)诖酥耙呀?jīng)學(xué)習(xí)了細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和功能，對(duì)細(xì)胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的初步概念有所了解。他們可能已經(jīng)接觸過(guò)一些關(guān)于能量轉(zhuǎn)換的基本原理，比如光合作用和呼吸作用的基本過(guò)程。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

高中生物的學(xué)習(xí)者通常對(duì)生物學(xué)的奧秘充滿(mǎn)好奇，對(duì)生命現(xiàn)象的探究有較高的興趣。他們的學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)，能夠通過(guò)課本和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)吸收新知識(shí)。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分同學(xué)可能更傾向于通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察來(lái)學(xué)習(xí)，而另一些同學(xué)則可能更擅長(zhǎng)通過(guò)理論分析和圖表來(lái)理解復(fù)雜概念。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在學(xué)習(xí)酶的作用時(shí)，同學(xué)們可能會(huì)遇到理解酶如何降低化學(xué)反應(yīng)活化能的困難。此外，酶的特性和作用機(jī)制可能比較抽象，學(xué)生可能難以將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。此外，實(shí)驗(yàn)操作技能和數(shù)據(jù)分析能力也是一些同學(xué)可能需要提高的方面。教學(xué)資源-實(shí)物資源：酶制劑、底物溶液、試管、滴管、顯微鏡、載玻片、蓋玻片

-軟件資源：生物教學(xué)軟件、圖像處理軟件

-課程平臺(tái)：學(xué)校生物教學(xué)平臺(tái)、在線(xiàn)教育平臺(tái)

-信息化資源：酶的3D模型、酶活性檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)視頻、相關(guān)生物學(xué)文獻(xiàn)

-教學(xué)手段：多媒體教學(xué)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、課堂討論板教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課

（一）情境導(dǎo)入

同學(xué)們，你們有沒(méi)有想過(guò)，為什么我們的身體能夠持續(xù)地運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞能夠不斷地進(jìn)行代謝活動(dòng)？其實(shí)，這都離不開(kāi)細(xì)胞內(nèi)的能量供應(yīng)和利用。今天，我們就來(lái)揭開(kāi)這個(gè)秘密，探究細(xì)胞能量供應(yīng)和利用的奧秘。

（二）提出問(wèn)題

那么，細(xì)胞是如何獲取能量的呢？又是如何利用這些能量呢？今天，我們就來(lái)學(xué)習(xí)“5.1.2降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”，了解酶在細(xì)胞能量供應(yīng)和利用中的作用。

二、新課講授

1.酶的發(fā)現(xiàn)與特性

（1）同學(xué)們，酶是什么？讓我們一起回顧一下酶的發(fā)現(xiàn)歷程。在19世紀(jì)末，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，某些生物體能夠催化化學(xué)反應(yīng)，這就是酶的發(fā)現(xiàn)。

（2）酶有哪些特性呢？我們一起來(lái)探討一下。酶具有高效性、專(zhuān)一性、溫和性等特點(diǎn)。

2.酶如何降低化學(xué)反應(yīng)活化能

（1）同學(xué)們，酶是如何降低化學(xué)反應(yīng)活化能的呢？這需要我們了解活化能的概念?；罨苁侵富瘜W(xué)反應(yīng)從反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的最小能量。

（2）接下來(lái)，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察來(lái)探究酶如何降低化學(xué)反應(yīng)活化能。首先，我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察不同條件下酶促反應(yīng)的速率變化。然后，我們分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)酶降低活化能的原理。

3.酶在細(xì)胞能量供應(yīng)和利用中的作用

（1）同學(xué)們，了解了酶降低活化能的原理，我們?cè)賮?lái)探討酶在細(xì)胞能量供應(yīng)和利用中的作用。

（2）細(xì)胞內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換主要發(fā)生在細(xì)胞呼吸過(guò)程中。酶在這個(gè)過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，比如，細(xì)胞呼吸過(guò)程中的糖酵解、三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化等步驟都需要酶的參與。

4.酶的應(yīng)用

（1）同學(xué)們，酶不僅在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮著重要作用，還廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域。

（2）我們來(lái)舉例說(shuō)明一下。比如，酶可以用于生產(chǎn)洗滌劑、食品加工、制藥等。

三、課堂活動(dòng)

1.實(shí)驗(yàn)操作

（1）同學(xué)們，接下來(lái)，我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，觀察酶促反應(yīng)的速率變化。請(qǐng)大家注意實(shí)驗(yàn)步驟，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我們分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)酶降低活化能的原理。

2.課堂討論

（1）同學(xué)們，剛才我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察，了解了酶降低活化能的原理?，F(xiàn)在，我們來(lái)討論一下酶在細(xì)胞能量供應(yīng)和利用中的作用。

（2）請(qǐng)大家結(jié)合所學(xué)知識(shí)，談?wù)勛约簩?duì)酶在細(xì)胞能量供應(yīng)和利用中的作用的看法。

四、課堂小結(jié)

1.回顧今天所學(xué)內(nèi)容

（1）同學(xué)們，今天我們學(xué)習(xí)了酶的發(fā)現(xiàn)與特性、酶如何降低化學(xué)反應(yīng)活化能、酶在細(xì)胞能量供應(yīng)和利用中的作用以及酶的應(yīng)用。

（2）請(qǐng)同學(xué)們回顧一下今天所學(xué)內(nèi)容，確保自己對(duì)這些知識(shí)有深入的理解。

2.提出思考題

（1）同學(xué)們，酶在細(xì)胞能量供應(yīng)和利用中發(fā)揮著重要作用，那么，除了酶，還有哪些因素會(huì)影響細(xì)胞能量轉(zhuǎn)換的效率呢？

（2）請(qǐng)大家課后思考，并在下節(jié)課分享自己的見(jiàn)解。

五、作業(yè)布置

1.完成課后習(xí)題

（1）同學(xué)們，為了鞏固今天所學(xué)知識(shí)，請(qǐng)完成課后習(xí)題，加深對(duì)酶的理解。

（2）課后習(xí)題包括選擇題、填空題和簡(jiǎn)答題，請(qǐng)大家認(rèn)真完成。

2.查閱資料

（1）同學(xué)們，為了拓寬知識(shí)面，請(qǐng)查閱有關(guān)酶在生物體內(nèi)作用的資料，了解酶在生物體中的具體應(yīng)用。

（2）請(qǐng)大家在下節(jié)課分享自己的學(xué)習(xí)成果。

六、課堂延伸

1.組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，探討酶在生物體內(nèi)作用的實(shí)際應(yīng)用。

2.安排學(xué)生進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn)，觀察酶在生物體內(nèi)作用的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

3.邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)家進(jìn)行講座，讓學(xué)生了解酶在生物科學(xué)、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-酶的發(fā)現(xiàn)歷史：介紹歷史上著名的酶研究案例，如木瓜蛋白酶的發(fā)現(xiàn)，以及科學(xué)家們對(duì)酶本質(zhì)的研究過(guò)程。

-酶的催化機(jī)制：探討酶如何通過(guò)降低反應(yīng)的活化能來(lái)加速化學(xué)反應(yīng)，包括酶與底物的結(jié)合、中間體的形成等過(guò)程。

-酶的動(dòng)力學(xué)研究：介紹酶動(dòng)力學(xué)的基本概念，如米氏方程、酶的活性測(cè)定等，以及如何通過(guò)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究酶的特性。

-酶的變構(gòu)效應(yīng)：講解酶的變構(gòu)酶作用，即酶的活性中心以外的部分如何影響酶的活性。

-酶在生物體內(nèi)的作用：分析酶在細(xì)胞代謝、信號(hào)傳導(dǎo)、生物合成等過(guò)程中的具體作用。

2.拓展建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生閱讀相關(guān)的科普書(shū)籍或科學(xué)雜志，如《科學(xué)美國(guó)人》、《自然》等，以了解酶研究的最新進(jìn)展。

-建議學(xué)生觀看關(guān)于酶的科普視頻，如TED演講、科學(xué)教育頻道等，通過(guò)直觀的方式加深對(duì)酶的理解。

-推薦學(xué)生參與學(xué)校或社區(qū)的科學(xué)講座，邀請(qǐng)生物化學(xué)領(lǐng)域的專(zhuān)家來(lái)校進(jìn)行講座，讓學(xué)生與專(zhuān)業(yè)人士直接交流。

-組織學(xué)生參觀科研機(jī)構(gòu)或大學(xué)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)地了解酶研究的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和方法。

-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行酶活性實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)際操作來(lái)掌握酶的特性。

-引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組研究，針對(duì)酶在特定生物過(guò)程中的作用進(jìn)行深入探討，如酶在光合作用、細(xì)胞呼吸中的作用。

-鼓勵(lì)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，如在線(xiàn)課程、學(xué)術(shù)論文數(shù)據(jù)庫(kù)等，自主查找和學(xué)習(xí)酶的相關(guān)知識(shí)。

-建議學(xué)生參與科學(xué)競(jìng)賽，如生物奧林匹克競(jìng)賽，通過(guò)競(jìng)賽來(lái)提升對(duì)酶學(xué)的理解和應(yīng)用能力。

-組織學(xué)生撰寫(xiě)科學(xué)小論文，總結(jié)酶學(xué)研究的成果，培養(yǎng)他們的科學(xué)寫(xiě)作和表達(dá)能力。教學(xué)評(píng)價(jià)1.課堂評(píng)價(jià)：

-提問(wèn)：在課堂教學(xué)中，我將通過(guò)提問(wèn)來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)酶的概念、特性以及作用的理解程度。我會(huì)設(shè)計(jì)一系列循序漸進(jìn)的問(wèn)題，從基礎(chǔ)到深入，以了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。

-觀察：我會(huì)觀察學(xué)生在課堂上的參與度，包括他們的眼神交流、表情變化和互動(dòng)情況，以此來(lái)評(píng)估他們的學(xué)習(xí)興趣和參與程度。

-小組討論：通過(guò)小組討論的形式，我可以觀察學(xué)生之間的合作能力和溝通技巧，以及他們?nèi)绾螒?yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題。

-實(shí)驗(yàn)操作：在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，我會(huì)觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)能力，確保他們能夠正確操作并理解實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)：

-課后習(xí)題：我會(huì)對(duì)學(xué)生的課后習(xí)題進(jìn)行詳細(xì)的批改，包括選擇題、填空題和簡(jiǎn)答題，以評(píng)估他們對(duì)基本概念的理解和應(yīng)用能力。

-實(shí)驗(yàn)報(bào)告：對(duì)于實(shí)驗(yàn)作業(yè)，我會(huì)檢查學(xué)生是否能夠準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并撰寫(xiě)清晰、邏輯嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

-小論文：對(duì)于撰寫(xiě)的小論文，我會(huì)評(píng)估學(xué)生的研究能力、分析能力和寫(xiě)作技巧，確保他們能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。

-反饋與鼓勵(lì)：在評(píng)價(jià)過(guò)程中，我會(huì)及時(shí)給予學(xué)生反饋，指出他們的優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方，同時(shí)鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

3.形成性評(píng)價(jià)：

-定期測(cè)試：我會(huì)定期進(jìn)行小測(cè)驗(yàn)或單元測(cè)試，以評(píng)估學(xué)生對(duì)整個(gè)章節(jié)知識(shí)的掌握情況，并及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。

-學(xué)生自評(píng)與互評(píng)：鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和同伴評(píng)價(jià)，讓他們反思自己的學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)會(huì)從不同角度看待問(wèn)題。

4.總結(jié)性評(píng)價(jià)：

-期末考試：通過(guò)期末考試，我可以全面評(píng)估學(xué)生對(duì)酶學(xué)知識(shí)的掌握程度，包括理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能。

-學(xué)習(xí)檔案：建立學(xué)生的學(xué)習(xí)檔案，記錄他們的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果，包括作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、測(cè)試成績(jī)等，作為總結(jié)性評(píng)價(jià)的依據(jù)。課后作業(yè)1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)：

請(qǐng)根據(jù)本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，撰寫(xiě)一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為：觀察不同酶對(duì)淀粉水解反應(yīng)的影響。要求：

-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫f(shuō)明實(shí)驗(yàn)的目的和預(yù)期結(jié)果。

-實(shí)驗(yàn)原理：解釋淀粉水解反應(yīng)的原理以及酶在其中的作用。

-實(shí)驗(yàn)步驟：詳細(xì)描述實(shí)驗(yàn)的各個(gè)步驟。

-實(shí)驗(yàn)結(jié)果：記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。

-結(jié)果分析：分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果的意義。

2.酶的特性分析：

閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，分析以下酶的特性，并舉例說(shuō)明：

-高效性：酶如何提高化學(xué)反應(yīng)的速率？

-專(zhuān)一性：酶如何具有專(zhuān)一性？舉例說(shuō)明。

-溫和性：酶在什么條件下保持活性？舉例說(shuō)明。

3.酶的應(yīng)用討論：

討論以下酶在生活中的應(yīng)用，并簡(jiǎn)要說(shuō)明其作用原理：

-酶在食品加工中的應(yīng)用：如釀酒、面包制作等。

-酶在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用：如藥物合成、疾病診斷等。

4.酶與能量轉(zhuǎn)換的關(guān)系：

結(jié)合課本內(nèi)容，解釋酶在細(xì)胞能量轉(zhuǎn)換中的作用，并舉例說(shuō)明：

-酶在細(xì)胞呼吸中的作用：如糖酵解、三羧酸循環(huán)、氧化磷酸化等。

-酶在光合作用中的作用：如光反應(yīng)、暗反應(yīng)等。

5.酶的變構(gòu)效應(yīng)分析：

分析以下酶的變構(gòu)效應(yīng)，并舉例說(shuō)明：

-變構(gòu)酶的概念：解釋變構(gòu)酶的定義和作用。

-變構(gòu)效應(yīng)的原理：解釋變構(gòu)效應(yīng)的原理，如酶的活性中心以外的部分如何影響酶的活性。

-變構(gòu)效應(yīng)的實(shí)例：舉例說(shuō)明變構(gòu)效應(yīng)在實(shí)際生物體內(nèi)的應(yīng)用。

答案：

1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)：

-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河^察不同酶對(duì)淀粉水解反應(yīng)的影響，了解酶的催化作用。

-實(shí)驗(yàn)原理：淀粉在酶的作用下水解生成葡萄糖，酶降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率。

-實(shí)驗(yàn)步驟：取一定量的淀粉溶液，分別加入不同酶制劑，觀察反應(yīng)現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)。

-實(shí)驗(yàn)結(jié)果：不同酶對(duì)淀粉水解反應(yīng)的影響不同，某些酶催化效果明顯。

-結(jié)果分析：酶通過(guò)降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率，具有催化作用。

2.酶的特性分析：

-高效性：酶通過(guò)降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率，具有高效性。例如，唾液淀粉酶在消化過(guò)程中催化淀粉水解，提高反應(yīng)速率。

-專(zhuān)一性：酶對(duì)特定的底物具有催化作用，具有專(zhuān)一性。例如，胃蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解，對(duì)其他物質(zhì)無(wú)作用。

-溫和性：酶在溫和的條件下保持活性，具有溫和性。例如，人體內(nèi)的酶在體溫下仍能保持活性。

3.酶的應(yīng)用討論：

-酶在食品加工中的應(yīng)用：釀酒過(guò)程中，酵母菌將葡萄糖轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳；面包制作過(guò)程中，酵母菌產(chǎn)生二氧化碳，使面包膨脹。

-酶在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用：藥物合成過(guò)程中，酶催化反應(yīng)，提高合成效率；疾病診斷過(guò)程中，酶檢測(cè)病原體或生物標(biāo)志物，輔助診斷。

4.酶與能量轉(zhuǎn)換的關(guān)系：

-酶在細(xì)胞呼吸中的