科学·技术·社会　酶为生活添姿彩教学目标设计

第五章

第一节 教案

降低反应活化能的酶

地点

福州一中 陈珊珊 2016.12.04 一、教材与学情分析

《酶的作用和本质》是高中生物必修一第五章第一节《降低化学反应活化能的酶》第一部分内容。在必修一第二章第二节《生命活动的主要承担着——蛋白质》这一节关于蛋白质的功能中提到：“细胞内的化学反应离不开酶的催化作用，绝大多数酶是蛋白质”。这为过渡到本节内容的学习做了很好的铺垫。《酶的作用和本质》是第一课时的内容，它将是理解呼吸作用、光合作用等知识的基础。本节从细胞代谢的概念入手，通过分析“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验，引出酶在细胞代谢中通过降低化学反应的活化能发挥催化作用，并以此实验为依托，进行控制变量的科学方法的学习。通过科学家对发酵现象和酶研究的相关资料分析，探索酶的本质。这些资料告诉我们，酶的研究经历了近70年的漫长过程，经过众多科学家的不懈努力，才揭示了酶的本质，通过科学史的学习，让学生学习科学家的献身精神、严谨的科学态度。

二、教学目标

（1）

知识目标：

①

说出新陈代谢的概念；

②

举例说明酶在新陈代谢中的作用；

③

说明酶的本质

④

概述酶的概念、

（2）

能力目标：

①

通过学习设计实验和亲自进行实验，使学生学会设置自变量，观察因变量的变化；

②

能对实验现象进行解释、分析，并作出相应的结论；

（3）

情感态度价值观目标：

阅读61页“向生物科学权威挑战”以及扩展酶的探索历程，认同以下观点：

①

只有不断的进行艰苦的、无私的努力和奉献，才能与真理靠近；科学是在不断的探索和怀疑中前进的；

通过资料酶与疾病的学习，激起同学们对酶缺陷的患者的同情，同时怀揣对生命的热爱，并认同以下观点：

①生物科学与我们很靠近，就在身边，学好生物能解决实际问题；

②生命、时间可贵，只有不断的发光发热才能实现人生的价值；

三、教学重点：

1、

酶的作用的探究实验和实验结果的讨论、分析；

四、教学难点：

1、

酶是通过降低化学反应的活化能而提高化学反应的速率的；

2、

实验变量的控制；

五、教学方法：

1、

实验探究法

2、

分组讨论法

3、

图像展示法

4、

启发教学法

六、教学思路：

1

回顾生命系统，创设情境，提出问题。

引出新陈代谢的概念；

导入酶及其大概的作用

设计H2O2 的分解实验，探究之前对酶的作 学生进行实验，观察现象，

用和来源假设是否正确；

并提出为什么？

实验讨论并由各组提出本小组的观点

学生分析和提出观点；

①

酶具有催化作用

②

酶是由活细胞产生的

③

引出高中实验变量及变量的控制

总结：酶的本质

阅读资料，观看酶的发现史纪录片

情感树立：科学是在不断的探索和艰苦中进步的

由学生总结老师引导：酶的概念

情感树立：生命、时间

可贵，只有不断的发光

发热才能实现人生的价值；

七、教学过程：

教学环节

导入新课

视频播放一段加酶洗衣粉的广告

提出相关问题：某品牌洗衣粉为什么可以用于清洗上粘有血渍的棉、麻和化纤织物而不适合洗涤丝织品？酶到底有什么作用？与化学催化剂比较有何不同？酶的作用有什么特点？酶到底是什么物质？酶一定是蛋白质

2 老

师

组

织

和

引

导

学

生

活

动

学生观看

让学生带着问题进入新课的学习中。

教学

意图

由生活实际引入激发求知欲望

吗？

酶的作用和本质就是我们今天要学习的内容（课件学习目标）

细胞代谢念

[讲述]：细胞内每时每刻都进行着许多化学反应，统会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢。幸而细胞中含有一种物质，能对过氧化氢及时分解，这种物质就是过氧化氢酶。

[过渡]：接下来我们以过氧化氢酶在不同条件下的分解为例来探索一下酶的作用。

酶在细胞代谢中的作用

体会细胞代谢这一概念的含义并识记。

概

称为细胞代谢。它是细胞生命活动的基础，但代谢过程（课件展示实验目的、原理及条件。）

表1 实验目的

实验原理

实验条件

[问题]：

1．

能够梳理出实验步骤？

2．

明确控制变量中的相关概念？

学生进行分组实验，教师巡视并指导。

请学生代表描述实验步骤，教师给予评价并提出问题：1号试管的作用，引出对照实验及变量、自变量、因变量、无关变量的概念及实例。

[问题]：

为避免无关变量对实验结果的影响，在实验的过程中应注意哪些问题？

请学生回答，教师加以补充。

请学生代表汇报实验现象，教师评价。

提出问题引导学生深入思考，讨论探求问题的答案。

1．与1号管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？ 2．3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？

3．3号和4号管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？ 3

学生阅读教材

学生分组进行实验

学生思考并回答

学生代表汇报观察到的现象：

1号管无明显现象，卫生香很快熄灭

2号管有少量气泡产生，卫生香熄灭

2号管有较多气泡产生，卫生香火焰变亮（有的小组说能复燃）

分组实验提高实验操作能力和观察能力，培养合作意识。

本实验相对较易，不少小组都能顺利完成，能让学生体验成功的喜悦。

通过比较H2O2在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义

H2O2在高温或Fe或过氧化氢酶的作用下可分解成水和氧

加热、Fe、过氧化氢酶

3＋3+引导学生2分钟阅读教材79页实验步骤、控制变量

酶的本质

[设问]: 1．为什么酶的催化效率高于无机催化剂？

2．酶在细胞的化学反应中起什么作用？

“工业上将N2加H2还原成NH3，必须在350C、500大气压的高温、高压下并以 Fe做催化剂时才能完成。在固氮酶作用下，固氮菌只需在常温常压下，就能将N2催化还原成NH3”）。两个反应所需条件的确差异很大，H2O2由常态变为容易发生化学反应的活跃状态时需要吸收75KJ的热量。加入过氧化氢酶时，H2O2只要吸收29KJ的热量就可以转变为活跃的状态。一个人若将山顶深坑里石头推下山需消耗一定体能，则分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态也需要一定能量。通过类比，“活化能”概念的领悟轻而易举

明确活化能这一概念的基础上动画展示酶在化学反应中作用的本质。

个别学生总结，其他学生补充，教师下定论。

[过渡]: 正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。那么，酶究竟是什么？

酶的本质部分最关键的是：酶研究科学历程中隐藏的生物学研究科学方法或思想。酶一定是蛋白质吗？通过问题组织学生阅读“关于酶本质的思考”。思考以下几个问题：①巴斯德的观点哪些是正确的,哪些是错误的?李毕希呢?②从毕希纳实验示意图中可得出什么结论?为什么当时只能推测酶是蛋白质,而不能证明酶是蛋白质?③根据酶本质的探索历程，生物学实验研究一般思想是什么？④用自己的话给酶下个定义。在阅读并回答问题后，展示酶学研究简史内容：

引导学生阅读“资料分析”，完成课后练习第一题。

教师巡视学生阅读情况并加以指导。

学生总结每位科学家的结论，教师加以评价。同时学生总结酶的概念，并加以完善。

2+02号管快速产生大量学生讨论并回答

1．2号管产生的气泡多；加热能促进H2O2的2．Fe或过氧化氢酶都能加快H2O2的分解速率。

3．过氧化氢酶比Fe

学生了解概念，观看动画

学生阅读教材

3+3+锻炼学生习能力

通过启发引导，层层剖析，最后由学生自己得出结论。有利于提高学生的分析能力和探究能力。

气泡，卫生香很快复燃。

的合作学展示化肥厂设备和圆褐固氮菌的图片（图片标注为：分解。

实质是能量问题。呈现过氧化氢反应相关数据：1mol 的催化效率高得多。

课堂小

引导学生对本节课内容进行总结。

4

进行知识

结

1．通过本节课的学习你知道了哪些知识？ 2．通过科学史的学习，你对科学发展有何认识？你从中领悟到了什么道理？

教师在学生总结的基础上在进行归纳，同时进行情感教育。

学生思考，应用知识解决问题。

梳理培养归纳能力，培养的世界观和价值观

培养解决实际问题的能力

总结本节课所学知识。

学生科学课堂反馈

1. 酶具有极强的催化功能，其原因是（ ）

A.降低了化学反应的活化能

B.增加了反应物之间的接触面积

C.提高了反应物分子的活化能

D.酶提供使反应开始所必需的活化能

2. 选用新鲜肝脏来比较过氧化氢在不同 的条件下分解的实验，是因为新鲜的肝脏中

A. 含Fe离子多

B. 含酶的种类多

C. 温度高

D. 过氧化氢酶多且活性高

3. 活细胞中合成酶的原料是（ ）

A．脂肪酸 B．氨基酸 C．核苷酸 D．氨基酸或核苷酸

4. 下列关于生物体内酶的正确叙述是（ ） ①是有分泌功能的细胞产生的 ②有的从食物中获得，有的在体内转化而来 ③凡是活细胞，都能产生酶 ④绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA ⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇 ⑥酶在代谢中有多种功能 ⑦在新陈代谢和生长发育中起调控作用 ⑧酶只是起催化作用

A. ①②⑤ B. ②③⑦ C. ③④⑧ D. ④⑤⑥

学生自主总结。

七、板书设计

第一节降低化学反应活化能的酶

㈠细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢

㈡酶在细胞代谢中的作用

1．实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解

2．控制变量的科学方法

自变量

变量 因变量 单一变量原则

无关变量

5

对照组

对照实验 对照原则

实验组

3、酶的作用原理：显著地降低化学反应的活化能，提高化学反应速率

﹝三﹞酶的本质：酶是活细胞产生的有催化作用的有机物。大多数的酶是蛋白质，少数的是RNA。

八

、教学反思

这节课是我做教师以来第一次最有意义的公开课，私下练习了不下10次，整体感觉还可以，有些地方不尽人意：

第一、整体来说，学生还是有兴趣的，同学们知道要上实验课并且是老师亲手操作的实验视频都很兴奋，听起课来也很精神，我尽量的把课程设计的简单直观。

我用了一个很形象的flash讲解活化能部分，学生接受很容易，也很有兴趣，一个个都面带笑容，特别感谢现在网上的很多老师的无私奉献。

第二、在课上，我尽量的让学生自己思考，自己观察分析，对于高中的学生来说，思考是未来之门的钥匙，我想我会继续这条路子走下去。我请了一些优秀的教师帮我看过课件和教学设计，老师的意见是课程内容如果要深讲的话多了，所以我对教学内容做了适度的调整，在本课中适当的调整了实验的变量把握部分的时间，把重内容放到下一个课时，本节课适当的点拨。

第三、争做一名优秀的生物教师，望得到指导和肯定。

我想这堂课应该不是尽善尽美的，以后我会再改进，比如增加学生实验，比如像发展史，能找些历史纪录片，会更好的激发学生对历史的敬畏和科学的追求热情。

虽然我的力量是薄弱和有限的，但我会继续努力的去丰满自己的羽翼，跟上新课标的步伐，托起更多的新芽，向高等学府输送更多自主创新的学生。

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