科学·技术·社会　酶为生活添姿彩教案和学案内容

“酶专题”教学设计

酶专题复习

教学目标

知识目标

能力目标

情感、态度与价值观目标

通过认识经典实验，认识人类探索酶发现的历程；通过探究的方法了解经典实验的过程及结论；能说出酶的概念及其特点。

通过课堂上的探究和讨论，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力；初步养成科学探究的一般方法和学习习惯。

领悟科学知识真实可信，但它不是绝对真理，科学知识是不断发展和更新的；激发科学兴趣，感受科学家实事求是的科学态度；养成质疑、求实创新及勇于实践的科学精神。

课时安排

教学准备

教学过程

创设情境

引入主题

教师活动

1课时

教师准备教学材料，及PPT演示

教学过程

学生活动

学生思考后回答，听说过的，比如广告上的“加酶洗衣粉”、我们之前的学习中提到过的淀粉酶、脂肪酶。

感觉饭是甜的。

因为人的唾液中有唾液淀粉酶，可以把淀粉分解为有甜味的麦芽糖。

会的，因为洗衣粉中的“酶”可以促进脏东西的分解。

每位同学联系自己的生活经验，体会到酶在生活中的应用。

创设意图（概念教学的体现）

从学生生活中能够接触到的实例出发，将“酶”的概念与生产、生活联系起来，这样容易使学生对于未知的概念产生一种心理上的归属感，感觉到我知道它，它对于我来说并不是遥不可及的。这样学生更容易在心理上接受新的概念，产生亲切感，并想要通过继续学习了解更多关于“酶”的知识。

同学们，今天我们要学习生物学中的一个重要的物质，那就是酶。大家有没有听说过酶啊？举一些例子呢？

“酶”与我们的日常生活密切相关，同学们，我们想一想，当我们吃饭的时候，如果慢慢咀嚼的话，会有什么样的感觉啊？

对，这是为什么呢？

很好，那加酶的洗衣粉与普通的洗衣粉相比，洗衣服会更干净吗？

我们生活中还有很多跟酶有关的例子，比如胃消化不好的时候，医生会给病人开些“多酶片”，帮助消化；还有我们检查肝功能使得一个重要指标就是血液中的“转氨酶”，等等。

我们说了这么多的酶，了解到了酶的广泛应用，那么“酶”到底是何种物质？在生物体中到底有着怎样的作用呢？

提问

产生思考，激发起学习“酶”的热通过提问，将学生带情。

领到对于“酶”本质的思考，引发冲突，激发兴趣。

教师逐一提供科学史上的材料，学生归纳总结

首先，我们先来看看“酶”这个物质是如何被发现的。下面给大家出示一组酶发现过程的史料，我们来看看酶的发现过程。

材料1：1773年，意大利科学家斯巴兰札尼的实验：将肉放在金属丝编的小笼内，然后，让鹰把小笼吞下，过一段时间后，观察到肉块不见了。这说明了什么？

材料2：1836年，法国科学家施旺从胃液中提取出胃蛋白酶。这说明什么？

材料3：1926年，美国科学家萨姆纳通过化学实验证实，从刀豆中提取的脲酶是蛋白质。这又能证明什么？

材料4：1982~1983年，美国科学家切赫和奥特曼研究发现，有一种叫做RNase P的酶，这种酶由20%的蛋白质和80%的RNA组成。他们发现，将这种酶中的蛋白质除去，并且提高了Mg2+的浓度，留下来的RNA仍具有与该种酶相同的催化活性，得出少数RNA也具有催化作用，两人也因此而荣获1989年诺贝尔化学奖。

通过展示酶的发现史上的部分材料，一方

面让学生了解到了科

学发现的一般过程是曲折的，但却始终没

有中断，这体现出科材料1“将肉放在金属丝编的小笼学家们在科学问题上内”，此时的胃无法直接进行机械的独立思考、不盲目碾磨，说明胃对食物除了物理性消听信，启发学生要善化，而肉块不见了，说明还有化学于质疑、善于发现问题并解决问题。

性消化。

另一方面，从概念教材料2说明这种化学性消化的作用学上来说，“酶”的定物质可能是胃液中消化蛋白质（也义并不是教师直接告诉学生酶是什么，让就是实验中的肉）的蛋白酶。

学生对其定义进行死材料3可以证明酶的本质是蛋白记硬背，而是从酶的质。

最初发现来探讨酶的概念，从对实验的分

析中得出结论，最后

也是由学生总结出自材料4说明酶除了是蛋白质外，少己对于“酶”这个概念的理解。从这个意数RNA也是酶。

义上来说，对“酶”

这个概念的学习，更

符合人的认知过程。

虽然这不是一个纯粹的探究过程，没有让

学生自主探究酶是什么，但是学生“站在巨人的肩膀上”，少了漫长且复杂的“苦思冥想”的过程，却掌握了探究的一般方法，这样更有利于课堂教学。

学生讨论、思考：酶可以促进生物教师总结“酶的发现过程”，启发学生领悟在科学探究中应该具有的质疑精神，和发现问题、解决问题的能力。

最后，由学生进行“酶的概念”的总结，教

得出结论

同学们，这就是一个酶发现过程的简单展示，从科学家的不断摸索中，我们可以发现“酶的概念”是个不断发展中、不断完善的动态概念。前人的概念不一定就是绝对正确的，我们要善于质疑。纵观这些

实验，请同学们讨论，总结一下有关酶的概念。

教师总结：酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物。绝大多数是蛋白质，少数是RNA。酶又称生物催化剂。

体中反应得进行，大多数酶是蛋白质，有少数酶是RNA。

学生在认同的基础上，理解酶的概念。（只有活细胞具有活性，能够产生有机物；催化是酶的作用，蛋白质和RNA是酶的化学本质）

学生略加思考，回答：化学中的催化剂的概念。

师再进行规范化的补充，这样就自然而然的学会了酶是什么。这是概念的最后总结和抽象性概括的过程。

过渡

现在，我们知道了酶是什么，实际上就是生物催化剂吧，能够催化生物体中化学反应的进行。大家想一想这与我们在化学当中的一个什么概念很像啊？

对，化学催化剂是一种无机催化剂，而生物催化剂是一种有机催化剂，由酶催化的反应我们称之为酶促反应。这两种到底有什么异同呢？这就需要我们了解生物催化剂有何特点。

在得出“酶”的概念之后，自然联想到化学当中催化剂的概念。把这两种概念进行比较，自然能够更好的理解“酶”的概念。

通过设疑，将学生的学习兴趣过渡到对“酶的特性”的思考。

探究性实验

首先，请同学们想一想，化学中的无机催化剂有什么特点呢？

教师提示：这些催化剂对反应条件有什么要求吗？

那无机催化剂的催化范围呢？

好，那我们来看看“酶”是否也具有这些特点。接下来请同学们小组合作进行探究性学习。探究的目标是生物催化剂和无机催化剂的异同。同学们想一想，我们可以提出那些问题呢？

教师提示：可以从催化效率、反应物的专一性、反应条件等角度来思考。

1、同学们提的都非常好，现在我们一个一个的来解决。首先，探究学生回答：能够提高反应效率，自身不参加反应。

没什么要求，一般可在高温高压下进行。

只要符合催化反应的条件，只要是同类型的物质都可进行催化。

学生1：可以探究酶和无机催化剂，哪一个催化效率更高？

学生2：酶是否具有专一的催化对象？

学生3：酶的催化条件与化学催化剂是否相同？

……

1、学生讨论、思考后，给出实验设计：

试管序号

H2O2溶液

Fe3+溶液

1 + + 2 + —

3 + —

在学习酶促反应的特性时，采取探究性的教学方法，可以充分调动学生的积极性，体现了学生的自主性学习，同时又可以训练学生的探究性实验的能力。这些实验也可以选择在实验课上进行具体的实施，会有更好的效果，但是所需课时就比较长，而且不能突出这节课学习的特点。所以采用课堂上的模拟探究过程来学习酶促反应的特性。

在探究性实验的学习过程中，学生因为有了自身思想的参与，所以在最后理解酶促反应特点的时候，可

以有一个更有的基甸，理解起来也更容更高。

易。

下面，我给出一些探究性实验的材而且从生物催化剂与H2O2酶（新—

—

+ 化学催化剂的比较来鲜马铃薯碾料，请大家设计这个实验。

入手，能更好的帮助磨液）

材料1：H2O2在体外可被无机催化学生理解新的概念。

结果显示

3+剂Fe分解为H2O和O2；在体内因为化学催化剂是学可被H2O2酶分解为H2O和O2。

生已经学习过的内

容，比较熟悉。将没材料2：H2O2酶可从动植物体内获有学习过的生物催化

得：新鲜动物的肝脏或新鲜的马铃剂与之相联系，可以

薯。

帮助学生将未知的概

念构建在一直概念的材料3：每滴FeCl3溶液中Fe3+数

基础之上。同时通过大约是肝脏研磨液中H2O2酶分子比较，明确了两者之

数的25万倍。

间的区别和联系，这

实验材料：H2O2溶液、动物肝脏(或样能够更好的理解这

些概念。

马铃薯块茎)研磨液、FeCl3溶液、

卫生香等。

学生思考回答：说明(1)H2O2酶的催很好，这个实验作出来的结果是这

化效率远高于Fe3+，即生物催化剂

样的，1号试管气泡产生的最慢；2具有高效性。(2)动物肝脏中的H2O2

号试管气泡产生的最快；3号试管

酶的活性比植物马铃薯中的强。

产生气泡的速度位于前两者之间。

酶的催化效率远远高于化学催化这个结果说明了什么呢？

剂，且酶还有一定的反应专一性。

由这个实验我们可以得出什么结

论呢？

对，所以，我们可以概括出酶的一

个特性：高效性。所以说酶促反应

是非常高效的。

2、学生讨论、思考，给出实验方

2、接下来，我们来探究一下第二

案：

个问题：酶促反应是否具有专一性

序项目

试管

呢？同样的给出以下背景材料，请

号

1 2 同学们设计实验。

1 注入可溶性淀2mL / 材料1：斐林试剂与还原性糖如麦

粉液

芽糖、葡萄糖、果糖,经加热可产生

2 注入蔗糖溶液

/ 2mL 砖红色沉淀。

材料2：斐林试剂与蔗糖经加热不

酶和无机催化剂，哪一个催化效率H2O2酶（新鲜肝脏碾磨液）

—

+ —

实验材料：质量分数为2%的新鲜粉酶溶液

共同浸到热水中加

的淀粉酶溶液、质量分数为3%的

热至60℃, 5min,取

可溶性淀粉、质量分数为3%的蔗出试管,各加入2mL

糖溶液、斐林试剂、热水、酒精灯斐林试剂,振荡,放

入热水中煮沸等。

1min,观察实验现象

非常好！同学们，你们想像一下，

这样的实验会出现什么样的结果1号试管出现砖红色沉淀，而2号

试管无此现象。

呢？

说明淀粉酶只能催化淀粉为麦芽对，那这个结果又说明了什么？

是的，所以我们由此有总结出了酶糖，而不能催化蔗糖。

促反应的第二个特性：特异性（专

一性）。

3、最后，我们想一想，酶促反应最后一个酶促反应概念的学习，没有采取是在生物体中进行的，其反应条件学生理解，接受新的概念。

探究性的方式，而是应该是生物体内的自然条件对

采取教师讲授的方

吧？跟外界的那种可在强酸强碱、式。因为前面已经有两个探究性的试验高温高压下也能进行的化学反应

了，学生基本上掌握相比，酶促反应的条件温和得多。

了探究的一般方法，

所以酶促反应还具有的一个特性也对这种教学方式产

就是：温和性。

生了一定的厌倦，所以适当的换一种方提问：人的正常体温是37℃,体温

式，可以提高学生的升高到38℃,虽然体温只是升高了学生思考回答：人正常的体温是兴趣。

37℃，所以，人体中的酶的最适温1℃,但人已感觉非常没有精神,如这种讲授方式并没有发烧时超过了人正常脱离实际。而是紧紧果升高到39℃甚至40℃以上,而且度也是37℃。持续高烧,就会出现一系列严重的的体温，酶的活性降低，身体内新联系学生已有的生活经验来讲，这样学生陈代谢的反应不能正常进行，所以反应,如昏睡、昏迷、惊厥,甚至危在已有的基础之上，产生了不适感。

及生命,这是为什么呢? 在运用新学知识，将科学知识与生活经验研究发现，不同的酶有其不同的最之间建立起了良好的适条件，在最适条件下，这些条件联系。

包括温度、pH值、压强等等，酶产生砖红色沉。

3 注入新鲜的淀2mL 2mL 促反应活性最强。同学们可以课后自己阅读书上58页的课题研究部分，了解酶促反应的最适性。

最后总结

我们通过今天的学习，了解到了酶是活细胞产生的一类具有催化作用的最后教师进行课堂总

有机物。绝大多数是蛋白质，少数是RNA。酶又称生物催化剂。由酶催化的反应称为酶促反应，它有三个特性：高效性、特异性（专一性）、温和性。酶有其最适的反应条件，如温度、pH值、压强等，在最适条件下，酶促反应最高效，低于或超过最适条件，酶的活性大大降低，甚至无活性，

结，帮助学生梳理这节课所学的主要内容，并再一次巩固“酶”这个概念。