5.1降低化学反应活化能的酶课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1 课件 (共26张PPT)

(共26张PPT)
新叶伸向和煦的阳光，
蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。
它们为生存而获取能量，
能量在细胞里流转激荡！
物质
能量
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
细胞呼吸
光合作用
降低化学反应活化能的酶
第五章 细胞的能量供应和利用
第1节
学习目标
1、通过分析“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，说明酶在细胞代谢中的作用，认同细胞代谢离不开酶。（生命观念）
2、通过对实验设计的分析，学会控制实验的变量和设计对照实验。（科学思维，科学探究）
3、通过对酶的学习，能够举例说出酶在生活中的应用，感受酶为生活带来的便利。（社会责任）
2H2O2
2H2O + O2↑
1、过氧化氢在体外快速分解需要什么条件？
资料：细胞代谢过程中会产生一些对细胞有害的物质，如过氧化氢，体内过氧化氢过多可能导致DNA损伤、基因突变、加速人体衰老。
加热、 加催化剂（如MnO2、Fecl3)等
2、细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢？
细胞中含有过氧化氢酶。
一、酶的作用
学习任务一：比较过氧化氢在不同条件下的分解，
一、酶在细胞代谢中的作用
探究酶在细胞代谢中的作用。
2H2O2 2H2O + O2
反应条件
1.常温
2.加热
3.加FeCl3
4.加过氧化氢酶
思考：
二、酶的作用
2、如何判断过氧化氢酶是否加快了H2O2的分解速率？
3、如何比较过加氧化氢酶和加热条件下，H2O2分解速率的快慢？
4、如何比较加过氧化氢酶和加FeCl3条件下，H2O2分解速率的快慢？
1、如何检测过氧化氢的分解速率？
活动一：小组合作，完成实验，观察实验现象并记录
一、酶在细胞代谢中的作用
根据提供的实验材料用具，参照课本“探究˙实践”中的方法步骤，小组成员分工协作，完成“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验操作，并在学习任务单上记录实验结果。
活动二：分析实验结果，得出实验结论
一、酶在细胞代谢中的作用
①与1号试管相比，2号试管出现了什么不同的现象？这一现象说明什么？
2号试管放出的气泡多，说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
②3号、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，说明了什么？
说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。
③3号试管与4号试管相比，哪支试管中反应速率快？这说明什么？
4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。
一、酶在细胞代谢中的作用
1号
2号
3号
4号
结论：酶具有催化作用，且比无机催化剂催化效率更高。
思考：2号试管和4号试管比较，能说明什么？
二、酶的作用
为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？
细胞内每时每刻都在进行成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
二、控制变量和对照试验
学习任务二：学习控制变量和设计对照试验
分析“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，思考：
一个科学有效的实验，在设计时应该注意哪些方面呢？
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二、酶的作用
步骤 试管编号 说明
1 2 3 4 一 H2O2 浓度 3% 3% 3% 3%
剂量 4ml 4ml 4ml 4ml 二 反应条件 常温 90℃ FeCl3溶液 新鲜肝脏研磨液
剂 量 4滴 4滴
结果 气泡产生 不明显 少量 较多 大量
卫生香复燃 不复燃 不复燃 变亮 复燃 对照组
实验组
随自变量的变化而变化的因素
人为改变的因素
实验中可能存在的一些可变因素
自变量
因变量
无关变量
无关变量
对照实验
变量
实验过程中可以变化的因素
1、实验过程中的变量分析
相同且适宜
2、对照实验设计
（2）你能否基于以上原则对原有实验加以改进，使其更加严谨？
（1）对照实验应遵循的原则是？
平行重复原则、
单一变量原则、
对照原则、
等量性原则、
1 2 3 4
4滴清水
4滴清水
科学性原则
反应历程
二、酶的作用
活化能：指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量。
活化能
活跃态
常态
终态
学习任务三：总结酶的作用机理
酶为什么有如此高的催化效率，它的作用机理是什么呢？
三、酶的作用机理
反应条件 作用机理
加热
Fe3+
过氧化氢酶
加热使过氧化氢分子得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。
三、酶的作用机理
反应条件 作用机理
加热
Fe3+
过氧化氢酶
加热使过氧化氢分子得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。
降低了过氧化氢分解反应的活化能
与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
三、酶的作用机理
如图所示为H2O2分别在不同反应条件下的反应过程，图中E1、E2、E3都是活化能，请据图分析：
图像分析
(1)这三种活化能中：
(2)E2－E3表示： 。
不使用催化剂的是 ，
使用无机催化剂的是 ，
使用酶作催化剂的是 。
酶所降低的化学反应的活化能
E2
E1
E3
与社会的联系
你能说出日常生活中有哪些地方用到了与酶相关的知识吗？
课堂小结
作用：
催化作用
机理：
显著降低化学反应的活化能
一、酶在细胞代谢中的作用
二、控制变量和设计对照实验
1、变量分析
2、实验设计原则：
自变量
因变量
无关变量
对照原则、单一变量原则、等量性原则、科学性原则
目标检测
1.下列关于酶的叙述，错误的是（　　）
A. 细胞代谢离不开酶的催化作用
B. 细胞中复杂的化学反应需要加热才能进行
C. 酶与加热的作用机理不同
D. 酶在细胞内具有催化功能
√
目标检测
2.下图是同一反应的酶促反应和非酶促反应的相关曲线，其中叙述正确的是（ ）
A．E1是酶促反应的活化能，A和C曲线是酶促反应曲线
B．E2是酶促反应的活化能，B和D曲线是酶促反应曲线
C．E3是酶促反应的活化能，B和C曲线是酶促反应曲线
D．E2是酶促反应的活化能，A和C曲线是酶促反应曲线
√
目标检测
3.下图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验装置，分析下列有关说法正确的是
A.该实验的自变量是过氧化氢的分解速率
B.3号、4号试管对照说明酶具有催化作用
C.4号试管中的过氧化氢分子所含能量最高
D.4支试管中H2O2的浓度和用量都应相同
√
目标检测
4.某同学设计了以新制的体积分数为3%的过氧化氢溶液为反应底物的四组实验，实验结果如下表所示，请回答下列问题：
组别 A组 B组 C组 D组
H2O2溶液 2mL 2mL 2mL /
FeCl3溶液 / / /
新鲜肝脏研磨液 / / 2滴 2滴
温度 常温 常温 常温 常温
实验结果 无明显现象 气泡稍多而小 气泡极多而大 无明显现象
(1)本实验的对照组是_________(填组别)，因变量是________________；B组和C组对比，实验的自变量是___________，B组中应加入________3.5%的FeCl3溶液。(2)A组和C组对比，可得出的实验结论是 ；C组和B组对比，可得出的实验结论是 ，C组释放的气泡大且多，从作用机理上说，是因为 。
A组和D组
H2O2的分解速率(气泡的大小及产生速率)
催化剂的种类
2滴
过氧化氢酶具有催化作用
过氧化氢酶的催化效率比无机催化剂高
酶降低化学反应活化能的作用更显著