人教版生物必修一5.1　降低化学反应活化能的酶　教学设计

5.1　降低化学反应活化能的酶　教学设计
一、教学内容和教学对象分析

1．教学内容

处于生活状态下的细胞是一个开放的系统,时 ( http: / / www.21cnjy.com )刻与周围的环境进行物质交换和能量交换，并利用这些物质和能量维持自身的各项生命活动，进行新陈代谢。酶作为生物催化剂，细胞内部的物质转换和能量转换都离不开酶的催化作用。因此引导学生掌握酶的概念和本质，理解酶在代谢中的作用就显得十分非常重要。另外，学生已具备做科学的能力，在课堂中引导学生科学地思考，积极动手实验，对于培养学生的科学精神十分有益，因此本节课初步引入对照实验和控制变量。

2．教学对象分析

学生通过初三、高一阶段化学的学习，对于纯化 ( http: / / www.21cnjy.com )学反应已熟悉，但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂──酶的认识有限。工业制氨的化学反应是在高温高压催化剂下进行的，细胞内部却是常温常压温和状态，而细胞代谢包括一系列的化学反应，这些化学反应的进行应该有生物催化剂──酶的参与，才能使高效有序的进行，因此引入对酶相关知识的学习。

二、教学目标

1．知识目标

探讨活细胞内酶的本质和作用、探究酶的高效性和专一性。

2．能力目标

①进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。

②在问题探讨，有关实验设计，资料分析等问题讨论中，培养运用语言表达的能力以及查阅资料、共享信息的能力。

3．情感目标

①通过回顾科学家对酶本质的探索历史，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的。

②认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于质疑，创新，和勇于实践的科学精神与态度。

三、教学方法和教学手段

1． 教学方法：实验法、小组讨论法、鼓励评价法、比较说明法、卡通图片法，

2．教学手段：借助多媒体、设计实验表格

四、教学流程


五、教学过程

教师活动 学生活动 设计意图
精心设问，步步深入（5分钟） [新课导入] 已近中午了，大家的肚子一定饿了。为什么肚子会饿呢？食物是怎样被消化的呢？ [问题探讨]图示1783年，斯帕兰扎尼“鹰与笼子”的实验，探讨相关问题及实验的巧妙之处。 [对比说明]工业制氨的条件是什么？ 细胞内是否具备这些条件？但是细胞内的化学反应依然高效有序的进行，原因何在？ [提出课题]酶的作用和本质 激发学生兴趣，让大脑快速进入思考状态。 [小组讨论，得出结论]： 鸟类的胃不仅有物理性消化，还有化学性消化。 回答： 高温、高压、催化剂 推测： 细胞内有生物催化剂。 为引入新课作铺垫。 此实验是开创了酶研究先河。其问题的提出，实验方案，实验设想，结论与推论等过程及创新思维的意识对学生有学习与借鉴的意义。
[新课]探究研讨，引议释疑（30分钟） 一、酶在细胞代谢中的作用（20分钟） 引导思考，设计实验，验证酶的高效性 [实验原理及材料]我们知道过氧化氢可以在F ( http: / / www.21cnjy.com )e3+催化下，分解成水和氧。新鲜的动物肝脏研磨液含有过氧化氢酶。如果给你新鲜的动物肝脏研磨液、过氧化氢溶液、氯化铁溶液，以及必需的实验用具，你能否设计实验？ [提示1]酶的高效性是相对谁而言？ [提示2]反应物怎么选择呢？ [提示3] 因变量是什么？ [提示4] 观察那些现象可以得出结论？ [提示5]实验预期和结果讨论。 提问：为什么酶具有高效性？ [此实验为特别补充内容] 设计实验，验证酶的专一性 [过渡]细胞代谢包括很多化学反应，不仅反应速度快，而且有条不紊地进行，这说明酶作为催化剂，不仅具有高效性，还具有专一性。 提示：怎样理解专一性？ 我们知道木瓜果汁含有木瓜蛋 ( http: / / www.21cnjy.com )白酶，嫩肉粉中也含有蛋白酶制剂，如果给你木瓜榨汁，嫩肉粉，牛奶、豆浆、淀粉溶液、碘液、斐林试剂、双缩脲试剂，请根椐需要选择合适的试剂和的实验用具，能否设计实验验证酶的专一性？ [小结]酶的高效性和专一性。 [学生实验一] [小组讨论] 设计实验方案 设计表格记录实验现象及结果 回答：无机催化剂 思考：是让无机催化剂和酶各自催化一种呢？还是催化同一种物质呢？ 回答：过氧化氢分解速度 回答： 气泡的多少及产生速度 点燃的卫生香复燃情况 结果：过氧化氢酶的催化效率比氯化铁的催化效率高，说明酶具有高效性。 回答：降低了活化能。 参考教材利用卡通式插图，结合文字叙述，形象描述。 [学生实验二] [小组讨论]：应该体现在酶只能催化某种特定的反应，而对其它反应没有催化作用。 [小组讨论实验方案] 选取何种酶？选取何反应物？如何设计对照？如何鉴定结果？预测结果？ 理解关于变量、自变量、因变量、无关变量、对照实验 观察实验现象，感性认识过氧化氢酶的高效性。 培养语言表达能力，将感性知识上升到理性知识。 [实验一]是用两种不同的催化剂来催化同 ( http: / / www.21cnjy.com )一种物质[实验二]是用同一种酶来催化两种不同的物质，让学生了解设计实验的思路是怎样的？怎样选材？怎样设计对照？从而加强实验技能的训练。 教师特意设置二个小陷阱，①是让学生自行选取择蛋白质的鉴定试剂，巩固其使用方法。②材料丰富，根据实验需要，懂得取舍，不可贪多。
二、酶的本质（10分钟） 1．从人物的角度来看 2．从研究结果的角度来看 从观察到到问题，从问题到猜测，从猜测到实验，从不完善到完善，这是做科学的必然步骤，也是科学发展的必然规律。 [补充] （1）如四膜虫的rRNA前体具有催化活性。（2）目前已有发现具催化活性的DNA的报道。 3．引导与激励 结合酶本质的探索历程及萨姆特历时9年获得诺贝尔奖的过程，谈谈马克思的话的理解。 [小结]酶的本质 [资料阅读，探索酶的本质] 完成课本82页基础题一，体会几位科学家的观点之间的逻辑关系。 分析每位科学家的科学结论中可取之处与不足之处。 [小组讨论发言] 在酶的发现历程中，由胃的物理性消化 ( http: / / www.21cnjy.com )→胃的化学性消化 →从胃液中提出了消化蛋白质的物质→脲酶结晶的提取→证实脲酶是一种蛋白质→提取出多种酶的蛋白质结晶→指出酶是具催化作用的蛋白质→少数RNA也具有生物催化作用→进一步完善了酶的概念。 [小组感言] 科学无坦途。 科学的苦与甜。 [小组总结] 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数的酶是蛋白质，少数酶是RNA。 培养学生继承、创新、实事求是和大胆实践等科学精神和态度。 引导学生从两种不同角度分析这一过程，实际上就是提高学生分析与推理能力的过程。 激励性评价：科学知识都不是一承不变的，是一个不断发展的过程，唯有上下求索，才能做到科研无止境。你也可以未来科学史上一颗闪亮的星星。 促进学生积极改变学习方式，培养学生主动建构知识。
[课后进一步探究] （5分钟） 请根据下列材料设计一个证明酶是蛋白质的实验： 实验材料：5%的NaOH溶液、3%的CuSO4溶液、鸡蛋、水、唾液、小烧杯、玻璃棒、试管滴管、镊子、脱脂棉。 实验原理： 实验步骤： 实验结论： 理解酶的本质 训练实验思维。

五、教学小结

细胞作为开放性的生命系统，不断地与 ( http: / / www.21cnjy.com )周围的环境进行物质交换和能量交换，并在此基础上实现新陈代谢。酶作为生物催化剂，对于细胞高效有序地完成各种生理作用起着非常重要的作用。随着科学的不断发展，有关酶的本质的探索也处于不断不断完善中。近年来，酶工程的发展为生产和生活带来巨大的活力，而这点点滴滴的进步既归功于大胆的猜想，又归功于科学而巧妙的实验设计，因此，同学们在日常生活中要学会发现问题，提出问题，然后通过推理和实验去解决问题，那么你会有意想不到的惊喜，无形中发现你解决问题的能力和科学实验的能力大大提高了，希望明天的科学之星就是你。