人教版（2019）生物必修1 5.1 降低化学反应活化能的酶 教案（2课时）

降低化学反应活化能的酶
【教学目标】
1．知识方面：举例说明酶在新陈代谢中的作用，说明酶的本质，能说出酶的概念、酶的本质、总结出酶的特性及影响因素，并能分析应用。
2．能力方面：重点在于培养学生发现问题、提出假设、设计实验的能力。
3．情感态度与价值观：通过实验探究和网络探究，让学生体验酶发现的艰辛，让学生关注有关酶研究的最新发展及应用，培养科学精神和科学态度。
【教学重难点】
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．酶的催化作用受温度、pH影响；
3．对照性实验设计中的几个主要原则。
【教学过程】
第一课时
酶的作用和本质
模块一：创设情境，导入新课
设计意图：回忆细胞各部分的功能，并建立细胞室一个有机整体的观点。
教师活动：
（1）展示图片（细胞）
同学们，这是一个典型的细胞，里面有什么？它们忙着还是闲着？忙着干什么呢？
（2）教师讲述：细胞是忙碌的，组成它的各个部分都在忙着完成自己的使命，合成、加工、运输，这一切的过程都伴随着复杂的生化反应。
展示图片（细胞部分有序进行的生化反应）
图中是细胞中一小部分生化反应，但是可以看出很复杂了，但是从网络构架上可以看出这些反应很杂乱吗？
这些在细胞中有序发生的生化反应成为细胞代谢。
（3）引出本节重难点：①为什么以上生化反应（新陈代谢）都离不开酶的参与，酶在生化反应里有什么作用呢？②酶在生化反应里有什么作用？酶是什么？
模块二：突破重难点，共同实验探究酶在新陈代谢中的作用和来源
设计意图：
①提高实验操作能力和观察能力，培养合作意识，学会分析所观察到的现象并得到结论，体验成功的喜悦。
②通过比较分析，理解实验设计中的单一变量原则、对照性原则。
③通过看活化能部分知识以及flash的观看，由学生发表自己的意见，提高学生识图总结的能力。
教师活动：
（1）过氧化氢，这是一种对细胞有害的物质，必须及时的将过氧化氢分解才能保证细胞正常的生存。
（2）化学上我们如何将分解呢？
展示：
加热
②用做催化剂
细胞里不可以加热，也没有更多的三价铁离子做催化，如何分解呢？
（3）展示：用双氧水擦伤口时的现象；有气泡产生。
伤口那里有什么？过氧化氢分解的那么快？
过氧化氢酶。
学生活动：
（1）自主学习完成任务：细胞代谢、变量类型及对照实验的概念。
（2）展示完成情况。
（3）分组完成实验：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”。
展示表格分析，汇报实验现象及结论：
对照组
实验组
说明
1
2
3
4
一
浓度
3%
3%
3%
3%
无关变量
剂量
二
温度
常温
常温
常温
90℃
自变量
试剂
2滴清水
生土豆研磨液2滴
2滴
生土豆研磨液2滴
结果
气泡产生速度
无
慢
较快
无
因变量
结论
123比较，和土豆产生的过氧化氢酶都具有催化过氧化氢的作用，但是过氧化氢酶的催化效率较高；
②124比较，只有活细胞才能产生过氧化氢酶（生土豆）
酶来自活细胞。
③900的高温会是过氧化氢酶失效。
模块三：酶的本质
设计意图：阅读文字，观看纪录片，总结酶的本质和概念。
情感树立：科学是在不断的探索和艰苦中进步的。
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。
教师活动：（1）我们现在知道了酶的作用，那酶的化学本质是什么呢？
曾经有人做过这样一个实验，把唾液淀粉酶与双缩脲试剂混合，发生了紫色络合反应，你觉得酶是？
（2）其实探索酶的本质的道路可比我说的这个要艰辛，科学探索的道路上只有不断的坚持喝不懈的努力才能成功。
学生活动：（1）观看纪录片：“酶的发现”
教师活动：（1）酶化学本质是什么？
（2）通过以上的学习，你觉得酶是什么？能给酶下个定义吗？
学生自主总结。
回忆整节课内容。
教师展示：图片（白化病病人和正常人）
实例展示说明酶的重要性，如果没有酶，生物将不能生存好，或者无法生存。
第二课时
酶的特性
1．思路
（1）课前探究，感性认识：
收集有关酶的发现历程资料；有关酶研究的最新发展成果和应用；了解酶在日常生活中的应用。
（2）贴近生活，激趣导入：
课前让同学们找寻生活中与酶有关的产品，现在我们来交流一下？
（各小组派代表将所找到的物品展示及介绍）
（3）设计实验，探索问题：
①如何证明酶的活性受温度、pH值等外界因素的影响：教师给予以下实验材料，学生根据实验的可操作性进行实验设计。
可溶性淀粉、过氧化氢、NaOH(5%)、HCl(5%)、碘液、α－淀粉酶（最适温度50℃—75℃）、过氧化氢酶（新鲜鸡肝）、斐林试剂（检验还原性糖）、试管、烧杯、酒精灯等。
②教师重点介绍对照性实验设计中三个主要原则：
Ⅰ单因子变量原则
Ⅱ等量原则
Ⅲ对照性原则
举例分析：
单因子变量原则
序号
项目
试管
1
溶液
1
2
2
肝脏研磨液
3
溶液
2滴
/
4
结果现象
/
2滴
等量原则
序号
项目
试管
1
注入可溶性淀粉溶液
1
2
2
注入蔗糖溶液
/
3
注入新鲜淀粉酶溶液
/
4
注入菲林试剂
5
结果现象
对照性原则
项目
试管
1
2
3
淀粉溶液
温度
热水
沸水
冰块
淀粉酶溶液
碘酒
1滴
1滴
1滴
结果现象
③老师巡视学生实验设计情况，并发现了以下几种有代表性的设计方案。
A组设计的实验方案（探究pH值对酶活性的影响）
序号
项目
试管
1
2
1
α－淀粉酶溶液
1ml
1ml
2
pH
NaOH1ml
Hcl1ml
3
可溶性淀粉溶液
2ml
2ml
4
温度
60℃
60℃
5
斐林试剂
2ml
2ml
6
实验现象
引导学生分析：以上设计是否科学？
引导学生回答，得出结论：以上设计缺少对照组。
B组设计的实验方案（探究温度对酶活性的影响）
序号
项目
试管
1
2
3
1
可溶性淀粉溶液
1ml
2ml
1ml
2
α－淀粉酶溶液
1ml
1ml
1ml
3
温度
60℃
沸水
冰水
4
碘液
1－2滴
1－2滴
1－2滴
5
实验现象
引导学生分析：以上设计是否有错误？
引导学生回答，得出结论：以上设计有两点错误，一是加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等量原则，二是试剂加入的顺序错误2．3步应互换，导致出现多个变量。
C组设计的实验方案
序号
项目
试管
1
2
3
1
α－淀粉酶
1ml
1ml
1ml
2
pH
蒸馏水1ml
NaOH1ml
Hcl1ml
3
可溶性淀粉溶液
2ml
2ml
2ml
4
温度
冰水
沸水
60℃
5
斐林试剂
2ml
2ml
2ml
6
温度条件
煮沸1分钟
煮沸1分钟
煮沸1分钟
7
实验条件
引导学生分析：以上设计是否有错误？
引导学生回答，得出结论：以上设计有pH值和温度两个变量，不符合单一变量原则。
④教师指导，调整设计
除了注意实验设计三原则外，还要注意实验的顺序，如果有时间，实验组可等梯度多做几组，得出的结果更准确。
序号
项目
试管
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
淀粉溶液（ml）
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
温度℃
10
20
30
40
50
60
70
80
90
3
α－淀粉酶
2ml
2ml
2ml
2ml
2ml
2ml
2ml
2ml
2ml
4
碘液（滴）
1
1
1
1
1
1
1
1
1
5
实验现象
6
调节温度
上升
下降
7
实验现象
(建议：也可使用唾液淀粉酶或过氧化氢酶做此实验)
序号
项目
试管
1
2
3
4
5
1
α－淀粉酶
1ml
1ml
1ml
1ml
1ml
2
pH值
5
6
7
8
9
3
可溶性淀粉溶液
2ml
2ml
2ml
2ml
2ml
4
60℃水中（min）
5
5
5
5
5
5
斐林试剂（ml）
2
2
2
2
2
6
温度条件和保持时间
沸水
1min
沸水
1min
沸水
1min
沸水
1min
沸水
1min
7
实验现象
(建议：也可使用唾液淀粉酶或过氧化氢酶做此实验，但要注意它们的最适温度)
⑤动手实验检验结果
让学生参与到科学研究中，引导学生运用所学知识亲自动手实验，尝试解决问题，实现“感性思维－理性思维－具体思维”的飞跃。
以下是学生在动手实验中发现的新问题：
例1：有一组同学在做温度对酶活性的影响时，第一步先放了淀粉酶，在调节了温度后才放淀粉，发现实验结果和预期的不一样。
例2：有一组同学在做pH值对酶活性的影响时，用碘液代替斐林试剂进行检验，发现结果不同。
老师针对实验出现的新问题引导学生一起分析解决。
⑥交流成果，总结提高
学生交流成果，体验探究成功与失败；学生评价各组研究成果；回忆酶的各知识点；带着更多的问题走出教室，参与到研究性学习中。
7/7