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1、2022年人教版高中生物必修1 第5章第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1課時 教案 一、教學(xué)目標(biāo) 1.知識目標(biāo) 說明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)。 2.能力目標(biāo) 進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究，學(xué)會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，設(shè)置對照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。 3.情感目標(biāo) a.認(rèn)同科學(xué)是在不斷探索和爭論中前進(jìn)的。 二、教學(xué)重點(diǎn) 酶的作用和本質(zhì)。 三、教學(xué)難點(diǎn) a.酶能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。 b.控制變量的科學(xué)方法。 四 教學(xué)流程 教學(xué)流程 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 環(huán)節(jié)一：課程導(dǎo)入 教材“問題探討”導(dǎo)入：1783年，意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼設(shè)計了一個巧妙的實(shí)驗(yàn)：將

2、肉塊放入小巧的金屬籠內(nèi)，然后讓鷹把小籠子吞下去。過一段時間他把小籠子取出來發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。 讓學(xué)生討論回答問題： 1.金屬籠子有什么作用呢？ 2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？ 3.怎樣才能證明你的推測？ 閱讀、討論、回答。 情景導(dǎo)入課題和學(xué)習(xí)目標(biāo)。 環(huán)節(jié)二：講授新課 一、酶在細(xì)胞代謝中的作用 1.細(xì)胞代謝 講解：對細(xì)胞來說，能量的獲得和利用都必須通過化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)稱為細(xì)胞代謝。細(xì)胞代謝一般都需要酶催化，在水環(huán)境中進(jìn)行， 反應(yīng)條件溫和， 一般伴隨著能量的釋放和儲存，是細(xì)胞生命活動的基礎(chǔ)。 2.實(shí)驗(yàn)：比較過氧化氫在不同條件下的分

3、解 （1）過氧化氫和過氧化氫酶： 過氧化氫是細(xì)胞代謝產(chǎn)生的有害物質(zhì)，細(xì)胞中的過氧化氫酶能夠?qū)⑦^氧化氫分解生成水和氧氣。 （2）實(shí)驗(yàn)原理： 講解：過氧化氫在體外會自然緩慢分解，在加入和Fe3+催化分解加快；在體內(nèi)過氧化氫酶作用下也能加快分解。新鮮肝臟有較多過氧化氫酶。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5% FeCl3溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%肝臟研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+數(shù)，大約是每滴肝臟研磨液中過氧化氫酶分子數(shù)的25萬倍。 2H2O2————————2H2O＋O（體外） 2H2O22H2O＋O2 （體外） 2H2O 22H2O＋O2 ( 體內(nèi)) （3）實(shí)驗(yàn)步驟與結(jié)果： 展示實(shí)驗(yàn)步

4、驟表格，加以講解相關(guān)試管分組處理，讓學(xué)生課堂完成實(shí)驗(yàn)，并完成表格實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 試管號 3%的過氧化氫溶液 控制變量 點(diǎn)燃的衛(wèi)生香檢測 實(shí)驗(yàn)處理 氣泡多少 1 2mL —————— 幾乎沒有 —— 2 2 mL 90℃左右水浴加熱 很少 —— 3 2 mL 滴加3.5%FeCl3溶液2滴 較多 燃燒 4 2 mL 滴加20%肝臟研磨液2滴 很多 燃燒猛烈 （4）控制變量與對照實(shí)驗(yàn)： ①引導(dǎo)學(xué)生就實(shí)驗(yàn)步驟表格找出實(shí)驗(yàn)中的變，指出實(shí)驗(yàn)組和對照組。

5、 自變量 因變量 無關(guān)變量 對照組 實(shí)驗(yàn)組 2號：90℃水浴加熱 3號：加入3.5% FeCl32滴 4號：加入20%肝臟研磨液2滴 H2O2分解速度用產(chǎn)生氣泡的數(shù)目多少表示 加入試劑的量；實(shí)驗(yàn)室的溫度；FeCl3和肝臟研磨液的新鮮程度。 1號試管 2、3、4號試管 ②讓學(xué)生閱讀教材“控制變量”內(nèi)容，歸納變量、對照實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計原則： 變量： 自變量：人為改變的變量。 因變量：隨著自變量的變化而變化的變量。 無關(guān)變量：對實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能造成影響的其他可變因素。 對照實(shí)驗(yàn)：除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)，一般要設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對照組。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計

6、原則: 對照原則：設(shè)計對照實(shí)驗(yàn),既要有對照組又要有實(shí)驗(yàn)組。 單一變量原則：在對照實(shí)驗(yàn)中,除了要觀察的變量發(fā)生變化外,其他變量都應(yīng)保持相同。 等量原則：各組加入的試劑要等量；實(shí)驗(yàn)條件相同。 【典型例題】 （xx課標(biāo)1卷.3）若除酶外所有試劑均已預(yù)保溫，則在測定酶活力的試驗(yàn)中，下列操作順序合理的是（ ） A.加入酶→加入底物→加入緩沖液→保溫并計時→一段時間后檢測產(chǎn)物的量 B. 加入底物→加入酶→計時→加入緩沖液→保溫→一段時間后檢測產(chǎn)物的量 C. 加入緩沖液→加入底物→加入酶→保溫并計時→一段時間后檢測產(chǎn)物的量 D. 加入底物→計時→加入酶→加入緩沖液→保溫并計時→

7、一段時間后檢測產(chǎn)物的量 【答案】C 3.酶的作用機(jī)理： 顯著降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。 FLASH展示酶的催化作用，分析動畫，結(jié)合教材P80圖講解： 活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。 與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。如H2O2的分解，20℃無催化劑時需活化能75kJ/mol ；用鉑作催化劑時，只需活化能54kJ/mol；用H2O2酶時，活化能下降到29 kJ/mol以下。 正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進(jìn)行。 二、酶的本質(zhì) 1.關(guān)于酶本質(zhì)探索史 讓學(xué)生閱讀教材資料分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索

8、”，完成探索過程連線題。 2.酶本質(zhì) 引導(dǎo)學(xué)生從酶本質(zhì)探索史歸納酶本質(zhì)：活細(xì)胞產(chǎn)生（來源）的有催化作用（作用）的有機(jī)物，大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)（本質(zhì)），極少數(shù)酶是RNA（本質(zhì)）。 【典型例題】 （xx福建卷改編）用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)，處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應(yīng)。 由此可推測核糖體中能催化該反應(yīng)的物質(zhì)是 （ ） A.蛋白酶 B.RNA酶 C.RNA D.蛋白質(zhì) 【答案】C 閱讀、呼應(yīng)。 閱讀，傾聽。 操作、回答。

9、 分析、討論、回答。 閱讀、分析、討論、回答。 演練、作答。 觀察、分析。 閱讀、歸納。 演練、作答。 理解細(xì)胞代謝離不開酶的催化。 進(jìn)行比較過氧化氫在不同條件下的分解的實(shí)驗(yàn)和探究，學(xué)會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，設(shè)置對照組合重復(fù)實(shí)驗(yàn)。 運(yùn)用控制變量進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計。 說出酶的作用機(jī)理。 說出酶的本質(zhì)。 進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計。 環(huán)節(jié)三：課堂小結(jié) 共同回顧歸納本節(jié)主干知識： 一、酶在細(xì)胞代謝中的作用 1.細(xì)胞代謝 概念 特點(diǎn) 意義 2.比較過氧化氫在不同條件下的分解 ①實(shí)驗(yàn)原理 ②實(shí)驗(yàn)步驟 ③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察 ④現(xiàn)象分析 ⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酶具有催化作用+高效性 ⑥注意事項(xiàng) 3.酶的作用原理 ①活化能的概念 ②酶的作用：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 二、酶的本質(zhì) 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。 呼應(yīng)。 回顧歸納本節(jié)主干知識。