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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(shí) 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(jì)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(jì)了一個(gè)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(shí)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(shí)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(jì)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(gè)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(jì)
6、原則:
對照原則:設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)→一段時(shí)間后檢測產(chǎn)物的量
B. 加入底物→加入酶→計(jì)時(shí)→加入緩沖液→保溫→一段時(shí)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(jì)時(shí)→一段時(shí)間后檢測產(chǎn)物的量
D. 加入底物→計(jì)時(shí)→加入酶→加入緩沖液→保溫并計(jì)時(shí)→
7、一段時(shí)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(shí)需活化能75kJ/mol ;用鉑作催化劑時(shí),只需活化能54kJ/mol;用H2O2酶時(shí),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(jì)。
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(jì)。
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。