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2019-2020年高中生物《降低化學反應活化能的酶》教案6 新人教版必修1 一、教學目標 1.知識目標：①說出酶的化學本質(Ⅰ)。②說明酶的催化作用具有高效性的原因(Ⅱ)。 ③解釋酶的作用條件較溫和、催化作用具有專一性、高效性對于生命活動的意義(Ⅱ)。 ④設計“影響酶活性的條件”的實驗方案和步驟，撰寫實驗探究性活動的實驗報告，總結成功的經(jīng)驗、分析失敗的原因。(Ⅲ) 2.技能目標：按所設計的實驗方案和步驟，正確完成相關的實驗操作。 3.情感目標：①評價自己的方案和別組同學的方案，②參與交流，聽取別人的正確意見，維護或修改自己的方案和意見。 二、教學重點、難點分析： 1.設計“影響酶活性的條件”的實驗方案和步驟，撰寫實驗探究性活動的實驗報告，總結成功的經(jīng)驗、分析失敗的原因。 探究性活動有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，有利于學生主動建構知識、發(fā)展能力、形成正確的情感態(tài)度與價值觀。這一活動具有相當?shù)碾y度，首先，需要學生自己決定和判斷的因素很多，如：設計探究的方向，設計實驗的步驟，選擇實驗的材料，如何控制變量，如何檢驗結果……等等，無疑，這對于學生來說是非常具有挑戰(zhàn)性的。 同樣，對授課的老師來講，也是一種考驗，怎樣做必要的輔墊、怎樣把學生的思維活動引向深入、如何組織學生交流設計的方案、評價別人的方案、維護或修改自己設計的方案中的缺陷和錯誤，如何駕馭課堂、處理出現(xiàn)意外的事件，把握課堂討論的方向，分配各環(huán)節(jié)的時間……等等。因此，這應該成為本節(jié)教學活動的重點和難點，應有充分的準備。 2.解釋酶的特性對于生命活動的意義。 學習酶的特性，不能只局限于了解的層次，應該通過分析和引導，將學生的知識上升到理解的層次，才能達到理解生命活動中物質的變化所伴隨著的能量轉換，領悟細胞的代謝活動是細胞進行其他生命活動的基礎的水準，達到課標的要求。這需要從感性上升到理性，因此，這也是本節(jié)教材的一個重點和難點。 三、課時安排：2課時(以下按一節(jié)課45分鐘設計，若為40分鐘，則在討論部分縮短一些) 四、教學設計：（第1課時） 學習活動 教學說明 解讀章引言： 細胞的主動運輸需要能量。細胞內(nèi)有機物的合成需要能量。肌細胞的收縮需要能量……細胞作為一個基本的生命系統(tǒng)，只有不斷輸入能量，才能維持生命活動的有序性。 引導學生閱讀。注意把握對加點詞的理解和解釋。 “生命活動的有序性”是一個深奧的道理，在這里不必做詳盡的解釋，否則將限入泥潭。只 學習活動 教學說明(課堂時間安排) 太陽能是幾乎所有生命系統(tǒng)中能量的最終源頭。外界能量輸入細胞，并為細胞所利用，都要經(jīng)過復雜的化學反應。 “問題探討”——斯帕蘭扎尼的實驗 一、酶的作用和本質 1.細胞中進行著的許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝。 對細胞來說，能量的獲得和利用都必須通過化學反應。 在化學課上，我們知道，有些化學反應容易進行，有些化學反應需要添加某種物質之后并且可能需要在特定的環(huán)境中才能進行。這種能夠促進化學反應進行的物質，叫催化劑。 細胞中的化學反應比起同學們在化學課上所學的反應要復雜得多，而且有些反應在細胞外，單純用無機化學的手段是無法進行的，而在細胞內(nèi)卻可以快速地順利地進行。這是為什么呢？ （學生回答，學生評價，教師引導分析，答對的要肯定、鼓勵、贊揚；答錯的也要保護學生的積極性。） 2.酶——生物催化劑 有的同學提到了酶，那么酶是什么呢？酶作為一種生物催化劑有哪些作用特點區(qū)別于無機催化劑呢？對于酶，你知道些什么？還想知道些什么？ 需簡要說明即可。 可以引導學生思考，嘗試作出合理的解釋。老師又該怎樣總結陳詞呢？說法當然可以有很多，例如，可以這么講：細胞是一個生命系統(tǒng)，內(nèi)部有分工合作的各種結構，這些結構是有序的，而這些結構的成分需要不斷地更新，這就需要不斷地從外界輸入能量，否則，細胞內(nèi)部分工合作的有序結構將被破壞，最終導致細胞死亡。 “幾乎”一詞留有余地，不絕對，應引起學生的注意。（2’） 思維熱身。引導學生分析說明。(3’) 通過學生已有的經(jīng)驗（化學知識）引導學生構建新的知識。(3’) 學生參與思維活動，達到互動的目的。 提出問題，引出學生的問題，激起學習的欲望。(2’) 學習活動 教學說明(課堂時間安排) 接下來，請同學們完成實驗“比較過氧化氫在不同條件下的分解” 設計一張表格，用于記錄實驗步驟和現(xiàn)象。注意你的實驗操作步驟，仔細觀察實驗現(xiàn)象，及時記錄你的問題，捕抓你思維火花閃現(xiàn)的一剎那。以助后面環(huán)節(jié)的討論。完成教材中的討論和結論部分。 學生通過實驗，培養(yǎng)操作能力、觀察能力、思考分析的能力。(10’) 老師巡視，參加某些組的討論和實驗。 附（參考表格）： 操作 現(xiàn)象 討論 結論 1號試管常溫 2號試管90℃水浴 3號試管滴加2滴FeCl3 4號試管滴加2滴肝臟研磨液 學習活動 教學說明(課堂時間安排) 請兩個同學代表小組發(fā)言，描述實驗的過程和現(xiàn)象，回答“討論”的問題并總結“結論”，提出發(fā)現(xiàn)的問題或疑問。 請同學閱讀教材中“控制變量”這一小節(jié)的內(nèi)容。談談在上述實驗中，你是如何控制變量的。 如果沒有過氧化氫這種實驗材料，或沒有提供肝臟，你準備如何設計實驗達到與這個實驗同樣的目的？ 酶的催化效率為什么比Fe3＋的催化效率更高呢？ 請同學閱讀教材之后，說說對“活化能”的理解。 教師不必急于解釋，讓其他的同學嘗試著進行解釋，引導學生注意進行傾聽和分析。(5’) 教師不必做過多的解釋。 (2’) 思維火花的碰撞，可以對剛剛所學的知識加以應用。此時，教師要特別注意傾聽和判別，給以適當?shù)脑u價和指導。(8’) 至于酶為什么降低活化能的作用更顯著，超出課標的要求，而且是一個非常深奧的問題，有些學者提出了一些假說。這可以 學習活動 教學說明(課堂時間安排) 3.酶的本質 閱讀“資料分析——關于酶本質的探索”，討論材料之后的問題。 作業(yè)：完成教材P82課后練習。 作為一個興趣的目標，留待有志于研究生物學的同學在未來的研究領域中去探討。(2’) 引導學生分析巴斯德、李比希、畢希納的問題沖突，完成對“討論”問題的分析。 (8’) （第2課時） 學習活動 教學說明(課堂時間安排) 復習上一課時的內(nèi)容。 引入本節(jié)課題： 酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，絕大多數(shù)的酶是蛋白質。 二、酶的特性： 我們來看一個數(shù)據(jù)比較： 質量分數(shù)為20%的新鮮肝臟研磨液：1滴 質量分數(shù)為3.5%的氯化鐵溶液：1滴 生物催化劑：過氧化氫酶所含酶的相對數(shù)量：1 無機催化劑：Fe3+ Fe3+的相對數(shù)量：25萬 (一)酶具有高效性（催化反應的效率遠高于無機催化劑的催化效率） 細胞中進行的化學反應非常多，能否靠一種酶來催化所有的化學反應呢？答案是否定的。如果一種酶能夠催化所有的化學反應，細胞內(nèi)的生命活動就不會呈現(xiàn)出有序性了。 (二)酶具有專一性（一種酶只能催化一種或一類化學反應） 由于酶的催化作用具有專一性，同學們可以推知：細胞具有多種多樣的酶。 請同學回答教材P82頁的課后練習，并做一些簡要的分析和討論。(5’) 從表格中數(shù)據(jù)的對比中，同學們可以得出什么結論呢？(2’) 伸展思維的觸角，達到理論能觸及的空間。(2’) 學習活動 教學說明(課堂時間安排) 酶是活細胞產(chǎn)生的，它催化化學反應的效率受到哪些因素的影響呢？接下來，我們要通過一個探究活動來闡明這個問題。 “探究活動——影響酶活性的條件” 實驗桌上提供了許多的實驗材料和器具，同學們可以根據(jù)自己設計的實驗方案有選擇地采用。但首先，我們必須來討論一些問題。 1.你的選題是什么？ 2.你的假設是什么？ 3.圍繞你的選題，你的實驗方案和步驟如何設計？可用草圖或簡要的文字加以說明 4.如何控制實驗變量？ 5.怎樣設置對照組？ 6.如何檢驗實驗結果？ 學生根據(jù)設計的實驗方案和步驟完成探究活動。 小組匯報實驗結果，分析成功的經(jīng)驗和失敗的原因。 由上述活動，引導學生總結出以下一些認識： 1.酶是活細胞產(chǎn)生的，但不是只能在細胞內(nèi)起作用，離開細胞后，在適宜的條件下，也能發(fā)揮催化作用。 2.溫度和酸堿度會影響酶的活性。 3.高溫（強酸、強堿）使酶的活性散失，不可恢復。低溫下酶的活性弱，但保持活性，在適宜的溫度時依然具有催化反應的能力。 (三)酶的作用條件較溫和。 作業(yè)：完成教材P86練習和P87的課外閱讀 引出探究活動的主題。 2人一組進行探究活動，如果覺得人手不夠，可以4人一組。 各組先就列出的6個問題進行討論和醞釀，然后請2個不同方案的小組作代表發(fā)言。教師組織其他同學傾聽，討論，修正，最終確定實驗方案。(10’) （具體過程無法預設，需要教師根據(jù)教學過程中的具體情況隨機應變。） 此過程大約需要12分鐘。 (為節(jié)省時間，需要加熱的不宜用酒精燈，而應在課前準備好恒溫水浴鍋，預先加熱達到設定的溫度。) 表達和交流，共同分享探究的成果。 (8’) 學生的探究活動不一定都能完成對這些知識的認識，但是通過引導學生進行分析，應該形成這些方面的認識。 (4’) 解釋酶的這些特性對于生命活動的意義。(2’)