高中生物-降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

1、1(第一課時(shí))教學(xué)目標(biāo)1.說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用。 2.通過(guò)閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料，認(rèn)同科學(xué)是在不斷的探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的。 3.進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究，學(xué)會(huì)控制自變量，觀察和檢測(cè)因變量的變化，以及設(shè)置對(duì)照組。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：酶在細(xì)胞代謝中的作用2.教學(xué)難點(diǎn)(1)酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理。(2)控制變量的科學(xué)方法。“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”是人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書生物必修 1 第 5 引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)確認(rèn)和控制變量，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力?！净仡櫋咳~綠體，線粒體，核糖體的功能(引入細(xì)胞代謝的概念) 內(nèi)發(fā)生的各種生物化學(xué)反應(yīng)。對(duì)細(xì)胞來(lái)說(shuō)，能量的獲得和利用也必須

2、通過(guò)化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。 高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等等 2 2 H【問(wèn)2】細(xì)胞生存的條件是很溫和的，那么細(xì)胞內(nèi)數(shù)量如此巨大的生物化學(xué)反應(yīng)如何在常溫、 2 H那么，細(xì)胞代謝為什么離不開酶呢？那我們就要看看酶在細(xì)胞代謝中究竟起著什么樣的作用?；瘹溲杆俜纸獬伤脱鯕舛懦?。加熱也能使H O 分解，鐵離子也可催化這一反應(yīng)。2 22 2 2 2 2 2 2 2實(shí)驗(yàn)：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解有較多的過(guò)氧化氫酶) 1 滴成分： Fe3+Fe11H O 在高溫、2 2L2 3 4Fe3 、H O 酶的作用下都可分解成水和氧氣2 2L肝臟研磨液觀察氣泡冒出和衛(wèi)生香復(fù)燃的情

3、況，并記錄較多變亮生成了少量氧氣催化劑的催化作用更顯著試管編號(hào)實(shí)驗(yàn)原理第一步第二步觀H O 濃度2 2量反應(yīng)條件量察氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒原 因結(jié) 論生成了大量氧氣L生成了少量氣L90 沒(méi)有生成氧氣3量無(wú)3【學(xué)生先預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果；然后完成實(shí)驗(yàn)】【問(wèn)1】第一組與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說(shuō)明什么？(2號(hào)試管放出的氣泡多，說(shuō)明加熱能提高反應(yīng)速率)活化能的概念 ：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.【問(wèn)2】在細(xì)胞內(nèi)，能通過(guò)加熱來(lái)提高反應(yīng)速率嗎？(不能，加熱會(huì)使蛋白質(zhì)變性)【問(wèn)3】 3 號(hào)試管和 4 號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明什么？(Fe

4、3+和 H2O2 酶 也能提高反應(yīng)速率) 比成一種運(yùn)動(dòng)的話，像那一種運(yùn)動(dòng)？(跳高或跨欄)如果想通過(guò)的話，怎么辦呢？ 【問(wèn)4】3號(hào)試管與4號(hào)試管相比，哪只試管中的反應(yīng)速率快？這說(shuō)明什么？(4 號(hào)管的更 快，說(shuō)明過(guò)氧化氫酶比鐵離子的催化速率高的多)為什么說(shuō)高的多呢？(回憶含量)在 20測(cè)得的過(guò)氧化氫分解的活化能件沒(méi)有催化劑催化用件沒(méi)有催化劑催化用膠太鉑催化用過(guò)氧化氫酶催化活化能(KJ/mol)(舉例說(shuō)明，圖示) (與無(wú)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)【問(wèn)6】為什么說(shuō)酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要？ (細(xì)胞代謝要在溫和的條件 【問(wèn)】上述實(shí)驗(yàn)分成了 1、2、3、4 號(hào)

5、四支試管，哪些是四支試管共同的條件？哪些是不同 (共同點(diǎn)：試管中加入 HO 溶液的濃度、劑量相同，加入氯化鐵和肝臟研磨液的劑量相同。2 2不同點(diǎn)：反應(yīng)條件不同，結(jié)果也不同)4、無(wú)關(guān)變量的概念分析本實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量驗(yàn)組的概念對(duì)照實(shí)驗(yàn)除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變。對(duì)照組，是不接受人為處理的對(duì)象組；?！痉治霰緦?shí)驗(yàn)的對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組】觀察分析因變量，得出結(jié)果或結(jié)論；變量保持一致。【問(wèn)1】那么單一變量原則中所說(shuō)的量是什么呢？【問(wèn)2】本實(shí)驗(yàn)如果不要1號(hào)試管行不行呢？(不行)那體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的什么原則？(對(duì)照原則)那幾組形成了對(duì)照呢？(1和2，1和3，1和4，還有3和4)2和3或者2和4，行

6、不行？(不行)【問(wèn)3】本實(shí)驗(yàn)最后到底得出了什么結(jié)論？ 其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。就能得出相應(yīng)的結(jié)論。 率比無(wú)機(jī)催化劑高。酶在細(xì)胞代謝中的作用 通過(guò)降低化學(xué)反應(yīng)活化能來(lái)催化反應(yīng)，且催化效率比 52、巴斯德和李比希的觀點(diǎn)各有什么積極意義？各有什么局限性？質(zhì)起到了什么作用？4、巴斯德和李比希之間的爭(zhēng)論被哪位科學(xué)家的研究成果平息了？7、要證明酵母細(xì)胞的提取液和活酵母細(xì)胞的作用一樣還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)如何改進(jìn)？提取到了脲酶，他是如何證明它的化學(xué)成分的？9、薩姆納歷時(shí) 9 年才證明脲酶是蛋白質(zhì)，并因此榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。你認(rèn)為他成功的主要苦沿著陡峭山路攀登的人，才有希望達(dá)到光輝的頂點(diǎn)”這句話的理解。 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有

7、催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。 二、作業(yè)布置學(xué)情分析通過(guò)前面的學(xué)習(xí)學(xué)生已經(jīng)掌握了有關(guān)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、功能等生物知識(shí)，可以用 來(lái)解釋和分析本節(jié)內(nèi)容中的有關(guān)問(wèn)題。學(xué)生已經(jīng)掌握了化學(xué)中的雙氧水的分解反應(yīng)和有關(guān) 無(wú)機(jī)催化劑的知識(shí)，可以用來(lái)進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)和生物催化劑酶的教學(xué)，將化學(xué)知識(shí)與生物學(xué) 教學(xué)進(jìn)行滲透。學(xué)生掌握的數(shù)學(xué)上函數(shù)的知識(shí)可以用來(lái)進(jìn)行變量的有關(guān)教學(xué)，將數(shù)學(xué)知識(shí) 和生物學(xué)知識(shí)進(jìn)行滲透。學(xué)生在平時(shí)的生活學(xué)習(xí)中已經(jīng)接觸到了用雙氧水消毒等事實(shí)，迫 切地想了解進(jìn)一步的知識(shí)，想用專業(yè)的科學(xué)的知識(shí)來(lái)解決有關(guān)問(wèn)題，可以此為切入點(diǎn)充分 激發(fā)學(xué)生的求知欲，能取得較好的效果。6高一的學(xué)生已在初中已初

8、步學(xué)習(xí)過(guò)消化酶，也具有一定的閱讀、語(yǔ)言表達(dá)和探究的能 針對(duì)這些問(wèn)題我將采用相應(yīng)的教學(xué)方法解決。課堂效果分析1.說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用。 課堂重點(diǎn)：酶在細(xì)胞代謝中的的作用。%以上， 說(shuō)明大多數(shù)的學(xué)生已理解酶在細(xì)胞代謝中催化作用的本質(zhì)，尤其第4、5 題說(shuō)明學(xué)生已掌握 了化學(xué)反應(yīng)中活化能的含義。不過(guò)有待于加強(qiáng)的是學(xué)生分析試題能力，比如 8、9、10 題， 一半的學(xué)生不知道如何與今天所學(xué)知識(shí)相聯(lián)系，即知識(shí)的運(yùn)用能力有待于進(jìn)一步提高。 如單一變量原則、對(duì)照原則等不能很好地體現(xiàn)，另外一些書面表達(dá)題語(yǔ)言描述不夠準(zhǔn)確。總的來(lái)說(shuō)，學(xué)生已理解了酶在細(xì)胞代謝中的作用，也初步建立了對(duì)照實(shí)驗(yàn)規(guī)范意識(shí)、 具備了變量分析

9、的基本能力和形成了生物學(xué)研究的一般思想。更為重要的是學(xué)生主動(dòng)參與、 分析和解決問(wèn)題的能力以及交流與合作的能力。教材分析 上，創(chuàng)設(shè)了“問(wèn)題探討”的情境200 多年前科學(xué)家斯帕蘭札尼有關(guān)探究鷹消化食物原理 代謝中有何作用？教材安排了實(shí)驗(yàn)來(lái)比較過(guò)氧化氫在不同條件下分解速率快慢的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo) 用方法， 所以要特別注意理解掌握設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的原則單一變量原則(只有一個(gè)實(shí)驗(yàn)條 件不同，其他的實(shí)驗(yàn)條件都相同)，從而確定實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不同就是有該不同的條件造成的。 生一、選擇題11783 年，斯帕蘭札尼在研究鷹的消化作用時(shí)做了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的巧 妙之處在于( )。A排除了鳥的胃中物理性消化的干擾B證明了何種

10、消化酶對(duì)食物起了消化作用C證明了胃對(duì)于食物只有化學(xué)性消化D證明了細(xì)胞代謝離不開消化酶A有利于過(guò)氧化氫酶的釋放 B保護(hù)過(guò)氧化氫酶C提高過(guò)氧化氫酶的活性 D以上說(shuō)法都不正確3下列有關(guān)對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置的敘述中，錯(cuò)誤的是( )。A要設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組 B要遵循單一變量原則C無(wú)關(guān)變量要始終相同且適宜 D自變量要始終保持相同4同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶具有更高的催化效率的原因是( )。A能降低反應(yīng)的活化能 B能供給反應(yīng)物能量C改變了反應(yīng)的途徑 D降低反應(yīng)活化能的作用更顯著5關(guān)于活化能，下列說(shuō)法不正確的是( )。8A是反應(yīng)物分子從常態(tài)變?yōu)榛钴S狀態(tài)所需要的能量B加熱、加壓通常能使反應(yīng)物分子獲得足夠的活化能C無(wú)機(jī)催化劑使

11、反應(yīng)物分子獲得的活化能的總量更多而加快反應(yīng)速率D酶能降低反應(yīng)物分子發(fā)生反應(yīng)的活化能而使反應(yīng)更容易進(jìn)行6有一種化學(xué)反應(yīng) PQR，圖中所示的實(shí)線表示在沒(méi)有酶的時(shí)候此反應(yīng)的進(jìn)程，在 t1時(shí)將催化此反應(yīng)的酶加入反應(yīng)底物混合物中，圖中能表示加入酶以后此反應(yīng)進(jìn)程的曲線是 ( )。 7下列關(guān)于酶的說(shuō)法中，正確的是( )。生物體內(nèi)的酶在不斷鈍化、失活、更新 ABBCD 可表示酶促分解過(guò)程酶只有在活細(xì)胞內(nèi)才具有催化效能酶可提高反應(yīng)速度而改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)酶都是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的蛋白質(zhì)9化學(xué)反應(yīng)前后酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變A B C D8一次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)將煮沸冷卻的淀粉分別裝入甲、乙兩個(gè)試管各 2 mL,接

12、著又用量筒取 2 mL 新鮮唾液加入甲試管，又用該量筒(未作任何處理)取2 mL 清水加入乙試管， 人不解的是甲、乙兩試管中均不變藍(lán)。下列相關(guān)判斷中，正確的是( )。B甲、乙兩試管中均不變藍(lán)，說(shuō)明淀粉均未被徹底分解C繼續(xù)滴加碘液后，乙試管溶液應(yīng)該變藍(lán)Dmin時(shí)間太短，不足以說(shuō)明問(wèn)題9將藥物裝入米紙(淀粉)做的膠囊中，可有效減輕某些口服藥物對(duì)胃黏膜的刺激。 下列相關(guān)說(shuō)法中，不正確的是( )。A酶顯然具有專一性，胃中的蛋白酶不能消化淀粉B唾液淀粉酶在胃液中活性喪失，不再起消化作用C開水沖服使唾液和胃液稀釋，對(duì)膠囊不起消化作用D膠囊在口腔中經(jīng)過(guò)的時(shí)間短，唾液淀粉酶來(lái)不及對(duì)膠囊起作用10新采摘的玉米果

13、穗具有甜味，但放置一段時(shí)間后甜味便降低，如果采摘后放在沸 A放置一段時(shí)間后甜味降低的原因是玉米進(jìn)行呼吸作用消耗了部分單糖B沸水浸泡后甜味可保留較長(zhǎng)時(shí)間，因?yàn)楦邷厥狗纸馓鹞段镔|(zhì)的酶失活C該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明酶的催化作用受溫度影響D新采摘的玉米果穗放入冰箱低溫儲(chǔ)藏不能延長(zhǎng)甜味保留的時(shí)間二、非選擇題答下面的問(wèn)題：(1)圖中甲表示 ，判斷的理由是(2)若圖中的乙表示人類食物中的二糖，則丙、丁可能為；(2)若圖中的乙表示人類食物中的二糖，則丙、丁可能為；為(3)某些特制的洗衣粉能夠除去衣物上的奶漬、血跡，該過(guò)程中相當(dāng)于圖中甲的是( )。A 蛋白質(zhì) B蛋白酶 C脂肪或脂肪酶 D蛋白質(zhì)氧化酶12下圖是測(cè)量過(guò)氧化氫酶與

14、過(guò)氧化氫反應(yīng)放出氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置，水槽內(nèi)注有清水，倒置的量筒內(nèi)也充滿了清水。提前制作大小相同的圓形小濾紙片若干。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：實(shí)驗(yàn)一制備新鮮動(dòng)物肝臟的研磨液；將 4 片圓形小濾紙片在肝臟研磨液浸泡 后取出，并貼在反應(yīng)小室上側(cè)的內(nèi)壁上(如圖 A 所示)；向反應(yīng)小室內(nèi)加入 10 mLH2O2 溶液(如圖 A 所示)；將反應(yīng)小室旋轉(zhuǎn) 180 度，成圖 B 所示狀態(tài)；每隔30 s讀取并記 錄量筒中水面的刻度一次，共進(jìn)行 5 min。(1)上述兩實(shí)驗(yàn)探究的問(wèn)題是 與酶促反應(yīng)速率的關(guān)系。(2)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)用于記錄觀察結(jié)果的表格，記錄的單位是 mLO2/30 s。15 號(hào)試管內(nèi)裝有等量的 H O 溶液， 14

15、 號(hào)試管控制溫度與加入不同的物質(zhì)，請(qǐng)回答下面2 2是什么？(3)若 2、3、4 號(hào)試管是為了驗(yàn)證酶的某一項(xiàng)特性而設(shè)置的對(duì)照，則號(hào)試管設(shè)置得不科學(xué)，改進(jìn)的方法是，改進(jìn)的這一條件在該組實(shí)驗(yàn)中屬于 變量，在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中對(duì)這種變量的控制要求是 。(4)若要證明酶的活性是否受 pH 的影響，而再增設(shè) 5 號(hào)試管，請(qǐng)補(bǔ)充：兩只試管口，根據(jù)出現(xiàn)的現(xiàn)象將得出相應(yīng)的結(jié)論。 14在淀粉瓊脂塊上的 5 個(gè)圓點(diǎn)位置，分別用不同的方法處理，如下圖所示：將該 實(shí)驗(yàn)裝置放入 37 恒溫箱中，保溫處理 24 h 后，用碘液沖洗淀粉瓊脂塊，其結(jié)果記錄 于下表。請(qǐng)你仔細(xì)分析后回答下面的問(wèn)題：淀淀粉圓點(diǎn)實(shí)驗(yàn)處理方法碘液處理后的顏色反

16、應(yīng)A新鮮唾液與鹽酸混合？B經(jīng)過(guò)煮沸的新鮮唾液藍(lán)黑色C只有新鮮唾液紅棕色D接種面包霉紅棕色E藍(lán)黑色(1)圓點(diǎn)D 的顏色變化與圓點(diǎn)C 一致，你的解釋是 ；(2)你認(rèn)為圓點(diǎn) C 與哪一點(diǎn)比較能說(shuō)明酶的專一(3)圓點(diǎn) A 應(yīng)該呈現(xiàn)色，理由；參考答案一、選擇題1.A 2.A 3.D 4.D 5.C 6.C 7.A 8.A 9.C 10.D二、非選擇題11. (1)酶 在反應(yīng)前后本身性質(zhì)和質(zhì)量不發(fā)生變化(2)葡萄糖(果糖、半乳糖) 麥芽糖酶(蔗糖酶、乳糖酶)(3) B12. (1)酶濃度(2)用于記錄觀察結(jié)果的表格(見下表)每每 30 秒 O2 的生成量(mL O /30 s)23 4 5 6 7 8觀察

17、次數(shù)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二1 2913. (1)說(shuō)明 MnO 和新鮮肝臟中的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解的速率；2(2)說(shuō)明過(guò)氧化氫酶的催化效率比 MnO2 高得多；自變量是催化劑的種類；(3) 4 將 4 號(hào)試管溫度改為 37 無(wú)關(guān) 相同而適宜(4)1 g 用鹽酸或氫氧化鈉溶液充分浸泡處理過(guò)的新鮮豬肝 37 2、 3 可見酶的作用是至關(guān)重要的；酶通過(guò)降低反應(yīng)所需的活化能而加快了反應(yīng)的進(jìn)行。14. (1) C 中的淀粉酶能將淀粉水解；面包霉能夠分泌淀粉酶，將淀粉水解(2) E 點(diǎn)；淀粉酶能將淀粉水解，蔗糖酶不能水解淀粉，可見酶具有專一性(3)藍(lán)黑色； pH 過(guò)低使淀粉酶失活，淀粉不會(huì)被水解(4)37 時(shí)酶的活性最高 37 也有利于面包霉的生長(zhǎng)和繁殖教學(xué)反思 簡(jiǎn)單的手勢(shì)，恰當(dāng)?shù)谋扔鳎蜗蟮膭?dòng)畫等多種手段，對(duì)難點(diǎn)進(jìn)行了突破，效果好。不足之處：本探究實(shí)驗(yàn)容量較大，由于時(shí)間關(guān)系沒(méi)能進(jìn)一步做變式訓(xùn)練。課標(biāo)分析 水平，即用生物術(shù)語(yǔ)解釋明白有關(guān)的生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律。教材重點(diǎn)安排學(xué)生做比較 過(guò)氧化氫在不同條件下分解速率快慢的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生自己得出結(jié)論，從而切身體會(huì)到酶 具有很高的催化速率