高中生物【酶的作用和本質(zhì)】教學(xué)設(shè)計(jì)

第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

第一課時(shí)酶的作用和本質(zhì)

一、教材分析：本節(jié)位于第五章第一節(jié)第一部分，預(yù)計(jì)用1課時(shí)。本節(jié)課是在學(xué)習(xí)了有關(guān)細(xì)胞

學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上來學(xué)習(xí)的，酶是生物體進(jìn)行新陳代謝不可缺少的條件，為后面學(xué)習(xí)ATP、光合作用和呼吸作

用等作了鋪墊。通過“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以學(xué)習(xí)有關(guān)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)：

自變量、因變量、無關(guān)變量、對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法和原則，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，?duì)學(xué)習(xí)整個(gè)高中生物學(xué)實(shí)

驗(yàn)有著非常重要的作用.

二、學(xué)情分析：學(xué)生在前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和細(xì)胞的物質(zhì)輸入

和輸出，并進(jìn)行了一些生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。這為理解生命活動(dòng)需要能量的供應(yīng)，酶的作用本質(zhì)并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)奠

定了必要的知識(shí)和能力基礎(chǔ)。

三、教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)：

生命觀念：明確細(xì)胞代謝、活化能以及酶在代謝中的重要作用

科學(xué)思維：通過圖表比較、視頻演示，以及教材上形象直觀的圖解和文學(xué)說明，讓學(xué)生明確催化劑可

降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。

科學(xué)探究：通過合作探究“比較過氧化氫酶在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)如何控制自變量，觀察和分

析因變量以及設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。

社會(huì)責(zé)任：1、通過小組間的討論、合作與交流，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作的精神。

2、通過制作圖表、觀看視頻等形式感受學(xué)習(xí)的快樂和分享的喜悅。

四、教學(xué)重點(diǎn)

1、酶在細(xì)胞代謝中的作用

2、控制變量的科學(xué)方法

五、教學(xué)難點(diǎn)

1、酶通過降低化學(xué)反應(yīng)活化能，從而提高化學(xué)反應(yīng)速率的作用

2、控制變量的科學(xué)方法

六、教學(xué)過程

導(dǎo)入新課教師用利用多媒體展示一張細(xì)胞代謝的圖片，引導(dǎo)學(xué)生細(xì)胞內(nèi)時(shí)刻進(jìn)行著各種復(fù)雜

的化學(xué)反應(yīng)，稱之為細(xì)胞代謝。

教師引導(dǎo)：細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，但是同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，比如過氧化氫，會(huì)加速人

體衰老。大家了解過氧化氫嗎？

然后播放科普過氧化氫的視頻，引起學(xué)生興趣。

教師：過氧化氫在自然條件下分解為水和氧氣，但及其緩慢，有什么方法能加快分解呢？

學(xué)生：加熱或加Fe3+.

教師：那我們細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫能用上述方法分解嗎？

學(xué)生：不能。因?yàn)槲覀凅w內(nèi)環(huán)境是溫和的。

教師：對(duì)。幸而我們細(xì)胞中含有能促進(jìn)其分解的物質(zhì)一一過氧化氫酶。下面我們就一起來探究一下過

氧化氫在不同條件下的分解速率。

新課講授

教師：下面大家認(rèn)真觀看視頻，填好學(xué)案相應(yīng)表格。

（播放1號(hào)試管和2號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)視頻。）

試管編號(hào)說明

步驟

12（變量類型）

H2O2濃度

—?

劑量

二反應(yīng)條件

結(jié)

果氣泡產(chǎn)生

結(jié)論

提問：一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)該如何來設(shè)計(jì)？有哪些因素是我們必須要考慮的？

引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本78頁科學(xué)方法，找出變量、自變量、因變量和無關(guān)變量的概念。

教師設(shè)問：剛才兩組實(shí)驗(yàn)中，自變量、因變量和無關(guān)變量分別是什么呢？

學(xué)生回答。

【自主探究】

閱讀課本77頁實(shí)驗(yàn)過程，思考3組、4組實(shí)驗(yàn)的自變量？因變量？無關(guān)變量是什么？

學(xué)生閱讀完回答：

自變量是化劑種類：無機(jī)催化劑和過氧化氫酶，

因變量是底物過氧化氫的分解速率(氣泡多少、衛(wèi)生香復(fù)燃程度)，

無關(guān)變量是試劑的用量、實(shí)驗(yàn)室溫度和肝臟的新鮮度等等。

【合作探究】

教師：為了是大家更直觀地體會(huì)酶的作用，我們改進(jìn)了一下實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)了更加直觀量化的實(shí)驗(yàn)方

案，來比較酶和無機(jī)催化劑的催化效率。

注意實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則！

1.材料用具：新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液(含較多的過氧化氫酶)

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCI3溶液

新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的溶液

量筒、燒杯、試管、膠頭滴管、U型管、注射器、試管架、鐵架臺(tái)、塞子、計(jì)時(shí)器、紅墨水、藍(lán)墨水、一次

性PVC手套

2.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)分別向兩試管中各加入6ml過氧化氫溶液，塞好塞子。

(2)再分別向聯(lián)通的兩支U型管內(nèi)注入適量紅色液體和藍(lán)色液體，并根據(jù)刻度記好液面位置。

(3)用注射器A吸取0.4ml肝臟研磨液，用注射器B吸取0.4mlFeC13溶液，同時(shí)注入試管中立即記錄數(shù)據(jù)。

(4)觀察比較記錄：

1)觀察兩支試管內(nèi)氣泡產(chǎn)生量

2)記錄兩支U型管內(nèi)液體上升的情況，并填寫到學(xué)案相應(yīng)表格中。

5.根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)嘗試?yán)L制成曲線圖。

提醒學(xué)生注意：壓必有腐蝕性，不要接觸皮膚，注意安全!

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

(1)記錄數(shù)據(jù)

1357911

z

5s10s15s20s25s30s

minminminminminmin

肝臟研磨

液試管

FeCh溶液

試管

(2)嘗試粗略繪制過氧化氫酶與FeC13催化效率的曲線圖

圖表標(biāo)題

提問思考：只做一次實(shí)驗(yàn)就得出結(jié)論可靠嗎？

學(xué)生回答：不可靠.

教師引導(dǎo)：為了使結(jié)果更準(zhǔn)確可靠，我們應(yīng)該設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

四.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

引導(dǎo)學(xué)生回答：

1.酶具有催化作用。

2.與無機(jī)催化劑(Fe3+)相比，醒的催化效率更高。

3.酶只是縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，并不改變產(chǎn)物的量。

五.誤差分析

學(xué)生討論自己實(shí)驗(yàn)的成功與不足之處，總結(jié)失敗的原因，分析出可能存在的誤差。

1.操作是否規(guī)范

2.裝置氣密性是否有問題

3.肝臟是否新鮮

六.總結(jié)提升

1.本節(jié)實(shí)驗(yàn)課可以由定性實(shí)驗(yàn)變?yōu)槎繉?shí)驗(yàn)

2.通過觀察液面差是學(xué)生更直觀的體會(huì)氧氣產(chǎn)生的速率

3.在親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的過程中學(xué)習(xí)科學(xué)研究的基本方法

4.體會(huì)酶在代謝中的重要作用，感受生命的神奇與偉大！

教師：我們細(xì)胞中除了過氧化氫酶之外還有多種多樣的酶，他們各司其職，時(shí)刻不停的在為我們的細(xì)胞代

謝辛勤工作著，我們還有什么理由不去熱愛生活，珍愛生命呢？希望我們每個(gè)同學(xué)都能像你身體里的酶一

樣為了目標(biāo)努力學(xué)習(xí)，好好生活，珍愛生命，敬畏自然！

【課外拓展】

生物體中都含有豐富的過氧化氫酶，你能否利用今天所學(xué)來探究不同生物材料中過氧化氫酶的含量呢？

課堂小結(jié)

一、比較H202在不同條件下的分解

控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)

二、探究酶和無機(jī)從催化劑的催化效率（創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)）

L酶的作用：催化反應(yīng)的進(jìn)行

2.活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)化成容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需的能量。

3.與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。

課堂檢測與評(píng)價(jià)

要求學(xué)生將書本的課后習(xí)題做完，教師進(jìn)行講解，鞏固本節(jié)課所學(xué)知識(shí)

七、板書設(shè)計(jì)

第五章細(xì)胞中能量供應(yīng)和利用

第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

第一課時(shí)酶的作用和本質(zhì)

一、比較H202在不同條件下的分解

1、分析實(shí)驗(yàn)

2、控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)

二、探究酶和無機(jī)從催化劑的催化效率（創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)）

1.材料用具3.結(jié)果及結(jié)論