人教版高中生物《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶-酶的作用》說課

人教版高中生物《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一一酶的作用》說課

一、版本：人教版高中生物必修1

二、設(shè)計內(nèi)容：第5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1課時一一酶的作用）

三、設(shè)計理念

根據(jù)新課程理念，高中生物重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等生

物科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生由以前的“學(xué)會”到“想學(xué)”再到“會學(xué)”。本節(jié)課以“引

導(dǎo)—探究”科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程來學(xué)習(xí)的發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法為設(shè)計理念。該教學(xué)法以問

題解決為中心的學(xué)習(xí)方式。它不僅重視知識的獲取，而且更加重視學(xué)生獲取知識

的過程及方法，更加突出地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在問題的推動下、在教師的引

導(dǎo)下，學(xué)生學(xué)得主動，學(xué)得積極，真正體現(xiàn)了“教為主導(dǎo)，學(xué)為主體”的思想。

四、教材分析

1.地位和作用

“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”第1課時一一酶的作用，主要探討酶在細(xì)胞代謝中

的作用。該內(nèi)容以第4章第3節(jié)物質(zhì)的跨膜運輸方式中的主動運輸需要消耗能量

以及初中生物學(xué)“消化”為基礎(chǔ)，通過探究實驗理解酶在細(xì)胞代謝中的作用。同

時學(xué)習(xí)本節(jié)利于“細(xì)胞呼吸”和“光合作用”的學(xué)習(xí)。

2.教學(xué)目標(biāo)

（1）知識目標(biāo)：說明酶在代謝中的作用（Do

（2）技能目標(biāo)：進(jìn)行有關(guān)的實驗和探索，按所設(shè)計的實驗方案和步驟，正確完

成相關(guān)的實驗操作。學(xué)會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，以及設(shè)置對照

組和重復(fù)實驗（II）。

（3）情感目標(biāo)：①分析評價自己的實驗結(jié)果。

②參與交流，聽取別人的正確意見，維護(hù)或修改自己的方案和意見。

3.過程與方法

通過“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗，感悟酶作為催化劑特點，及控

制變量的方法。利用教材上形象、直觀的圖解和文字說明，讓學(xué)生明確催化劑可

降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。并以此實驗為依托，進(jìn)行控制變量的分析。通過科學(xué)家

對發(fā)酵現(xiàn)象和酶的探究的相關(guān)分析，探究酶的本質(zhì)。

4.確定教學(xué)重、難點及解決方法

教學(xué)重點：酶的作用。

［解決方法］利用學(xué)生對無機催化劑的知識基礎(chǔ)切入，引入酶的學(xué)習(xí)。通過實驗、

資料分析得出酶的作用。自然界中的生命現(xiàn)象都與酶的活動有關(guān)，活細(xì)胞內(nèi)全部

的生物化學(xué)反應(yīng)都是在酶的催化下完成的。在人體內(nèi)，大約每分鐘要發(fā)生幾百萬

次的化學(xué)反應(yīng)，這么多的化學(xué)反應(yīng)之所以能在常溫、常壓下進(jìn)行，完全是因為酶

的作用，進(jìn)而過渡到學(xué)習(xí)酶是一種什么樣的物質(zhì)？

教學(xué)難點：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。

［解決方法］①利用教材上形象，直觀的圖解和文字說明，讓學(xué)生明確催化劑可

降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。②通過比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗，感悟酶

作為催化劑特點，及控制變量的方法。

五、設(shè)計思路

從物質(zhì)跨膜運輸方式——主動運輸需要能量入手，引出第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和

利用。再從教材提供的問題探討——斯帕蘭札尼研究鷹的消化作用進(jìn)入學(xué)習(xí)情

境，是有趣的，并能和學(xué)生已有經(jīng)驗——對消化酶的了解結(jié)合起來。利用學(xué)生對

無機催化劑的知識基礎(chǔ)切入，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入新課學(xué)習(xí)。既然學(xué)生們知道無機催化

劑的作用，就讓學(xué)生通過比較實驗來認(rèn)識酶的催化作用以及與無機催化劑的差

別。

在學(xué)生獲得感性知識的基礎(chǔ)上要求學(xué)生體會什么是自變量、因變量、無關(guān)變量以

及什么是對照實驗，再通過對實驗中自變量改變訓(xùn)練學(xué)生在實驗設(shè)計中如何控制

變量。

學(xué)生通過親身感知酶的作用，順理成章引入酶在化學(xué)反應(yīng)中能夠降低化學(xué)反應(yīng)的

活化能知識點。教材利用卡通式插圖、圖解和文字?jǐn)⑹?，指出酶能夠顯著降低化

學(xué)反應(yīng)所需的活化能。通過形象、直觀的圖解和文字說明以及繪制“沒有催化劑、

無機催化劑、酶的催化效率曲線”的比較，進(jìn)一步讓學(xué)生明確催化劑可降低化學(xué)

反應(yīng)的活化能（酶催化作用更加顯著），利于學(xué)生理性認(rèn)識。

六、學(xué)情分析：

優(yōu)勢：有比較好的生物學(xué)基礎(chǔ)；有興趣話題；有較強的分析能力和獨立思考能力。

劣勢：缺乏探究實驗的分析能力和協(xié)作能力。

七、教學(xué)方法：

1.啟發(fā)式教學(xué)法（設(shè)置層層疑問，教師主導(dǎo)，學(xué)生主體）

2.實驗探究教學(xué)法（主動探究，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)）

3.直觀教學(xué)法（利用課件、曲線、圖像手段化抽象為具體）

七、教學(xué)用具：

ppt幻燈片、實驗材料、器材

八、教學(xué)過程:

教學(xué)步驟教師活動

復(fù)習(xí)：物質(zhì)跨膜運輸中的主動運輸需要的條件？

（細(xì)胞的主動運輸需要能量。細(xì)胞內(nèi)有機物的合成需要能量。肌細(xì)胞的收縮需要能量…

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）。

（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(xì)胞，并為細(xì)胞所利用

的化學(xué)反應(yīng)）。

“幾乎”一詞留有余地，不絕對，應(yīng)引起學(xué)生的注意。

問題1:鳥類的消化系統(tǒng)的組成？消化分為幾類及其主要場所在哪里？

引入問題探討一PPT展示意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼的實驗。

提出問題：

問題2：這個實驗要解決什么問題？

問題3：是什么物質(zhì)使肉塊消失了？

問題4：與外界的化學(xué)反應(yīng)相比，生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)有什么特點？（條件溫和、效率?

問題5:在學(xué)習(xí)化學(xué)知識中，我們?yōu)榱俗屢恍┗瘜W(xué)反應(yīng)更容易地進(jìn)行，會使用催化劑，那

生物體內(nèi)的催化劑在反應(yīng)條件上，效率上有什么區(qū)別呢？

在化學(xué)課上，我們知道，有些化學(xué)反應(yīng)容易進(jìn)行，有些化學(xué)反應(yīng)需要添加某種物質(zhì)之后

特定的環(huán)境中才能進(jìn)行。這種能夠促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的物質(zhì)，叫催化劑。

細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)比起同學(xué)們在化學(xué)課上所學(xué)的反應(yīng)要復(fù)雜得多，而且有些反應(yīng)在細(xì)胞

化學(xué)的手段是無法進(jìn)行的，而在細(xì)胞內(nèi)卻可以快速地順利地進(jìn)行。這是為什么呢？

（教師注意引導(dǎo)分析，答對的要肯定、鼓勵、贊揚；答錯的也要保護(hù)學(xué)生的積極性。）

對于生物體來說要進(jìn)行的生理活動非常之多，構(gòu)成生物體的每一個細(xì)胞物質(zhì)需要不斷的

斷地處于自我更新的狀態(tài)，這種自我更新完全依賴于細(xì)胞內(nèi)的發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)，每

伴隨能量變化。

細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境是一個常溫常壓下的狀態(tài)，在這種環(huán)境下化學(xué)反應(yīng)卻能高效有序地發(fā)生,

細(xì)胞代謝應(yīng)該有適合的生物催化劑酶。引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生疑問：酶在細(xì)胞代謝中起了什

細(xì)胞代謝

怎樣起作用的呢？

實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解

方案：指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，設(shè)計實驗觀察表格，分組完成實驗。

1號2號3號4號

討論問題：

問題1：1號與2號管比較，發(fā)生了什么現(xiàn)象，說明了什么？

問題2：對比3、4號管中，F(xiàn)eC13和過氧化氫酶起了什么作用。（說明催化劑并沒有生

而是把發(fā)生反應(yīng)所需要的活化能降低了）

問題3：對比3、4號管中，哪個反應(yīng)速度快？說明什么問題？（說明酶具有高效性）

問題4：這個實驗的結(jié)論？

通過實驗?zāi)氵€能提出什么問題？

引導(dǎo)學(xué)生可能提出以下的問題：

①該實驗的原理是什么？

②這個實驗為什么要選用新鮮的肝臟？

二③為什么要將肝臟制成研磨液？

孤本細(xì)胞④滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時，可否共用一個吸管？為什么？

北⑤實驗的關(guān)鍵是什么?判斷依據(jù)是什么？

代謝中的

作用

-“比較

過氧化氫

在不同條

件下的分

解”

無關(guān)控制變量：講解教材P79相關(guān)內(nèi)容

自變量因變量對照組實驗組

變量驗設(shè)計的原則。

2號：90℃水H202分解加入試劑的1號試管2、3、4討論:指出“比較過氧化氫在不同

浴加熱速度用產(chǎn)量；實驗室號試管實驗中自變量、因變量、無關(guān)變量

3號：加入生氣泡的的溫度；組。

3.5%FeC132數(shù)目多少FeC13和肝問題1:自變量中FeC13如果改1

滴表示臟研磨液的驗結(jié)果如何?是否違背對照實驗設(shè)

4號：加入20%新鮮程度。問題2:自變量、無關(guān)變量能否:

肝臟研磨液2

滴

控制變量

引導(dǎo)：試管2產(chǎn)生氣泡較多是因為加熱所致，加熱使H202分子得到了能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變

躍狀態(tài)。

我們把這種轉(zhuǎn)變所需要的能量稱為活化能。

PPT展示：H202分子由常態(tài)形成活躍狀態(tài).

思考分析：

問題L為什么鐵和過氧化氫酶能提高過氧化氫的分解反應(yīng)的速率呢？

問題2:在20C測得的過氧化氫分解的活化能,從圖中你能得出什么結(jié)論？

條件|沒在催化劑|用無機催化|用過氧化氫

催化劑催化酶催化

活化能

755429

/kJ?mol-l

活化能問題3:請將教科書圖5-2在坐標(biāo)中繪制出來.

問題4:請在同一個坐標(biāo)中繪制”無催化劑、無機催化劑、有酶催化三種條件下分解等質(zhì)量

顯然：酶的催化作用要比無機催化劑的催化效果顯著的多，酶顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化

內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)在常溫常壓下進(jìn)行的重要原因。

1、細(xì)胞代謝和活化能的概念。

2、說明酶在代謝中的作用和本質(zhì)

3、控制變量

歸納小結(jié)

（教師按照PPT上試題難度排成第一關(guān)、第二關(guān)、第三關(guān)、第四關(guān)、第五關(guān)，讓學(xué)生自

練習(xí)反饋

練習(xí):

1.酶具有極強的催化功能，其原因是()

A.降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能B.增加了反應(yīng)物之間的接觸面積

C.提高了反應(yīng)物分子的活化能D.酶提供使反應(yīng)開始所必需的活化能

2.下面關(guān)于酶的敘述，正確的是（）

A.酶遇熱不起作用B.酶

只能對物質(zhì)分解起作用

C.酶必須在體內(nèi)合成，并且在體內(nèi)起作用D.酶是一類具有催化功能的

有機物

3.（多選）一個透析袋中裝有物質(zhì)M和分解它的酶。此透析袋放在蒸儲水中。

第二天檢查水時，發(fā)現(xiàn)其中有物質(zhì)X。根據(jù)這一觀察，能作出下列哪些結(jié)論

（）

A.酶分解了物質(zhì)XB.X是物質(zhì)M的組分，X能穿過透析袋

C.酶分解了物質(zhì)MD.物質(zhì)M的分子是大于物質(zhì)X的

4.在其他條件不變而酶濃度增加時，下列圖中能正確表示生成物量變化的是（圖

中虛線為酶濃度增加后的變化曲線）

例2.有人對生長素類似物蔡乙酸（NAA）是否與促進(jìn)植物開花有關(guān)進(jìn)行了實驗

研究，其過程如下：取水仙球莖24個，分成兩組。操作見下表：

組名處理方法

對照組水仙球莖不剝?nèi)[莖，不加NAA,讓其自然生長

實驗組剝?nèi)[莖，僅取出花苞，共得18個，消毒后種于MS培養(yǎng)基中，其

中加NAA（）,每瓶接種一個

實驗組除個別瓶受污染外，其余均在一周時間內(nèi)破苞開花；而對照組則比實驗組

晚開花一個半月。請回答問題：

（1）從科學(xué)性角度出發(fā)，本實驗在分組時是否有不妥之處？如果有，應(yīng)如何改

進(jìn)？

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

（2）請針對本實驗設(shè)計提出進(jìn)一步的完善措施或質(zhì)疑。

九、板書設(shè)計：

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第1節(jié)降