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1、降低化学反应活化能的酶（第降低化学反应活化能的酶（第 1 课时）教案课时）教案 无锡市市北高级中学生物组 宗蕾一、设计理念在新课程实施中，应注重培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物科学素养。本节课按照课标要求，倡导探究性教学，鼓励学生主动参与、合作学习、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。教师通过图示引入、引导学生阅读教材、提出问题实现知识的呈现和情景创设等，激发学生的求知欲，进而引发学生对问题的自主协作式的探究学习，有利于学生科学素养、协作精神的培养，有利于培养学生的创新精神和实践能力，有利于学生主动建构知识、
2、发展能力、形成正确的情感态度与价值观。教学过程中不仅重视知识的获取，而且更加重视学生获取知识的过程及方法，更加突出地培养学生的学习能力，体现了“教为主导，学为主体”的思想。 二、教材分析新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础，而新陈代谢的进行又离不开酶的催化作用，因此，了解酶的作用和本质，为理解细胞中复杂的生命活动的顺利进行奠定了基础。本节内容还与选修模块的相关内容有着内在联系。例如，选修模块中有关酶的应用等，都是以“酶与代谢”部分的相关内容为基础的。此外，学生通过有关酶的的探究性学习活动获得的技能，对进一步学习生物技术实践等知识起到保证作用。本节内容在高中课标中要求：说明酶在代谢中的作用。但
3、对学生潜在的知识和能力要求比较高。对照实验规范、变量分析能力和生物学研究思想的领悟是本节关键。这些都是新课程中探究性学习必须具备的素质。教师利用课本资源，加强学生实验能力的训练非常必要。三、学情分析三、学情分析学生通过初三、高一阶段化学的学习，对于纯化学反应已比较熟悉，但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂酶的认识有限。工业制氨的化学反应是在高温高压并且催化剂作用下进行的，细胞内部却是常温常压的温和状态，而细胞代谢包括一系列的化学反应，这些化学反应的进行应该有生物催化剂酶的参与，才能使其高效有序的进行，由此从学生熟悉的知识引入对酶相关知识的学习。四、资源分析四、资源分析充分利用课本中的资料和插
4、图，突破“酶降低活化能”的难点；制作多媒体课件辅助教学，深化和扩展知识，呈现动态变化、实验过程、数据、表格、问题等，帮助学生理解；充分调动学生的学习积极性，对实验内容、科学发现史进行预习，并收集相关资料。五、教学目标五、教学目标 知识目标知识目标1、说明酶在细胞代谢中的作用、本质。2、阐述细胞代谢的概念 能力目标能力目标1、通过自主学习，培养学生推理、比较、分析、归纳总结的能力。2、通过有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。3、在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，提高运用语言表达的能力以及分享信息的能力。 情感态度与价值观目标情感
5、态度与价值观目标1、通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的， 。认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神和态度。2、通过小组间的讨论、合作与交流，培养学生的合作互助精神。3、通过让学生了解酶的发现过程，使学生体会实验在生物学研究中的作用和地位；通过讨论酶在生产、生活中的应用，使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系。六、教学重点和难点六、教学重点和难点1 1、教学重点、教学重点酶的作用、本质 2 2、教学难点、教学难点酶降低化学反应活化能的原理控制变量的科学方法七、教学
6、用具七、教学用具多媒体课件、实验器具八、教学方法八、教学方法实验演示法、讲授法、探究法、问题导学法、小组讨论法、比较法、归纳法等九、课前准备九、课前准备实验材料用具的准备、课件制作、学生预习有关内容十、十、教学过程教学过程 教学内容教学内容教师活动预设教师活动预设学生活动预设学生活动预设设计意图设计意图导入新课导入新课多媒体展示图片：多酶片、嫩肉粉、加酶洗衣粉、 生物酶牙膏等，并请同学谈谈自己生活中接触过的 酶还有哪些，谈谈对酶的了解。早在 1783 年，科学家就进行了有关酶的研究， 多媒体展示意大利科学家斯帕兰札尼的实验。学生观察图片， 并发表各自的 见解让学生感受到 酶在工业、食 品业、医
7、药卫 生和科研等方 面发挥着巨大 作用，酶与生 活息息相关， 从而激发学生 学习酶的兴趣。提出问题： 1、这个实验要解决什么问题？ 2、是什么物质使肉块消失了？ 3、怎样才能证明你的推测？ 4、该实验设计的巧妙之处在哪里？ 在学生回答的基础上，引导学生概括出科学探究的一 般方法：提出问题作出假设设计实验证明假设 得出结论学生阅读相关 实验内容，利 用初中学过的 消化酶的知识 去解答相关问 题。以科学家的实 验引起学生兴 趣，在积极思 考的过程中体 会科学研究的 一般方法细胞代谢细胞代谢在初中化学学习中，同学们都学过催化剂，那无机物 催化剂和生物体内的催化剂的反应条件有什么不同呢？生物体的活细胞
8、每时每刻都在进行各种化学反应，始 终处于自我更新的状态，我们就把细胞内所有化学反 应统称为细胞代谢。酶在细胞代谢中起什么作用？其作用原理到底是怎么 样的呢？学生依据已有 知识很容易想 到无机催化剂 需要高温高压， 而细胞内的环 境是一个常温 常压的状态， 由此推出酶的 作用条件较温 和。学生理解细胞 代谢的概念学生对酶的认 识有限，但对 催化剂的作用 比较熟悉，教 学中可以利用 学生对无机催 化剂的知识基 础作为切入点， 引导学生进入 新课学习。酶在细胞酶在细胞 代谢中的代谢中的 作用作用控制变量控制变量教师进行演示实验：“比较过氧化氢在不同条件下的 分解” ，故意在操作步骤中设置几处错误（如
9、 3 号和 4 号管中滴的 FeCl3和肝脏研磨液不等量，共用一个 吸管等） ，请同学们找错。 讨论问题： 1、2 号管现象与 1 号管不同，说明了什么？ 2、3 号和 4 号管并未加热，也有大量气泡产生，说 明什么？ 3、4 号比 3 号气泡更多，说明什么？体现了酶的什 么特点？在学生回答的基础上，指导学生阅读课本 P79 相关内 容，填写课件展示的表格内容：试管号1234组别对照组变量加入物质2ml H2O2 溶液无关变量实验处理不处理90水浴加热2 滴FeCl3溶液2 滴肝脏研磨液气泡产生现象卫生学生事先做好 预习工作，熟 悉书上实验的 原理和步骤学生分组讨论， 并回答问题在演示实验基
10、础上填写出相 关步骤及现象。培养学生自学 能力，设置错 误步骤可引起 学生的兴趣， 增强学生的参 与性。培养小组合作 与交流能力。实验过程用表 格的形式表达 出来，条理清 晰。学生通过 实验来认识酶 的作用和具有 的高效性。香燃烧教师归纳自变量、因变量、无关变量、对照实验、对 照组、实验组的概念，并介绍对照实验的三大原则： 等量原则、单一变量原则、设置对照原则。提出问题：如实验改为“探究温度对酶活性的影响” ， 则自变量、因变量、无关变量分别为什么？ 思考：本实验有没有严格遵循三大原则，有没有不严 谨之处，怎么改？教师总结本实验注意点： 1、一定要选用新鲜的肝脏，为什么？ 2、将肝脏制成研磨液
11、有什么意义？ 3、滴入 FeCl3溶液和肝脏研磨液时，可否共用一个 吸管？为什么？阅读课文相关 内容，理解自 变量、因变量、 无关变量、对 照实验等概念。学生相互讨论 后尝试回答问 题。学生思考培养学生阅读、 理解的能力。 这是学生第一 次正式接触对 照实验，又是 难点，所以必 须详讲、讲透。强化对照实验 的知识。培养 学生灵活运用 新知识的能力。引导学生深入 思考实验，培 养学生发现问 题、解决问题 的能力。酶降低酶降低 活化能活化能通过刚才的实验中 3 号和 4 号管现象的比较，我们已 经知道了酶的催化效率比无机催化剂更高，为什么呢？解释：常温下反应速率较慢，这是因为反应物分子的 能量较低
12、，温度升高后，部分分子获得了能量，所以 较易发生反应。2 号管就是因为加热使 H2O2分子获 得了能量，所以容易分解产生氧气。由此引出活化能 的概念：分子从常态变为易发生化学反应的活跃状态 所需的能量。 提问：3 号和 4 号并未加热，为什么反应速率也会提 高呢？ 课件展示表格： 在 20测得的 H2O2分解的活化能条 件活化能/kJmol-没有催化剂催化75用胶态铂催化54用过氧化氢酶催化29提问：1、从表格所示数据能否推测出催化剂的作用 原理？ 2、为什么酶比无机催化剂催化效率更高？ 利用课本中的插图 51、52 和多媒体课件播放动 态过程，进一步帮助学生理解酶降低活化能的作用。学生阅读
13、P80 相关内容，并 结合实验理解 活化能的概念。学生思考并得 出结论：催化 剂降低了化学 反应的活化能， 而酶降低活化 能的作用比无 机催化剂更显 著。活化能的概念 是本节课另一 难点。把化学 反应比作爬高 山，把有酶途 径比作走穿山 隧道，通过图 片和动画直观 的对比，使学 生能够更容易 掌握教材中的 “酶降低活化 能”这一难点。 通过图表的分 析，锻炼了学 生转换图表信 息的能力。教师尽量创造 条件，如给出 相关背景资料，小结：正是因为酶的催化作用，才使得细胞内反应能 在温和条件下快速进行。相关知识链接 等，让学生在 自主探究的过 程中获得能力 的提高。关于酶本关于酶本 质的探索质的探索
14、刚才我们通过学习，了解了酶的作用及其原理，那酶 的本质到底是什么呢？ 指导学生阅读 P81 关于酶本质的探索，每组派一个代 表模仿科学家陈述自己的主要观点。 思考问题： 1、巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义和局限 性？ 2、毕希纳是怎样结束这场争论的？他的结论是什么？3、萨姆纳历时 9 年才证明脲酶是蛋白质，并因此获 诺贝尔化学奖。你认为他成功的主要原因是什么？归纳小结： 巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德： 争论 李比希： 毕希纳： 萨姆纳： 切赫和奥特曼： 学生在课前做 好充分的预习 工作，发挥团 队合作精神， 带着问题阅读 课本。学生体会几位 科学家的观点 之间的逻辑
15、关 系，分析每位 科学家的科学 结论中可取之 处与不足之处。学生归纳充分发挥学生 自主学习的能 力，培养学生 比较、归纳的 能力，训练学 生从材料中提 炼有效信息的 能力。利用教 材所给资料， 合理设置问题， 使学生体验酶 本质的探索历 程。引导学生 体会科学家科 学研究的艰辛， 培养学生敢于 质疑、勇于探 索的科学精神。酶的定义酶的定义在科学家探究历程的基础上，从来源、作用、化学本 质等方面尝试给酶下一个较完整的定义。 思考问题： 1、酶主要在活细胞的哪里合成？ 2、酶的合成原料？ 3、如何来验证酶的化学本质？学生讨论总结 出酶的概念。 根据已学知识 回忆出蛋白质 的合成场所是 核糖体，蛋白
16、 质和 RNA 的合 成原料为氨基 酸和核糖核苷 酸，鉴定试剂 分别为双缩脲 试剂和吡罗红 染液培养学生归纳 总结的能力， 复习已有知识， 进一步巩固新 知识，使学生 真正理解酶的 本质。以师生问答的形式进行小结：回顾课堂知识，课堂小结课堂小结酶为什么可以提高化学反应速率？ 为什么酶比无机催化剂的催化效率更高？ 什么是酶？ 酶的本质是什么？学生反馈构建知识体系， 使所学知识系 统化，强化重 点知识，实现 情感与价值观 提升。反馈练习反馈练习见后学生完成习题培养学生应用 知识解决实际 问题的能力。十一、板书设计十一、板书设计第 4 节 降低化学反应活化能的酶 一、酶的作用和本质 （一）细胞代谢细胞中所有化学反应的统称 （二
