降低化学反应活化能的酶 【教学目标】 知识方面:举例说明酶在新陈代谢中的作用,说明酶的本质,能说出酶的概念、酶的 本质、总结出酶的特性及影响因素,并能分析应用, 2.能力方面:重点在于培养学生发现问题、提出假设、设计实验的能力 3.情感态度与价值观:通过实验探究和网络探究,让学生体验酶发现的艰辛,让学生关 注有关酶研究的最新发展及应用,培养科学精神和科学态度。 【教学重难点】 酶是通过降低化学反应的活化能而提高化学反应的速率的 2.酶的催化作用受温度、p影响; 3.对照性实验设计中的几个主要原则。 教学过程】 第一课时酶的作用和本质 模块一:创设情境,导入新课 设计意图:回忆细胞各部分的功能,并建立细胞室一个有机整体的观点。 教师活动: (1)展示图片(细胞) 同学们,这是一个典型的细胞,里面有什么?它们忙着还是闲着?忙着干什么呢? (2)教师讲述:细胞是忙碌的,组成它的各个部分都在忙着完成自己的使命,合成、加 工、运输,这一切的过程都伴随着复杂的生化反应。 展示图片(细胞部分有序进行的生化反应) 图中是细胞中一小部分生化反应,但是可以看出很复杂了,但是从网络构架上可以看出这 些反应很杂乱吗? 这些在细胞中有序发生的生化反应成为细胞代谢 (3)引出本节重难点:①为什么以上生化反应(新陈代谢)都离不开酶的参与,酶在生 化反应里有什么作用呢?②酶在生化反应里有什么作用?酶是什么? 模块二:突破重难点,共同实验探究酶在新陈代谢中的作用和来源 设计意图:
1/7 降低化学反应活化能的酶 【教学目标】 1．知识方面：举例说明酶在新陈代谢中的作用，说明酶的本质，能说出酶的概念、酶的 本质、总结出酶的特性及影响因素，并能分析应用。 2．能力方面：重点在于培养学生发现问题、提出假设、设计实验的能力。 3．情感态度与价值观：通过实验探究和网络探究，让学生体验酶发现的艰辛，让学生关 注有关酶研究的最新发展及应用，培养科学精神和科学态度。 【教学重难点】 1．酶是通过降低化学反应的活化能而提高化学反应的速率的． 2．酶的催化作用受温度、pH 影响； 3．对照性实验设计中的几个主要原则。 【教学过程】 第一课时 酶的作用和本质 模块一：创设情境，导入新课 设计意图：回忆细胞各部分的功能，并建立细胞室一个有机整体的观点。 教师活动： （1）展示图片（细胞） 同学们，这是一个典型的细胞，里面有什么？它们忙着还是闲着？忙着干什么呢？ （2）教师讲述：细胞是忙碌的，组成它的各个部分都在忙着完成自己的使命，合成、加 工、运输，这一切的过程都伴随着复杂的生化反应。 展示图片（细胞部分有序进行的生化反应） 图中是细胞中一小部分生化反应，但是可以看出很复杂了，但是从网络构架上可以看出这 些反应很杂乱吗？ 这些在细胞中有序发生的生化反应成为细胞代谢。 （3）引出本节重难点：①为什么以上生化反应（新陈代谢）都离不开酶的参与，酶在生 化反应里有什么作用呢？②酶在生化反应里有什么作用？酶是什么？ 模块二：突破重难点，共同实验探究酶在新陈代谢中的作用和来源 设计意图：
①提髙实验操作能力和观察能力,培养合作意识,学会分析所观察到的现象并得到结论 体验成功的喜悦 ②通过比较分析,理解实验设计中的单一变量原则、对照性原则。 ③通过看活化能部分知识以及fash的观看,由学生发表自己的意见,提高学生识图总结 的能力。 教师活动: (1)过氧化氢,这是一种对细胞有害的物质,必须及时的将过氧化氢分解才能保证细胞 正常的生存。 (2)化学上我们如何将H2O2分解呢? 展示: 加热 ②用Fe做催化剂 细胞里不可以加热,也没有更多的三价铁离子做催化,如何分解呢? (3)展示:用双氧水擦伤口时的现象:有气泡产生。 伤口那里有什么?过氧化氢分解的那么快? 过氧化氢酶 学生活动 (1)自主学习完成任务:细胞代谢、变量类型及对照实验的概念。 (2)展示完成情况。 (3)分组完成实验:“比较过氧化氢在不同条件下的分解 展示表格分析,汇报实验现象及结论 对照组 实验组 说明 3 4 H2O2浓度 3% 3 3% 无关变量 剂量 2mL 2mL 2mL 温度 常温 常温 常温 90℃ 生土豆 2滴 生土豆研自变量 试剂 2滴清水研磨液FeCl2|磨液2滴 结果气泡产生速度 慢 较快 无 因变量
2/7 ①提高实验操作能力和观察能力，培养合作意识，学会分析所观察到的现象并得到结论， 体验成功的喜悦。 ②通过比较分析，理解实验设计中的单一变量原则、对照性原则。 ③通过看活化能部分知识以及 flash 的观看，由学生发表自己的意见，提高学生识图总结 的能力。 教师活动： （1）过氧化氢，这是一种对细胞有害的物质，必须及时的将过氧化氢分解才能保证细胞 正常的生存。 （2）化学上我们如何将 H O2 2 分解呢？ 展示： 加热 ②用 3 Fe + 做催化剂 细胞里不可以加热，也没有更多的三价铁离子做催化，如何分解呢？ （3）展示：用双氧水擦伤口时的现象；有气泡产生。 伤口那里有什么？过氧化氢分解的那么快？ 过氧化氢酶。 学生活动： （1）自主学习完成任务：细胞代谢、变量类型及对照实验的概念。 （2）展示完成情况。 （3）分组完成实验：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”。 展示表格分析，汇报实验现象及结论： 对照组 实验组 说明 1 2 3 4 一 H O2 2 浓度 3% 3% 3% 3% 无关变量 剂量 2mL 2mL 2mL 2mL 二 温度 常温 常温 常温 90℃ 自变量 试剂 2 滴清水 生土豆 研磨液 2 滴 2 滴 FeCl3 生土豆研 磨液 2 滴 结果 气泡产生速度 无 慢 较快 无 因变量
123比较,Fe3+和土豆产生的过氧化氢酶都具有催化过 氧化氢的作用,但是过氧化氢酶的催化效率较高 结论 ②124比较,只有活细胞才能产生过氧化氢酶(生土豆) 酶来自活细胞 3900的高温会是过氧化氢酶失效 模块三:酶的本质 设计意图:阅读文字,观看纪录片,总结酶的本质和概念。 情感树立:科学是在不断的探索和艰苦中进步的。 情感树立:生命、时间可贵,只有不断的发光发热才能实现人生的价值 教师活动:(1)我们现在知道了酶的作用,那酶的化学本质是什么呢? 曾经有人做过这样一个实验,把唾液淀粉酶与双缩脲试剂混合,发生了紫色络合反应,你 觉得酶是? (2)其实探索酶的本质的道路可比我说的这个要艰辛,科学探索的道路上只有不断的坚 持喝不懈的努力才能成功。 学生活动:(1)观看纪录片:“酶的发现” 教师活动:(1)酶化学本质是什么? (2)通过以上的学习,你觉得酶是什么?能给酶下个定义吗? 学生自主总结。 回忆整节课内容。 教师展示:图片(白化病病人和正常人) 实例展示说明酶的重要性,如果没有酶,生物将不能生存好,或者无法生存。 第二课时酶的特性 1.思路 (1)课前探究,感性认识 收集有关酶的发现历程资料;有关酶研究的最新发展成果和应用;了解酶在日常生活中的 应用。 (2)贴近生活,激趣导入 课前让同学们找寻生活中与酶有关的产品,现在我们来交流一下? (各小组派代表将所找到的物品展示及介绍) (3)设计实验,探索问题:
3/7 结论 123 比较， 3 Fe + 和土豆产生的过氧化氢酶都具有催化过 氧化氢的作用，但是过氧化氢酶的催化效率较高； ②124 比较，只有活细胞才能产生过氧化氢酶（生土豆） 酶来自活细胞。 ③900 的高温会是过氧化氢酶失效。 模块三：酶的本质 设计意图：阅读文字，观看纪录片，总结酶的本质和概念。 情感树立：科学是在不断的探索和艰苦中进步的。 情感树立：生命、时间可贵，只有不断的发光发热才能实现人生的价值。 教师活动：（1）我们现在知道了酶的作用，那酶的化学本质是什么呢？ 曾经有人做过这样一个实验，把唾液淀粉酶与双缩脲试剂混合，发生了紫色络合反应，你 觉得酶是？ （2）其实探索酶的本质的道路可比我说的这个要艰辛，科学探索的道路上只有不断的坚 持喝不懈的努力才能成功。 学生活动：（1）观看纪录片：“酶的发现” 教师活动：（1）酶化学本质是什么？ （2）通过以上的学习，你觉得酶是什么？能给酶下个定义吗？ 学生自主总结。 回忆整节课内容。 教师展示：图片（白化病病人和正常人） 实例展示说明酶的重要性，如果没有酶，生物将不能生存好，或者无法生存。 第二课时 酶的特性 1．思路 （1）课前探究，感性认识： 收集有关酶的发现历程资料；有关酶研究的最新发展成果和应用；了解酶在日常生活中的 应用。 （2）贴近生活，激趣导入： 课前让同学们找寻生活中与酶有关的产品，现在我们来交流一下？ （各小组派代表将所找到的物品展示及介绍） （3）设计实验，探索问题：
①如何证明酶的活性受温度、pH值等外界因素的影响:教师给予以下实验材料,学生根 据实验的可操作性进行实验设计 可溶性淀粉、过氧化氢、NaOH(5%、HC(5%)、碘液、α一淀粉酶(最适温度50℃-75℃) 过氧化氢酶(新鲜鸡肝)、斐林试剂(检验还原性糖)、试管、烧杯、酒精灯等 ②教师重点介绍对照性实验设计中三个主要原则: Ⅰ单因子变量原则 Ⅱ等量原则 Ⅲ对照性原则 举例分析 单因子变量原则 序号 项目 试管 H2O2溶液 2 肝脏研磨液 2 mL 2 mL FeCl3溶液 2滴 结果现象 2滴 等量原则 项目 试管 1|注入可溶性淀粉溶液 2 注入蔗糖溶液 2 mL / 3注入新鲜淀粉酶溶液 2 mL 注入菲林试剂 2 mL 2 mL 结果现象 2 mL 2 mL 对照性原则 项目 试管 淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 温度 热水 沸水 淀粉酶溶液 I mL I mL I mL
4/7 ①如何证明酶的活性受温度、pH 值等外界因素的影响：教师给予以下实验材料，学生根 据实验的可操作性进行实验设计。 可溶性淀粉、过氧化氢、NaOH(5%)、HCl(5%)、碘液、α－淀粉酶（最适温度 50℃—75℃）、 过氧化氢酶（新鲜鸡肝）、斐林试剂（检验还原性糖）、试管、烧杯、酒精灯等。 ②教师重点介绍对照性实验设计中三个主要原则： Ⅰ单因子变量原则 Ⅱ等量原则 Ⅲ对照性原则 举例分析： 单因子变量原则 序号 项目 试管 1 H O2 2 溶液 1 2 2 肝脏研磨液 2 mL 2 mL 3 FeCl3 溶液 2 滴 / 4 结果现象 / 2 滴 等量原则 序号 项目 试管 1 注入可溶性淀粉溶液 1 2 2 注入蔗糖溶液 2 mL / 3 注入新鲜淀粉酶溶液 / 2 mL 4 注入菲林试剂 2 mL 2 mL 5 结果现象 2 mL 2 mL 对照性原则 项目 试管 1 2 3 淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 温度 热水 沸水 冰块 淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL
碘酒 1滴 1滴 1滴 结果现象 ③老师巡视学生实验设计情况,并发现了以下几种有代表性的设计方案。 A组设计的实验方案(探究pH值对酶活性的影响) 序号 项目 α一淀粉酶溶液 Naohlml Hcllml 可溶性淀粉溶液 4 温度 60℃ 斐林试剂 6 实验现象 引导学生分析:以上设计是否科学? 引导学生回答,得出结论:以上设计缺少对照组。 B组设计的实验方案(探究温度对酶活性的影响) 试管 序号 项目 2 1可溶性淀粉溶液 Iml 2 α一淀粉酶溶液 In 温度 60℃C 沸水 冰水 4 碘液 1-2滴1-2滴_1-2滴 实验现象 引导学生分析:以上设计是否有错误? 引导学生回答,得出结论:以上设计有两点错误,一是加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等 量原则,二是试剂加入的顺序错误2.3步应互换,导致出现多个变量 C组设计的实验方案 试管 序号 项目 a一淀粉酶 Iml 2 蒸馏水lml NaoHlml Hcllml
5/7 碘酒 1 滴 1 滴 1 滴 结果现象 ③老师巡视学生实验设计情况，并发现了以下几种有代表性的设计方案。 A 组设计的实验方案（探究 pH 值对酶活性的影响） 序号 项目 试管 1 2 1 α－淀粉酶溶液 1ml 1ml 2 pH NaOH1ml Hcl1ml 3 可溶性淀粉溶液 2ml 2ml 4 温度 60℃ 60℃ 5 斐林试剂 2ml 2ml 6 实验现象 引导学生分析：以上设计是否科学？ 引导学生回答，得出结论：以上设计缺少对照组。 B 组设计的实验方案（探究温度对酶活性的影响） 序号 项目 试管 1 2 3 1 可溶性淀粉溶液 1ml 2ml 1ml 2 α－淀粉酶溶液 1ml 1ml 1ml 3 温度 60℃ 沸水 冰水 4 碘液 1－2 滴 1－2 滴 1－2 滴 5 实验现象 引导学生分析：以上设计是否有错误？ 引导学生回答，得出结论：以上设计有两点错误，一是加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等 量原则，二是试剂加入的顺序错误 2．3 步应互换，导致出现多个变量。 C 组设计的实验方案 序号 项目 试管 1 2 3 1 α－淀粉酶 1ml 1ml 1ml 2 pH 蒸馏水 1ml NaOH1ml Hcl1ml
可溶性淀粉溶液 2ml 2ml 34567 温度 冰水 沸水 60℃ 斐林试剂 2ml 2ml 2ml 温度条件 煮沸1分钟煮沸1分钟煮沸1分钟 实验条件 引导学生分析:以上设计是否有错误? 引导学生回答,得出结论:以上设计有pH值和温度两个变量,不符合单一变量原则。 ④教师指导,调整设计 除了注意实验设计三原则外,还要注意实验的顺序,如果有时间,实验组可等梯度多做几 组,得出的结果更准确。 试管 序号项目 4 淀粉溶液 2 温度℃ 0 50 80 3α-淀粉酶|2ml2 ml 2ml2ml2ml2ml2mi2ml2ml 4「碘液(滴) 5实验现象 6调节温度|上升 下降 7实验现象 (建议:也可使用唾液淀粉酶或过氧化氢酶做此实验) 序号 项目 a一淀粉酶 Iml 6 8 2345 可溶性淀粉溶液 2 2ml 60℃水中(min) 斐林试剂(ml) 2 2 2 2
6/7 3 可溶性淀粉溶液 2ml 2ml 2ml 4 温度 冰水 沸水 60℃ 5 斐林试剂 2ml 2ml 2ml 6 温度条件 煮沸 1 分钟 煮沸 1 分钟 煮沸 1 分钟 7 实验条件 引导学生分析：以上设计是否有错误？ 引导学生回答，得出结论：以上设计有 pH 值和温度两个变量，不符合单一变量原则。 ④教师指导，调整设计 除了注意实验设计三原则外，还要注意实验的顺序，如果有时间，实验组可等梯度多做几 组，得出的结果更准确。 序号 项目 试管 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 淀粉溶液 （ml） 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 温度℃ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 3 α－淀粉酶 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 4 碘液（滴） 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 实验现象 6 调节温度 上升 下降 7 实验现象 (建议：也可使用唾液淀粉酶或过氧化氢酶做此实验) 序号 项目 试管 1 2 3 4 5 1 α－淀粉酶 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 2 pH 值 5 6 7 8 9 3 可溶性淀粉溶液 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 4 60℃水中（min） 5 5 5 5 5 5 斐林试剂（ml） 2 2 2 2 2
沸水沸水|沸水沸水|沸水 6温度条件和保持时间 I min Imin Imin I min Imin 实验现象 (建议:也可使用唾液淀粉酶或过氧化氢酶做此实验,但要注意它们的最适温度) ⑤动手实验检验结果 让学生参与到科学研究中,引导学生运用所学知识亲自动手实验,尝试解决问题,实现“感 性思维一理性思维一具体思维”的飞跃 以下是学生在动手实验中发现的新问题 例1:有一组同学在做温度对酶活性的影响时,第一步先放了淀粉酶,在调节了温度后才 放淀粉,发现实验结果和预期的不一样。 例2:有一组同学在做pH值对酶活性的影响时,用碘液代替斐林试剂进行检验,发现结 果不同。 老师针对实验出现的新问题引导学生一起分析解决。 ⑥交流成果,总结提高 学生交流成果,体验探究成功与失败;学生评价各组研究成果;回忆酶的各知识点;带着 更多的问题走出教室,参与到研究性学习中
7/7 6 温度条件和保持时间 沸水 1min 沸水 1min 沸水 1min 沸水 1min 沸水 1min 7 实验现象 (建议：也可使用唾液淀粉酶或过氧化氢酶做此实验，但要注意它们的最适温度) ⑤动手实验检验结果 让学生参与到科学研究中，引导学生运用所学知识亲自动手实验，尝试解决问题，实现“感 性思维－理性思维－具体思维”的飞跃。 以下是学生在动手实验中发现的新问题： 例 1：有一组同学在做温度对酶活性的影响时，第一步先放了淀粉酶，在调节了温度后才 放淀粉，发现实验结果和预期的不一样。 例 2：有一组同学在做 pH 值对酶活性的影响时，用碘液代替斐林试剂进行检验，发现结 果不同。 老师针对实验出现的新问题引导学生一起分析解决。 ⑥交流成果，总结提高 学生交流成果，体验探究成功与失败；学生评价各组研究成果；回忆酶的各知识点；带着 更多的问题走出教室，参与到研究性学习中