重庆市高一生物必修一 第五章第一节《降低化学反应活化能的酶》全套教案.docx
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重庆市高一生物必修一第五章第一节《降低化学反应活化能的酶》全套教案
5.1降低化学反应活化能的酶(第1课时)
一、教
学分析
1、教材分析
“降低化学反应活化能的酶”是学生在学习了有关细胞学知识的基础上来学习的,酶是生物体进行新陈代谢不可缺少的条件,为后面学习ATP、光合作用和呼吸作用等作了铺垫。
本节内容在高中课标中的要求是:
说明酶在代谢中的作用,但对学生潜在的知识和能力要求比较高。
学生对本节提出的有关实验的知识:
自变量、因变量、无关变量、对照实验设计的方法和原则的理解和实验能力的提高,对学习整个高中生物学实验有着非常重要的作用。
因此老师利用课本资源,加强学生实验能力的训练非常必要。
2、学情分析
学生已经掌握了化学中的双氧水的分解反应和有关无
机催化剂的知识,为本节课的学习打下了良好的基础,可
以将化学知识与生物学教学进行渗透。
学生掌握的数学上函数的知识可以用来进行变量的有关教学,将数学知识和生物学知识进行渗透。
学生在平时的生活学习中已经接触到了用双氧水消毒等事实,迫切地想了解进一步的知识,想用专业的科学的知识来解决有关问题,可以此为切入点充分激发学生的求知欲,能取得较好的效果。
3、教学重点与难点
教学重点:
酶降低
化学反应活化能的原理
教学难点:
控制变量的科学方法;酶降低化学反应活化能的原理
二、确定学习目标
㈠知识与技能
1.概述细胞代谢、活化能、自变量、因变量、无关变量等概念。
2、阐明酶在细胞代谢中的作用。
㈡过程与方法
1、通过自主学习与展示,培养学生推理、比较、分析、归纳总结的能力。
2.通过合作探究“比较过氧化氢酶在不同条件下的分解”实验,学会如何控制自变量,观察和分析因变量以及设置对照组和实验组。
3、通过图表比较、动画演示、动手游戏,以及教材上形象,直观的图解和文学说明,让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。
㈢情感、态度与价值观
1、通过小组间的讨论、合作与交流,培养学生的合作互助精神。
2、通过图表、动画、游戏等形式,并感受学习的快乐和分享的喜悦。
三、教学策略和手段
1、教学方法:
实验探究法、小组讨论法、讲授法、比较法、分析归纳法、直观教学法(FLASH动画),游戏法
2、学习方法:
自主学习、合作学习、实验探究、分组讨论、动手游戏
四、教学过程
教学步骤
教师活动预设
学生活动预设
设计意图
导入新课
PPT展示图片:
多酶片、嫩肉粉、加酶洗衣粉、生物酶牙膏等,并请大家谈谈自己生活中接触过的酶还有哪些?
结合生活实际发表各自的见解
激发学生学习酶的兴趣。
1、细胞代谢
课件展示细胞代谢概念
多媒体展示漫画:
一小孩在家玩自行车时,不小心把膝盖擦伤了。
妈妈说让他忍耐一下,用双氧水帮他消毒。
(讲述)双氧水即过氧化氢,能分解产生水和氧气。
细胞代谢过程中也会产生过氧化氢,过氧化氢具有很强的氧化性,对细胞有伤害,幸而细胞中含有一种物质,能将过氧化氢及时分解,变成氧和水,这种物质就是过氧化氢酶。
(过渡)过氧化氢酶的作用和意义如何呢?
我们通过实验来探究一下。
学生背诵细胞代谢的概念
加深对细胞代谢的理解和记忆
联系生活,引出学生实验探究。
课堂合
作探究与展示点评:
探究1,实验
(1)分组实验并记录现象
(2)讨论:
酶和无机的催化剂相比有什么特殊之处?
(3)分析实验中的相关变量,控制变量的科学方法,总结实验设计的基本方法。
引导学生阅读P79“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验方法步骤。
教师巡回指导学生分组实验,并记录现象
教师课件展示的表格内容,小组代表报告实验现象,并填写在表格中
试管号
1
2
3
4
变量
组别
对照组
加入物质
2mlH2O2溶液
实验处理
不处理
90℃水浴加热
2滴FeCl3溶液
2滴肝脏研磨液
现象
气泡产生
卫生香燃烧
根据实验现象,引导学生小组讨论:
酶和无机的催化剂相比有什么特殊之处?
①2号管现象与1号管不同,说明了什么?
②3号和4号管并未加热,也有大量气泡产生,说明什么?
③4号比3号气泡更多,说明什么?
体现了酶的什么特点?
通过对实验结果的分析和讨论,你对于酶的作用形成了哪些认识?
并了结论写下来。
本实验的结论是:
(过渡)我们刚才进行的实验,有些因素是可以变化的,如过氧化氢溶液的浓度可以变为5%,剂量可以为3mL。
像这样在实验过程中可以变化的因素称为变量。
指导学生阅读课本P79控制变量内容,分析实验中的相关变量,填写课件展示的表格其余内容。
教师结合实验表格内容引导学生分
析归纳自变量、因变量、无关变量的概念,及控制变量的方法。
引导学生积极思维画概念图:
结合概念图,讲述:
实验设计的基本方法:
控制自变量,无关变量保持一致,以形成对照或对比;观察分析因变量,以得出正确的实验结果或结论。
讲述:
在整个实验步骤中,4组实验只有实验条件这一个因素是不同的,其余因素都一样。
像这样除了一个因素不同,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。
对照组:
不做处理,为常态。
实验组:
人为添加或减少某种因素
问:
刚才实验中对照组和实验组分别是什么?
最后,结合表格中各种变量分析对照实验设计的三大原则:
等量原则、单一变量原则、设置对照原则。
学生分组实验,
并把实验现象记录在表格中
小组代表报告实验现象
学生分组讨论,小组代表回答问题,小组间相互评价
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,分析实验中的相关变量,填写导学案。
小组代表填写课
件展示的表格其余内容。
学生画概念图,投影展示
笔记:
实验设计的基本方法
回答:
1号试管是对照组;
2、3、4号试管为实验组。
学生笔记:
实验设计的三大原则
进一步熟悉实验方法步骤
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。
培养学生阅读、理解的能力。
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。
。
探究2:
酶的作用机理:
(1)展示表格,小组讨论
(2)动画演示
(3)动手做游戏
(过渡)通过刚才的实验,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?
(讲述)常温下反应速率较慢,这是因为反应物分子的能量较低,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。
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/kJ·mol-
没有催化剂催化
75
用胶态铂催化
54
用过氧化氢酶催化
29
根据表中数据小组讨论:
上面实验中的各条件使反应加快的本质是什么?
得出什么结论?
师:
下面我们用一个动画来进一步说明,
播放动画,引导学生配上解说词。
让学生将手伸出来,左手在下,右手在上,引导学生动手游戏。
师:
左手相当于常态,右手相当于活跃状态,。
那么两手之间的距离相当于什么?
生:
活化能。
师:
两手相碰就能发生反应,刚才实验中的加热能使过氧化氢分子得到能量,相当于将左手上抬。
此外还能有什么方法使两手相碰呢?
生:
右手下降。
师:
很好。
右手下降,缩短两手之间的距离,起实质是降低了什么?
生:
活化能。
师:
对。
刚才的实验除了加热,还可以通过催化剂来提高反应速
率,其本实质就是降低反应的活化能,而酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著。
(过渡)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。
那么酶的化学本质是什么呢?
请同学们自己阅读课本上的科学家探究过程并分析总结得出结论。
小结:
大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
学生阅读P80第一自然段,结合实验理解活化能的概念。
小组讨论并得出结论:
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。
学生观看动画,并配解说词:
活化能是障碍物,小球跳不过去。
加热以后小球能跳得更高,有一小部分小球能跳过去。
Fe3+来了,把障碍物降低,有大约60%的小球可以完成任务。
最后过氧化氢酶将障碍物降得更低,几乎所有的小球都跳过去了
教师引导下动手游戏
学生自己阅读课本,然后介绍探究过程。
活化能的概念是本节课另一难点,所以教师讲述
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。
形象生动地再现本节课的难点,通过配解说词,让学生进一步理解、应用该知识点,并且训练了学生的语言表达能力。
动手游戏,手势简单易懂,化抽象为具体。
巧妙地突破难点。
回顾反思
教师提问引导
1、酶在细胞代谢中的作用——降低化学反应活化能。
同无机催化剂相比,催化效率更高。
2、实验设计方法:
控制自变量,无关变量保持一致,以形成对照或对比,观察分析因变量,以得出实验结果或结论。
3、对照实验——除了一个因素以外,其余因素都保持不变实验。
设计原则:
设置对照原则;单一变量的原则;等量性原则
4.酶的化学本质:
大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
小组代表总结本节课的收获
回顾课堂知识,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
课后思考
1、“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?
引导学生进一步理解本节课的知识,产生对酶的进
一步探索的兴趣
课堂检测与评价
见后面
学生完成习题
培养学生应用知识解决实际问题的能力。
六、板书设计
第1节降低化学反应活化能的酶
一、酶的作用和本质
(一)酶在细胞代谢中的作用:
1、细胞代谢
2、实验:
(1)实验设计方法:
(2)对照实验设计原则:
3、酶的作用机理:
(1)活化能
(2)酶的作用机理:
酶通过降低化学反应的活化能来加快反应速率
(3)酶具有高效性的原因:
酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著
七、作业设计
5.1降低化学反应活化能的酶(第2课时)
教学目标
1.理解酶的反应需要适宜的条件
2.尝试推测酶的活性条件和酶本质的联系
3.体验小组合作探究过程,培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神
教学重点 :
(1)酶的反应需要适宜的条件
(2)小组合作探究的过程
教学难点:
(1)
酶的活性和酶的本质的联系
(2)小组合作探究
的过程
教学方法:
合作探究法
教具:
PPT课件
教学过程:
教学步骤
教师活动
学生活动
1.情景导入
展示课件上的问题,引导学生思考问题。
①酶是______产生的具有______作用的______,其中绝大多数酶是______,少数酶是______。
②观
看PPT上两个设计的实验,思考这两个实验体现了酶的什么性质
观看PPT,思考PPT上的问题,回顾
上节课学习过酶的
高效性和专一性的实验设计过程。
2.自主探究
小组合作探究问题:
(1)PPT上的两个曲线图如何用文字来描述?
(2)从曲线图中可以看出酶的活性和外界条件之间会发生什么样的变化?
(3)从曲线图中可以看出,在什么情况下,酶的活性是最高的?
阅读
课文,然后四人一组,分组讨论给出的问题。
根据讨论问题发言
学生自主总结:
(1)每种酶都有最适温度和最适pH
(2)酶在最适温度和最适pH条件下活性最高。
3.精讲释疑
引导学生回忆蛋白质的性质和酶的本质相关内容,并在屏幕上展示问题,组织讨论分析:
(1)在最适温度的两侧,反应速率都比较________较高的温度容易使酶的______遭到破坏,蛋白质变性,而失去__________.
(2)在过酸过碱的条件下,都
会使酶的_________
遭到破坏,蛋白质变性
,酶失去__________
回忆之前学习的内容,并通过自主探究的结果来思考新的问题。
在老师引导下总结出:
酶反应需要适宜的条件,与酶的蛋白质本质的性质有关。
4.盘点提升
I.教师提出问题引导思考:
(1)根据蛋白质的性质,低温和高温对酶的活性影响的结果是否完全相
同?
(2)根据蛋白质的性质,过酸和过碱对酶的活性影响的结果是否完全相同?
(强调曲线图上和横坐标的交点
)
II.探究实验方案的设
计
以四人一小组的
形式讨论,设计一个实验,选择一个酶的反应条件,证明酶的反应需要适宜的温度和pH
(1)在设计实验时,你们组选取的探究条件是什么?
怎么样控制你们的变量?
(2)实验采用哪种原料,用什么方法检测?
(3)根据所学的知识,你能否预测出实验的结果和结论?
学生小组讨论,得出结论,高温,过酸,过碱会永久破坏蛋白质的结构,使酶永久失活,低温不会永久破坏蛋白质的结构。
分组讨论实验设计的设想,在练习本上画出本组的实验设计设想
通过发言交流各组的实验设计方案,相互比对,修正不足
板书设计:
II酶的特性
一、酶的定义
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
二、酶的特性
1.酶具有高效性
2.酶具有专一性
3.酶的反应需要适宜的温度和pH
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- 降低化学反应活化能的酶 重庆市高一生物必修一 第五章第一节降低化学反应活化能的酶全套教案 重庆市 生物 必修 第五 第一节 降低 化学反应 活化能 全套 教案