人教版生物必修一5.1降低化学反应活化能酶教学设计
高中生物必修一《降低化学反应活化能的酶》教学设计
一、设计思路
1．准确定位：高一的学生对于实验操作的基础还是比较薄弱的，因此用实验来验证的酶具有催化作用和酶具有的高效的之前，应教会学生如何利用控制变量法来设计实验，并清楚的知道实验操作的每一个步骤。
2．依据的原则：控制变量法设计实验
3.设计特色： 用问题引导学生进行探究，再根据探究的结果引导出酶在化学反应中的作用，层层推进，环环相扣。
二、教学分析
1．教材分析
重点：酶的作用
难点：（1）酶能够降低化学反应的活化能
（2）控制变量法的科学方法
2．学情分析
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过氧化氢在无机催化剂能快速分解作为知识的作为切入点，引导学生进入新课学习。利用中学生有非常强的好奇心和强烈的求知欲，让他们在实际操作过程发现新的问题，并通过相互讨论来解决问题。
3．教学条件分析
（1）教学目标
说明酶在细胞代谢中的作用
进行有关的实验和探究，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。
（2）教学策略与手段
教学模式：探究式教学，通过创设问题情境，在分析问题、解决问题的过程解决重难点。
教学方法：模拟探究教学法；问题引领法；利用自制道具，让学生参与到活动中，让学生在实验中弄明白酶降低活化能的机制；分组教学。
教学工具：电脑，投影仪，自制纸桥，乒乓球，电吹风，试管、烧杯，肝脏研磨液，3%过氧化氢，3.5%的三氯化铁等。
（3）情感目标：通过动手操作、小组合作，提高学生自主学习及合作探究的能力。培养学生的自学能力，勇于探究的科学精神。
三．教学过程
1.编组：将我们班级的53为同学变成九大组，每组6人。问题的设置有轮答题，抢答题，实验操作题。每题10分，采用加分制，抢答题答错的组别将扣掉10分，实验操作题在规定时间内正确完成的组别加10分。
2．知识引入
【投影展示】过氧化氢的使用说明：
老师提问：请同学们思考如果这瓶过氧化氢溶液，放在90℃的环境中，保存的时间将如何变化？
学生：变短
老师：变短的原因可能是？
学生：加热引起过氧化氢的分解。
老师：你能设计一组实验验证加热会加快过氧化氢的分解吗？
【投影展示】
提示1：判断过氧化氢分解速率快慢的依据是什么？
学生：根据气泡产生速度的快慢或者根据带火星木条复燃的情况
提示2：实验设计遵循什么原则？控制变量的原则
学生：控制变量法
老师：非常好！下面我们用一个数学公式来表达一下控制变量法y=kx，在这个公式中，自变量是？因变量是？无关变量是？
老师：也就说因变量y随自变量x的改变而改变，那么在研究x与y的关系的时，哪个量不能变？
学生：K值
老师：对，下面请同学们快速阅读课本79页，找找看K在生物课本中应该叫做什么？
学生：无关变量
老师：请同学们从以下这组实验中找出自变量、因变量、无关变量分别是什么？
【探究一】温度影响过氧化氢的分解速率
老师：像这样除了一个因素之外，其余因素都保持不变的实验叫做对照试验。其中1号试管为对照组，2号试管为实验组。关于实验设计的一些基本内容我们已经掌握了，并根据观察到的现象完成步骤三，并根据现象总结出结论。
【小组配合完成本组实验】
学生：1号试管现象不明显，2号试管产生少量气泡。结论是加热能加快过氧化氢的分解。
【联系生活】请同学们将过氧化氢分别滴加在猪肉块和土豆片上，观察到的现象是什么？
学生：产生大量的气泡
老师：除此之外，我们平时在用双氧水涂抹伤口的时候也能观察到大量的气泡，通过以上三个事例，我们不难发现细胞中存在一种物质可以催化过氧化氢的分解，这种物质就是过氧化氢酶。最简单的细胞中也有100多种酶，它们时时刻刻催化着细胞中的各种化学反应，我们把细胞中许多化学反应统称为细胞代谢。
【板书】 酶
【板书】一、细胞代谢
老师：请同学们回忆一下初中化学中我们也用到一种药品也能催化过氧化氢的分解？
学生：二氧化锰
老师：对，今天老师给大家介绍一种与二氧化锰类似的催化剂，FeCl3它也能快速催化H2O2的分解。
老师：那么H2O2酶 和FeCl3哪个催化效率高了？下面请同学们根据导学案中表格完成相关数据的填写，并进行实验操作，再根据实验现象得出结论。
【投影展示】实验所需器皿、试剂
老师：根据导学案探究二中的表格填写实验步骤，并完成相应的实验。
【小组配合完成实验】
【板书】二、影响过氧化氢分解速率快慢的因素
【板书】三、酶在细胞代谢中的作用
【投影展示】学生完成表格的情况
【探究二】H2O2酶的催化效率与FeCl3哪个高 ？
（绝大多数同学设置出的是这张表格，这时可以引导学生对各个变量的分析，让学生明白还要向1号试管中添加2滴蒸馏水，这样才能保证自变量只有反应条件。）
老师：从以上实验中我们可以得出的结论是过氧化氢酶的催化效率比三氯化铁的高，那么过氧化氢酶催化效率高的原因是什么了？
【投影展示】过氧化氢分子发生分解的原因？
常态的H2O2分子 活化能 活跃状态的H2O2分子 2 H2O2=2H2O+O2
老师：处于常态的H2O2分子是不能发生分解的，若要分解必须得由常态变为活跃状态，而从常态变为活跃状态得需要一定的能量，我们把它称作为活化能。
老师：请同学们思考，H2O2分解速率的快慢和处于活跃状态的H2O2分子成什么比？
学生：正比
老师：下面请同学们和我一起完成一组活动，让小球在不同风力和不同高度下通过小桥的数目是多少？
【活动结果】通过小桥的数目分别是：0、7、13、20
老师：同学们能将本组活动与H2O2分子在不同条件下分解的实验联系在一起吗？如果能联系在一起，同学们能分析出风力、起始的小球数目、桥的高度、通过小球的数目分别代表什么含义吗？
【学生小组讨论】
学生：风力---温度、起始的小球数目---常态的分子、桥的高度---活化能、通过的小球数目---活跃状态的分子。
老师：非常好，请大家继续小组讨论，分析出组别1、2、3、4分别在什么条件下进行的？
学生：组别1-------常温、
组别2--------加热、
组别3-------常温，加FeCl3、
组别4-------常温，加H2O2酶。
【投影展示学生的分析结果】
【探究三】 H2O2酶具有高效性的原因
老师：同学们通过比较1，2组，分析加热加快过氧化氢分解的原因是什么？
学生：加热能为分子提供更多的能量，让常态的过氧化氢分子变为活跃状态的过氧化氢分子。
老师： 通过比较1，3组，分析加FeCl3加快过氧化氢分解的原因是什么？
学生：降低了化学反应所需的活化能。
老师：比较3、4组，分析过氧化氢酶比FeCl3 催化效率更高的原因是什么？
学生：过氧化氢酶更显著的降低化学反应所需的活化能
老师：请哪位同学根据以上所学知识，为本节内容添加一个标题
【投影播放】雕牌加酶洗衣粉的广告
老师：同学们听完这段广告词，大家对于雕牌全新加酶洗衣粉的洗涤效果持什么态度？
学生1：怀疑
学生2：肯定
老师：请同学们根据今天所学知识，自己设计一组实验，验证全新加酶洗衣粉的洗涤效果是不是如广告词中所说的。
【课后探究】加酶洗衣粉的洗涤效果比普通洗衣粉好
自变量：
因变量：
无关变量：
【板书设计】
标题： 酶（学完本节内容由学生填写）
细胞代谢
影响过氧化氢分解速率快慢的因素
酶在细胞代谢中的作用