人教版生物必修一5.1降低化学反应活化能酶-酶作用教学设计
《降低化学反应活化能的酶---酶的作用》教学设计
一、设计思路
本节内容突出了科学方法的教育，突出了科学探究的过程，是对学生进行科学素养教育的良好素材。主要内容可以分割为实验、资料分析、模型建立、探究和坐标图等学习项目。因此本节课可以采用多种教学模式。
关于实验，教师要注意学生对实验的理解；注意联系学生已有的关于酶的知识和生活经验，发挥学生主观能动性，进行自主学习、合作学习。
关于资料分析，教师要注意创设问题情境，激发学生的探究欲望；要注意学生对科学的逻辑思维路线的理解，体验科学家不断深化对问题认识的过程和科学探索的精神。
关于探究，教师要注意培养学生的创新思维能力。在本探究活动中，需要依靠学生自己设计实验方案，并按照自己的实验方案进行主动探索，从而得出实验结论，这是一个创新过程。
总之，本教学设计力求做到：不仅符合学生由感性到理性的认识规律，也有利于学生的主动参与，利于培养学生科学的思维方法和研究方法，利于提高学生的科学素养。
二、教学目标
（一）知识方面
1、知道细胞代谢的概念。
2、通过比较过氧化氢在不同条件下的分解，探究酶的作用原理。
3、概述酶促反应的原理。
4、掌握设计对照实验的原则——单一变量原则。
（二）情感态度和价值观方面
通过实验探究影响酶活性的条件，培养学生细致、严谨的科学态度和合作精神，验科学方法对科学研究的重要性。
（三）能力方面
1、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、在有关实验探究、问题探讨、思考与讨论等问题中，提高学生语言表达的能力和分享信息、分享实验结果的能力。
三、教学重难点及教学策略
1、教学重点及解决方法
教学重点：酶的作用及原理
解决方法：利用学生对无机催化剂的知识基础切入，引入酶的学习；通过实验、资料分析得出酶的作用及原理
2、教学难点及解决方法
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。
解决方法：通过比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，感悟酶作为催化剂特点，及控制变量的方法；利用教材上形象，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。
四、教学过程
?
顺序
学习
内容
教师组织与指导
学生活动
设计意图
目标达成
一
导
入
新
课
展示食物图片，引导学生探讨斯帕兰扎尼研究鹰的消化作用的实验。设置问题：（1）这个实验要解决什么问题？（2）实验中为什么要把肉块放入金属笼内？（3）是什么物质使肉块消失了？对此，你会作出怎样的推测？
学生通过讨论明白实验的设计思路，推测出胃中一定有消化肉块的物质，从而说明胃具有化学性消化。科学家后来知道这就是胃蛋白酶。
教材提供的问题探讨学习情境是有趣的，并能和学生已有的经验──对消化酶的了解结合起来。
激发学生的好奇心，激起他们学习本课的兴趣。
二
细
胞
代
谢
思考：叶绿体、线粒体、核糖体有什么生理功能？
生物与环境之间物质和能量交换的基础是什么？
学生回答出是细胞代谢；归纳细胞代谢的概念：细胞每时每刻进行的许多化学反应的统称。
细胞代谢是《标准》明确提出的一级主题，学生通过已知归纳出未知。
通过实例基本掌握细胞代谢的概念。
三
酶
在
细
胞
代
谢
中
的
作
用
1.?思考：细胞内的生化反应如何迅速高效地进行呢？化学中有没有提高化学反应速率的方法呢？
2.酶在细胞代谢中有什么用呢？
3.指导学生通过实验《过氧化氢在不同条件下的分解》，认识酶的催化作用以及与无机催化剂的差别。
4.提出问题：
与1号试管相比，2号
试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？
在细胞内，能通过加热
来提高反应速率吗？
3号和4号试管未经加
热，也有大量气泡产生，这说明什么？
（4）3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？
（5）这个实验为什么要选用新鲜的肝脏？为什么要将肝脏制成研磨液？
（6）滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个吸管？为什么？
1. 学生通过回忆已学化学知识说出加热、加无机催化剂等，教师再提出加酶。
?
?
?
?3.学生观看演示实验，明确实验装置和实验操作。
?4.回答问题：（1）2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。（2）不能。（3）.说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。（4）4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要（5）、肝脏如果不新鲜，肝脏细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，过氧化氢就不能分解成水和氧。将肝脏制成研磨液，可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。（6）、不能。否则滴入的氯化铁溶液中因含有少量肝脏研磨液而影响实验结果的准确性
1.使学生从已有知识切入到新课内容。
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?
3.利用直观手段将实验装置和实验操作向学生展示，以增加学生实验操作和讨论的效率。
4.对活化能的理解是本课题的一个难点，涉及一定的物理和化学知识，突破此难点应该把抽象的知识具体化，充分利用图解的直观性。
1.通过分析实验，理解酶在细胞代谢中的作用。
?
3.充分利用教材上形象直观的图片，让学生明确催化剂可以降低化学反应的活化能，而且酶的催化效率比无机催化剂更高。
四
降
低
化
学
反
应
活
化
能
（1）讲解教材P79控制变量内容，让学生了解实验设计的原则。（表二）
（2）结合教材P80图讲解催化剂是如何降低化学反应活化能的：
①活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。
②在20℃测得的过氧化氢分解的活化能：
条件
活化能/kJ·mol-1
没有催化剂催化
用胶态铂催化
用过氧化氢酶催化
75
54
29
③启发学生总结细胞代谢离不开酶的原因。
（1）填写表二
（2）同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。
强化对酶的认识，培养学生归纳总结的能力。
对活化能的理解是本课题的一个难点，涉及一定的物理和化学知识，突破此难点应该把抽象的知识具体化，充分利用图解的直观性。
充分利用教材上形象直观的图片，让学生明确催化剂可以降低化学反应的活化能，而且酶的催化效率比无机催化剂更高。
五
小
结
及
反
馈
练
习
1.小结：
一、细胞代谢
二、探究酶的作用原理：比较过氧化氢在不同条件下的分解
三、酶催化作用的原理：降低化学反应的活化能
2.课堂练习。
3.课后练习。
1.明确本节课学习的主要内容。
2.完成练习。
1.师生共同讨论，进一步掌握知识要点。
2.了解学习情况，及时调整教学。
巩固本节课的学习成果。
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五、板书设计
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第一节 降低化学反应活化能的酶
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一、细胞代谢
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二、探究酶的作用原理：比较过氧化氢在不同条件下的分解
三、酶催化作用的原理：降低化学反应的活化能
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1.活化能：分子由常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量
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2.催化剂可以降低化学反应的活化能
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3.酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高
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