1、第一节 降低化学反应活化能的酶教学目标1、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2、能力目标：进行有关的实验和探索，按所设计的实验方案和步骤，正确完成相关的实验操作。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、情感目标：（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
2、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。教学重点和难点教学重点：酶的作用。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。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，可以用来进行有关实验和生物催化剂酶的教学，将化学知识与生物学教学进行渗透。学生的分析、推理和抽象思维能力不强；在学习方法和认识水平方面还不够熟练；对本节知识有亲身体验，求知欲强，积极性高，学习潜力很大。学生在初中学习了有关消化酶的知识，做了相关的实验，并根据生活经验，通过报刊、电视、互联网等媒体，获得许多与酶有关的信
3、息，对酶有了一定的认识，但认识有限。在实验操作方面，学生已经能够正确使用一般的实验器具，对探究实验有较高的兴趣，但对探究的程序还不熟练。 教学方法与手段：实验探究教学法和直观教学法：引导学生主动探究，培养合作学习和科学探究精神。并始终围绕实验展开教学。利用FLASH动画，化抽象为具体，突破难点。学习方法：合作学习、探究实验、分组讨论教学过程【导入】出示PPT，复习叶绿体、线粒体、核糖体三种细胞器的功能。（叶绿体是光合作用的场所；线粒体是有氧呼吸的主要场所；核糖体是合成蛋白质的场所。）可以看出在细胞这个最基本的生命系统中，能量的获得和利用都必须通过化学反应。细胞中每时每刻都进行着许许多多的化学反
4、应，我们称之为细胞代谢。（板书：细胞代谢）细胞代谢为什么能在温和的条件下顺利而有效地进行呢？带着这个问题我们共同学习第五章的（板书：第一节 降低化学反应活化能的酶。)【探究新知】是谁发现的酶？怎样发现的？酶的本质是什么？请同学们带着这些问题阅读教材81页的资料分析关于酶本质的探索，并回答有关问题。（出示PPT）科学家相 关 结 论巴斯德发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的物质在起作用。李比希引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只在酵母细胞死亡并裂解后才能起作用。毕希纳酵母细胞中某些物质能够在酵母细胞裂解后起催化作用，称为酿酶，但未分离出。萨姆纳提取脲酶并确定其为蛋白质。切赫 奥特
5、曼少数RNA也是酶。引导学生归纳并分析酶的定义。同时板书：酶的产生场所：活细胞酶的作用：催化作用酶的本质：有机物，多数酶是蛋白质，少数酶是RNA细胞代谢会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢。下面我们通过教材中比较过氧化氢在不同条件下的分解实验来共同探讨酶作为生物催化剂，在细胞代谢中有什么作用？（板书）学生阅读教材78页实验，完成实验设计表格。展示PPT：出示视频实验，学生回答实验现象。步骤试管编号1234 一H2O2 浓度3%3%3%3% 剂 量2ml2ml2ml2ml二反应条件常温90FeCl3肝脏研磨液 剂 量2滴清水2滴清水2滴2滴结果气泡产生卫生香燃烧结论过氧化氢在不同条件下的分解速率不
6、同。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，肝脏研磨液也可以换成生的土豆屑。像这样在实验过程中可以变化的因素称为变量。请大家阅读课本第79页控制变量的内容，变量包括哪几种类型？如何区别？PPT展示：分类变量讨论“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中自变量、因变量、无关变量、对照组、实验组。自变量因变量无关变量对照组实验组2号：90水浴加热3号：加入3.5%FeCl32滴4号：加入20%肝脏研磨液2滴H2O2分解速度用产生气泡的数目多少或卫生香燃烧程度表示加入试剂的量；实验室的温度；FeCl3和肝脏研磨液的新鲜程度。1号试管2、3、4号试管
7、从1、2号实验的对比中，我们可以看出：常温常压下，H2O2不容易分解为什么2号管加热会使它分解呢？（因为加热提供了能量。）加热使过氧化氢分子获得了能量，从能量较低的状态进入容易进行化学反应的活跃状态，分子从不容易进行反应的常态到容易进行反应的活跃的激发状态所需要的能量称为活化能。那么，为什么3、4号试管也是在常温下，没有加热，反应却这么激烈呢？（因为加了催化剂。）催化剂起到什么作用？提供能量吗？ 催化剂在化学反应中，并不是给反应物提供能量，而是能够降低其活化能，使反应物更快的达到活跃状态，从而提高反应的速率。反应进程如果把化学反应比作驾车翻越一座高山，加热加压相当于给汽车加大油门，用催化剂则相
8、当于帮司机找到一条穿山隧道。走隧道需要的能量少。PPT展示：4号比3号更激烈，那是因为生物催化剂（前面实验里的猪肝研磨液里的过氧化氢酶）比无机催化剂Fe3+更能高效的降低反应的活化能。你能不能用一个体育项目来形象地描述一下吗？（跳高）催化剂并不能改变化学反应。只是改变了反应的速率。相当于将运动项目的难度系数降低了。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。如教材78页问题探讨，意大利科学家斯帕兰札尼所做的实验，金属小笼内的肉块消失的原因不是物理性消化，而是鹰的胃内有胃蛋白酶进行化学性消化的结果。【课堂练习】【课堂小结】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
9、化效率更高。2控制自变量，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。无关变量保持一致。3对照实验除了一个因素以外，其余因素都保持不变。【布置作业】附：板书设计：第1节 降低化学反应活化能的酶一、酶的定义： 产生场所：活细胞酶 作用：催化作用 本质：有机物，多数酶是蛋白质，少数酶是RNA二、酶在细胞代谢中的作用1、活化能的概念2、酶的作用：酶能显著降低活化能二、酶的特性教学目标1.知识目标:说明酶在细胞代谢中的特性。 2.能力目标:进行有关实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量变化以及设置对照组。3.情感态度价值观:养成勇于质疑、自主探究、合作学习的科学探究精神；培养学生关注
10、社会科技发展和学以致用的意识。教学重点和难点1. 教学重点：说明酶的特性。2难点：酶的特性探究、实验中控制变量的科学方法。教学方法探究式教学法，讲授法，演示法。课时安排：1课时教学过程【导入】PPT展示课前找到的生活中所用的加酶产品。教师总结导入新课：酶已悄悄融入到我们的日常生活中，它的应用如此广泛肯定跟其特性有密切联系。那么它究竟有什么特性呢？让我们来一起研究吧。【探究新知】（一）酶具有高效性教师引导学生回忆“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验，从这个实验你可以得出什么结论？ 过氧化氢酶的催化效率比Fe3+高许多，说明酶具有高效性。大量的实验数据表明，酶的催化效率是无机催化剂的107-1
11、013倍。正是因为酶的这一特性才使其在生产中得到广泛应用：如在洗衣粉中加入0.2%-0.5%的酶制成合成洗涤剂加酶洗衣粉，其去污能力大大增强。设疑:酶还有什么特点呢？（二）酶具有专一性视频演示“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验，学生仔细观察根据现象可知:淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解。说明生物体内某些酶只能催化某些分子结构相近的物质，而不能催化所有物质。通过实验可以得出这样的结论：酶的催化作用具有专一性。专一性的具体含义是什么？每一种酶只能催化一种或一类化学反应。教师肯定学生的回答，并举例解释酶的专一性 。知识应用：小方早晨起来发现昨晚塞进牙缝里的瘦肉丝依然存在，为什么瘦肉丝还没
12、被分解呢？教师进一步设疑：许多无机催化剂能在高温、高压、强酸或者强碱条件下催化化学反应，酶起催化作用需要怎样的条件呢？引入探究课题： “影响酶活性的条件”，酶活性就是指酶对化学反应的催化效率。（三）酶的作用条件较温和日常生活中用加酶洗衣粉洗涤衣物时，用温水浸泡后洗涤效果更佳。原因是温度影响了加酶洗衣粉中酶的活性。PH也会影响酶的活性，下面我们以PH对酶活性的影响为例进行探究。你能提出什么问题？PH会影响酶的活性吗？请根据所学知识作出假设。PH会影响酶的活性（PH不会影响酶的活性）。接下来就以PH会影响酶的活性设计实验、进行检验。本次探究活动用到的材料和用具是新鲜的肝脏研磨液、过氧化氢溶液、氢氧
13、化钠溶液、盐酸溶液、蒸馏水、量筒、试管、试管架、烧杯、滴管等。结合材料讨论下列问题。1、该实验的原理是什么？实验材料中新鲜的肝脏研磨液含有过氧化氢酶，根据酶的专一性，能催化过氧化氢的分解，实验原理是肝脏研磨液中的过氧化氢酶，它可以催化过氧化氢分解成水和氧。2、本实验的实验目的是什么？ 实验的题目是探究pH对酶活性的影响。所以首先需要有不同的pH环境。实验材料中的氢氧化钠溶液、盐酸溶液、蒸馏水是三种不同pH的液体，利用上述液体可以创造出不同的pH环境，当肝脏研磨液中的过氧化氢酶处在不同的pH环境时，其催化过氧化氢的分解情况会怎样？这是我们探究的目的：探究过氧化氢酶在不同pH下催化过氧化氢分解的情
14、况。3、本实验应设计几组实验？利用实验材料，可创造出三种不同的pH环境，所以本实验需要设计三组实验。4、最后明确实验应如何操作？第一步：量取等量的过氧化氢溶液分别注入编号的3支试管中。第二步：另取3支试管编号，分别加入等量的蒸馏水、盐酸溶液、氢氧化钠溶液。再分别加入等量的新鲜的肝脏研磨液，振荡试管摇匀。第三步： 将酶溶液依次注入过氧化氢溶液中，观察所产生的现象。最终确定“PH对酶活性的影响”实验方案, 播放实验视频：序号项目试管123 123一注入过氧化氢溶液2ml2ml2ml二1注入蒸馏水1ml2注入盐酸1ml3注入氢氧化钠溶液1ml4注入新鲜肝脏研磨液2滴2滴2滴三1注1，2注2，3注3现 象气泡多无气泡气泡少 通过这个探究，我们的结论是： pH会影响酶的活性，酶的催化需要适宜的pH，pH偏高或偏低都会使酶的活性降低。如果把问题转换成“温度能不能影响到酶的活性”。请大家在课下设计“温度对酶活性影响”的实验方案，并去实验室按照预定的方案进行实验。通过理论分析及实验的预期结果，我们知道了酶的催化作用一般要在适宜的温度和适宜的PH条件下进行，即一般要在温和的条件下进行，这就是酶的第三个特性：酶的作用条件较温和。
