高中生物 第5章 第一节 降低化学反应活化能的酶教学案 新人教版必修1

第五章第1节降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质一、教材分析新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础，而新陈代谢的进行又离不开酶的催化作用，因此，了解酶的作用和本质，为理解细胞中复杂的生命活动的顺利进行奠定了基础。

本节内容还与选修模块的相关内容有着内在联系。

例如，选修模块中有关酶的应用等，都是以“酶与代谢”部分的相关内容为基础的。

此外，学生通过有关酶的的探究性学习活动获得的技能，对进一步学习生物技术实践等知识起到保证作用。

二、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（1）、通过自主学习，培养学生推理、比较、分析、归纳总结的能力。

（2）、通过有关的实验和探究，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。

（3）、在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，提高运用语言表达的能力以及分享信息的能力。

3. 情感态度与价值观目标（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。

三、教学重点和难点1、教学重点：酶的作用、本质2、教学难点：酶降低化学反应活化能的原理四、学情分析学生通过初三、高一阶段化学的学习，对于纯化学反应已比较熟悉，但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂──酶的认识有限。

工业制氨的化学反应是在高温高压并且催化剂作用下进行的，细胞内部却是常温常压的温和状态，而细胞代谢包括一系列的化学反应，这些化学反应的进行应该有生物催化剂──酶的参与，才能使其高效有序的进行，由此从学生熟悉的知识引入对酶相关知识的学习。

教学目的1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质。

2.理解酶在代谢中的特性。

3.进展有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，设置对照组和重复实验。

4.设计实验探究或验证酶的特性及影响因素。

教学重点1. 酶的作用和本质。

2. 酶的特性。

教学难点1.酶可以降低化学反响的活化能。

2.控制变量的科学方法。

3.设计实验探究或验证酶的特性及影响因素。

教学过程一、酶在细胞代谢中的作用讲解：对细胞来说，能量的获得和利用都必须通过化学反响。

细胞中每时每刻都进展的化学反响称为细胞代谢。

细胞代谢一般都需要酶催化，在水环境中进展，反响条件温和，一般伴随着能量的释放和储存，是细胞生命活动的根底。

2.实验：比拟过氧化氢在不同条件下的分解〔1〕过氧化氢和过氧化氢酶：过氧化氢是细胞代谢产生的有害物质，细胞中的过氧化氢酶可以将过氧化氢分解生成水和氧气。

〔2〕实验原理：讲解：过氧化氢在体外会自然缓慢分解，在参加和Fe3+催化分解加快；在体内过氧化氢酶作用下也能加快分解。

新颖肝脏有较多过氧化氢酶。

质量分数为% FeCl3溶液和质量分数为20%肝脏研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。

2H2O2---------H2O＋O〔体外〕2H2O22H2O＋O2 〔体外〕2H2O 22H2O＋O2 ( 体内) 〔3〕实验步骤与结果：展示实验步骤表格，加以讲解相关试管分组处理，让学生课堂完成实验，并完成表格实验结果。

①引导学生就实验步骤表格找出实验中的变，指出实验组和对照组。

②让学生阅读教材“控制变量〞内容，归纳变量、对照实验和实验设计原那么：变量：自变量：人为改变的变量。

因变量：随着自变量的变化而变化的变量。

无关变量：对实验结果可能造成影响的其他可变因−−→−+3Fe−→−酶素。

对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验，一般要设置实验组和对照组。

实验设计原那么:对照原那么：设计对照实验,既要有对照组又要有实验组。

第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶一、教学目标1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。

2.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探索和争论中前进的。

3.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。

二、教学重点和难点1.教学重点酶的作用、本质和特性。

2.教学难点（1）酶降低化学反应活化能的原理。

（2）控制变量的科学方法。

三、教学方法实验演示法、探究法、讲授法四、课时安排2五、教学过程〖复习及板书〗1. 消化：在消化道内将食物分解成可以吸收的成分的过程，叫做～～。

2.物理消化：通过牙齿的咀嚼、舌的搅拌和胃的蠕动，将食物磨碎、搅拌并与消化液混合，这叫～～。

3.化学消化：通过各种消化液、消化酶的作用，使食物中各种成分分解为可吸收的营养物质，这叫～～。

〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考讨论回答，教师提示。

〖提示〗1.这个实验要解决的问题是：鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化？2.是胃内的化学物质将肉块分解了。

3.收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。

〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考，注意。

〖板书〗一、酶的作用和本质细胞代谢：细胞每时每刻都进行着许多化学反应。

㈠酶在细胞代谢中的作用〖演示实验〗比较过氧化氢在不同条件下的分解。

教师边做边让学生完成“讨论”。

〖提示〗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+34.4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。

〖板书〗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。

〖讲述〗催化效率：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，效率更高。

第一节降低化学反应活化能的酶一说教材(一) 教材的地位和作用《降低化学反应活化能的酶》是人教版必修一第五章第一节的内容，本节课以实验设计为载体、联系生活实际，帮助学生认识酶，包括酶在细胞代谢中的作用，酶的本质以及酶的3个特性。

通过实验探究，使学生建立酶的概念、知道酶的特征，并能初步用酶的知识解释生活中的现象；在探究中学习科学解决问题的方法步骤，体会设计对照实验的原则，学习由“特殊到一般”的思想方法。

本章的学习即帮助学生建立“生物学实验设计原则”的思想，又为后面学习新陈代谢打好基础，尤其是〈第三节呼吸作用〉、〈第四节光合作用〉的学习，无论在知识上还是在方法上都具有积极的意义。

（二）教学目标1.知识目标1.细胞代谢的概念（1）酶的作用和本质2.能力目标（1）通过本节课教学，让学生进行有关的实验和探索，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）通过让学生了解酶的发现过程，使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。

3.情感态度与价值观（1）通过学习生物学家研究酶的本质的过程，激励学生学习科学家实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。

（2）通过实验探究影响酶活性的条件，培养学生的探索精神、创新精神和合作精神。

（三）、教学重点、难点分析：1）、教学重点（1）酶在细胞代谢中的作用（2）通过实验探究酶的高效性（3）酶的高效性2）、教学难点（1）酶能够降低化学反应的活化能；（2）控制变量的科学方法探究性活动有利于培养学生的创新精神和实践能力，有利于学生主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观。

这一活动具有相当的难度，首先，需要学生自己决定和判断的因素很多，如：设计探究的方向，设计实验的步骤，选择实验的材料，如何控制变量，如何检验结果……等等，无疑，这对于学生来说是非常具有挑战性的。

这应该成为本节教学活动的重点和难点。

(新教材）统编人教版高中生物必修一第五章第1节《降低化
学反应活化能的酶》优质教案
一、教材分析
本课是人教版高中生物必修1第五章《细胞的能量供应和利用》第一节内容。

“酶的作用和本质”是高中生物必修课程中的核心内容之一，是高中一年级学习的重点内容，属于必修模块一的组成部分。

细胞的能量供应和利用知识是生物学方面最基本的知识，是学习其他模块和章节的基础。

本课以问题探讨导入，分两小节讲解。

第一小节讲解了酶的作用和本质。

主要内容是先通过探究与实践活动得出酶的作用——降低化学反应活化能；接着讲述了关于酶本质的探索历程，以思考讨论形式让学生得出酶的本质是蛋白质这个结论。

第二小节通过探究实践活动让学生归纳酶的特性。

通过本节课内容的学习，学生不仅需要将以前所学的知识由点构成线合理关联起来，更需要在掌握的事实性知识的基础上开始建构并逐步形成基本的科学自然观。

二、教学目标
1.知道细胞代谢、活化能等概念的含义，理解酶的作用、本质和特性。

2.从酶的本质的探索历程中感悟科学探究精神。

三、核心素养
【生命观念】通过学习本节知识，阐明生命活动不仅具有物质基础，还需要能量驱动，而能量的供应和利用都离不开物质的变化(化学反应)，物质是能量的载体，能量是物质变化的动力，初步形成生物学。

高中生物第五章第一节酶教学案新人教版必修1班级姓名学号编号：15一、【教学目标】1、说明酶在细胞中的作用、本质和特性。

2、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。

二、【重点、难点】重点：酶的作用、本质和特性。

难点：（1）酶能降低化学反应的活化能。

（2）控制变量的科学方法。

三、【课前预习】知识梳理：一、酶在代谢中的作用1．细胞中每时每刻都进行着许多，统称为细胞代谢。

细胞代谢是细胞的基础。

2．活化能：分子从转变为容易发生化学反应的所需要的能量称为活化能。

3.酶的作用：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更，因而更高，正是由于酶的作用，细胞代谢才能在条件下快速进行。

实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解实验原理：新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶，Fe3＋是一种无机催化剂，它们都可以催化过氧化氢分解成水和氧。

分析右图实验回答问题：（1）2号试管与4号试管相比，2号试管有什么不同的现象？这一现象说明什么？。

（2）1号和3号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？。

哪一试管产生气泡更多，该实验说明什么问题？。

（3）对照实验1.实验过程中可以变化的因素称为。

其中人为改变的变量称为，随着自变量的变化而变化的变量称做，除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为。

除一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做，它一般设置组和组。

2、该实验的自变量是，因变量是，无关变量是，对照组的是号试管，实验组的是号试管。

二、酶的本质（资料分析：关于酶本质的探索）1、1857年巴斯德提出发酵是由于的存在，即有的参与才能引起发酵；而德国化学家李比希却坚持认为引起发酵的是中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞后才能发挥作用。

两种观点争执不下。

德国化学家李比希发现不含酵母细胞的提取液与活酵母是一样的，都能引起发酵，他将引起发酵的物质称为，最早从刀豆中提取出脲酶的是美国科学家，他用多种方法证明了酶是。

《降低化学反应活化能的酶》教学设计一、教学目标本单元聚焦课程标准中的重要概念“细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些化学反应发生在细胞的特定区域”，该重要概念支撑大概念“细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖”。

本单元对应次位概念“绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素的影响”，基于学科核心素养的教学目标设置如下：1、通过酶的发现历程、酶与底物锁钥模型等科学史的分析，能基于生物学事实和证据运用归纳与概括、模型与建模等方法，说明酶在细胞代谢中的重要作用，解释酶的化学本质及催化机理；2、通过自主设计探究实验（“比较过氧化氢在不同条件下的分解、酶催化的高效性、专一性及酶活性的影响因素”），使学生掌握生物科学研究方法与解决问题的基本步骤，学生能运用控制自变量和无关变量、观察和检测因变量、设置对照等科学探究思路，阐明酶特性及其活性受环境因素的影响；3、通过探究实验环节培养学生实验设计能力，在实验过程中培养观察和分析问题的能力，熟练运用实验探究中的仪器，搭建完整实验仪器，熟悉规范的实验操作，并通过合作探究实验加强学生合作学习意识培养学生严谨、实事求是的科学态度；4、通过对实验结果绘制成曲线，培养学生绘图、解读曲线、建构数学模型的能力，认识到酶促反应的影响因素；5、通过阅读“关于酶本质的探索”的素材，开展思考与讨论，让学生认同科学是在不断地探索和争论中前进的，科学家也会有认识上的局限性；6、通过酶的有关原理在生活、生产中的应用，认同酶具有高效、环保、节能等特点，愿意向他人宣传科学运用酶制剂，抵制有关酶保健品的虚假宣传。

二、课时安排本节课程将分为2课时开展教学。

第一节课主要介绍“酶的作用与本质”，课程设置理论学习与实验探究主要的两个环节。

第二节课主要介绍“酶的特性”，学生通过实验探究的设计学习酶的高效性、专一性、条件温和性等特征。

三、教材分析人教版《生物·必修１·分子与细胞》第５章第１节“降低化学反应活化能的酶”中包括“酶的作用和本质”和“酶的特性”两方面内容，主要的内容如图1所示：本节教学内容的学科核心素养４个层次分析如下：１、生命观念：酶的作用本质是降低反应所需的活化能，而酶的功能又受到结构的影响。

第1节降低化学反应活化能的酶一、酶在细胞代谢中的作用1．细胞代谢(1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。

(2)细胞代谢的条件：需酶的催化。

(3)意义：细胞代谢是细胞生命活动的基础。

2．比较过氧化氢在不同条件下的分解实验(1)实验原理水浴加热2H2O2――――――――→2H2O＋O2或FeCl3溶液或过氧化氢酶(2)实验过程和现象实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

(4)实验中变量的控制①自变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素。

如本实验中氯化铁溶液和肝脏研磨液等。

②因变量：因自变量改变而变化的变量。

如本实验中H2O2分解速率。

③无关变量：除自变量外，实验过程中还存在的一些对实验结果造成影响的可变因素，如肝脏的新鲜程度等。

(5)对照实验除作为自变量的因素外，其余因素都保持一致，并将结果进行比较的实验。

对照实验一般要设置对照组和实验组。

3．酶的作用原理(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。

(2)原理：酶降低活化能的作用更显著。

(3)意义：使细胞代谢能在温和条件下快速进行。

二、酶的本质及特性 1．酶的本质⎩⎪⎨⎪⎧产生场所：活细胞生理作用：催化作用化学本质：蛋白质或RNA 2．酶的特性[连线]提示：①－b ②－c ③－a 3．温度和pH 对酶活性的影响(1)低温时，酶活性很低，但酶的空间结构稳定。

(2)最适温度或pH ，酶的活性最高。

(3)高温、过酸或过碱时，酶的空间结构遭到破坏，酶永久失活。

1．酶在生物体内有催化和调节作用。

( ) 2．酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。

( ) 3．有些酶中含有核糖，有些酶在体外可以发挥作用。

( )4．加热能够促进H 2O 2分解，是因为加热使H 2O 2得到了能量。

( ) 5．酶催化作用能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行。

( ) 6．pH 过高或过低都会改变酶的空间结构。

必修一分子与细胞第五章第1节降低化学反应活化能的酶（第一课时：酶的作用和本质）【学习目标】生命观念：认识到生命的物质性，酶是一种生命物质；理性思维：通过实验及实验结果的分析，归纳出酶具有催化作用，同时具有专一性、高效性、作用条件比较温和等特性；科学探究：学会设计实验，在实验中能够控制自变量和无关变量，检测因变量的变化，养成崇尚科学的态度；社会责任：运用酶的知识解释生活中与酶相关的问题。

【学习重难点】1．重点：酶的作用和特性2．难点：设计对照实验，合理控制变量【教学过程】一、导入新课课前实践：调查生活中的酶各学习小组利用课余时间通过查阅资料，观察生活用品等调查生活中与酶相关的产品。

完成调查报告。

附：调查报告模板师：通过同学们的调查，我们发现酶与我们的生活息息相关，在医药、食品、日用品等方面都有酶的身影。

那么了解酶、认识酶就显得很有必要了。

酶是什么？酶有什么作用呢？带着问题我们开始今天的学习之旅吧。

二、实践·探究比较过氧化氢在不同条件下的分解师：1、给出实验原理、实验材料，请同学们写出实验设计思路2、选择几个设计进行优点分析，评选最佳实验方案3、学生阅读教材78页“科学方法”的文字资料，引导学生获得自变量、因变量、无关变量的概念，分析实验中设计对照的意义，尝试设置新的对照组。

4、准备实验器材，引导学生进行实验生：设计实验方案，阅读78页“科学方法”，体会如何控制变量和设计对照实验，完善实验方案，进行实验。

生：观察实验现象师：Q1：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？Q2：在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？为什么？Q3：3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？Q4：3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？师：通过实验我们发现过氧化氢酶也可以像氯化铁一样加快反应的速率，而且效果更好。

说明酶也是催化剂，我们称之为生物催化剂。

那么酶催化化学反应的原理是怎样的呢？（播放微课：酶的作用原理）附1：酶作用原理图片附2：酶降低化学反应活化能的示意图三、关于酶本质的探索师：酶可以通过与底物的结合来降低化学反应的活化能，以加快反应的发生。