(整理)人教版生物必修一第五章第一节《降低化学反应活化能的酶一——酶的作用和本质》教学案

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。

“酶的作用和本质”教学设计1 教材分析“酶的作用和本质”是人教版高中《生物》必修一第五章第一节“降低化学反应活化能的酶”中的第一课时，酶作为生物催化剂，细胞内部的物质转换和能量转换都离不开它。

另外，这部分内容与选修模块的相关内容有着内在联系，例如，选修1中有关酶的应用、微生物发酵、蛋白质的提取和分离、生物净化原理和方法等，都是以“酶与代谢”的相关内容为基础的。

所以，只有真正理解了酶的作用和本质，才能更好地理解后续章节“细胞呼吸”和“光合作用的原理和应用”中涉及到的一系列酶促反应，也才能为选修部分的学习打下良好的基础。

2 教学问题诊断在教材中，“酶的本质”的科学探究历程中，大段的文字有时让学生缺乏学习兴趣，因此，将这一部分内容编排成一则短剧，调动学生的积极性，就能起到很好的效果。

“酶的作用”是通过“比较过氧化氢在不同条件下分解”的探究实验来论证的，在学生亲自动手实验的过程中，对变量的控制和对照的设置往往顾此失彼。

但是，只要教师能够恰当的“诱”（如：事先制作好实验过程和现象记录的表格，清晰明了，就不容易出错了。

），学生积极地“思”，就能够运用所学知识和已有的实验技能，通过合作、交流等达到预期的学习目标。

3 教法特点及预期效果分析本节课采用“自主合作、探究”的教学方法和建构教学法，让学生小组合作学习完成实验，经历与科学家研究相似的再发现过程，充分感知知识的形成过程，内化知识，形成能力、情感和价值观。

4 教学目标4.1知识目标说明酶在细胞代谢中的作用、本质。

4.2能力目标学会实验探究基本方法；学会分析、设置实验自变量；观察和检测因变量以及对照设置方法等。

4.3情感态度与价值观目标通过回顾科学家对酶本质的探索历程，认同科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进的。

5 教学重点与难点5.1教学重点1. 酶在细胞代谢中的作用、本质。

（酶作为生物催化剂，细胞内部的物质转换和能量转换都离不开酶的催化作用，因此引导学生掌握酶的作用和本质，理解酶在代谢中的作用就显得非常重要）2. 控制变量的科学方法。

5.1降低化学反应活化能的酶-酶的作用和本质教学设计教材分析“降低化学反应活化能的酶”属于高中生物必修1“分子与细胞”中细胞的代谢部分。

通过教材内容的学习与体会，学生能够建立一定的物质能量观与结构功能观，便于将微观的知识形象化，深刻体会生命的本质。

《普通高中生物学课程标准（2022年版）》（以下简称《课程标准》）对这部分内容提出了明确的要求：“通过开展实验探究酶催化作用的高效性和专一性，探究温度、pH等因素对酶活性的影响，认识酶的作用特性以及影响酶作用的因素，进而理解酶在细胞内的物质和能量转变中的地位和作用”。

本节教材首先创设情境，从而进入对酶的作用及本质的学习。

接着重点安排学生做过氧化氢在不同条件下分解的实验，通过实验，并以两幅卡通图片配合正文说明酶催化化学反应的作用机理--降低化学反应的活化能。

教材接着引导学生对有关资料进行分析，要求学生在分析资料后自己进行归纳、总结和完善，认识酶的本质并给酶下一个定义。

教材里既有问题探讨和本节聚焦又有实验和资料分析，目的是多管齐下，充分挖掘学生的潜能，达到学生学习能力的全面提升。

1.地位和作用“降低化学反应活化能的酶”，是在前面学习了有关细胞学知识的基础上来学习的。

是新陈代谢不可缺少的条件，同时又为后面学习 ATP、光合作用和呼吸作用等作了铺垫。

同时本节提出的有关实验的知识，对整个生物学实验教学有着非常重要的作用。

本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法，是进行探究式教学的极佳素材。

在教学中，通过发挥学生的主体作用，优化课堂结构，妙用探究实验，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，让学生在探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。

2.重点和难点教学重点:酶的作用教学难点:（1）酶降低化学反应活化能的原理（2）控制变量的科学方法素养目标1.科学思维：利用相关实验数据和科学史资料，采用比较与分析、模型与建构的科学思维方法，理解酶的作用机理与化学本质。

第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质1．细胞代谢(1)场所：活细胞内。

(2)实质：各种化学反应的总称。

(3)意义：细胞生命活动的基础。

2．酶在细胞代谢中的作用——比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理：过氧化氢在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3＋和肝脏研磨液中过氧化氢酶的作用下加速分解。

(2)实验步骤和实验现象试管步骤相同处理向4支试管中分别加入2 mL过氧化氢溶液不同处理不处理放在90 ℃左右的水浴中加热滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝脏研磨液现象气泡基本无少较多很多带火星卫生香无复燃有复燃复燃性较强复燃性很强(3)实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，催化效率更高。

3．控制变量和对照实验(1)自变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量。

(2)因变量：因自变量改变而变化的变量叫作因变量。

(3)无关变量：除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量。

控制变量的科学方法：（4）对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验。

对照实验的类型和对照组、实验组的判断：1．空白对照设置两组实验，其中施加实验变量(要研究的因素)处理的为实验组，常态或未施加实验变量(要研究的因素)处理的为对照组。

自变量为实验变量的有无。

一般验证性实验采用空白对照。

2．相互对照设置三组以上的实验，每一组既作为实验组，同时又是其他组的对照。

自变量为实验变量的不同量度(或类别)。

一般“探究××最适(佳)条件”的实验采用相互对照。

3．自身对照实验组、对照组在同一实验对象上进行，即实验处理前的为对照组，处理后的为实验组，自变量为实验变量的处理与否，如“探究植物细胞的吸水和失水”实验。

4．条件对照增设了与实验变量无关的一组实验。

常结合空白对照进行，具有反证或加强作用。

如“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验中：以蝌蚪为实验材料，甲组(实验组)饲喂甲状腺激素；乙组(条件对照组)饲喂甲状腺抑制剂；丙组(空白对照组)对蝌蚪不做任何处理。

第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶一酶的作用和本质【教学目标的确定】课程标准与本节对应的要求是：“说明绝大多数酶是一类能依化生化反应的蛋白质。

”根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下：1.比较酶与无机催化剂的异同点。

2.举例说明酶在细胞代谢中的作用。

【教学重难点】教学重点：酶在细胞代谢中的作用。

教学难点：酶在细胞代谢中的作用。

【教学步骤】1.新课导入教师：课件展示斯帕兰扎尼实验的相关图片。

教师：斯帕兰扎尼的实验发现，食物在胃中的消化，靠的是胃液中的某种物质。

然而这种物质是什么，他始终未能得出结论。

后来，科学家发现胃液中含有大量的盐酸，于是推测盐酸是使食物分解的物质。

教师：那么盐酸就是酶吗？这就是我们这节课要探索的内容。

2.新课讲授一、酶在细胞代谢中的作用教师：引导学生理解细胞内每时每刻都发生着很多化学反应，统称为细胞代谢。

细胞代谢是细胞生命活动的基础。

教师：对于刚才的疑问，1835年，德国科学家施旺通过实验发现，胃腺分泌物中有一种物质，将它与盐酸混合后，对肉类的分解能力远远大于盐酸的单独作用，这种物质就是胃蛋白酶。

教师：下面我们就以过氧化氢在不同条件下的分解为例，探究酶的作用。

教师：利用课件展示本实验的实验原理和实验步骤。

教师：展示事先准备好的实验材料，请同学们依据教材中的实验步骤，给同学们分组进行实验。

教师：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？教师：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。

教师：在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？教师：不能。

教师：3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？教师：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。

教师：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？教师：4号试管的反应速率比3号试管快得多。

第1节降低化学反应活化能的酶（答案在最后）第1课时酶的作用和本质[学习目标] 1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质。

2.阐明酶发挥作用的原理。

3.通过对有关酶实验的分析，学会控制实验的变量和设置对照实验。

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)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．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：同无机催化剂相比，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有序地进行。

判断正误(1)酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行()(2)酶能催化H2O2分解，是因为酶使H2O2得到了能量()(3)无关变量是与实验结果无关的变量()(4)在一个实验中，因变量的检测指标往往不是唯一的()答案(1)×(2)×(3)×(4)√解析(1)(2)酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，使反应顺利进行。

(3)无关变量会对实验结果造成影响，因此，对无关变量的处理要求是相同且适宜。

任务一：比较过氧化氢在不同条件下的分解1．实验原理2H 2O 2――――――――――→水浴加热或FeCl 3溶液或过氧化氢酶2H 2O ＋O 22．实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。

3．实验过程和现象试管编号1234第一步H 2O 2浓度3%3%3%3%剂量2mL 2mL 2mL 2mL 第二步反应条件常温90℃FeCl 3溶液肝脏研磨液剂量2滴清水2滴清水2滴2滴结果气泡产生不明显少量较多大量卫生香复燃情况不复燃不复燃复燃迅速复燃4．讨论(1)如何判断过氧化氢被分解的快慢？提示观察单位时间内产生气泡的多少或观察带火星的卫生香的复燃情况。

(2)实验结果分析①与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。

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。