人教版 必修一酶的作用和本质吐 教案
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酶的作用和本质教学设计一、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。
一、教学内容和教学对象分析1.教学内容处于生活状态下的细胞是一个开放的系统, 时刻与周围的环境进行物质交换和能量交换,并利用这些物质和能量维持自身的各项生命活动,进行新陈代谢。
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概念和本质,理解酶在代谢中的作用就显得十分非常重要。
另外,学生已具备做科学的能力,在课堂中引导学生科学地思考,积极动手实验,对于培养学生的科学精神十分有益,因此本节课初步引入对照实验和控制变量。
2.教学对象分析学生通过初三、高一阶段化学的学习,对于纯化学反应已熟悉,但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂一一酶的认识有限。
工业制氨的化学反应是在高温高压催化剂下进行的,细胞内部却是常温常压温和状态,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,才能使高效有序的进行,因此引入对酶相关知识的学习。
二、教学目标1.知识目标探讨活细胞内酶的本质和作用、探究酶的高效性和专一性。
2. 能力目标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在问题探讨,有关实验设计,资料分析等问题讨论中,培养运用语言表达的能力以及查阅资料、共享信息的能力。
3.情感目标①通过回顾科学家对酶本质的探索历史,认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的。
②认同科学家不仅要继承前人的科研成果,而且要善于质疑,创新,和勇于实践的科学精神与态度。
高一生物必修一课型:新授第五章第一节降低化学反应活化能的酶第一课时酶的作用和本质【教学目标】1、理解酶的作用2、掌握活化能的概念3、掌握酶的本质【教学重难点】1、教学重点:酶的作用和本质2、教学难点:活化能的概念【教学流程】一、导入新课,板书课题1773年,意大利的科学家丝帕兰扎尼做了一个巧妙的实验;他将肉块放入小巧的金属笼子里,然后让鹰把小笼子吞下,过了一段时间后,他把小笼子取出来,发现肉块消失了。
思考是什么物质使肉块消失了呢?二、出示目标,明确任务1、掌握酶的作用、本质以及活化能的概念2、理解加热、无机催化剂和酶的作用机理分别是什么三、学生自学、独立思考认真阅读P76~P80,限时2分钟,独立思考、解决问题,把知识点、重难点和疑难点做出标记。
四、自学指导,紧扣教材1、什么是细胞代谢?2、通过自学探究实验完成下面表格3、什么是自变量?什么是因变量?什么是无关变量?4、什么是对照实验?5、活化能的概念是什么?6、在过氧化氢的分解中,加热、加FeCl3溶液、加肝脏研磨液的作用机理分别是什么?7、酶的本质是什么?五、自学展示,精讲点拨(一)学生展示(二)点拨课本P78图5-4示意图,酶的作用原理是降低了化学反应的活化能,有机催化剂的原理也是降低化学反应所需的活化能;但是酶的催化效率更高。
加热只是给参加反应的分子本身提供能量,使其更易达到活跃状态。
六、课堂小结,构建知识树酶的作用:降低化学反应所需要的活化能探究过氧化氢在不同条件下的分解①加热(给H2O2本身能量)酶酶的本质:大多数是蛋白质,少数是RNA。
七、整理知识,背诵记忆八、当堂训练,巩固运用完成课本P80习题。
九、板书设计(同思维导图)十、教学反思。
5.1.1酶的作用和本质教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1主备人备课成员教学内容《5.1.1酶的作用和本质》教学内容来自2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1的第5章第1节。
该节内容主要包括酶的作用、酶的本质以及酶在实际生活中的应用。
首先,我们将介绍酶的作用,包括酶作为催化剂的作用,以及酶在生物体内的重要作用,如催化代谢反应、调控生物体内的新陈代谢等。
其次,我们将探讨酶的本质,包括酶的化学本质、酶的活性中心、酶的底物特异性和酶的活性调节等。
最后,我们将结合实际生活中的应用,如酶在食品工业、医药工业、洗涤剂工业等方面的应用,让学生了解酶在现代社会中的重要作用。
教学目标1. 知识目标:让学生了解酶的作用和本质,掌握酶的基本概念、化学本质、活性中心和底物特异性等基本知识。
2. 能力目标:培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力,如通过案例分析酶在生活中的应用,提高学生的实际操作能力。
3. 情感目标:激发学生对生物科学的兴趣,培养学生的创新思维和科学精神,使学生认识到酶在现代社会中的重要作用。
4. 价值目标:通过本节课的学习,使学生认识到生物科学在人类生活中的重要性,提高学生的社会责任感,培养学生的环保意识。
5. 实践目标:培养学生动手操作实验的能力,通过实验观察酶的作用和活性,加深学生对酶的理解和认识。
学习者分析1. 学生已经掌握了哪些相关知识:在学习本节课之前,学生已经学习了生物学的基础知识,包括细胞的结构、功能以及生物体内的新陈代谢等。
学生对生物体中的化学反应有了一定的了解,对催化剂的概念也有所认识。
这些知识为学习酶的作用和本质奠定了基础。
2. 学生的学习兴趣、能力和学习风格:根据对学生的了解,他们对生物科学有着浓厚的兴趣,尤其是对生物体内的新陈代谢过程。
在能力方面,学生具备一定的观察能力和实验操作能力,能够通过实验观察到生物现象。
在学习风格上,学生喜欢通过实际操作和案例分析来学习,对理论知识也有较好的接受能力。
一、教学目标1. 让学生了解酶的作用和本质,掌握酶的基本特性。
2. 培养学生通过实验观察和数据分析来探究酶的作用和本质的能力。
3. 引导学生认识酶在生命科学和生物技术领域中的重要应用。
二、教学内容1. 酶的作用:介绍酶的作用机制和类型,通过实例讲解酶在生物体内的应用。
2. 酶的本质:介绍酶的化学本质和结构特点,探讨酶的催化机制。
3. 酶的特性:介绍酶的催化活性、特异性、稳定性和调节性等基本特性。
4. 酶的测定:介绍酶活性测定的方法和技术,以及相关实验操作。
5. 酶的应用:介绍酶在工业、医药、环保等领域的应用,以及酶工程的相关知识。
三、教学方法1. 采用讲授法,系统讲解酶的作用和本质,酶的特性,酶的测定和应用等方面的知识。
2. 采用实验法,组织学生进行酶活性测定实验,培养学生的实验操作能力和实验观察能力。
3. 采用案例分析法,引导学生分析酶在实际应用中的具体实例,提高学生的实际应用能力。
四、教学准备1. 教材、课件和参考资料。
2. 实验器材和试剂:酶标板、酶活性测定试剂盒、pH试纸等。
3. 视频资料:酶的作用和应用的相关视频。
五、教学过程1. 导入新课:通过问题引导,让学生思考酶的作用和本质是什么,引出本节课的教学内容。
2. 知识讲解:系统讲解酶的作用和本质,酶的特性,酶的测定和应用等方面的知识,结合实例进行讲解。
3. 实验操作:组织学生进行酶活性测定实验,引导学生掌握实验操作步骤和注意事项。
4. 实验观察和数据分析:引导学生观察实验现象,分析实验数据,探讨酶的作用机制和本质。
5. 案例分析:分析酶在实际应用中的具体实例,让学生了解酶的应用价值。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问学生对酶的作用和本质、酶的特性、酶的测定和应用的理解,评估学生对知识的掌握程度。
2. 实验报告:评估学生在酶活性测定实验中的操作技能、实验观察和数据分析能力。
3. 作业完成情况:评估学生对课堂所学知识的巩固和应用能力。
七、教学拓展1. 邀请相关领域的专家或企业代表进行讲座,分享酶在实际应用中的经验和案例。
第1节降低化学反应活化能的酶第1课时酶的作用和本质
内容标准要求核心素养对接
学业质量水平
1.概述酶的作用和本质。
2.通过对有关酶实验的分析,学会控制变量和设计对照实验。
1.生命观念——结构与功能观:酶的功能
是由其独特的空间结构决定的。
水平一2.科学探究——实验思路及设计:能够根
据实验目的,设计比较过氧化氢在不同
条件下的分解实验,分析结果得出结论。
水平二研读教材·梳理探究
酶在代谢中的作用
———————————————知识梳理———————————————
一、酶在细胞代谢中的作用
1.剖析细胞代谢的概念
(1)场所:活细胞内。
(2)实质:各种化学反应的总称。
细胞中的能量释放、储存和利用,都必须通过化学反应来实现
(3)意义: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
(1)实验原理:
(2)实验过程和现象:
每滴溶液中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。
———————————————素养提升———————————————科学探究——比较过氧化氢在不同条件下的分解
下图为比较过氧化氢在不同条件下的分解的实验,探讨下列问题:
(1)实验材料的选择和处理
①实验中使用的肝脏为什么必须是新鲜的?
提示新鲜肝脏细胞中过氧化氢酶活性较高。
②实验中为什么把肝脏制备成肝脏“研磨液”?
提示制成肝脏研磨液会增大酶与过氧化氢的接触面积,加快分解速率。
③实验中滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液的滴管能否混用?为什么?
提示不能。
因为酶具有高效性,少量的酶带入FeCl3溶液会干扰实验结果。
(2)实验过程和结果分析
①实验中可用哪些方法检测过氧化氢分解的速率大小?
提示 a.气泡目测法:可以通过反应时单位时间内产生气泡的多少来判定H2O2分解速率的大小。
b.卫生香复燃法:可以通过带火星的卫生香复燃剧烈程度来判定H2O2分解速率的大小。
②第一组和第二组对照、第一组和第三组对照,可得出什么结论?
提示FeCl3及过氧化氢酶都可以促进H2O2的分解,说明FeCl3和过氧化氢酶都具有催化作用。
③第二组和第三组对照,可得出什么结论。
提示过氧化氢酶催化H2O2分解的效率高于FeCl3,说明酶具有高效性。
(3)实验变量控制
[典例1]在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,对实验的处理如下表所示。
下列有关分析不正确的是()
A.上表实验处理研究了温度和催化剂种类两个自变量
比四支试管处理方式,分析其“不同之处”则为该实验的“自变量”,而实验结果的不同是由该变量引起的
B.试管2中没有加入任何试剂,应为空白对照组
C.试管4和试管1形成对照,可说明酶具有催化作用
D.若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别,可选用实验组合试管3和试管4 对解析分析表格数据可知,试管1和试管2的变量为温度,试管3和试管4的变量为催化剂种类,即温度和催化剂种类均是自变量;试管2虽没有添加任何试剂,但是温度与试管1不同,因此试管2也是实验组;试管1和试管4的不同点为是否添加了酶,二者对照可以证明酶具有催化作用;试管3和试管4的不同点是催化剂的种类(酶或无机催化剂)。
答案 B
[变式训练1]在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,把新鲜肝脏制成研磨液的目的是()
A.保护过氧化氢酶
B.有利于过氧化氢酶与反应物的接触
C.提高过氧化氢酶的活性
D.有利于对实验结果的观察
解析研磨可破坏肝细胞,使细胞内的H2O2酶充分释放出来,以增大与反应物的接触面积。
答案 B
联想质疑
★毕希纳将酵母细胞研磨后,过滤得不含酵母细胞的提取液:在这些提取液中加入葡萄糖,一段时间后,发现糖液发酵变成了酒。
★实验证明酶的高效性。
界定对照组与实验组
对照组:未施加实验变量的组(如本题第一组);
实验组:施加了变量处理的组(如本题第二、第三组);
进行对照实验时必须保持实验组与对照组间单一变量(欲探究的变量),其他因素均适宜且相同。
90 ℃高温可为H2O2分子辅助提供能量,“如同汽车加了油门”。
1.训练1中,过氧化氢酶在反应前后有变化吗?
提示:酶在化学反应前后的数量和性质均不改变。
2.如果增加过氧化氢酶的数量,最终产生的气体总量会怎样?
提示:不变
酶的作用原理和本质———————————————知识梳理———————————————1.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,因而催化效率更高。
(3)意义:使细胞代谢能在温和条件下快速进行。
2.酶的本质
(1)合成场所:活细胞中。
(2)化学本质:绝大多数是蛋白质,极少数是RNA。
———————————————素养提升———————————————
科学探究——酶的作用原理和本质
下图两条曲线分别代表某化学反应在有酶催化和无催化剂的反应曲线,结合曲线探究以下问题:
对酶在细胞代谢中作用的理解
(1)酶只能催化热力学上允许进行的反应。
(2)酶通过降低活化能加快化学反应速率。
(3)酶只提高化学反应速率,缩短反应时间,不会改变化学平衡位置。
(4)在反应前后,酶的化学性质和数量将保持不变。
(1)描述下列线段代表的含义:
AC:无催化剂时化学反应需要的活化能。
BC:有酶催化时化学反应需要的活化能。
AB:酶催化所降低的活化能。
(2)若将酶变为无机催化剂,则B在纵轴上向上移动。
用加热的方法不能降低活化能,但会提供反应所需的能量。
[典例2]下列关于酶的叙述中正确的一项是()
①酶是活细胞产生的②酶都有消化功能③酶的本质是蛋白质,蛋白质都是酶④酶能够降低化学反应的活化能⑤淀粉酶能促进淀粉水解⑥酶只有在生物体内才起催化作用
A.①②③
B.①②④
C.①②④⑤
D.①④⑤
解析②有些酶可以促进物质的合成,不具有消化功能,②错误;③酶是蛋白质或RNA,蛋白质不一定是酶,③错误;⑥只要条件适宜,酶在生物体外也可催化相应的化学反应,⑥错误。
答案 D
[变式训练2]当某种RNA存在时,生物体内的某种化学反应能正常进行,当这种RNA被有关的酶水解后,此种化学反应的速率便慢了下来。
由此可以说明() A.RNA是核酸的一种 B.RNA也可起生物催化剂的作用
C.RNA主要存在于细胞质中
D.RNA是该种生物的遗传物质
解析根据题意分析可知,RNA能催化化学反应,是一种生物催化剂。
答案 B
【归纳概括】
酶的本质
联想质疑
★大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
★酶的作用机理:犹如汽车走隧道其耗能减少。
巧记酶概念的“二、一、一、一”
1.活细胞是否都产生酶?
提示:不是,比如哺乳动物成熟的红细胞。
2.酶能否在细胞外起作用?
提示:能,如消化酶。
课堂小结
随堂检测
1.酶是生物体内很多生化反应的必要条件,下列关于酶的叙述中,正确的是()
A.酶的基本单位是氨基酸
B.酶的作用能够使更多的反应物转化为产物
C.酶都是在核糖体上合成的
D.食物中的蛋白质只有在蛋白酶和肽酶的催化下才能消化成氨基酸
解析蛋白质在蛋白酶的作用下水解成多肽,然后在肽酶的作用下水解成氨基酸。
答案 D
2.用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。
由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是()
A.蛋白质
B.脂肪酶
C.RNA
D.淀粉酶
解析核糖体的主要成分是蛋白质和RNA,蛋白酶将核糖体中的蛋白质水解后只剩下RNA,所以发挥催化作用的是RNA。
答案 C
3.下列关于活化能的叙述,不正确的是()
A.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
B.无机催化剂、水浴加热都可以降低化学反应的活化能
C.酶可以降低化学反应的活化能
D.同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用效果更显著
解析酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能,同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用效果更显著;水浴加热可以给化学反应提供能量,但不能降低化学反应的活化能。
答案 B
4.在如图所示的实验中,属于自变量的是()
A.试管中的过氧化氢溶液的量
B.过氧化氢分解的速率
C.产生气泡速率
D.催化剂的种类
解析试管中的过氧化氢溶液的量为无关变量,A错误;过氧化氢分解的速率是因变量,B错误;气泡产生的速率,也是因变量,C错误;在题图所示的实验中属于自变量的是无机催化剂“氯化铁”与有机催化剂“过氧化氢酶”,即催化剂种类,D正确。
答案 D
5.下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”。
相关分析合理的是()
A.本实验的因变量是不同的催化剂
B.本实验的无关变量有温度和酶的用量等
C.1号与3号、1号与4号可分别构成对照实验
D.分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能答案 C。