高中生物必修1：5.1.1 酶的作用和本质学案

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第1课时酶的作用和本质课标要求核心素养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。

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。

知识导图新知预习·双基夯实一、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：H 2O 2――――――――――→水浴加热或FeCl 3溶液或过氧化氢酶H 2O ＋O 2 (2)实验过程和现象：(3)__催化____更高__二、酶的作用原理和本质及意义 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)作用机理：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。

2．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__3．意义：使细胞代谢能在__温和__条件下快速进行。

┃┃活学巧练__■(1)酶的作用是为化学反应提供能量。

(×)(2)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。

(×) (3)酶在生物体内有催化和调节作用。

(×) (4)酶是具有催化作用的有机物。

(√)(5)有些酶中含有核糖。

(√)(6)酶只有在活细胞内才能发挥作用。

(×)(7)酶可以从食物中直接获取。

(×)(8)与无机催化剂相比,酶催化效率更高的原因是酶降低活化能的作用更显著。

(√)思考：1．我们吃芹菜时,无论咀嚼多长时间,都感觉不到甜,而吃馒头时,咀嚼时间长了就会有甜味,你知道是什么原因吗？提示：芹菜中含大量纤维素,馒头中主要成分为淀粉,人的唾液中含淀粉酶而不含纤维素酶,而酶具有专一性,淀粉酶可将淀粉分解为具有甜味的麦芽糖,却不能将纤维素分解。

第1节 降低化学反应活化能的酶第1课时 酶的作用和本质学习目标1．说出细胞代谢离不开酶的原因(重点)。

2.概述酶的作用和本质(重点)。

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(难点)。

|基础知识|一、酶在细胞代谢中的作用 1．细胞代谢 (1)场所：细胞中。

(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．比较过氧化氢在不同条件下的分解 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 2。

二、酶的作用原理及本质 1．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所需要的能量。

(2)作用机制：降低化学反应活化能。

(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)产生场所：活细胞。

(2)本质：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA 。

|自查自纠|1．酶是具有催化作用的化合物。

( )2．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物。

( ) 3．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。

( ) 4．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。

( )5．酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质，酶的催化作用既可发生在细胞内，也可以发生在细胞外。

( )6．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。

( )答案 1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.×|图解图说|★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。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________实验中为什么要选用新鲜的肝脏进行充分的研磨？提示：新鲜的猪肝中含有较多的过氧化氢酶。

学习目标知识与技能了解酶的本质的探讨过程。

过程与方法体验科学探究中的分析、解决问题的思维方法。

情感态度与价值观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。

学习重点酶的本质。

学习难点酶的本质。

课内预习使用说明与学法指导1、依据学习目标进行预习，完成以下内容。

2、用红笔做好疑难标记，以备讨论。

知识准备酶的作用。

教材助读一、巴斯德与发酵19世纪上半世纪，人们普遍认为发酵过程是将通过发酵变成和的纯化学反应，同时也发现，发酵过程中酒有时会变酸。

巴斯德的发现：1857年，巴斯德通过利用观察，提出酿酒中的发酵是由于的存在。

不同的声音：德国化学家李比希：引起发酵的是细胞中的某些化学物质，但这些物质只有在酵母细胞裂解死亡后才能发挥作用。

实验出真知：德国化学家毕希纳：发酵需要酵母活细胞产生的物质即的参与，这些物质在有无酵母细胞的情况下都能发挥作用。

二、酶的本质是什么？1、不懈努力：美国科学家萨姆纳，成功地分离出了脲酶结晶，并用多种方法证明脲酶是。

2、集体智慧：1930年至1936年间，科学家相继得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶等许多酶结晶，并证实酶是一种。

3、发展：20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数也具有生物催化功能。

结论：大多数酶为，少数为预习自测1、下列关于酶的概念，最准确的叙述是（）A酶是一种蛋白质 B酶是一种具有催化能力的蛋白质C酶是活细胞产生的一种蛋白质 D酶是活细胞产生的具有催化能力的一种有机物2、斯帕兰札尼发现，放在鹰胃内的肉块经过一段时间后消失了。

这主要是由于鹰胃内有起了作用的（）A．胃蛋白酶 D．胃淀粉酶 C．盐酸溶液 D．物理性摩擦3、选用新鲜肝脏做酶的高效性实验，是因为新鲜肝脏中（）A．含Fe3+多 B．过氧化氢酶易发挥作用C．含的酶的种类多 D．过氧化氢酶多且活性强课后反思课内探究学始于疑一、发酵到底是怎样的过程？二、酶的本质1、巴斯德以前，许多化学家认为发酵是纯，与无关。