2019-2020年高中生物《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》教案15 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中生物《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》教案15 新人教版必修1.doc
2019-2020年高中生物降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶教案15 新人教版必修1一、教學(xué)目標(biāo)知識方面:說明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性。能力方面:進行有關(guān)的實驗和探究,學(xué)會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設(shè)置對照組和重復(fù)實驗。情感態(tài)度價值觀:通過閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料,認(rèn)同科學(xué)是在不斷地探索和爭論中前進的。二、教學(xué)重點、難點及解決方法1、教學(xué)重點:酶的作用、本質(zhì)和特性。解決方法:利用學(xué)生對無機催化劑的知識基礎(chǔ)切入,引入酶的學(xué)習(xí)。通過實驗、資料分析得出酶的本質(zhì)和三大特性。2、教學(xué)難點:酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理??刂谱兞康目茖W(xué)方法。解決方法:通過比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗,感悟酶作為催化劑特點,及控制變量的方法。利用教材上形象,直觀的圖解和文學(xué)說明,讓學(xué)生明確催化劑可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。三、課時安排:3課時四、教學(xué)方法:直觀教學(xué)、講解、啟發(fā)、實驗法。五、教具準(zhǔn)備:課件六、學(xué)生活動1、導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,找出需了解的知識點,細(xì)胞代謝的定義,酶的本質(zhì),酶的特性等。2、完成教材中的實驗。七、教學(xué)程序第1課時問題探討介紹教材P78斯帕蘭扎尼的實驗,討論下列問題:這個實驗要解決什么問題?是什么物質(zhì)使肉塊消失了?對細(xì)胞來說,能量的獲得和利用都必須通過化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞中每時每刻都進行著許多化學(xué)反應(yīng),統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。細(xì)胞中代謝過程離不開降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶。學(xué)生回憶:化學(xué)反應(yīng)中無機催化劑的概念?無機催化劑的作用、特點和條件是什么?學(xué)生思考:細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境是一個常溫常壓下的狀態(tài),在這種環(huán)境下化學(xué)反應(yīng)卻能高效有序地發(fā)生,應(yīng)該有適合的生物催化劑酶。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用。實驗比較過氧化氫在不同條件下的分解。1、實驗原理:2H2O22H2OO2 2H2O22H2OO22、實驗步驟及現(xiàn)象試管號3%的過氧化氫溶液控制變量點燃的衛(wèi)生香檢測實驗處理氣泡多少12mL22 mL90左右水浴加熱很少32 mL滴加3.5%FeCl3溶液2滴較多燃燒但不猛烈42 mL滴加20%肝臟研磨液2滴很多燃燒猛烈3、討論見教材P79。這個實驗為什么要選用新鮮的肝臟?為什么要將肝臟制成研磨液?滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時,可否共用一個吸管?為什么?4、實驗結(jié)論5、實驗過程的理論分析在做該實驗時讓學(xué)生感悟酶作為催化劑的突出特點高效。20%的新鮮肝臟研磨液1滴3.5%的FeCl3溶液1滴生物催化劑:過氧化氫酶所含酶的相對數(shù)量:1無機催化劑:Fe3+Fe3+的相對數(shù)量:25萬控制變量:講解教材P79相關(guān)內(nèi)容,讓學(xué)生了解實驗設(shè)計的原則。進行實驗:自變量因變量無關(guān)變量對照組實驗組2號:90水浴加熱3號:加入3.5% FeCl32滴4號:加入20%肝臟研磨液2滴H2O2分解速度用產(chǎn)生氣泡的數(shù)目多少表示加入試劑的量;實驗室的溫度;FeCl3和肝臟研磨液的新鮮程度。1號試管2、3、4號試管活化能分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。用無機催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,因而催化效率更高。如H2O2的分解,20無催化劑時需活化能75kJ/mol ;用鉑作催化劑時,只需活化能54kJ/mol;用H2O2酶時,活化能下降到29 kJ/mol以下。(結(jié)合教材P80圖講解)正是由于酶的催化作用,細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進行。二、總結(jié)細(xì)胞代謝離不開酶的原因。三、作業(yè)布置預(yù)習(xí)下節(jié)課所講內(nèi)容。四、板書設(shè)計第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一、酶在細(xì)胞代謝中的作用1、細(xì)胞代謝:細(xì)胞內(nèi)的全部化學(xué)反應(yīng)。2、酶的作用:降低活化能更顯著、催化效率更高。第2課時導(dǎo)言酶到到底是什么物質(zhì)呢?19世紀(jì)以前,人們還不知道為何物。19世紀(jì)以后,隨著對釀酒中發(fā)酵過程的深入研究,才逐漸揭開了酶的“面紗”。一、酶的本質(zhì)資料分析教師設(shè)置下列問題,讓學(xué)生帶著問題去閱讀教材P8182相關(guān)內(nèi)容。1、巴斯德和李比希的觀點分別是什么?2、巴斯德和李比希的觀點各有什么積極意義?各有什么局限性?3、科學(xué)發(fā)展過程中出現(xiàn)爭論是正常的。試分析巴斯德和李比希之間出現(xiàn)爭論的原因是什么,這一爭論對后人進一步研究酶的本質(zhì)起到了什么作用?4、巴斯德和李比希之間的爭論被哪位科學(xué)家的研究成果平息了?5、簡述畢希納實驗的過程?6、從畢希納的實驗可以得出什么結(jié)論?7、要證明酵母細(xì)胞的提取液和活酵母細(xì)胞的作用一樣還需要對實驗如何改進?8、薩姆納提取到了脲酶,他是如何證明它的化學(xué)成分的?9、薩姆納歷時9年才證明脲酶是蛋白質(zhì),并因此榮獲諾貝爾化學(xué)獎。你認(rèn)為他成功的主要原因是什么?10、請給酶下一個較完整的定義?11、結(jié)合酶本質(zhì)的探索歷程談?wù)勀銓︸R克思說的:“在科學(xué)上沒有平坦的大道,只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人,才有希望達到光輝的頂點”這句話的理解。學(xué)生討論回答:二、總結(jié)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。三、作業(yè)布置教材P82練習(xí)四、板書設(shè)計二、酶的本質(zhì)1、酶本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)過程:巴斯德 李比希 畢希納 薩姆納 切赫奧特曼2、酶的本質(zhì):酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。第3課時導(dǎo)言:酶作為催化劑,與無機催化劑相比有什么不同呢?通過教材P78實驗,我們已經(jīng)知道加肝臟研磨液的4號試管放出的O2遠(yuǎn)多于加FeCl3溶液的3號試管。從而說明了酶具有高效性。一、酶具有高效性酶的催化效率大約是無機催化劑的10171013倍(思考:這對細(xì)胞有什么意義?)二、酶具有專一性補充“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用”實驗。1、實驗原理a.淀粉麥芽糖(非還原性糖)蔗糖葡萄糖果糖 還原性糖(非還原性糖)b.還原性糖斐林試劑磚紅色氧化亞銅沉淀c.用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后,再用斐林試劑鑒定,根據(jù)是否有磚紅色沉淀來判斷淀粉酶是否對二者都有催化作用,從而探索酶的專一性。2、實驗步驟序號實驗操作內(nèi)容試管1試管21注入可溶性淀粉溶液2ml2注入蔗糖溶液2ml3注入淀粉酶溶液2ml2ml4將試管放在60水中5分鐘5分鐘5加入斐林試劑2ml2ml6放熱水于大燒杯中加熱煮沸1分鐘1分鐘7觀察實驗現(xiàn)象3、實驗結(jié)論4、酶的專一性,每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。二、酶的作用條件較溫和探究影響酶活性的條件。1、實驗原理淀粉麥芽糖和葡萄糖磚紅色沉淀碘液 碘液紫藍(lán)色復(fù)合物 不形成紫藍(lán)色復(fù)合物2、步驟序號實驗操作內(nèi)容試管1試管2試管3試管1試管2試管31注入可溶性淀粉溶液2ml2ml2ml2注入新鮮淀粉酶溶液1ml1ml1ml3放置溫度6010006010004保溫時間5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5混合試管1試管2試管36保溫時間5分鐘5分鐘5分鐘7滴碘液1滴1滴1滴8觀察實驗現(xiàn)象序號實驗操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量的新鮮淀粉溶液1mL1 mL1 mL2注入等量的不同PH的溶液1 mL蒸餾水1 mL NaOH1 mL HCl3注入等量的可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL4放60熱水中相等時間5分鐘5分鐘5分鐘5加等量斐林試劑并搖勻2 mL2 mL2 mL6放熱水中用酒精燈加熱煮沸1分鐘1分鐘1分鐘7觀察實驗現(xiàn)象3、實驗結(jié)論4、分析教材組織學(xué)生討論完成教材P84相關(guān)問題。教師結(jié)合教材P85相關(guān)圖講解。 在一定溫度范圍內(nèi),酶活性隨溫度升高而增強,其中酶的活性最高時的溫度,即為該種酶的最適溫度。若超過最適溫度,酶的活性逐漸下降,甚至喪失。(低溫使酶的活性明顯降低,但酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定,在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)。) 每種酶只能在一定限度的PH范圍內(nèi)表現(xiàn)出活性,其中酶活性最強的PH即為該酶的最適PH。(過酸、過堿會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活)四、總結(jié)酶具有高效性、專一性,并且需要適宜的條件。五、作業(yè)布置教材P86練習(xí)六、板書設(shè)計酶具有高效性酶的特性 酶具有專一性酶的作用條件溫和