高一生物教案：《降低化學反應活化能的酶》優秀教學設計(2)

教師活動

學生活動

設計意圖

精心設問，步步深入（5分鐘）

[新課導入] 已近中午了，大家的肚子一定餓了。為什么肚子會餓呢？食物是怎樣被消化的呢？

[問題探討]圖示1783年，斯帕蘭扎尼“鷹與籠子”的實驗，探討相關問題及實驗的巧妙之處。

[對比說明]工業制氨的條件是什么？

細胞內是否具備這些條件？但是細胞內的化學反應依然高效有序的進行，原因何在？

[提出課題]酶的作用和本質

激發學生興趣，讓大腦快速進入思考狀態。

[小組討論，得出結論]：

鳥類的胃不僅有物理性消化，還有化學性消化。

回答：

高溫、高壓、催化劑

推測：

細胞內有生物催化劑。

為引入新課作鋪墊。

此實驗是開創了酶研究先河。其問題的提出，實驗方案，實驗設想，結論與推論等過程及創新思維的意識對學生有學習與借鑒的意義。

[新課]探究研討，引議釋疑（30分鐘）

一、酶在細胞代謝中的作用（20分鐘）

引導思考，設計實驗，驗證酶的高效性

[實驗原理及材料]我們知道過氧化氫可以在Fe3+催化下，分解成水和氧。新鮮的動物肝臟研磨液含有過氧化氫酶。如果給你新鮮的動物肝臟研磨液、過氧化氫溶液、氯化鐵溶液，以及必需的實驗用具，你能否設計實驗？

[提示1]酶的高效性是相對誰而言？

[提示2]反應物怎么選擇呢？

[提示3] 因變量是什么？

[提示4] 觀察那些現象可以得出結論？

[提示5]實驗預期和結果討論。

提問：為什么酶具有高效性？

[此實驗為特別補充內容]

設計實驗，驗證酶的專一性

[過渡]細胞代謝包括很多化學反應，不僅反應速度快，而且有條不紊地進行，這說明酶作為催化劑，不僅具有高效性，還具有專一性。

提示：怎樣理解專一性？

我們知道木瓜果汁含有木瓜蛋白酶，嫩肉粉中也含有蛋白酶制劑，如果給你木瓜榨汁，嫩肉粉，牛奶、豆漿、淀粉溶液、碘液、斐林試劑、雙縮脲試劑，請根椐需要選擇合適的試劑和的實驗用具，能否設計實驗驗證酶的專一性？

[小結]酶的高效性和專一性。

[學生實驗一]

[小組討論]

設計實驗方案

設計表格記錄實驗現象及結果

回答：無機催化劑

思考：是讓無機催化劑和酶各自催化一種呢？還是催化同一種物質呢？

回答：過氧化氫分解速度

回答：

氣泡的多少及產生速度

點燃的衛生香復燃情況

結果：過氧化氫酶的催化效率比氯化鐵的催化效率高，說明酶具有高效性。

回答：降低了活化能。

參考教材利用卡通式插圖，結合文字敘述，形象描述。

 [學生實驗二]

[小組討論]：應該體現在酶只能催化某種特定的反應，而對其它反應沒有催化作用。

[小組討論實驗方案]

選取何種酶？選取何反應物？如何設計對照？如何鑒定結果？預測結果？

理解關于變量、自變量、因變量、無關變量、對照實驗

觀察實驗現象，感性認識過氧化氫酶的高效性。

培養語言表達能力，將感性知識上升到理性知識。

[實驗一]是用兩種不同的催化劑來催化同一種物質[實驗二]是用同一種酶來催化兩種不同的物質，讓學生了解設計實驗的思路是怎樣的？怎樣選材？怎樣設計對照？從而加強實驗技能的訓練。

教師特意設置二個小陷阱，①是讓學生自行選取擇蛋白質的鑒定試劑，鞏固其使用方法。②材料豐富，根據實驗需要，懂得取舍，不可貪多。

二、酶的本質（10分鐘）

 1．從人物的角度來看

2．從研究結果的角度來看

從觀察到到問題，從問題到猜測，從猜測到實驗，從不完善到完善，這是做科學的必然步驟，也是科學發展的必然規律。

[補充]

（1）如四膜蟲的rRNA前體具有催化活性。（2）目前已有發現具催化活性的DNA的報道。

3．引導與激勵

結合酶本質的探索歷程及薩姆特歷時9年獲得諾貝爾獎的過程，談談馬克思的話的理解。

[小結]酶的本質

[資料閱讀，探索酶的本質]

完成課本82頁基礎題一，體會幾位科學家的觀點之間的邏輯關系。

分析每位科學家的科學結論中可取之處與不足之處。

[小組討論發言]

在酶的發現歷程中，由胃的物理性消化→胃的化學性消化 →從胃液中提出了消化蛋白質的物質→脲酶結晶的提取→證實脲酶是一種蛋白質→提取出多種酶的蛋白質結晶→指出酶是具催化作用的蛋白質→少數RNA也具有生物催化作用→進一步完善了酶的概念。

[小組感言]

科學無坦途。

科學的苦與甜。

[小組總結]

酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，大多數的酶是蛋白質，少數酶是RNA。

培養學生繼承、創新、實事求是和大膽實踐等科學精神和態度。

引導學生從兩種不同角度分析這一過程，實際上就是提高學生分析與推理能力的過程。

激勵性評價：科學知識都不是一承不變的，是一個不斷發展的過程，唯有上下求索，才能做到科研無止境。你也可以未來科學史上一顆閃亮的星星。

促進學生積極改變學習方式，培養學生主動建構知識。

[課后進一步探究] （5分鐘）

請根據下列材料設計一個證明酶是蛋白質的實驗：

實驗材料：5%的NaOH溶液、3%的CuSO4溶液、雞蛋、水、唾液、小燒杯、玻璃棒、試管滴管、鑷子、脫脂棉。

實驗原理：

實驗步驟： 

實驗結論：

理解酶的本質

訓練實驗思維。