資源簡介

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶
【教學(xué)目標(biāo)】
1．知識方面：舉例說明酶在新陳代謝中的作用，說明酶的本質(zhì)，能說出酶的概念、酶的本質(zhì)、總結(jié)出酶的特性及影響因素，并能分析應(yīng)用。
2．能力方面：重點在于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、設(shè)計實驗的能力。
3．情感態(tài)度與價值觀：通過實驗探究和網(wǎng)絡(luò)探究，讓學(xué)生體驗酶發(fā)現(xiàn)的艱辛，讓學(xué)生關(guān)注有關(guān)酶研究的最新發(fā)展及應(yīng)用，培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。
【教學(xué)重難點】
1．酶是通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能而提高化學(xué)反應(yīng)的速率的．
2．酶的催化作用受溫度、pH影響；
3．對照性實驗設(shè)計中的幾個主要原則。
【教學(xué)過程】
第一課時
酶的作用和本質(zhì)
模塊一：創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課
設(shè)計意圖：回憶細胞各部分的功能，并建立細胞室一個有機整體的觀點。
教師活動：
（1）展示圖片（細胞）
同學(xué)們，這是一個典型的細胞，里面有什么？它們忙著還是閑著？忙著干什么呢？
（2）教師講述：細胞是忙碌的，組成它的各個部分都在忙著完成自己的使命，合成、加工、運輸，這一切的過程都伴隨著復(fù)雜的生化反應(yīng)。
展示圖片（細胞部分有序進行的生化反應(yīng)）
圖中是細胞中一小部分生化反應(yīng)，但是可以看出很復(fù)雜了，但是從網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架上可以看出這些反應(yīng)很雜亂嗎？
這些在細胞中有序發(fā)生的生化反應(yīng)成為細胞代謝。
（3）引出本節(jié)重難點：①為什么以上生化反應(yīng)（新陳代謝）都離不開酶的參與，酶在生化反應(yīng)里有什么作用呢？②酶在生化反應(yīng)里有什么作用？酶是什么？
模塊二：突破重難點，共同實驗探究酶在新陳代謝中的作用和來源
設(shè)計意圖：
①提高實驗操作能力和觀察能力，培養(yǎng)合作意識，學(xué)會分析所觀察到的現(xiàn)象并得到結(jié)論，體驗成功的喜悅。
②通過比較分析，理解實驗設(shè)計中的單一變量原則、對照性原則。
③通過看活化能部分知識以及flash的觀看，由學(xué)生發(fā)表自己的意見，提高學(xué)生識圖總結(jié)的能力。
教師活動：
（1）過氧化氫，這是一種對細胞有害的物質(zhì)，必須及時的將過氧化氫分解才能保證細胞正常的生存。
（2）化學(xué)上我們?nèi)绾螌⒎纸饽兀?br/>展示：
加熱
②用做催化劑
細胞里不可以加熱，也沒有更多的三價鐵離子做催化，如何分解呢？
（3）展示：用雙氧水擦傷口時的現(xiàn)象；有氣泡產(chǎn)生。
傷口那里有什么？過氧化氫分解的那么快？
過氧化氫酶。
學(xué)生活動：
（1）自主學(xué)習(xí)完成任務(wù)：細胞代謝、變量類型及對照實驗的概念。
（2）展示完成情況。
（3）分組完成實驗：“比較過氧化氫在不同條件下的分解”。
展示表格分析，匯報實驗現(xiàn)象及結(jié)論：
對照組
實驗組
說明
1
2
3
4
一
濃度
3%
3%
3%
3%
無關(guān)變量
劑量
二
溫度
常溫
常溫
常溫
90℃
自變量
試劑
2滴清水
生土豆研磨液2滴
2滴
生土豆研磨液2滴
結(jié)果
氣泡產(chǎn)生速度
無
慢
較快
無
因變量
結(jié)論
123比較，和土豆產(chǎn)生的過氧化氫酶都具有催化過氧化氫的作用，但是過氧化氫酶的催化效率較高；
②124比較，只有活細胞才能產(chǎn)生過氧化氫酶（生土豆）
酶來自活細胞。
③900的高溫會是過氧化氫酶失效。
模塊三：酶的本質(zhì)
設(shè)計意圖：閱讀文字，觀看紀(jì)錄片，總結(jié)酶的本質(zhì)和概念。
情感樹立：科學(xué)是在不斷的探索和艱苦中進步的。
情感樹立：生命、時間可貴，只有不斷的發(fā)光發(fā)熱才能實現(xiàn)人生的價值。
教師活動：（1）我們現(xiàn)在知道了酶的作用，那酶的化學(xué)本質(zhì)是什么呢？
曾經(jīng)有人做過這樣一個實驗，把唾液淀粉酶與雙縮脲試劑混合，發(fā)生了紫色絡(luò)合反應(yīng)，你覺得酶是？
（2）其實探索酶的本質(zhì)的道路可比我說的這個要艱辛，科學(xué)探索的道路上只有不斷的堅持喝不懈的努力才能成功。
學(xué)生活動：（1）觀看紀(jì)錄片：“酶的發(fā)現(xiàn)”
教師活動：（1）酶化學(xué)本質(zhì)是什么？
（2）通過以上的學(xué)習(xí)，你覺得酶是什么？能給酶下個定義嗎？
學(xué)生自主總結(jié)。
回憶整節(jié)課內(nèi)容。
教師展示：圖片（白化病病人和正常人）
實例展示說明酶的重要性，如果沒有酶，生物將不能生存好，或者無法生存。
第二課時
酶的特性
1．思路
（1）課前探究，感性認識：
收集有關(guān)酶的發(fā)現(xiàn)歷程資料；有關(guān)酶研究的最新發(fā)展成果和應(yīng)用；了解酶在日常生活中的應(yīng)用。
（2）貼近生活，激趣導(dǎo)入：
課前讓同學(xué)們找尋生活中與酶有關(guān)的產(chǎn)品，現(xiàn)在我們來交流一下？
（各小組派代表將所找到的物品展示及介紹）
（3）設(shè)計實驗，探索問題：
①如何證明酶的活性受溫度、pH值等外界因素的影響：教師給予以下實驗材料，學(xué)生根據(jù)實驗的可操作性進行實驗設(shè)計。
可溶性淀粉、過氧化氫、NaOH(5%)、HCl(5%)、碘液、α－淀粉酶（最適溫度50℃—75℃）、過氧化氫酶（新鮮雞肝）、斐林試劑（檢驗還原性糖）、試管、燒杯、酒精燈等。
②教師重點介紹對照性實驗設(shè)計中三個主要原則：
Ⅰ單因子變量原則
Ⅱ等量原則
Ⅲ對照性原則
舉例分析：
單因子變量原則
序號
項目
試管
1
溶液
1
2
2
肝臟研磨液
3
溶液
2滴
/
4
結(jié)果現(xiàn)象
/
2滴
等量原則
序號
項目
試管
1
注入可溶性淀粉溶液
1
2
2
注入蔗糖溶液
/
3
注入新鮮淀粉酶溶液
/
4
注入菲林試劑
5
結(jié)果現(xiàn)象
對照性原則
項目
試管
1
2
3
淀粉溶液
溫度
熱水
沸水
冰塊
淀粉酶溶液
碘酒
1滴
1滴
1滴
結(jié)果現(xiàn)象
③老師巡視學(xué)生實驗設(shè)計情況，并發(fā)現(xiàn)了以下幾種有代表性的設(shè)計方案。
A組設(shè)計的實驗方案（探究pH值對酶活性的影響）
序號
項目
試管
1
2
1
α－淀粉酶溶液
1ml
1ml
2
pH
NaOH1ml
Hcl1ml
3
可溶性淀粉溶液
2ml
2ml
4
溫度
60℃
60℃
5
斐林試劑
2ml
2ml
6
實驗現(xiàn)象
引導(dǎo)學(xué)生分析：以上設(shè)計是否科學(xué)？
引導(dǎo)學(xué)生回答，得出結(jié)論：以上設(shè)計缺少對照組。
B組設(shè)計的實驗方案（探究溫度對酶活性的影響）
序號
項目
試管
1
2
3
1
可溶性淀粉溶液
1ml
2ml
1ml
2
α－淀粉酶溶液
1ml
1ml
1ml
3
溫度
60℃
沸水
冰水
4
碘液
1－2滴
1－2滴
1－2滴
5
實驗現(xiàn)象
引導(dǎo)學(xué)生分析：以上設(shè)計是否有錯誤？
引導(dǎo)學(xué)生回答，得出結(jié)論：以上設(shè)計有兩點錯誤，一是加入的可溶性淀粉溶液沒有遵循等量原則，二是試劑加入的順序錯誤2．3步應(yīng)互換，導(dǎo)致出現(xiàn)多個變量。
C組設(shè)計的實驗方案
序號
項目
試管
1
2
3
1
α－淀粉酶
1ml
1ml
1ml
2
pH
蒸餾水1ml
NaOH1ml
Hcl1ml
3
可溶性淀粉溶液
2ml
2ml
2ml
4
溫度
冰水
沸水
60℃
5
斐林試劑
2ml
2ml
2ml
6
溫度條件
煮沸1分鐘
煮沸1分鐘
煮沸1分鐘
7
實驗條件
引導(dǎo)學(xué)生分析：以上設(shè)計是否有錯誤？
引導(dǎo)學(xué)生回答，得出結(jié)論：以上設(shè)計有pH值和溫度兩個變量，不符合單一變量原則。
④教師指導(dǎo)，調(diào)整設(shè)計
除了注意實驗設(shè)計三原則外，還要注意實驗的順序，如果有時間，實驗組可等梯度多做幾組，得出的結(jié)果更準(zhǔn)確。
序號
項目
試管
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
淀粉溶液（ml）
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
溫度℃
10
20
30
40
50
60
70
80
90
3
α－淀粉酶
2ml
2ml
2ml
2ml
2ml
2ml
2ml
2ml
2ml
4
碘液（滴）
1
1
1
1
1
1
1
1
1
5
實驗現(xiàn)象
6
調(diào)節(jié)溫度
上升
下降
7
實驗現(xiàn)象
(建議：也可使用唾液淀粉酶或過氧化氫酶做此實驗)
序號
項目
試管
1
2
3
4
5
1
α－淀粉酶
1ml
1ml
1ml
1ml
1ml
2
pH值
5
6
7
8
9
3
可溶性淀粉溶液
2ml
2ml
2ml
2ml
2ml
4
60℃水中（min）
5
5
5
5
5
5
斐林試劑（ml）
2
2
2
2
2
6
溫度條件和保持時間
沸水
1min
沸水
1min
沸水
1min
沸水
1min
沸水
1min
7
實驗現(xiàn)象
(建議：也可使用唾液淀粉酶或過氧化氫酶做此實驗，但要注意它們的最適溫度)
⑤動手實驗檢驗結(jié)果
讓學(xué)生參與到科學(xué)研究中，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識親自動手實驗，嘗試解決問題，實現(xiàn)“感性思維－理性思維－具體思維”的飛躍。
以下是學(xué)生在動手實驗中發(fā)現(xiàn)的新問題：
例1：有一組同學(xué)在做溫度對酶活性的影響時，第一步先放了淀粉酶，在調(diào)節(jié)了溫度后才放淀粉，發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果和預(yù)期的不一樣。
例2：有一組同學(xué)在做pH值對酶活性的影響時，用碘液代替斐林試劑進行檢驗，發(fā)現(xiàn)結(jié)果不同。
老師針對實驗出現(xiàn)的新問題引導(dǎo)學(xué)生一起分析解決。
⑥交流成果，總結(jié)提高
學(xué)生交流成果，體驗探究成功與失敗；學(xué)生評價各組研究成果；回憶酶的各知識點；帶著更多的問題走出教室，參與到研究性學(xué)習(xí)中。
7/7

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