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    人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 酶的作用和本质教案及反思

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    这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 酶的作用和本质教案及反思,共6页。教案主要包含了学习目标\教学目标,教学重难点,教学方法,教学过程,板书设计等内容,欢迎下载使用。

      细胞的能供应和利用

     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

     

    一、学习目标\教学目标

    1.理解酶的本质、作用机理

    2.通过探究实验,学会控制无关变量、自变量,观察和检测因变量,提高设计实验的能力,并应用到其他探究活动中

    3.理解酶在日常生活中的应用。

    二、教学重难点

    1.教学重点:酶的作用机理和本质。

    2.教学难点:酶的作用机理和本质。

    三、教学方法

    讲授、演示、视频播放、小组讨论

    四、教学过程

    新课导入:情景设置,导入新课

    观看视频《一分钟了解酶》,通过视频讲述酶的相关知识,迅速拉近学生与科学之间的距离,激发学生的求知欲和学习兴趣。

    新课讲授

    问题探究通过问题探究,小组讨论调动学生的积极性和主动性。

    1773年,意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验:将肉块放入小巧的金属笼内,然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后,他把小笼子取出来,发现笼内的肉块消失了。

    1.为什么要将肉块放在金属笼内?

    提示:便于取出肉块、排除物理性消化干扰

    2.是什么物质使肉块消失了?

    提示:胃内的化学物质

    3.怎样才能证明你的推测?

    提示:收集胃内的化学物质,看看这些物质在体外是否能将肉块分解

     

    一、酶在细胞代谢中的作用

    教师:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。并且需要酶参与

    (图解分析:光合作用、呼吸作用、脱水缩合过程)

    阅读教材,观看视频,探究酶的作用

    播放视频《比较过氧化氢在不同条件下的分解实验》,通过实验对比,探究酶的作用,

    分析实验思路,训练科学思维。

    教材分析,观看视频,小组讨论,完成表格

    知识点梳理:

    1.实验原理

    细胞代谢是细胞生命活动的基础,但代谢也会产生对细胞有害的物质,如过氧化氢,体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄,毛发(包括头发)变白 ,会加速人体衰老。

    2.实验目的

    通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解酶的作用和意义。

    3.材料用具

    新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液(含较多的过氧化氢酶)

    质量分数为3.5%FeCI3溶液

    新配制的体积分数为3 %H2O2溶液

    量筒、试管、滴管、试管架、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计、卫生香、火柴

    小组讨论,问题探究

    1)与1号试管相比,2号试管产生的气泡多,这一现象说明了什么?

    提示:加热能促进H2O2的分解提高反应速率

    234号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明了什么?

    提示:FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。

    33号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍,但4号反应速率更快这说明什么?

    提示:过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。

    42号、3号、4号试管相比,哪支试管最终产生的氧气最多为什么?

    提示:一样多,几支试管的H2O2溶液的体积和浓度都相同。

    5)为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要?

    提示:细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学反应需要在常温、常压下高效地进行,只有酶能够满足这样的要求,所以说酶对于细胞内的化学反应的顺利进行是至关重要的。

    6)一个严谨的实验该如何来设计?有哪些因素是我们必须要考虑的?

    变量:实验中可以变化的因素

    自变量:人为改变的变量

    因变量:随着自变量的变化而变化的变量

    无关变量:除自变量外,实验中还存在的一些也可对实验结果造成影响的其它变量

    对照实验:除自变量之外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验。 对照实验一般要设置对照组和实验组。

    单一变量原则:实验设计时只有一个自变量,且无关变量在对照组和实验组中均要保持一致且适宜

    7加热为什么能加快过氧化氢分解?

    提示:加热能促进过氧化氢分解,是因为加热使过氧化氢分子得到了能量,从常态转变为容易分解的活跃状态。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。

    83号、4号试管没有加热,为什么也有大量气泡产生?

    提示:Fe3+H2O2酶都可以降低了过氧化氢分解反应的活化能。

    各条件使反应加快的本质:

    加热: 提高分子的能量

    Fe3+:降低化学反应的活化能

    酶:同无机催化相比,酶能更显著地降低化学反应的活化能,因而催化效率更高。

    视频播放《反应活化能:化学反应所需的最小能量》,通过视频进一步分析反应活化能的概念,让学生更完整理解反应活化能概念。

    加热: 为反应物分子提供能量(活化能),使其达到活跃状态

    Fe3+:降低化学反应的活化能

    酶:更显著地降低化学反应的活化能(作用机理)

    想一想:如何表示?

    无催化剂曲线:_曲线B_               酶促反应曲线:曲线A

    无酶促反应所需活化能:__E3__         酶促反应所需活化能: __E2__

    酶降低的活化能: __E3—E2_

    二、酶的本质

    阅读教材,观看视频,探究酶的本质

    播放视频《酶的本质及探索历程》,通过视频播放了解酶的本质及探索历程。

    小组讨论,问题探究

    1.巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义?各有什么局限性?

    提示:巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的;认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的。李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的;认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用,是不正确的。

    2.在科学发展过程中出现争论是正常的。巴斯德和李比希之间出现争论的原因是什么?这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用?

    提示:巴斯德是微生物学家特别强调生物体或细胞的作用;李比希是化学家,倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究目标集中在他们争论的焦点上,使科学研究更加有的放矢。

    3.从毕希纳的实验可以得出什么结论?

    提示:毕希纳的实验说明,酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样。

    4.萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质,并因此荣获诺贝尔化学奖。你认为他取得成功靠的是什么样的精神品质?

    提示:萨姆纳历时9年,发扬坚持不懈、百折不挠的科学精神,用正确的科学方法,将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。

    5.请给酶下一个比较完整的定义。

    提示:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。

    知识点梳理:

    酶的本质

    1.酶是一类生物___催化剂___

    2.大部分酶是___蛋白质___,也有少数是_____RNA______

    课堂练习

    1.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中加入肝脏研磨液与加入氯化铁的试管反应程度类似,都不剧烈,可能的原因是   

    A.过氧化氢溶液配置时间过长            B.肝脏不新鲜

    C.试管不干净                          D.AB都有可能

    提示:由于实验中加入肝脏研磨液和加入氯化铁的试管反应都不剧烈,其原因有两个方面:一是使用的过氧化氢溶液配置时间过长,自身已发生分解;二是使用的肝脏不新鲜,其中的过氧化氢酶已被微生物破坏。

    2.绝大多数酶在水解过程中,通常能得到多肽,最后能得到氨基酸,这说明  

    A.酶是由活细胞产生的                   
    B.酶是生物催化剂

    C.绝大多数酶的化学本质是蛋白质     
    D.酶的基本组成单位是多肽

    提示:氨基酸是构成蛋白质的基本单位,大多数酶彻底水解的产物是氨基酸,说明大多数酶的化学本质是蛋白质。

    3.无机催化剂和酶都可以加快化学反应的速率,下列叙述正确的是  

    A.反应前后,无机催化剂和酶自身会发生变化

    B.和无机催化剂不同,酶催化化学反应的机理是降低化学反应的活化能

    C.与酶相比,无机催化剂降低活化能的效果更显著

    D.通过加热也可以提高化学反应的速率,但原理与催化剂的不同

    提示:无机催化剂和酶反应前后自身均不发生变化;两者催化化学反应的机理相同,都是降低化学反应的活化能;酶降低活化能的效果更显著;加热提高化学反应速率的原理是提高反应物中高能量分子的数目,D正确。

    五、板书设计

    第一节  降解化学反应活化能的酶

    (第一课时)

    一、酶在细胞代谢中的作用

    1.细胞代谢

    2.比较过氧化氢在不同条件下的分解(实验)

    3.酶的作用

    二、酶的本质

    1.探索历程

    2.酶的本质:绝大多数是蛋白质、少数是RNA

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