高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第五章 细胞的能量供应和利用第1节 降低化学反应活化能的酶二 酶的特性导学案

这是一份高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第五章 细胞的能量供应和利用第1节 降低化学反应活化能的酶二 酶的特性导学案，共3页。学案主要包含了酶的特性，教材分析，教学难点，学情分析，教学方法，课前准备，课时安排，教学过程等内容，欢迎下载使用。

一、教材分析
本节课主要讲述酶在生物新陈代谢中的重要作用及其生理特性,教材对酶的本质和特性作了重点介绍。本章本节课内容是高二生物教材的重难点内容。自然界中的一切生命现象皆与酶的活动有关。在本章节中通过探索验证酶的特性的教学过程，培养学生建立科学的思维方法和研究精神。
二、教学目标：
1、知识目标：学会控制自变量，观察和检测因变量的变化及设置对照组和实验组。
2、能力目标：学会用准确的语言阐明实验探究的结果。
概述温度和pH影响酶的活性。
4、情感态度价值观：体验科学探究过程,领悟科学探究方法，体现团队合作精神。
二、教学重点：
1、学会控制自变量，观察和检测因变量的变化及设置对照组和实验组。
2、学会用准确的语言阐明实验探究的结果。
三、教学难点：
确定和控制对照实验中的自变量和无关变量，观察和检测因变量的变化。
四、学情分析
学生通过上一节课的学习已经有了实验操作基础，这节课的三个实验是在前面的基础上完成的，所以学生对此并不陌生。
五、教学方法
1．实验法：比较过氧化氢在不同条件下的分解。
2．学案导学：见后面的学案。
3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
实验材料用具的准备、课件制作、学生预习有关内容
七、课时安排：1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师：通过复习上节课的内容---酶的高效性的实验，导入新课。
提问：酶的催化效率如此高效，酶能否催化任意一个化学反应?
（三）合作探究、精讲点拨。
探究一：酶的专一性
教师演示“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验，学生边看边做此实验，仔细观察根据现象可知:淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解。说明生物体内某些酶只能催化某些分子结构相近的物质，而不能催化所有物质。如二肽酶能水解任意两种氨基酸组成的二肽。所以，每一种酶只能催化一种或一类化合物。通过实验可以得出这样的结论：酶的催化作用具有专一性。
提问：酶所催化的反应是不是在任何条件下都能发挥作用呢？
探究二：温度和PH值对酶活动的影响
实验分组和实验材料的选择
将学生分组，两小组探究温度对酶活性的影响，另两组探究pH对酶活性的影响。
引导学生对酶材料进行选择。向学生展示α—淀粉酶（工业用酶，适宜温度60℃），还有新鲜的肝脏研磨液，提问：肝脏研磨液里主要包含那种酶？
问：如果选用过氧化氢酶来探究温度对酶的影响，合适不合适？
教师补充：如果我们在实验中设置高温条件，温度不仅会对酶的活性产生影响，还会对化学反应本身的速率产生影响。这样的实验设计就不够严密。建议用α—淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶来探究PH对酶活性的影响。
引导学生根据所选材料对要探究的问题做出假设。
指出：控制好变量对于设计一个严谨的、可行性强的实验来说尤为重要。在大屏幕上列出思考问题：
（1）你所设计实验的自变量是什么？如何控制？
（2）实验的因变量是什么？反映因变量的指标是？如何对其指标进行检测？
（3）无关变量有哪些？如何进行控制？
应遵循的原则：对照原则
单一变量原则
等量原则和控制无关变量
2.实验方案设计和讨论
在学生讨论、互评的基础上，总结出比较合理完善的实验设计，将方案展示如下：
温度组：
⑴取六支洁净的试管，分别标号1,2，3，4,5和6。
⑵向1～３号试管中各加入１ｍｌα—淀粉酶溶液，向４～６号试管中各加入２ｍｌ淀粉溶液。
⑶将１号和４号试管放入０℃冰水浴中，２号和５号试管放入６０℃水浴中，３号和６号试管放入１００℃沸水浴中，均保温５分钟。
⑷分别将置于相同温度下的两支试管中的溶液混合均匀，仍然分别在０℃、６０℃、１００℃条件下保温，让混合液反应５分钟。
⑸将反应后的三支试管取出，分别加入等量碘液，震荡摇匀，观察溶液颜色变化，是否变蓝及变蓝程度，记录下来。
pH组：
⑴取六支洁净的试管，分别标号1,2，3，4,5和6。
⑵向1～３号试管中各加入２ｍｌ肝脏研磨液，向
４～６号试管中各加入２ｍｌH2O2溶液。
⑶向１号和４号试管中各加入２滴5%的NaOH溶液，向２号和５号试管中各加入２滴蒸馏水，向３号和６号试管中各加入２滴5%的盐酸溶液，静置２分钟。
⑷分别将１号和４号、２号和５号、３号和６号试管中的溶液混合，震荡，观察混合后的三支试管中气泡产生的剧烈程度和气泡生成量的多少，记录。
3.实验结果的分析和讨论
如果实验现象不明显，引导学生共同讨论分析、总结原因。如：①试剂量取、混合等实验步骤操作是否规范;②在先后取不同试剂时，量筒有无清洗干净；③在酶与底物混合后，有无在与混合前相同的条件下给予充分的反应时间。等等。
4.得出结论
每种酶都有发挥自己活性的最适温度和最适pH，当温度过高或者是过低，酶的活性都会下降，且高温可以使酶永久失活，pH过酸或者是过碱，酶的活性也都会下降。
5.拓展延伸：如果给一个未知的酶，如何测定它发挥活性的最适温度和最适pH？
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）
（五）发导学案、布置预习。
完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
九、板书设计
一、酶的专一性
二、酶的作用条件较温和
十、教学反思
1、这节课是根据新课程标准“培养学生科学素养，倡导探究性学习”而设计的。笔者在本节课中设计了三个不同方式、不同程度的探究实验，一个是实验录像的观察，另一个是利用课件模拟酶的专一性实验，第三个是实际的实验探究。第二、第三个实验是在学生已掌握的实验一的方法后，在进一步的思考与讨论中开展的。目的是做到既关注知识结论，更关注知识的发生和发展过程，突出学生学习的主体地位。
2、酶的专一性和酶所需的作用条件实验的设计比较灵活，需要和物质鉴定实验相结合，难度较大，宜以课题小组的形式进行讨论。另外，由于受仪器设备的限制，对于酶的催化作用的原理不宜探究过深。
3、新课标的理念，在于突出发现的过程，学习的过程，发挥学生的主观能动性，调动学生的思维能力。而通过重现和虚拟手段模拟生命现象，是生物科学的一种重要研究方法。在本节课中，通过虚拟实验操作模拟酶的专一性实验验证过程，把抽象复杂的生命现象，转化为直观具体、肉眼可见的过程，既有利于学生理解掌握，同时也培养了学生的动手实践能力和与人合作交流的能力。