《降低化学反应活化能的酶》教案

降低化学反应活化能的酶教案教学目标知识目标1、解释酶的概念。2、说明酶在细胞代谢中的作用、本质与特性。能力目标1、举例说明酶的专一性和高效性，逐步形成运用所学知识解释日常生活中实际问题的能力。2、探究影响酶活性的条件。依据实验目的控制自变量、观察和测量因变量，设计比较可行的实验方案。情感目标描述酶的发现过程，认同像酶发现过程那样，科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进的观点。教学重难点教学重点1、解释酶的概念。2、说明酶在细胞代谢中的作用、本质与特性。教学难点探究影响酶活性的条件。教学过程教学环节师生活动创设情景，导入新课细胞的生命活动离不开能量，而能量的输入和利用都必须经过复杂的化学反应。提出细胞代谢的概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢离不开酶，酶在细胞代谢中究竟起什么作用？酶的作用学生阅读课本实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”，对实验结果进行预测和分析，并得出结论。1号与2号对照：2号试管内产生气泡更多、更快，说明加热可促进过氧化氢分解。1号与3号对照：3号试管内产生气泡更多、更快，说明FeCl3可催化过氧化氢分解。1号与4号对照：4号试管内产生气泡更多、更快，说明过氧化氢酶可催化过氧化氢分解。3号与4号对照：4号试管内产生气泡更多、更快，说明酶的催化效率高于FeCl3。结论：酶能在温和条件下高效地催化过氧化氢分解。控制变量实验结论是否可信，取决于实验设计地是否严谨。历史上人们曾对遗传物质产生了激烈的争论，当时大多数科学家认为蛋白质是遗传物质，只有少数科学家认为DNA是遗传物质。一位科学家花了8年的时间对DNA进行提纯，最终得到了纯度为99、8%的DNA，只混有0、02%的蛋白质，他根据实验结果提出：DNA是遗传物质。虽然这一结论得到了一部分人的认可，但仍有少数科学家提出了质疑。为什么？如何保证实验设计的严谨、可靠呢？学生阅读课本 “控制变量”，结合“比较过氧化氢在不同条件下的分解”举例说明几种变量。自变量：反应条件因变量：过氧化氢分解速率无关变量：过氧化氢的量、FeCl3与肝脏研磨液的量、反应时间对照实验应遵循以下原则：1、单一变量原则2、等量原则酶的作用原理酶为什么能催化过氧化氢分解呢？学生阅读课本P80内容，说出活化能的概念及酶作用的原理。师生共同讨论以下问题：1、分子总是不停地做无规则运动，假设一部分过氧化氢分子运动速率是10次/秒，另一部分过氧化氢分子运动速率是80次/秒，哪一组过氧化氢分子更容易分解？2、如果说运动10次/秒的分子处于“常态”，那么运动80次/秒的分子处于什么状态？3、加热为什么能促进过氧化氢分子分解？尝试解释活化能？4、催化剂能为分子提供能量吗？它是如何加快化学反应速率的？5、为什么酶的催化效率更高？结合柱状图和动画解释酶的作用原理。酶的本质组织学生阅读课本内容，回答以下问题：1、关于发酵，巴斯德和李比希的观点有何不同？2、毕希纳的实验结果证明哪种观点是对的？3、萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质，他成功的主要原因是什么？4、请给酶下一个完整的定义，概括其来源、作用与化学本质。酶的定义：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，少数酶是RNA。作业（一）一、阅读课本“探究影响酶活性的条件”，设计实验，探究温度、pH对酶活性的影响。1、写出实验方案2、预测实验结果酶的作用条件较温和20世纪60年代以前，医院里用的葡萄糖是用盐酸催化淀粉水解的方法来生产的，生产过程需要在245kPa的高压和140-150的高温下进行，并且需要耐酸的设备。60年代以后改用酶法生产。酶可以在常温、常压下发挥作用，对设备的要求大大降低。提出问题：温度、pH对酶的活性有何影响？组织学生对几个实验方案进行分析、评价，指出其在控制变量上是否有不合理之处，以及如何改进。结论：温度和pH都能影响酶的活性，只有在一定的温度或pH下，酶的活性才能达到最高，分别称之为最适温度，或最适pH。偏离了最适温度或最适pH，酶的活性都会下降。讨论：探究温度对酶活性的影响时，pH应如何控制？探究pH对酶活性的影响时，温度应如何控制？为什么？（学生从变量的角度进行分析、解释）思考：低温、高温、强酸、强碱条件下酶的活性都很低，但是没酶的影响是相同的吗？组织学生阅读课本，分析相关实验的结果，并进行解释。过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。结合酶的特性分析以下问题：（1）小明刚放学回家，就看见奶奶拿着一袋洗衣粉往洗衣盆中倒了许多，然后拿着一暖瓶开水倒入盆中，盆中立刻起了许多泡沫。“您这是干吗？”“我给你洗洗你那个羊毛衫。”小明一看水盆旁边放着“雕牌加酶洗衣粉”。如果你是小明，你觉得奶奶的做法对吗？（2）唾液淀粉酶随唾液流入胃，是否还有活性？胃蛋白酶随食糜进入小肠，是否还有活性？作业（二）二、能利用H2O2和肝脏研磨液探究温度对酶活性的影响吗？为什么？三、探究温度对酶活性的影响时，能利用斐林试剂检测淀粉是否水解为葡萄糖吗？为什么？酶的高效性和专一性组织学生阅读课本P83内容，说出酶的高效性、专一性极其意义。教师强调以下几点：1、酶的高效