人教版必修1 降低化学反应活化能的酶 教案 (2).doc

教学设计方案课题名称降低化学反应活化能的酶姓名工作单位年级学科教材版本人教版一、 教学内容分析1、 课题来源：降低化学反应活化能的酶是人教版必修1第五章第一节的内容,第五章细胞的能量供应和利用主要是两个重要过程：呼吸作用和光合作用。这两个生理过程都涉及到许多复杂的化学反应，这些复杂化学反应的进行都需要酶的催化。2、 学习内容：酶在细胞代谢中的作用、作用机理和酶的本质；初步学会探究实验的过程，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组实验。3、 知识结构图：4、 学习内容的重要性：学习“降低化学反应活化能的酶”一方面能为呼吸作用和光合作用的讲述作了最好的铺垫，另一方面有助于学生理解为什么生物体内的化学反应在常态下就能高效和有序的进行。二、 教学目标【学习目标】1学生通过阅读p78第一段话和第二段话，能够总结出细胞代谢的实质是细胞中的许多化学反应，细胞代谢是细胞生命活动的基础。2学生通过阅读p78-p79“过氧化氢在不同条件下的氧化分解”实验内容，能够根据实验步骤以及所给出的的结果，总结概括出过氧化氢在常温、加热、氯化铁溶液及过氧化氢酶的条件下都可以分解，推断出在酶的作用下分解最快。3学生通过阅读p80第一二段话，结合图5-1、5-2，能够深刻剖析活化能的概念，能够总结出酶降低活化能的作用效果比无机催化剂更显著，从而概括出酶的作用机理是降低化学反应的活化能。4学生通过阅读p80-81酶本质的探索，能够总结出巴斯德等人的实验结论，最终得出酶的本质是蛋白质或者rna。5学生通过阅读p83第一段话，能够从酶的概念中总结出酶的产生部位是活细胞中，作用是催化，实质是有机物。【能力目标】初步学会探究实验的过程，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组实验。【情感价值观目标】研究酶的作用和本质，激励学生学习科学家实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。【重点难点】重点：过氧化氢在不同条件下的分解实验；酶的本质难点：酶的作用机理、控制变量的科学方法。三、 学习者特征分析1、 课本在学生学习过初中生物学的基础上，创设了“问题探讨”的情境200多年前科学家斯帕兰札尼有关探究鹰消化食物原理的著名实验，让学生预习，明确在这个实验过程中酶起了重要作用。2、 那么酶在细胞代谢中有何作用？教材安排了实验来比较过氧化氢在不同条件下的分解速率，让学生自己预习实验过程，初步了解和掌握自变量、因变量和无关变量，掌握科学实验方法。四、教学过程【情境创设】【师】这些问题现在我们都知道答案了，但在二百多年前的人们并不知道，于是一些科学家就开始了对这些问题的探索。【介绍】1773年意大利科学家斯帕兰札尼的实验。【背景知识】在斯帕兰札尼做此实验之前，人们认为鸟类的胃只能磨碎食物，不能分解有机物，也就是说鸟类的胃只有物理性消化，没有化学性消化。【讨论】1、这个实验要解决什么问题？（鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化）2、是什么物质使肉块消失了？（是胃内的化学物质将肉块分解了）3、怎样才能证明你的推测？（收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解了。我们现在知道这种物质就是胃蛋白酶。）酶的作用和本质【回顾】叶绿体，线粒体，核糖体的功能（引入细胞代谢的概念）1、细胞代谢:【小结】对于一个生物体来说，要进行的生理活动非常多，这些生理活动的进行依赖于细胞内发生的各种生物化学反应。对细胞来说，能量的获得和利用也必须通过化学反应。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。【过渡】现实中的化学反应我们知道很多情况下，反应的进行都需要一定的条件，比如高温、高压、强酸、强碱等等【问1】在化学反应中有没有不通过高温高压等条件，来提高化学反应速率的方法呢？（有，催化剂）【问2】细胞生存的条件是很温和的，那么细胞内数量如此巨大的生物化学反应如何在常温、常压、ph接近中性的条件下，迅速高效地进行呢？（细胞也有类似于催化剂的物质存在，如酶）细胞代谢离不开酶。那么，细胞代谢为什么离不开酶呢？那我们就要看看酶在细胞代谢中究竟起着什么样的作用。2、酶在细胞代谢中的作用【介绍】细胞在代谢中产生的过氧化氢，对机体是有毒的。机体通过过氧化氢酶，能将过氧化氢迅速分解成水和氧气而排出。加热也能使h2o2分解，铁离子也可催化这一反应。结论： 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样，酶的催化效率比无机催化剂的催化作用更显著 【学生先预测实验结果；然后完成实验】【p79讨论】【问1】第一组与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？（2号试管放出的气泡多，说明加热能提高反应速率）活化能的概念：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称为活化能。【问2】在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？（不能，加热会使蛋白质变性）【问3】3号试管和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？（fe3+和h2o2酶也能提高反应速率）【问】那么为什么fe3+和h2o2酶都提高反应速率呢？对照活化能的图，如果化学反应的进行比成一种运动的话，像那一种运动？（跳高或跨栏）如果想通过的话，怎么办呢？催化剂(酶)的作用原理是：降低化学反应的活化能【问4】 3号试管与4号试管相比，哪只试管中的反应速率快？这说明什么？（4号管的更快，说明过氧化氢酶比铁离子的催化速率高的多）为什么说高的多呢？（回忆含量）【问5】为什么酶的催化效率会比无机催化剂更高呢？（举例说明，图示）（与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高）【问6】为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？（细胞代谢要在温和的条件下快速进行，只有酶能满足这样的要求，因此说酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要。）五、教学策略选择与信息技术融合的设计 教学策略选择：选择集体研讨备课和合适的教学方法授课；如采用小组讨论法、学生展示发、教师引导法和实验探究法教学，让学生真正明确和掌握酶的作用及特性；同时也采用多媒体课件教学，如讲解酶的作用机理是降低化学反应的活化能，可以采用制作的多媒体动画，便于学生更直观的理解。教师活动预设学生活动设计意图1、斯帕兰札尼做此实验，这个实验要解决什么问题？2、是什么物质使肉块消失了？3、怎样才能证明你的推测？1、鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化2、是胃内的化学物质将肉块分解了3、收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解了。我们现在知道这种物质就是胃蛋白酶。通过有趣的实验故事引入本节课的新知识，提升学生学习兴趣1、在化学反应中有没有不通过高温高压等条件，来提高化学反应速率的方法呢？2、细胞生存的条件是很温和的，那么细胞内数量如此巨大的生物化学反应如何在常温、常压、ph接近中性的条件下，迅速高效地进行呢？1、有，催化剂2、细胞也有类似于催化剂的物质存在，如酶提出细胞代谢为什么离不开酶的问题？展现出本节课的重点1、第一组与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？活化能的概念：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称为活化能。2、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？3、3号试管和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？1、2号试管放出的气泡多，说明加热能提高反应速率2、不能，加热会使蛋白质变性3、fe3+和h2o2酶也能提高反应速率通过简单实验分析，让学生掌握科学实验方法。1、3号试管与4号试管相比，哪只试管中的反应速率快？这说明什么？2、为什么酶的催化效率会比无机催化剂更高呢？1、4号管的更快，说明过氧化氢酶比铁离子的催化速率高的多，为什么说高的多呢？（回忆含量）2、（举例说明，图示）（与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高）六、教学评价设计第一小组的同学根据提供的材料,认真阅读教材,小组讨论,提出设计探究“酶与无机催化剂的催化效率”的实验方案。针对这一组的汇报,我采取了学生评价的方式。有的学生认为,此方案的设计,遵循实验设计原则可重复性、可操作性、对照组原则、单一变量原则。而且根据单位时间内02的生成量,用点燃但无火焰的卫生香进行检测。还有的学生认为,可以用马铃薯块茎小块代替肝脏研磨液进行实验等等。第二小组的同学,在进行实验探究中发现,1号试管和2号试管卫生香的燃烧程度没有明显的区别,因此认为酶与无机催化剂的催化效率相比没有明显的区别。对这一组的汇报,我采取了教师评价的方式。在评价中我首先肯定了他们的实验情况,同时指出,实验成功的关键是实验材料(肝脏)的新鲜程度,肝脏必须进行研磨,使酶释放,另外肝脏的量是否足够,也是实验成功的关键。第三小组的同学则在根据提供的信息材料,探究酶的活性受温度和ph影响,利用图像表达酶的活性与温度和ph的关系,组员同学在整个介绍中的语言流畅,并能结合日常生活实际问题进行分析,很有吸引力。同时他还就教材中酶的活性受温度和ph影响的曲线发生质疑,认为教材中两条曲线不应该是对称的,并作出解释。我在评价这组的发言时说:“这组同学在探究酶的活性受温度和ph影响时,能运用有关酶的知识分析日常生活中的实际问题,并发现问题,敢于质疑,将所学的知识与生产、生活联系起来,学以致用。”整个探究过程,各个环节间的衔接比较紧凑,学生探究热烈,汇报结果结合生活实际,各具特色,且敢于对教科书质疑,完全打消了我先前的忧虑,教学中师生、生生的互动较多,课堂气氛和谐活跃,达到了预期的教学效果。让学生参与到教学中来,倡导学生乐于动手、勤于动脑。在评价上必须解决三个维度的问题:即评价的内容、方法及效果。反思评价的内容:由于评价的目的是为了促进学生能力的发展,那么评价的内容就应该是对知识和能力及情感等多方面的评价,反思性评价倡导学生用不同的方法学习和理解认识,使每一位学生都有机会施展才华。因此在评价的内容上,主要关注以下几点:学生能否合理分析实验材料?是否找到实验关键点?实验方案的设计是否符合科学性原则?设计的实验方案是否正确控制实验无关变量?学生组织实验的能力和语言表述能力如何?反思评价的方式:我在课前设计本节课的评价方式时,尝试欣赏识引入到课堂教学评价中来。即学会欣赏每一位学生,及时对每位学生的积极表现做出恰当的赏识性评价,赞赏每一位对教科书质疑和挑战的学生。以考试成绩作为唯一标准的评价方式显然已经不能适应社会对人才的需求。因此,在课堂上选择多种恰当的评价方法,己成为教学的一个重要组成部分。在这节课上,我尝试把反思赏识性评价应用到课堂教学中来,用发展的眼光评价学生的创新精神、实践能力、心理素质以及情感体验等多个方面；尊重个体差异承认个体发展的独特性,给予正面积极的评价,帮助学生树立自信心,保持发展势头,也使评价成为师生共同参与的交互活动。评价的目的是为了提高教学质量、促进学生的发展。评价的本质功效是促进学生潜能、个性和创造性的发挥。通过评价,学生可