降低化学反应活化能的酶导学案.doc

第一节 降低化学反应活化能的酶导学案学习目标1、说明酶在细胞代谢中的作用、本质。（重点记住）2、进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。（学会实验方法及过程）3、通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断地探索和争论中前进的。学习重点酶的作用、本质和特性学习难点1酶降低化学反应活化能的原理 2控制变量的科学方法学习过程：一、自学自展 知识点一、酶的作用： 1、 细胞代谢： 。 2、 实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解（1） 原理：_ H2O2酶分子数：Fe3+数=1：25万（2） 实验过程和现象：试管编号加入物质处理现象12ml H2O2 溶液不做处理无气泡22ml H2O2 溶液32ml H2O2 溶液42ml H2O2 溶液（3） 分析：1号和2号对照说明：_能促进H2O2 的分解速率 1号和3号对照说明：_能促进H2O2 的分解速率 1号和4号对照说明：_能促进H2O2 的分解速率 3号和4号对照说明：_（4） 控制变量： 变量：实验过程中_的因素 自变量：该实验要研究的变量，即 的变量。 因变量：随着_的变化而变化的变量 无关变量：除自变量外，实验中对_因素以本实验为例分析变量： 自变量：因变量：无关变量： 对照实验的设计： 对照组： 实验组： 在对照实验中，除了要观察的变量外，其它条件均相同，即遵循_原则。以本实验为例分析： _试管为对照组；_试管为实验组。3、 酶的作用原理：（1）活化能：分子从_转变为_状态所需要的能量（2）原理：_化学反应所需的_更显著，因而_更高（3）意义：使细胞代谢在_条件下快速进行知识点二、酶的本质： 1、探索历程：（阅读资料分析，回答下列问题）巴斯德的观点是 。李比希的观点是 。毕希纳研究的的结论是什么？ 。萨姆纳研究的成果是什么？ 。 所有酶都是蛋白质吗？为什么？ 。试给酶下一个较完整的定义？ 。2、酶的本质： 酶是_产生的具有_的有机物，其中绝大多数的酶是_少数酶是_。知识点三、酶的特性导言：酶作为催化剂，与无机催化剂相比有什么不同呢？通过教材P78实验，我们已经知道加肝脏研磨液的4号试管放出的O2远多于加FeCl3溶液的3号试管。从而说明了酶具有高效性。（一）、酶具有高效性酶的催化效率大约是无机催化剂的10171013倍（思考：这对细胞有什么意义？）（二）、酶具有专一性补充“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”实验。1、实验原理a.淀粉 麦芽糖（非还原性糖） 还原性糖蔗糖 葡萄糖果糖 （非还原性糖）b.还原性糖斐林试剂砖红色氧化亚铜沉淀c.用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶的专一性。2、实验步骤序号实验操作内容试管1试管21注入可溶性淀粉溶液2ml2注入蔗糖溶液2ml3注入淀粉酶溶液2ml2ml4将试管放在60水中5分钟5分钟5加入斐林试剂2ml2ml6放热水于大烧杯中加热煮沸1分钟1分钟7观察实验现象（是否出现砖红色沉淀）3、实验结论： 。4、酶的专一性，每一种酶只能催化一种或一类化学反应。（二）、酶的作用条件较温和探究影响酶活性的条件。1、实验原理淀粉麦芽糖和葡萄糖砖红色沉淀碘液 碘液紫蓝色复合物 不形成紫蓝色复合物2、步骤实验1、序号实验操作内容试管1试管2试管3试管1试管2试管31注入可溶性淀粉溶液2ml2ml2ml2注入新鲜淀粉酶溶液1ml1ml1ml3放置温度6010006010004保温时间5分钟5分钟5分钟5分钟5分钟5分钟5混合试管1试管2试管36保温时间5分钟5分钟5分钟7滴碘液1滴1滴1滴8观察实验现象（是否变蓝）问题：实验1的自变量是： ，因变量是 ，能得出什么结论？ 。实验2序号实验操作内容试管1试管2试管31注入等量的新鲜淀粉溶液1mL1 mL1 mL2注入等量的不同PH的溶液1 mL蒸馏水1 mL NaOH1 mL HCl3注入等量的可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL4放60热水中相等时间5分钟5分钟5分钟5加等量斐林试剂并摇匀2 mL2 mL2 mL6放热水中用酒精灯加热煮沸1分钟1分钟1分钟7观察实验现象（是否出现砖红色沉淀）问题：实验2的自变量是： ，因变量是 ，能得出什么结论？ 。（三）分析教材组织学生讨论完成教材P84相关问题。教师结合教材P85相关图讲解。 在一定温度范围内，酶活性随温度升高而增强，其中酶的活性最高时的温度，即为该种酶的最适温度。若超过最适温度，酶的活性逐渐下降，甚至丧失。（低温使酶的活性明显降低，但酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以恢复。） 每种酶只能在一定限度的PH范围内表现出活性，其中酶活性最强的PH即为该酶的最适PH。（过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活）四、总结： 影响酶催化作用的因素及其规律1、酶催化速率的表示方法：单位时间内底物的减少量或产物的生成量。2、影响酶促反应的因素的研究方法：以所要研究的因素为自变量，其余因素为无关变量，严格控制后者不变，操纵前者并观察结果（因变量），此即单因子变量原则，如研究温度对酶活性的影响时，除温度为自变量外，其他实验因素都为无关变量，实验过程中，对无关变量都应控制相同。另外，在设计实验研究影响酶活性的因素时，还应设计对照实验。3、影响酶催化速率的因素酶浓度的影响：在有足够底物而又不受其他因素影响的情况下，则酶促反应速率与酶浓度成正比，如下图。底物浓度的影响：当酶浓度、温度和pH恒定时，在底物浓度很低的范围内，反应速率与底物浓度几乎成正比；当底物浓度达到一定限度时，所有的酶全部与底物结合，反应速率达到最大，此时，即使再增加底物也不能使反应速率再增加，如下图：温度的影响：酶促反应在一定温度范围内，反应速率随温度升高而升高，其中反应速率最快时的温度，即为该种酶的最适温度。若超过最适温度，酶促反应速率即逐渐下降，甚至停止（此时酶已变性失活），如下图：pH的影响：每种酶只能在一定限度的pH范围内表现出活性，其中酶活性最强时的pH，即为该酶的最适pH，如下图。自展【例题精析】例1下表是为了认识酶作用的特性，以20%的过氧化氢溶液为反应底物的一组实验方法步 骤方法观察结果1常温下自然分解氧气泡少而小2常温下加铁离子氧气泡稍多而小3常温下加入鲜肝提取液氧气泡极多而大4加入煮沸后冷却的鲜肝提取液同自然分解一样及结果，通过分析实验不能得出的结论是 A.酶的催化效率有高效性 B.酶的催化条件有温和性C.酶的催化对象有专一性 D.高温会使酶失去活性解析: 本题是以实验现象来分析酶的特征，在考试中比较常见。实验1是其它实验的对照，实验3与1比较可得出酶具有高效性的特点，实验4分析可得出酶发挥作用需要一定的条件，即必须是在常温下有效。实验3与实验2比较说明酶的催化效率比普通的化学催化剂要强。但整个实验不能得出酶有专一性的特点。答案:C例2在探索温度对酶活性的影响实验中,假若用稀释10倍的唾液代替2的新鲜淀粉酶溶液,则应将其中的三支试管分别放入40C左右的热水、沸水和冰块中，而不是60C、沸水和冰块中，原因是（ ）A.40C热水易配制且不易降温 B.唾液淀粉酶只能在40C发挥作用C.淀粉酶(市售)的最适温度为50C75教学反思：C,而唾液淀粉酶的最适温度在37C左右D.无任何原因 解析：唾液淀粉酶的最适温度在37C左右,若温度达到60十生组 2009年8月22日C则其活性很低,甚至失活,从而影响实验效果.答案:C自评：基础题（10分钟）（做题：不急不躁，认真思考，落实知识）11783年，斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用时做了一个巧妙的实验，这个实验的巧妙之处在于（ ）。A排除了鸟的胃中物理性消化的干扰 B证明了何种消化酶对食物起了消化作用C证明了胃对于食物只有化学性消化 D证明了细胞代谢离不开消化酶 2在过氧化氢酶和Fe3+的催化效率比较的实验中，把肝脏制成研磨液的目的是（ ）。A有利于过氧化氢酶的释放 B保护过氧化氢酶 C提高过氧化氢酶的活性 D以上说法都不正确3下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是（ ）。A要设置对照组和实验组 B要遵循单因子变量原则C无关变量要始终相同且适宜 D自变量要始终保持相同4同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率的原因是（ ）。A能降低反应的活化能 B能供给反应物能量C改变了反应的途径 D降低反应活化能的作用更显著5关于活化能，下列说法不正确的是（ ）。A是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量B加热、加压通常能使反应物分子获得足够的活化能C无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应速率D酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行620世纪80年代初，Cech 和Altman分别发现了具有催化功能的核酶，打破了酶只是蛋白质的传统观念，为此双双获得了1989年的诺贝尔化学奖。“核酶”是指某些（ ）。ADNA BRNA C染色体 DATP注：做完基础题的同学接下来完成课本课后习题，完成后可以继续做拓展题拓展题（10分钟）（挑战自我，相信自己，我能行）酶的相关曲线分析题1、有一种化学反应PQR，图中所示的实线表示在没有酶的时候此反应的进程，在t1时将催化此反应的酶加入反应底物混合物中，图中能表示加入酶以后此反应进程的曲线是（ ）。Aa Bb Cc Dd2、下图纵轴为酶反应速率，横轴为底物浓度，其中正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速率关系的是（ ）。3、下图是小麦淀粉酶在不同温度下的催化效率的变化曲线，下列判断不正确的是（ ）。A小麦淀粉酶在35 时，小麦淀粉酶的催化效率最高B0 和100 时，酶的催化效率都降为0CA图曲线表示从035 过程中酶的催化效率可望恢复DB图从100 35 的过程中酶的活性也将直线上升4、请根据下图回答下面的问题：（1）图中甲表示 ，判断的理由是 ；（2）若图中的乙表示人类食物中的蔗糖，则丙、丁可能为 、 ，甲可能为 ；（3）某些特制的洗衣粉能够除去衣物上的奶渍、血迹，该过程中相当于图中甲的是（ ）。A 蛋白质 B蛋白酶 C脂肪或脂肪酶 D蛋白质氧化酶5、A、B、C三图依次表示某种酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系。请根据图回答下面的问题：（1）图A中，反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，其原因是；若增加酶的浓度，其他条件不变，请在A图中画出反应速率变化的示意图；（2）图B中，a点所对应的温度称为；（3）图B中，a点到b点曲线急剧下降，其原因是；（4）图C表示了催化反应的速率变化曲线；A.唾液淀粉酶 B.胃蛋白酶 C.胰蛋白酶 D.植物淀粉酶（5）下图曲线中能反映出该酶在80 渐变至