5.1 降低化学反应活化能的酶（第一课时）知识20222023学年高一上学期生物人教版必修1

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高一—人教版—生物学必修1—第5章

降低化学反应活化能的酶（第1课时）

本节课学习目标

1.探究酶的作用；

2.学习设计对照实验。

作用

1.酶在细胞代谢中的作用

NH

H2N

例如：

HO

CCOH+HR1

H

CCOOH→H2N

R2

HCR1

OC

H

NC

HR2

COOH+H2O

2H2O2

2H2O

+O2↑

H2O2酶

探究实验：比较H2O2在不同条件下的分解

反应条件

2H2O22H2O+O2↑

实验目的：通过比较H2O2在不同条件下分解的速度，了解H2O2酶的作用。

实验原理：

通过O2的产生量判断H2O2的分解情况。

探究实验：比较H2O2在不同条件下的分解

反应条件

2H2O22H2O+O2↑

反应条件

加热Fe3+

H2O2酶

2

O的检测

观察气泡的产生量

观察卫生香复燃的程度

探究实验：比较H2O2在不同条件下的分解

实验材料：

探究实验：比较H2O2在不同条件下的分解

1号：室温

实验过程

：

2号：90℃水浴加热

3号：加

2滴FeCl3

4号：加2滴肝脏研磨液

探究实验：比较H2O2在不同条件下的分解

实验结果：

1号：室温

2号：90℃水浴加热

3号：加

2滴FeCl3

4号：加2滴肝脏研磨液

3号：加

2滴FeCl3

4号：加2滴肝脏研磨液

组别1234

H2O2溶液（3）2mL2mL2mL2mL

实验处理常温90℃水浴加热加2滴FeCl3加2滴肝脏研磨液

气泡产生情况无少量较多大量

卫生香复燃情况复燃，火苗较小复燃，火苗较大

探究实验：比较H2O2在不同条件下的分解

加热可以促进H2O2的分解，提高反应速率。催化剂可以促进H2O2的分解，提高反应速率。酶比无机催化剂的催化效率更高。

实验结论：

实验结论1：（2与1比较）

实验结论2：（3、4与1比较）实验结论3：（3与4比较）

常态

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。

活跃状态

终态

活化能

酶：

各条件使反应速率加快的原理：加热：提高反应物分子的能量

Fe3+：降低化学反应的活化能

更显著地降低化学反应的活化能

酶的催化作用

反应过程

能量

a

b

c

d

常态

终态

活化态

无催化剂

加酶

思考：

(1)bd段代表的含义是什么？

(3)若将酶催化改为无机催

化学反应的活化能

(2)cd段代表的含义是什么？酶能降低的活化能

化剂催化该反应，则c点在纵轴上将向哪移动？

向上移动

组别1234

H2O2溶液（3）2mL2mL2mL2mL

实验处理常温90℃水浴加热加2滴FeCl3加2滴肝脏研磨液

气泡产生情况无少量较多大量

卫生香复燃情况复燃，火苗较小复燃，火苗较大

分解

自变量：

实验：比较H2O2在不同条件下的

分解速率

因变量：

目标2：学习设计对照实验

无关变量：H2O2的浓度和体积，反应时间等。

变量：实验中存在的变化因素。

组别

4

H2O2溶液（3）

2mL

实验处理

加2滴FeCl3

加2滴肝脏研磨液

气泡产生情况

常温90℃水浴加热

无少量

较多

大量

卫生香复燃情况

复燃，火苗较小

复燃，火苗较大

实验：比较H2O2在不同条件下的

分解

分解速率

目标2：学习设计对照实验

对照实验：除作为自变量的因素外，其余变量（无关变量）都保持一致，并将结果进行比较的实验。

对照组实验组

123

2mL2mL2mL

空白对照

课本P80拓展应用1

在本节“探究·实践”中,有同学在原有实验的基础上增加了5号和6号试管,向其中分别加入2mL过氧化氢溶液后,再向

5号试管内加入2滴煮沸过的肝脏研磨液,向6号试管内加入2滴蒸馏水。这样做的目的是。

组别步骤现象123456

加H2O2溶液2ml2ml2ml2ml2ml2ml

处理温度常温90℃水浴常温常温常温常温

加入试剂2滴FeCl3溶液2滴肝脏研磨液2滴煮沸过的肝脏研磨液2滴蒸馏水

观察试管中气泡产生情况-+++++++--

观察卫生香复燃情况复燃，火苗较小复燃，火苗较大不复燃不复燃

课本P80拓展应用1

实验：比较H2O2在不同条件下的分解

条件

对照

空白对照

课本P80拓展应用1

在本节“探究·实践”中,有同学在原有实验的基础上增加了5号和6号试管,向其中分别加入2mL过氧化氢溶液后,再向5号试管内加入2滴煮沸过的肝脏研磨液,向6号试管内加入2滴蒸馏水。这样做的目的是_进一步排_除无关变量_对实验结_果的影响。

小结

1.酶的作用

酶是一种生物催化剂；

酶能显著降低化学反应的活化能。

2.学习设计对照实验

学会确定自变量，控制无关变量，观察和检测因变量。学会设置对照实验，明确对照组在实验中的意义。

1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼（L.Spallanzani，1729－

1799）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。

课本P76问题探讨

讨论：

1.为什么要将肉块放在金属笼内？

便于取出实验材料（肉块），排除物理消化对肉块的影响，确定其是否发生了化学性消化。

2.是什么物质使肉块消失了？

是胃内的化学物质使肉块分解了。

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。

验证：胃蛋白酶可以催化蛋白质的水解

自变量：是否加酶。

因变量：肉块是否被消化（检测指标是肉块是否变小）。无关变量：原初肉块的大小，室温，放置的时间等。

实验处理对照组实验组

加入10ml缓冲液（无关变量）++

加入等大小的肉块（无关变量）++

加入不同试剂（自变量）1ml缓冲液1ml胃蛋白酶溶液

37℃保温30分钟++

结果（肉块是否变小）否变小

课本P80概念检测

2.酶和无机催化剂都能催化化学反应。与无机催化剂相比，酶具有的特点是（）

A.能为反应物提供能量

B.能降低化学反应的活化能

C.能在温和条件下催化化学反应

D.催化化学反应更高效

组别1234

H2O2溶液（3）2mL2mL2mL2mL

实验处理常温90℃水浴加热加2滴FeCl3加2滴肝脏研磨液

气泡产生情况无少量较多大量

卫生香复燃情况复燃，火苗较小复燃，火苗较大

实验：比较H2O2在不同条件下的分解

加热可以促进H2O2的分解，提高反应速率。催化剂可以促进H2O2的分解，提高反应速率。酶比无机催化剂的催化效率更高。

实验结论：

实验结论1：（2与1比较）

实验结论2：（3、4与1比较）实验结论3：（3与4