1、第5章 細胞的能量供應和利用第1節 降低化學反應活化能的酶一、教學目標1.知識目標：說出酶的化學本質()。說明酶的催化作用具有高效性的原因()。解釋酶的作用條件較溫和、催化作用具有專一性、高效性對于生命活動的意義()。設計“影響酶活性的條件”的實驗方案和步驟，撰寫實驗探究性活動的實驗報告，總結成功的經驗、分析失敗的原因。()2.技能目標：按所設計的實驗方案和步驟，正確完成相關的實驗操作。3.情感目標：評價自己的方案和別組同學的方案，參與交流，聽取別人的正確意見，維護或修改自己的方案和意見。二、教學重點、難點分析：1.設計“影響酶活性的條件”的實驗方案和步驟，撰寫實驗探究性活動的實驗報告，總結成

2、功的經驗、分析失敗的原因。探究性活動有利于培養學生的創新精神和實踐能力，有利于學生主動建構知識、發展能力、形成正確的情感態度與價值觀。這一活動具有相當的難度，首先，需要學生自己決定和判斷的因素很多，如：設計探究的方向，設計實驗的步驟，選擇實驗的材料，如何控制變量，如何檢驗結果等等，無疑，這對于學生來說是非常具有挑戰性的。同樣，對授課的老師來講，也是一種考驗，怎樣做必要的輔墊、怎樣把學生的思維活動引向深入、如何組織學生交流設計的方案、評價別人的方案、維護或修改自己設計的方案中的缺陷和錯誤，如何駕馭課堂、處理出現意外的事件，把握課堂討論的方向，分配各環節的時間等等。因此，這應該成為本節教學活動的重

3、點和難點，應有充分的準備。2.解釋酶的特性對于生命活動的意義。學習酶的特性，不能只局限于了解的層次，應該通過分析和引導，將學生的知識上升到理解的層次，才能達到理解生命活動中物質的變化所伴隨著的能量轉換，領悟細胞的代謝活動是細胞進行其他生命活動的基礎的水準，達到課標的要求。這需要從感性上升到理性，因此，這也是本節教材的一個重點和難點。三、課時安排：2課時(以下按一節課45分鐘設計，若為40分鐘，則在討論部分縮短一些)四、教學設計：（第1課時）學習活動教學說明解讀章引言：細胞的主動運輸需要能量。細胞內有機物的合成需要能量。肌細胞的收縮需要能量細胞作為一個基本的生命系統，只有不斷輸入能量，才能維持生

4、命活動的有序性。引導學生閱讀。注意把握對加點詞的理解和解釋。 “生命活動的有序性”是一個深奧的道理，在這里不必做詳盡的解釋，否則將限入泥潭。只學習活動教學說明(課堂時間安排)太陽能是幾乎所有生命系統中能量的最終源頭。外界能量輸入細胞，并為細胞所利用，都要經過復雜的化學反應。“問題探討”斯帕蘭扎尼的實驗一、酶的作用和本質1.細胞中進行著的許多化學反應，統稱為細胞代謝。對細胞來說，能量的獲得和利用都必須通過化學反應。在化學課上，我們知道，有些化學反應容易進行，有些化學反應需要添加某種物質之后并且可能需要在特定的環境中才能進行。這種能夠促進化學反應進行的物質，叫催化劑。細胞中的化學反應比起同學們在化

5、學課上所學的反應要復雜得多，而且有些反應在細胞外，單純用無機化學的手段是無法進行的，而在細胞內卻可以快速地順利地進行。這是為什么呢？（學生回答，學生評價，教師引導分析，答對的要肯定、鼓勵、贊揚；答錯的也要保護學生的積極性。）2.酶生物催化劑有的同學提到了酶，那么酶是什么呢？酶作為一種生物催化劑有哪些作用特點區別于無機催化劑呢？對于酶，你知道些什么？還想知道些什么？需簡要說明即可。可以引導學生思考，嘗試作出合理的解釋。老師又該怎樣總結陳詞呢？說法當然可以有很多，例如，可以這么講：細胞是一個生命系統，內部有分工合作的各種結構，這些結構是有序的，而這些結構的成分需要不斷地更新，這就需要不斷地從外界輸

6、入能量，否則，細胞內部分工合作的有序結構將被破壞，最終導致細胞死亡。“幾乎”一詞留有余地，不絕對，應引起學生的注意。（2）思維熱身。引導學生分析說明。(3)通過學生已有的經驗（化學知識）引導學生構建新的知識。(3)學生參與思維活動，達到互動的目的。提出問題，引出學生的問題，激起學習的欲望。(2)學習活動教學說明(課堂時間安排)接下來，請同學們完成實驗“比較過氧化氫在不同條件下的分解”設計一張表格，用于記錄實驗步驟和現象。注意你的實驗操作步驟，仔細觀察實驗現象，及時記錄你的問題，捕抓你思維火花閃現的一剎那。以助后面環節的討論。完成教材中的討論和結論部分。學生通過實驗，培養操作能力、觀察能力、思考

7、分析的能力。(10)老師巡視，參加某些組的討論和實驗。附（參考表格）：操作現象討論結論1號試管常溫2號試管90水浴3號試管滴加2滴FeCl34號試管滴加2滴肝臟研磨液學習活動教學說明(課堂時間安排)請兩個同學代表小組發言，描述實驗的過程和現象，回答“討論”的問題并總結“結論”，提出發現的問題或疑問。請同學閱讀教材中“控制變量”這一小節的內容。談談在上述實驗中，你是如何控制變量的。如果沒有過氧化氫這種實驗材料，或沒有提供肝臟，你準備如何設計實驗達到與這個實驗同樣的目的？酶的催化效率為什么比Fe3的催化效率更高呢？請同學閱讀教材之后，說說對“活化能”的理解。教師不必急于解釋，讓其他的同學嘗試著進行

8、解釋，引導學生注意進行傾聽和分析。(5)教師不必做過多的解釋。(2)思維火花的碰撞，可以對剛剛所學的知識加以應用。此時，教師要特別注意傾聽和判別，給以適當的評價和指導。(8)至于酶為什么降低活化能的作用更顯著，超出課標的要求，而且是一個非常深奧的問題，有些學者提出了一些假說。這可以學習活動教學說明(課堂時間安排)3.酶的本質閱讀“資料分析關于酶本質的探索”，討論材料之后的問題。作業：完成教材P82課后練習。作為一個興趣的目標，留待有志于研究生物學的同學在未來的研究領域中去探討。(2)引導學生分析巴斯德、李比希、畢希納的問題沖突，完成對“討論”問題的分析。(8)（第2課時）學習活動教學說明(課堂

9、時間安排)復習上一課時的內容。引入本節課題：酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，絕大多數的酶是蛋白質。二、酶的特性：我們來看一個數據比較：質量分數為20%的新鮮肝臟研磨液：1滴質量分數為3.5%的氯化鐵溶液：1滴生物催化劑：過氧化氫酶所含酶的相對數量：1無機催化劑：Fe3+ Fe3+的相對數量：25萬(一)酶具有高效性（催化反應的效率遠高于無機催化劑的催化效率）細胞中進行的化學反應非常多，能否靠一種酶來催化所有的化學反應呢？答案是否定的。如果一種酶能夠催化所有的化學反應，細胞內的生命活動就不會呈現出有序性了。(二)酶具有專一性（一種酶只能催化一種或一類化學反應）由于酶的催化作用具有專一性，同

10、學們可以推知：細胞具有多種多樣的酶。請同學回答教材P82頁的課后練習，并做一些簡要的分析和討論。(5)從表格中數據的對比中，同學們可以得出什么結論呢？(2)伸展思維的觸角，達到理論能觸及的空間。(2)學習活動教學說明(課堂時間安排)酶是活細胞產生的，它催化化學反應的效率受到哪些因素的影響呢？接下來，我們要通過一個探究活動來闡明這個問題。“探究活動影響酶活性的條件”實驗桌上提供了許多的實驗材料和器具，同學們可以根據自己設計的實驗方案有選擇地采用。但首先，我們必須來討論一些問題。1.你的選題是什么？2.你的假設是什么？3.圍繞你的選題，你的實驗方案和步驟如何設計？可用草圖或簡要的文字加以說明4.如

11、何控制實驗變量？5.怎樣設置對照組？6.如何檢驗實驗結果？學生根據設計的實驗方案和步驟完成探究活動。小組匯報實驗結果，分析成功的經驗和失敗的原因。由上述活動，引導學生總結出以下一些認識：1.酶是活細胞產生的，但不是只能在細胞內起作用，離開細胞后，在適宜的條件下，也能發揮催化作用。2.溫度和酸堿度會影響酶的活性。3.高溫（強酸、強堿）使酶的活性散失，不可恢復。低溫下酶的活性弱，但保持活性，在適宜的溫度時依然具有催化反應的能力。(三)酶的作用條件較溫和。作業：完成教材P86練習和P87的課外閱讀引出探究活動的主題。2人一組進行探究活動，如果覺得人手不夠，可以4人一組。各組先就列出的6個問題進行討論和醞釀，然后請2個不同方案的小組作代表發言。教師組織其他同學傾聽，討論，修正，最終確定實驗方案。(10)（具體過程無