四川省成都市高中生物第五章細胞的能量供應和利用5.1.2降低化學反應活化能的酶教學設計新人教版必修1學校授課教師課時授課班級授課地點教具教材分析嘿，同學們，今天我們要一起探索生物的奧秘，走進“細胞能量供應和利用”的奇妙世界。咱們今天要學習的，是“5.1.2降低化學反應活化能的酶”。這可是咱們生物必修1中非常重要的一章哦！我們要通過這個章節(jié)，了解酶這個神奇的生物催化劑，它如何幫助細胞高效地進行能量轉換。咱們一起來揭開這個神秘的面紗吧！????核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)科學探究精神，通過實驗和觀察，理解酶在降低化學反應活化能中的作用。

2.提升生物學思維能力，學會運用模型和圖表分析酶的特性和作用機制。

3.增強生命觀念，認識到酶在生物體內能量轉換中的重要性，以及生物體內物質和能量轉換的復雜性。

4.培養(yǎng)科學態(tài)度和價值觀，認識到科學知識在解決實際問題中的應用價值。學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：

同學們在此之前已經學習了細胞的基本結構和功能，對細胞內能量轉換的初步概念有所了解。他們可能已經接觸過一些關于能量轉換的基本原理，比如光合作用和呼吸作用的基本過程。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

高中生物的學習者通常對生物學的奧秘充滿好奇，對生命現象的探究有較高的興趣。他們的學習能力較強，能夠通過課本和實驗活動吸收新知識。學習風格上，部分同學可能更傾向于通過實驗和觀察來學習，而另一些同學則可能更擅長通過理論分析和圖表來理解復雜概念。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在學習酶的作用時，同學們可能會遇到理解酶如何降低化學反應活化能的困難。此外，酶的特性和作用機制可能比較抽象，學生可能難以將理論知識與實際應用相結合。此外，實驗操作技能和數據分析能力也是一些同學可能需要提高的方面。教學資源-實物資源：酶制劑、底物溶液、試管、滴管、顯微鏡、載玻片、蓋玻片

-軟件資源：生物教學軟件、圖像處理軟件

-課程平臺：學校生物教學平臺、在線教育平臺

-信息化資源：酶的3D模型、酶活性檢測的實驗視頻、相關生物學文獻

-教學手段：多媒體教學設備、實驗指導書、課堂討論板教學過程一、導入新課

（一）情境導入

同學們，你們有沒有想過，為什么我們的身體能夠持續(xù)地運動，細胞能夠不斷地進行代謝活動？其實，這都離不開細胞內的能量供應和利用。今天，我們就來揭開這個秘密，探究細胞能量供應和利用的奧秘。

（二）提出問題

那么，細胞是如何獲取能量的呢？又是如何利用這些能量呢？今天，我們就來學習“5.1.2降低化學反應活化能的酶”，了解酶在細胞能量供應和利用中的作用。

二、新課講授

1.酶的發(fā)現與特性

（1）同學們，酶是什么？讓我們一起回顧一下酶的發(fā)現歷程。在19世紀末，科學家們發(fā)現，某些生物體能夠催化化學反應，這就是酶的發(fā)現。

（2）酶有哪些特性呢？我們一起來探討一下。酶具有高效性、專一性、溫和性等特點。

2.酶如何降低化學反應活化能

（1）同學們，酶是如何降低化學反應活化能的呢？這需要我們了解活化能的概念。活化能是指化學反應從反應物轉變?yōu)楫a物所需的最小能量。

（2）接下來，我們通過實驗和觀察來探究酶如何降低化學反應活化能。首先，我們進行實驗，觀察不同條件下酶促反應的速率變化。然后，我們分析實驗結果，總結酶降低活化能的原理。

3.酶在細胞能量供應和利用中的作用

（1）同學們，了解了酶降低活化能的原理，我們再來探討酶在細胞能量供應和利用中的作用。

（2）細胞內的能量轉換主要發(fā)生在細胞呼吸過程中。酶在這個過程中發(fā)揮著至關重要的作用，比如，細胞呼吸過程中的糖酵解、三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化等步驟都需要酶的參與。

4.酶的應用

（1）同學們，酶不僅在細胞內發(fā)揮著重要作用，還廣泛應用于工業(yè)、醫(yī)藥、食品等領域。

（2）我們來舉例說明一下。比如，酶可以用于生產洗滌劑、食品加工、制藥等。

三、課堂活動

1.實驗操作

（1）同學們，接下來，我們進行實驗操作，觀察酶促反應的速率變化。請大家注意實驗步驟，確保實驗結果的準確性。

（2）實驗結束后，我們分析實驗數據，總結酶降低活化能的原理。

2.課堂討論

（1）同學們，剛才我們通過實驗和觀察，了解了酶降低活化能的原理。現在，我們來討論一下酶在細胞能量供應和利用中的作用。

（2）請大家結合所學知識，談談自己對酶在細胞能量供應和利用中的作用的看法。

四、課堂小結

1.回顧今天所學內容

（1）同學們，今天我們學習了酶的發(fā)現與特性、酶如何降低化學反應活化能、酶在細胞能量供應和利用中的作用以及酶的應用。

（2）請同學們回顧一下今天所學內容，確保自己對這些知識有深入的理解。

2.提出思考題

（1）同學們，酶在細胞能量供應和利用中發(fā)揮著重要作用，那么，除了酶，還有哪些因素會影響細胞能量轉換的效率呢？

（2）請大家課后思考，并在下節(jié)課分享自己的見解。

五、作業(yè)布置

1.完成課后習題

（1）同學們，為了鞏固今天所學知識，請完成課后習題，加深對酶的理解。

（2）課后習題包括選擇題、填空題和簡答題，請大家認真完成。

2.查閱資料

（1）同學們，為了拓寬知識面，請查閱有關酶在生物體內作用的資料，了解酶在生物體中的具體應用。

（2）請大家在下節(jié)課分享自己的學習成果。

六、課堂延伸

1.組織學生進行小組討論，探討酶在生物體內作用的實際應用。

2.安排學生進行課外實驗，觀察酶在生物體內作用的實驗現象。

3.邀請相關領域的專家進行講座，讓學生了解酶在生物科學、醫(yī)藥、食品等領域的應用前景。教學資源拓展1.拓展資源：

-酶的發(fā)現歷史：介紹歷史上著名的酶研究案例，如木瓜蛋白酶的發(fā)現，以及科學家們對酶本質的研究過程。

-酶的催化機制：探討酶如何通過降低反應的活化能來加速化學反應，包括酶與底物的結合、中間體的形成等過程。

-酶的動力學研究：介紹酶動力學的基本概念，如米氏方程、酶的活性測定等，以及如何通過動力學實驗來研究酶的特性。

-酶的變構效應：講解酶的變構酶作用，即酶的活性中心以外的部分如何影響酶的活性。

-酶在生物體內的作用：分析酶在細胞代謝、信號傳導、生物合成等過程中的具體作用。

2.拓展建議：

-鼓勵學生閱讀相關的科普書籍或科學雜志，如《科學美國人》、《自然》等，以了解酶研究的最新進展。

-建議學生觀看關于酶的科普視頻，如TED演講、科學教育頻道等，通過直觀的方式加深對酶的理解。

-推薦學生參與學校或社區(qū)的科學講座，邀請生物化學領域的專家來校進行講座，讓學生與專業(yè)人士直接交流。

-組織學生參觀科研機構或大學實驗室，實地了解酶研究的實驗環(huán)境和方法。

-設計實驗項目，讓學生親自動手進行酶活性實驗，通過實際操作來掌握酶的特性。

-引導學生進行小組研究，針對酶在特定生物過程中的作用進行深入探討，如酶在光合作用、細胞呼吸中的作用。

-鼓勵學生利用網絡資源，如在線課程、學術論文數據庫等，自主查找和學習酶的相關知識。

-建議學生參與科學競賽，如生物奧林匹克競賽，通過競賽來提升對酶學的理解和應用能力。

-組織學生撰寫科學小論文，總結酶學研究的成果，培養(yǎng)他們的科學寫作和表達能力。教學評價1.課堂評價：

-提問：在課堂教學中，我將通過提問來檢驗學生對酶的概念、特性以及作用的理解程度。我會設計一系列循序漸進的問題，從基礎到深入，以了解學生對知識的掌握情況。

-觀察：我會觀察學生在課堂上的參與度，包括他們的眼神交流、表情變化和互動情況，以此來評估他們的學習興趣和參與程度。

-小組討論：通過小組討論的形式，我可以觀察學生之間的合作能力和溝通技巧，以及他們如何應用所學知識解決問題。

-實驗操作：在實驗環(huán)節(jié)，我會觀察學生的實驗技能和實驗報告的撰寫能力，確保他們能夠正確操作并理解實驗結果。

2.作業(yè)評價：

-課后習題：我會對學生的課后習題進行詳細的批改，包括選擇題、填空題和簡答題，以評估他們對基本概念的理解和應用能力。

-實驗報告：對于實驗作業(yè)，我會檢查學生是否能夠準確記錄實驗數據，分析實驗結果，并撰寫清晰、邏輯嚴密的實驗報告。

-小論文：對于撰寫的小論文，我會評估學生的研究能力、分析能力和寫作技巧，確保他們能夠將理論知識與實際應用相結合。

-反饋與鼓勵：在評價過程中，我會及時給予學生反饋，指出他們的優(yōu)點和需要改進的地方，同時鼓勵他們繼續(xù)努力，激發(fā)他們的學習動力。

3.形成性評價：

-定期測試：我會定期進行小測驗或單元測試，以評估學生對整個章節(jié)知識的掌握情況，并及時調整教學策略。

-學生自評與互評：鼓勵學生進行自我評價和同伴評價，讓他們反思自己的學習過程，學會從不同角度看待問題。

4.總結性評價：

-期末考試：通過期末考試，我可以全面評估學生對酶學知識的掌握程度，包括理論知識和實驗技能。

-學習檔案：建立學生的學習檔案，記錄他們的學習過程和成果，包括作業(yè)、實驗報告、測試成績等，作為總結性評價的依據。課后作業(yè)1.實驗報告撰寫：

請根據本節(jié)課的實驗內容，撰寫一份實驗報告。實驗內容為：觀察不同酶對淀粉水解反應的影響。要求：

-實驗目的：說明實驗的目的和預期結果。

-實驗原理：解釋淀粉水解反應的原理以及酶在其中的作用。

-實驗步驟：詳細描述實驗的各個步驟。

-實驗結果：記錄實驗過程中觀察到的現象和數據。

-結果分析：分析實驗結果，解釋實驗現象，并討論實驗結果的意義。

2.酶的特性分析：

閱讀課本相關內容，分析以下酶的特性，并舉例說明：

-高效性：酶如何提高化學反應的速率？

-專一性：酶如何具有專一性？舉例說明。

-溫和性：酶在什么條件下保持活性？舉例說明。

3.酶的應用討論：

討論以下酶在生活中的應用，并簡要說明其作用原理：

-酶在食品加工中的應用：如釀酒、面包制作等。

-酶在醫(yī)藥領域的應用：如藥物合成、疾病診斷等。

4.酶與能量轉換的關系：

結合課本內容，解釋酶在細胞能量轉換中的作用，并舉例說明：

-酶在細胞呼吸中的作用：如糖酵解、三羧酸循環(huán)、氧化磷酸化等。

-酶在光合作用中的作用：如光反應、暗反應等。

5.酶的變構效應分析：

分析以下酶的變構效應，并舉例說明：

-變構酶的概念：解釋變構酶的定義和作用。

-變構效應的原理：解釋變構效應的原理，如酶的活性中心以外的部分如何影響酶的活性。

-變構效應的實例：舉例說明變構效應在實際生物體內的應用。

答案：

1.實驗報告撰寫：

-實驗目的：觀察不同酶對淀粉水解反應的影響，了解酶的催化作用。

-實驗原理：淀粉在酶的作用下水解生成葡萄糖，酶降低反應的活化能，提高反應速率。

-實驗步驟：取一定量的淀粉溶液，分別加入不同酶制劑，觀察反應現象，記錄數據。

-實驗結果：不同酶對淀粉水解反應的影響不同，某些酶催化效果明顯。

-結果分析：酶通過降低反應的活化能，提高反應速率，具有催化作用。

2.酶的特性分析：

-高效性：酶通過降低反應的活化能，提高反應速率，具有高效性。例如，唾液淀粉酶在消化過程中催化淀粉水解，提高反應速率。

-專一性：酶對特定的底物具有催化作用，具有專一性。例如，胃蛋白酶只能催化蛋白質水解，對其他物質無作用。

-溫和性：酶在溫和的條件下保持活性，具有溫和性。例如，人體內的酶在體溫下仍能保持活性。

3.酶的應用討論：

-酶在食品加工中的應用：釀酒過程中，酵母菌將葡萄糖轉化為酒精和二氧化碳；面包制作過程中，酵母菌產生二氧化碳，使面包膨脹。

-酶在醫(yī)藥領域的應用：藥物合成過程中，酶催化反應，提高合成效率；疾病診斷過程中，酶檢測病原體或生物標志物，輔助診斷。

4.酶與能量轉換的關系：

-酶在細胞呼吸中的