高一生物《酶的作用和本质》教案

2024-06-24

高一生物《酶的作用和本质》教案(精选4篇)

篇1:高一生物《酶的作用和本质》教案

高一生物《酶的作用和本质》教案

一、酶的作用和本质

一、教材分析

新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础,而新陈代谢的进行又离不开酶的催化作用,因此,了解酶的作用和本质,为理解细胞中复杂的生命活动的顺利进行奠定了基础。本节内容还与选修模块的相关内容有着内在联系。例如,选修模块中有关酶的应用等,都是以“酶与代谢”部分的相关内容为基础的。此外,学生通过有关酶的的探究性学习活动获得的技能,对进一步学习生物技术实践等知识起到保证作用。

二、教学目标

1. 知识目标

(1)、说明酶在细胞代谢中的作用、本质。

(2)、阐述细胞代谢的概念

2. 能力目标

(1)、通过自主学习,培养学生推理、比较、分析、归纳总结的能力。

(2)、通过有关的实验和探究,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。

(3)、在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中,提高运用语言表达的能力以及分享信息的能力。

3. 情感态度与价值观目标

(1)、通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的,。认同科学家不仅要继承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意见中的合理成分,还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神和态度。

(2)、通过小组间的讨论、合作与交流,培养学生的合作互助精神。

(3)、通过让学生了解酶的发现过程,使学生体会实验在生物学研究中的作用和地位;通过讨论酶在生产、生活中的应用,使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系。

三、教学重点和难点

1、教学重点:酶的作用、本质

2、教学难点:酶降低化学反应活化能的原理

四、学情分析

学生通过初三、高一阶段化学的学习,对于纯化学反应已比较熟悉,但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂──酶的认识有限。工业制氨的.化学反应是在高温高压并且催化剂作用下进行的,细胞内部却是常温常压的温和状态,而细胞代谢包括一系列的化学反应,这些化学反应的进行应该有生物催化剂──酶的参与,才能使其高效有序的进行,由此从学生熟悉的知识引入对酶相关知识的学习。

五、教学方法

1.实验法:比较过氧化氢在不同条件下的分解。

2.学案导学:见后面的学案。

3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习

六、课前准备

实验材料用具的准备、课件制作、学生预习有关内容

七、课时安排:1课时

八、教学过程

预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

教学内容 教师活动预设 学生活动预设 设计意图

导入新课

多媒体展示图片:多酶片、嫩肉粉、加酶洗衣粉、生物酶牙膏等,并请同学谈谈自己生活中接触过的酶还有哪些,谈谈对酶的了解。

篇2:高一生物《酶的作用和本质》教案

【课题】 第一节 新陈代谢与酶

【教学重点】新陈代谢的概念及其本质的概念、酶的特性、影响酶活性的因素、酶在生物新陈代谢中的作用

【教学难点】新陈代谢的概念及其本质的概念、酶在生物新陈代谢中的作用

【课时安排】1课时

【教学手段】板图、多媒体课件、实验

【教学过程】

1、引入新陈代谢的概念及本质

(1)学生在初中生物学课本、高中绪论课的学习或通过各种媒体的介绍,对新陈代谢已经有了一定的认识,首先,教师应了解学生对新陈代谢是如何理解的。为此教师可设计一些问题,引导学生以自身为例,剖析生命是如何维持的,以此引入本节的学习,如:

①人体的脑细胞是通过什么途径获得营养?脑细胞中产生的代谢废物又是通过什么途径排出体外的?

②进入脑细胞的营养物质是如何被利用的?

③学生如何理解同化作用、异化作用,物质代谢、能量代谢,它们之间有何关系?

④想一想,人体的身体有哪些系统参与了新陈代谢过程,各是如何参与的等等?

(2)学生一般只能从生物个体、器官或系统水平上,说明生物体与外界环境之间进行物质和能量的交换,在此基础上,教师应把讨论引向微观水平,即细胞和分子水平的代谢过程。如可以设问:

①你吃下的肉类蛋白质,通过什么途径转化成为你自身的蛋白质?

②你吃下的淀粉类食物,通过什么途径为你提供能量?等等

通过分析、讨论,使学生理解:细胞的结构和生命活动的维持,需要不断地合成与分解,不断地处于自我更新的状态,而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应,从而在细胞水平理解新陈代谢的本质,即“新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称”。

2、酶的概念、特性及其生理功能

在学生理解新陈代谢的本质后,可以利用学生已有的化学知识,分析出无机化学反应过程中所需的条件一般是很激烈的,再让学生分析出生物体细胞生存的条件是很温和的,可以提问,如:

(1)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、水溶液环境、pH接近中性的条件下,迅速高效的进行呢?

(2)在化学反应中有没有提高化学反应的方法呢?

这样可顺利地引出活细胞产生的生物催化剂,即酶。

3、酶的发现史

这部分的教学,教师可让学生自己阅读,也可发给学生相应的补充资料,尤其是某种酶的研究过程方面的资料,目的是让学生对酶的研究过程、方法有一个较为全面的了解,让学生切身体会到生物学的实验研究对生物学发现的重要作用。

学生阅读后,可提问:酶都是蛋白质吗?并做一定的说明。

酶是活细胞所产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质。酶是细胞中促进化学反应速度的催化剂。现已发现的酶约有3000种以上。它们分别存在于各种细胞中,催化细胞生长代谢过程中各种不同的化学反应,使生物化学反应在常温、常压、水溶液等温和的条件下就可顺利进行。

很多年来,人们一直认为所有的酶都是蛋白质。然而生物学家的实验证明:RNA也可以是高活性的酶。早在1982年,T.Ceeh发现原生动物四膜虫的26S rRNA前体在没有蛋白质的情况下进行内含子的自我拼接,最终形成L19RNA。当时因为只是了解它有这种自我催化的活性,没有把它与酶等同看待。

1983年Atman和Pace分别报导了在RNA前体加工过程起催化作用的酶是由20%蛋白质和80%RNA组成的。如果除去蛋白质部分,并提高镁离子的浓度,则留下的RNA具有与全酶相同的催化活性,这是说明RNA具有酶活性的第一例证。

“酶不都是蛋白质”,这一科学事实再一次有力地证明了实验在科学发展中所起到的举足轻重的作用,同时也让我们看到,科学是发展的,探索是无止境的,而真理是相对的,现在的科学事实可能在今后会被修正,甚至。

另外,酶、激素、维生素之间的区别值得一提,学生在以后的学习中容易把这些物质和它们的作用搞混。可就高中生物学水平做一简单比较:

酶 激素 维生素

从化学本质上看 蛋白质 蛋白质(如生长素、胰岛素等)、固醇类脂类物质(如性激素) 多种多样,一般为小分子有机物。 如维生素D是固醇类物质;维生素A是脂类物质(萜类);维生素C是抗坏血酸(葡萄糖的衍生物)等等。

从生理功能看 可提高生物体生物化学反应的速度,是一种生物催化剂。 激素又称“化学信使”,是特定细胞合成的,能使生物体发生一定反应的有机分子。它的作用力很强,很低的浓度就能引起很强的反应,但在细胞中不能积累,很快就会被破坏。 维生素常常与酶结合,是较复杂酶的组成成分之一。天然食物中含量极少,但这些极微小的量对人体的生长和健康是必需的,人体一般不能合成它们或合成量不足,必须从食物中摄取。

篇3:高一生物《酶的作用和本质》教案

人教版必修一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。学习“酶的作用和本质”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。

2. 学情分析

从知识角度分析:本节授课对象为高一的学生, 对细胞内的化学反应了解很少, 但对无机化学反应却接触较多, 无机催化剂比较熟悉, 对加快化学反应的速率的方法有一定的了解。从能力与思维角度分析:高中学生具备了一定的观察和认知能力;思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步形成, 但还很不完善;对新事物好奇, 思维活跃, 但缺乏合作探究经验。

3. 教学目标

3.1 知识目标说明酶在细胞代谢中的作用;说明酶具有高效催化作用的原因;说出酶的化学本质。3.2能力目标通过自主学习, 学生提高推理、比较、分析、归纳总结的能力;通过有关的实验和探究, 学会控制自变量。3.3情感目标通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料, 认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的, 认同科学家不仅要继承前人的科研成果, 还要具有质疑、创新的科学精神和态度;通过让学生了解酶的发现过程, 学生体会实验在生物学研究中的作用和地位。

4. 教学重点与难点

4.1 教学重点酶在细胞代谢中的作用;酶具有高效性的原因;学会控制实验变量;酶的本质。4.2教学难点酶催化作用的原理;实验中控制变量的科学实验方法。

5. 教学过程

5.1 导入新课教师提出问题:

请学生思考“现在的你和1分钟之前的你是否完全一样?”学生思考过后, 教师看学生对待这个问题是怎么看的, 接着教师给出正确答案, 自己和1分钟前的自己不一样, 想弄清楚原因, 那就需要本节课的知识来解释。

5.2 新课讲解为什么自己和1分钟前的自己不同了, 其原因在于物体的活细胞每时每刻都在进行各种化学反应, 始终处于自我更新的状态, 我们把细胞内所有化学反应统称为细胞代谢。教师补充, 细胞内1分钟进行了上百万次的化学反应。细胞为什么能在常温常压快速的进行化学反应?那么酶到底在细胞代谢中起什么作用呢?通过实验:“比较过氧化氢在不同条件下的分解”来说明。

教师:多媒体展示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的实验原理、目的、材料、方法步骤, 指导各个小组 (课前已分好) 阅读该实验的步骤方法 (教材79页) , 由各个小组内部自行填写。最后教师展示出结果, 进行点评。

教师:指导各个小组讨论如下问题: (1) 2号管现象与1号管不同, 说明了什么? (2) 3号和4号管并未加热, 也有大量气泡产生, 说明什么? (3) 4号比3号气泡更多, 说明什么?体现了酶的什么特点?教师进行巡视, 进行指导, 讨论结束后, 各小组进行讨论结果展示。教师点评, 总结正确答案, 并结合小组讨论结果, 在小组记分册上给各个小组记分。教师继续引导学生, 学生通过此实验来理解酶的作用以及酶作用的条件。教师继续追问酶的作用机理, 由于这里较为抽象, 且不好理解, 所以教师先让学生阅读教材相关部分, 由教师进行精讲。具体关于活化能的概念及酶的作用机理的教学, 采用的是动画方法, 让学生直观形象的理解活化能, 以及酶的作用机理—降低化学反应的活化能。教师指导学生阅读教材79页“控制变量”, 填写自变量、因变量、无关变量、对照实验、对照组、实验组的概念;

教师总结:对照实验需要遵循的三大原则:等量原则、单一变量原则、设置对照原则。

教师继续追问:了解了酶的作用及其原理, 那么酶的本质到底是什么呢?教师指导小组学生思考问题。 (1) 巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义和局限性? (2) 毕希纳是怎样结束这场争论的?他的结论是什么? (3) 萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质, 并因此获诺贝尔化学奖。你认为他成功的主要原因是什么?各小组成员先进行阐述, 最后由教师进行分析, 将情感目标进行升华。教师与学生共同得到酶的本质:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。

5.3 课堂练习

(1) 下列叙述中正确的是 ()

A.没有催化剂过氧化氢不会分解成水和氧气

B.在酶的作用下, 氧气的生成量大

C.Fe3+和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解

D.从最终结果看, 在有催化剂存在时, 过氧化氢分解反应会进行得更彻底

解析:此题考察催化剂的作用以及催化剂作用的特点, 通过此题学生可以很好地理解酶。

(2) 请设计一则加酶洗衣粉的商业广告, 广告时间为一分钟。设计广告时要注意用语的科学性和艺术性, 既反映产品的科技含量, 又有浓郁的生活气息, 还要符合广告法。

解析:此题具有开放性, 可以锻炼学生的综合能力, 符合新课程改革的要求。

5.4 课堂总结板书上写出本节课所学的知识要点, 进行总结。

6. 教学反思

篇4:“酶的作用和本质”的教学设计

关键词:酶的作用 对照实验 控制变量 教学设计 模拟动画

【分类号】G633.91

1 教材分析

“降低化学反应活化能的酶” 第1课时——酶的作用,主要探讨酶在细胞代谢中的作用。该内容以主动运输需要消耗能量以及初中学习的“消化”为基础。本节利于“细胞代谢”的学习,以及选修模块中有关酶的应用、微生物发酵、蛋白质提取和分离等知识的学习。

2 教学目标

2.1知识目标:说明酶在代谢中的作用。

2.2技能目标:进行有关的实验和探索,按所设计的实验方案和步骤,正确完成相关的实验操作。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。

2.3情感目标:①评价自己的实验结果,②参与交流,听取别人的正确意见,维护或修改自己的方案和意见。

3 过程与方法

通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,感悟酶作为催化剂其特点,及控制变量的方法。利用教材上形象、直观的图解和文字说明以及有趣的动画视频,让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。

从生活中的亲身经历入手,引出问题探讨──斯帕兰札尼研究鹰的消化进入学习情境,是有趣的,并能和学生已有经验──对消化酶的了解结合起来。利用学生对无机催化剂的知识基础切入,引入新课学习。本节课的实验需要设置实验组和对照组,利用直观的手段将实验的材料用具特别是实验组和对照组的设计分别向学生展示,以增加学生实验操作和讨论的效率,或者采取分组实验进行实验讨论,使学生体会什么是自变量、因变量、无关变量以及对照实验,再通过对实验中自变量改变训练学生在实验设计中如何控制变量。学生通过亲身感知酶的作用,顺理成章引入酶在化学反应中能够降低化学反应的活化能知识点。

3.1 引入 同学们,天气越来越冷了,尤其是临近中午,腹中空空,这种感觉更为强烈,你甚至还会感觉到头晕,乏力,此时,你最想干什么?引导学生联系自身体会以及生活中的亲身经历,激发学生求知的热情。展示食物的图片,同时提问:比如我们吃一碗米饭,米饭中的营养怎样才能变成自己的东西呢?初中的时候我们就知道消化,像牙齿的咀嚼,舌头的搅拌,胃肠道的蠕动都是物理性消化,此外还有没有其他种类的消化?为了弄清这个问题,科学家做了一个有趣的实验。播放视频动画展示斯帕兰札尼的实验。联系初中学过的有关消化的知识进入今天的主题。通过老师的讲解和观看视频,让学生了解实验过程并思考:①斯帕兰札尼为什么要将肉放在笼子里?②是什么物质使肉块发生了分解?③怎样才能证明你的推测?组织学生展开讨论。利用学生已有的知识去解答“问题探讨”,引导学生设计实验取鹰胃里的消化液与肉块混合,看肉块的分解情况。总结:肉块消失是因为蛋白质在消化液的作用下发生了分解,说明胃液中有酶。

3.2 细胞代谢 肉块的分解都是一些化学反应,细胞中时刻都要发生成千上万的化学反应,它们统称为细胞代谢。在细胞中,是谁让化学反应高效有序地进行呢?这就是酶。通过介绍细胞代谢的概念引出酶的重要性。

3.3 酶在细胞代谢中的作用——“比较过氧化氢在不同条件下的分解” 细胞代谢过程中也会产生很多有害的物质,如过氧化氢。细胞是怎样解决这个问题的呢?请大家阅读P78的实验,并完成投影上的表格。指导学生阅读,设计实验完成表格,分组完成实验。强调实验注意事项:①使用酒精灯要注意安全;②实验后的废液要妥善处理;③实验结束后对试验台进行处理。学生完成实验,教师从旁指导,师生共同分析总结,表格的设计,记录实验结果。

通过实验,回答问题:①2号试管发生了什么现象,说明了什么?②3号和4号试管未经加热,也有大量气泡产生。FeCl3和过氧化氢酶起了什么作用?③3、4号管中,哪个反应速度快?说明什么问题?④下面请大家再准备一支新的试管,按3号添加材料并把它放在90℃水浴中加热,你能看到什么现象呢?请把点燃的卫生香插入这支试管中,你又能看到什么?说明了什么?(新设置的加入Fecl3的试管经加热反应剧烈,加热可以使无机催化剂的效果更好,但是不适合细胞中常温常压的环境,只有酶可以满足要求。)⑤为什么说酶对于細胞内的化学反应至关重要?学生通过实验,了解酶的作用具有高效性。补充实验中的一些相关问题:①这个实验为什么要选用新鲜的肝脏?②为什么要将肝脏制成研磨液?③滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,可否共用一个吸管?为什么?

过氧化氢在不同条件下的分解速率不同。刚才进行的实验,有些因素是可以变化的,比如过氧化氢溶液的浓度可以变为5%,剂量可以为3ml,肝脏研磨液也可以换成生的土豆屑。像这样在实验过程中可以变化的因素称为变量。

3.4 控制变量 可以人为改变的称为自变量,实验中谁是自变量呢?因为自变量的改变而发生变化的称为因变量。谁又是因变量呢?如果我将3号试管中的H2O2变为5%,剂量变为3ml,会不会影响结果?这些除自变量以外,可能会影响结果的因素称为无关变量。

大家再想一想,我们为什么要设置1号试管?我们把1号试管作为这个试验的对照组,它体现的是无关变量对实验结果的影响。2,3,4号试管是实验组,如果1与2,3,4号产生差异是谁造成的?那设置1号试管可以排除谁对实验的干扰?设置对照组的目的就是排除无关变量对实验结果的干扰。像这样的实验,我们称之为对照实验。

3.5 活化能 通过实验我们知道,在常温下,酶的催化效率最高,加热也可以提高反应速率,它们的机理是一样的吗?下面让我们欣赏一段动画。

播放动画:障碍物代表的是活化能,小球跳不过去。加热以后小球能跳得更高,有一小部分小球能跳过去。Fe3+来了,把障碍物降低,有大约60%的小球可以完成任务。最后过氧化氢酶将障碍物降得更低,几乎所有的小球都跳过去了。难点通过动画形象的多媒体演示让学生在愉快中理解概念.

加热使分子获得能量,从常态变为容易发生反应的活跃状态,这部分能量就是活化能。而加入催化剂没有给反应加能量,为什么也可以使分子变为活跃状态呢?(因为它降低了反应所需要的活化能)这就好像跳高,如果把杆设置为1.8米,全班有多少人能跳过去?降为1.5米呢?降到1米呢?最后降到0.5米呢?全班都能跳过去了吧?降低活化能就等于降低了反应发生的门槛,让反应变得更容易了。

催化剂并不能改变化学反应,只是改变了反应的速率。酶通过降低反应活化能使细胞代谢在温和条件下快速进行,与无机催化剂相比酶具有高效性是因为酶可以将活化能降得更低。

4 教学反思

本节教学采用递进式问答的方法通过对初中知识的回顾引起学生的兴趣,引入本节的教学内容。所创设的各种问题的情境,基于学生原有的知识水平,引导学生产生向更高认知水平迈进,进一步促进学生自主学习,实现学生全面发展。在实验操作过程中,学生表现出浓厚的兴趣,开放式的课堂带给学生想象的空间和创意的思维。

在实验操作的过程中,由于学生在初中接触实验比较少,实际操作不规范,但基本上都能看到实验现象,也能够自己添加一些实验来进一步达到本实验的目的。让学生成为课堂教学的主体,并用图画和动画视频给予适当的引导,激发起学生浓厚的兴趣,是课堂气氛非常活跃和融洽。

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