高一生物教案：《降低化學(xué)反應活化能的酶》優(yōu)秀教學(xué)設計(2)

教師活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng)

設計意圖

精心設問(wèn)，步步深入（5分鐘）

[新課導入] 已近中午了，大家的肚子一定餓了。為什么肚子會(huì )餓呢？食物是怎樣被消化的呢？

[問(wèn)題探討]圖示1783年，斯帕蘭扎尼“鷹與籠子”的實(shí)驗，探討相關(guān)問(wèn)題及實(shí)驗的巧妙之處。

[對比說(shuō)明]工業(yè)制氨的條件是什么？

細胞內是否具備這些條件？但是細胞內的化學(xué)反應依然高效有序的進(jìn)行，原因何在？

[提出課題]酶的作用和本質(zhì)

激發(fā)學(xué)生興趣，讓大腦快速進(jìn)入思考狀態(tài)。

[小組討論，得出結論]：

鳥(niǎo)類(lèi)的胃不僅有物理性消化，還有化學(xué)性消化。

回答：

高溫、高壓、催化劑

推測：

細胞內有生物催化劑。

為引入新課作鋪墊。

此實(shí)驗是開(kāi)創(chuàng )了酶研究先河。其問(wèn)題的提出，實(shí)驗方案，實(shí)驗設想，結論與推論等過(guò)程及創(chuàng )新思維的意識對學(xué)生有學(xué)習與借鑒的意義。

[新課]探究研討，引議釋疑（30分鐘）

一、酶在細胞代謝中的作用（20分鐘）

引導思考，設計實(shí)驗，驗證酶的高效性

[實(shí)驗原理及材料]我們知道過(guò)氧化氫可以在Fe3+催化下，分解成水和氧。新鮮的動(dòng)物肝臟研磨液含有過(guò)氧化氫酶。如果給你新鮮的動(dòng)物肝臟研磨液、過(guò)氧化氫溶液、氯化鐵溶液，以及必需的實(shí)驗用具，你能否設計實(shí)驗？

[提示1]酶的高效性是相對誰(shuí)而言？

[提示2]反應物怎么選擇呢？

[提示3] 因變量是什么？

[提示4] 觀(guān)察那些現象可以得出結論？

[提示5]實(shí)驗預期和結果討論。

提問(wèn)：為什么酶具有高效性？

[此實(shí)驗為特別補充內容]

設計實(shí)驗，驗證酶的專(zhuān)一性

[過(guò)渡]細胞代謝包括很多化學(xué)反應，不僅反應速度快，而且有條不紊地進(jìn)行，這說(shuō)明酶作為催化劑，不僅具有高效性，還具有專(zhuān)一性。

提示：怎樣理解專(zhuān)一性？

我們知道木瓜果汁含有木瓜蛋白酶，嫩肉粉中也含有蛋白酶制劑，如果給你木瓜榨汁，嫩肉粉，牛奶、豆漿、淀粉溶液、碘液、斐林試劑、雙縮脲試劑，請根椐需要選擇合適的試劑和的實(shí)驗用具，能否設計實(shí)驗驗證酶的專(zhuān)一性？

[小結]酶的高效性和專(zhuān)一性。

[學(xué)生實(shí)驗一]

[小組討論]

設計實(shí)驗方案

設計表格記錄實(shí)驗現象及結果

回答：無(wú)機催化劑

思考：是讓無(wú)機催化劑和酶各自催化一種呢？還是催化同一種物質(zhì)呢？

回答：過(guò)氧化氫分解速度

回答：

氣泡的多少及產(chǎn)生速度

點(diǎn)燃的衛生香復燃情況

結果：過(guò)氧化氫酶的催化效率比氯化鐵的催化效率高，說(shuō)明酶具有高效性。

回答：降低了活化能。

參考教材利用卡通式插圖，結合文字敘述，形象描述。

 [學(xué)生實(shí)驗二]

[小組討論]：應該體現在酶只能催化某種特定的反應，而對其它反應沒(méi)有催化作用。

[小組討論實(shí)驗方案]

選取何種酶？選取何反應物？如何設計對照？如何鑒定結果？預測結果？

理解關(guān)于變量、自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量、對照實(shí)驗

觀(guān)察實(shí)驗現象，感性認識過(guò)氧化氫酶的高效性。

培養語(yǔ)言表達能力，將感性知識上升到理性知識。

[實(shí)驗一]是用兩種不同的催化劑來(lái)催化同一種物質(zhì)[實(shí)驗二]是用同一種酶來(lái)催化兩種不同的物質(zhì)，讓學(xué)生了解設計實(shí)驗的思路是怎樣的？怎樣選材？怎樣設計對照？從而加強實(shí)驗技能的訓練。

教師特意設置二個(gè)小陷阱，①是讓學(xué)生自行選取擇蛋白質(zhì)的鑒定試劑，鞏固其使用方法。②材料豐富，根據實(shí)驗需要，懂得取舍，不可貪多。

二、酶的本質(zhì)（10分鐘）

 1．從人物的角度來(lái)看

2．從研究結果的角度來(lái)看

從觀(guān)察到到問(wèn)題，從問(wèn)題到猜測，從猜測到實(shí)驗，從不完善到完善，這是做科學(xué)的必然步驟，也是科學(xué)發(fā)展的必然規律。

[補充]

（1）如四膜蟲(chóng)的rRNA前體具有催化活性。（2）目前已有發(fā)現具催化活性的DNA的報道。

3．引導與激勵

結合酶本質(zhì)的探索歷程及薩姆特歷時(shí)9年獲得諾貝爾獎的過(guò)程，談?wù)勸R克思的話(huà)的理解。

[小結]酶的本質(zhì)

[資料閱讀，探索酶的本質(zhì)]

完成課本82頁(yè)基礎題一，體會(huì )幾位科學(xué)家的觀(guān)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系。

分析每位科學(xué)家的科學(xué)結論中可取之處與不足之處。

[小組討論發(fā)言]

在酶的發(fā)現歷程中，由胃的物理性消化→胃的化學(xué)性消化 →從胃液中提出了消化蛋白質(zhì)的物質(zhì)→脲酶結晶的提取→證實(shí)脲酶是一種蛋白質(zhì)→提取出多種酶的蛋白質(zhì)結晶→指出酶是具催化作用的蛋白質(zhì)→少數RNA也具有生物催化作用→進(jìn)一步完善了酶的概念。

[小組感言]

科學(xué)無(wú)坦途。

科學(xué)的苦與甜。

[小組總結]

酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，大多數的酶是蛋白質(zhì)，少數酶是RNA。

培養學(xué)生繼承、創(chuàng )新、實(shí)事求是和大膽實(shí)踐等科學(xué)精神和態(tài)度。

引導學(xué)生從兩種不同角度分析這一過(guò)程，實(shí)際上就是提高學(xué)生分析與推理能力的過(guò)程。

激勵性評價(jià)：科學(xué)知識都不是一承不變的，是一個(gè)不斷發(fā)展的過(guò)程，唯有上下求索，才能做到科研無(wú)止境。你也可以未來(lái)科學(xué)史上一顆閃亮的星星。

促進(jìn)學(xué)生積極改變學(xué)習方式，培養學(xué)生主動(dòng)建構知識。

[課后進(jìn)一步探究] （5分鐘）

請根據下列材料設計一個(gè)證明酶是蛋白質(zhì)的實(shí)驗：

實(shí)驗材料：5%的NaOH溶液、3%的CuSO4溶液、雞蛋、水、唾液、小燒杯、玻璃棒、試管滴管、鑷子、脫脂棉。

實(shí)驗原理：

實(shí)驗步驟： 

實(shí)驗結論：

理解酶的本質(zhì)

訓練實(shí)驗思維。