酶在细胞代谢中的作用

《酶在细胞代谢中的作用》教学设计

淮安市南陈集中学倪文勤

教学目标：

知识目标：

说明酶在代谢中的作用

能力目标：

1，学会基本的实验操作能力和实验分析能力

2，学会分析、设置实验自变量；观察和检测因变量；控制无关变量以及对照设置方法等

3，根据控制变量，学会简单的实验设计

情感态度价值观：

通过实验培养科学严谨的作风，尊重科学事实的思想。

教学重点：

学会基本的实验操作能力和实验分析能力

教学难点：

1，设计实验并学会控制变量的科学方法

2，酶的作用机理

教学过程：

一、导入：（2分钟）

设计意图：从一个现象说起：生活中利用双氧水消毒实例漫画，从消毒时产生气泡入手，提出过氧化氢分解的反应式，分析提高反应速率的条件，引出实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解速率。联系生活实际，直接进入主题，自然过度。

具体过程：

【师】很高兴今天能够和大家一起来探讨一节课，请看下面的漫画。擦上了怎么办？在用过氧化氢消毒的时候，我们能够看到什么现象？

【生】有气泡冒出

【师】产生气泡的原因是过氧化氢分解了，那么过氧化氢分解的反应式是什么？【生】上黑板板书，2H2O2===2H2O +O2

【师】在生物上，写的方程式没有等号，换成箭头，不需要写气体生成符号。【师】哪些条件能够加速过氧化氢分解呢？

【生】加热、二氧化锰

【师】今天我们为大家提供的和Mno2一样具有催化作用的Fecl3溶液。还有吗？为什么过氧化氢在消毒时会产生气泡呢？

【生】细胞加速其分解了

【师】对，人在细胞代谢过程中会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢就是其中之一，幸而细胞中含有一种物质，能将过氧化氢及时分解，这种物质就是过氧化氢酶。

二、引导学生实验：（1分钟）

设计意图：通过让学生提出问题——过氧化氢在不同条件下的分解速率，教师引

导学生对问题做出假设，四个条件的反应速率比较，使学生在实验过程中更加的有目的观察实验的现象。

【师】看到这个板书，你能提出什么问题？

【生】过氧化氢在不同条件下的分解速率如何？

【师】本节课我们就通过实验来探讨这个问题

【师】请你为这个实验目的作个假设：

【生】酶>氯化铁>加热

三、指导学生阅读实验设计，提出相关问题。（3-5分钟）

设计意图：书上已经写的很清楚的实验目的、材料和方法，教师无需过多讲述。通过阅读的形式让学生理解，并通过划动词的形式理解实验过程，为成功的完成实验打好基础。同时也锻炼了学生的自我学习能力。引导学生提问，完善实验前的准备工作。

【师】请同学们阅读课本P78-79页的实验设计，关注以下内容：并提出你的疑问：

1，检查实验材料用具是否齐全

2，了解实验方法步骤，勾画出方法步骤中的动词

【生】阅读课本

（3分钟后）

【师】同学们看了书上设计的实验方法步骤后，请提出你的疑问。

【生】学生可能提出的问题及解决方案

【师】在实验之前让我们一起来关注下实验的安全注意事项：

学生阅读实验的注意事项

1，过氧化氢溶液有一定的腐蚀作用，使用量筒量取过氧化氢溶液时请小心，切勿将过氧化氢溅在皮肤上或衣服上，一旦发生要马上用大量清水冲洗。

2，实验过程中，试管口不要对着自己或者同学，以免反应太剧烈，气泡冲出试管到脸上产生危险

3，用火柴点燃酒精灯和卫生香后应注意将火柴熄灭，以免烫伤或者烧坏衣物。

卫生香使用过后也应将火熄灭。

4，用完酒精灯，必须用灯帽盖灭，不可用嘴去吹

5，不能共用一个滴管吸取肝脏研磨液和氯化铁溶液（专管专用），滴加时不要沾到试管壁上。

6，向试管中插入带火星的卫生香时动作要快，尽量往下，直到接近液面，但不要插到气泡中或试管壁，以免使卫生香潮湿而熄灭。

四、学生实验，教师巡视并作指导。（15分钟）

设计意图：给学生充分发挥的时间和空间，让学生自己去动手自己操作才能在实

验中发现问题，分析问题，解决问题。

【师】有没有问题？请大家利用15分钟时间，完成此实验，注意实验中的每个细节，及时记下你的实验现象以及实验中的发现和疑问。

为了提高实验效率，建议同学们可以先给烧杯中的水加热。

五、汇报实验，提出疑问，班级交流讨论，同时教师适时点拨，课堂自动生成一个新的实验。

【师】下面请一个小组同学上台为我们汇报实验以及他们的在实验过程中发现或疑惑之处。

【生】学生展示1，学生展示二

学生可能的新发现或疑惑以及解决预案

五、自动生成实验，升华课堂（5+5分钟）

设计意图：通过学生提出的问题和疑惑，选择有价值的内容生成实验。培养学生自己设计对照实验的能力。通过学生展示的设计实验方案，教师点拨自动生成对照实验设计中，控制变量的原则。

【师】通过同学们的疑惑我们发现，肝脏研磨液的量对过氧化氢的分解的速率也是有影响的，如何用实验证明之，请小组讨论并设计实验步骤。

（5分钟）

【生】学生展示设计方案

【师】为了能够更加说明问题，他们设计的实验是不是应该添加什么？（对照实验）

请问滴加不同滴数的肝脏研磨液为了干什么？（科学实验中，认为改变的变量称为自变量）

随着自变量的不同，什么发生了改变（过氧化氢的分解速率），科学实验中我们称之为因变量）

为什么过氧化氢都是加入2mL呢？实验中还有哪些因素可以影响过氧化氢的反应速率，你是如何控制的？

温度，加入的时间，观察的时间。

科学实验中，将对实验造成影响的可变因素称之为无关变量，通常要控制无关变量相同且适宜。

【生】学生按照自己设计的实验进行实验（3分钟）

六、得出实验结论，讨论和交流：（5分钟）

设计意图：通过讨论交流培养学生分析实验现象的能力，并得出实验结论，为酶催化作用的机理过渡。

【师】我想同学们已经对这个实验以及实验的控制变量有了更深的了解了，下面我们一起来讨论下面几个问题：

展示讨论内容：

1、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？

2、3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？

3、3号与4号相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？

4、你觉得在影响过氧化氢分解的四组实验中，哪组更为适合在人体内提高过氧化氢的分解速率呢？

5、为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？

【生】学生分析讨论的内容

得出结论，酶的作用：使细胞代谢在温和的条件下快速进行

七、酶的作用机理：（5分钟）

设计意图：酶的作用机理是本节的难点内容，由于概念十分的抽象学生不容易理解，可以用课本中的漫画“走隧道需要的能量少”解释活化能的概念，以及让学生初步认识酶的作用“降低化学反应的活化能”。

再通过手势游戏的形式巩固学生对酶的作用机理的认识和理解。将抽象的内容具体化，有助于学生在短时间内对这一知识点的理解。

【师】酶催化作用的机理是什么？下面我们通过一个漫画来认识一下。

如果把驾车翻越高山比作化学反应，加大油门就相当于给分子加热加压。而山脚就为分子进行化学反应的常态，山顶则为容易发生化学的活跃状态。那么山的高度就称为活化能。而司机从山脚下找到一条隧道就相当于酶的作用——降低化学反应的活化能。

【师】下面让我们通过一个小游戏来体验酶的魅力：

伸出你的双手,左手在下(常态),右手在上(活化状态).

思考:1.两手之间的距离相当什么?

2.两手相碰就能发生化学反应,加热加压相当于抬高了左手,那么还有什么方法使两手相碰?

3.右手下降的实质是什么呢?

4.过氧化氢酶的催化效率比铁离子更高，有作何解释呢?

通过学生分析表格回答第4题。

师生共同活动来得出结论，酶的作用机理：酶降低化学反应的活化能。29

44

75

活化能/kJ·mol-1过氧化氢酶催化

FeCl3催化

没有催化剂

条件

20℃测得的过氧化氢分解的活化能

板书设计：

酶在细胞代谢中的作用

一、 比较过氧化氢在不同条件写的分解

2H 2O 2 2H 2O +O 2

加热

Fecl 3

过氧化氢酶

二、酶的作用：使细胞代谢在温和的条件下快速进行

三、酶的作用机理：酶降低化学反应的活化能

条件

附;

实验中可能遇到的问题：

实验操作步骤：

1，试管上的标签不能脱落

2，用量筒量取过氧化氢溶液时，不需要一滴一滴的进行，注意量筒上的观察刻度的规范，

3，量筒和试管倾斜45度倒液体

4，依次将试管放到试管架上，注意标签朝外，有试管一侧面向自己，便于观察5，用试管夹夹试管放入90度左右的烧杯中，试管不能倾斜，不能贴壁，不能贴底（控制问题90度左右）为什么不用沸水

6，两只试管放在同一视野内（烧杯内外）比较观察

7，竖直滴管，滴入液体是不能滴到试管壁上

8，尽可能控制每滴液体的大小

9，3,4号试管应放在试管架上同时观察

10，注意火柴的使用，用火安全，以及卫生香的熄灭

11，卫生香检测时，不能贴壁，不能触及气泡

实验观察中可能遇到的问题：

12，实验分析结束后再观察3,4号试管内的气泡生成情况，能说明什么？13，气泡的产生强调多且快

14，4号试管使卫生香复燃时有少许的爆鸣声

15，实验提醒，在实验前提前给烧水

16，在加热后的2号试管中，加入肝脏研磨液时会有少量气泡产生

17，4号试管底部为什么发热