酶在細(xì)胞代謝中的作用

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. 《酶在細(xì)胞代謝中的作用》教學(xué)設(shè)計(jì) 淮安市南陳集中學(xué) 倪文勤 教學(xué)目標(biāo)： 知識(shí)目標(biāo)： 說明酶在代謝中的作用 能力目標(biāo)： 1， 學(xué)會(huì)基本的實(shí)驗(yàn)操作能力和實(shí)驗(yàn)分析能力 2， 學(xué)會(huì)分析、設(shè)置實(shí)驗(yàn)自變量；觀察和檢測因變量；控制無關(guān)變量以及對照設(shè)置方法等 3， 根據(jù)控制變量，學(xué)會(huì)簡單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 情感態(tài)度價(jià)值觀： 通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，尊重科學(xué)事實(shí)的思想。 教學(xué)重點(diǎn)： 學(xué)會(huì)基本的實(shí)驗(yàn)操作能力和實(shí)驗(yàn)分析能力 教學(xué)難點(diǎn)： 1，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并學(xué)會(huì)控制變量的科學(xué)方法 2，酶的作用機(jī)理 教學(xué)過程： 一、導(dǎo)入：（2分鐘） 設(shè)計(jì)意圖：從一個(gè)現(xiàn)象說起：生活中利用雙氧水消毒實(shí)例漫畫，從消毒時(shí)產(chǎn)生氣泡入手，提出過氧化氫分解的反應(yīng)式，分析提高反應(yīng)速率的條件，引出實(shí)驗(yàn)：比較過氧化氫在不同條件下的分解速率。聯(lián)系生活實(shí)際，直接進(jìn)入主題，自然過度。 具體過程： 【師】很高興今天能夠和大家一起來探討一節(jié)課，請看下面的漫畫。擦上了怎么辦？在用過氧化氫消毒的時(shí)候，我們能夠看到什么現(xiàn)象？ 【生】有氣泡冒出 【師】產(chǎn)生氣泡的原因是過氧化氫分解了，那么過氧化氫分解的反應(yīng)式是什么？ 【生】上黑板板書，2H2O2===2H2O +O2學(xué)生板書 【師】在生物上，寫的方程式?jīng)]有等號(hào)，換成箭頭，不需要寫氣體生成符號(hào)。教師邊說邊修改 【師】哪些條件能夠加速過氧化氫分解呢？ 【生】加熱、二氧化錳學(xué)生回答教師板書，加熱和fecl3 同時(shí)告知 【師】今天我們?yōu)榇蠹姨峁┑暮蚆no2一樣具有催化作用的Fecl3溶液。還有嗎？為什么過氧化氫在消毒時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣泡呢？ 【生】細(xì)胞加速其分解了 【師】對，人在細(xì)胞代謝過程中會(huì)產(chǎn)生對細(xì)胞有害的物質(zhì)，如過氧化氫就是其中之一，幸而細(xì)胞中含有一種物質(zhì)，能將過氧化氫及時(shí)分解，這種物質(zhì)就是過氧化氫酶。板書過氧化氫酶 二、引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)：（1分鐘） 設(shè)計(jì)意圖：通過讓學(xué)生提出問題——過氧化氫在不同條件下的分解速率，教師引導(dǎo)學(xué)生對問題做出假設(shè)，四個(gè)條件的反應(yīng)速率比較，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中更加的有目的觀察實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。 【師】看到這個(gè)板書，你能提出什么問題？ 【生】過氧化氫在不同條件下的分解速率如何通知展示ppt ？ 【師】本節(jié)課我們就通過實(shí)驗(yàn)來探討這個(gè)問題ppt展示實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^過氧化氫在不同條件下的分解 【師】請你為這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖鱾€(gè)假設(shè)： 【生】酶>氯化鐵>加熱板書分解速率序號(hào)1，2，3， 三、指導(dǎo)學(xué)生閱讀實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提出相關(guān)問題。（3-5分鐘） 設(shè)計(jì)意圖：書上已經(jīng)寫的很清楚的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉牧虾头椒?，教師無需過多講述。通過閱讀的形式讓學(xué)生理解，并通過劃動(dòng)詞的形式理解實(shí)驗(yàn)過程，為成功的完成實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ)。同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力。引導(dǎo)學(xué)生提問，完善實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作。 【師】請同學(xué)們閱讀課本P78-79頁的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，關(guān)注以下內(nèi)容：Ppt展示 并提出你的疑問： 1， 檢查實(shí)驗(yàn)材料用具是否齊全 2， 了解實(shí)驗(yàn)方法步驟，勾畫出方法步驟中的動(dòng)詞 【生】閱讀課本 （3分鐘后） 【師】同學(xué)們看了書上設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法步驟后，請?zhí)岢瞿愕囊蓡枴? 【生】學(xué)生可能提出的問題及解決方案 學(xué)生提出問題，班級(jí)討論解決，解決不了，老師輔助。 學(xué)生可能提出的問題 解決方案 如何進(jìn)行水浴加熱？ 演示水浴加熱 試管上沒有刻度該如何加過氧化氫溶液？ 提示用量筒 如何滴加氯化鐵和肝臟研磨液？ 演示 肝臟研磨液在這里是干什么的？ 含有過氧化氫酶 為什么沒有過氧化氫酶？ 肝臟研磨液含有過氧化氫酶 【師】在實(shí)驗(yàn)之前讓我們一起來關(guān)注下實(shí)驗(yàn)的安全注意事項(xiàng)：Ppt展示 學(xué)生閱讀實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng) 1， 過氧化氫溶液有一定的腐蝕作用，使用量筒量取過氧化氫溶液時(shí)請小心，切勿將過氧化氫濺在皮膚上或衣服上，一旦發(fā)生要馬上用大量清水沖洗。 2， 實(shí)驗(yàn)過程中，試管口不要對著自己或者同學(xué)，以免反應(yīng)太劇烈，氣泡沖出試管到臉上產(chǎn)生危險(xiǎn) 3， 用火柴點(diǎn)燃酒精燈和衛(wèi)生香后應(yīng)注意將火柴熄滅，以免燙傷或者燒壞衣物。衛(wèi)生香使用過后也應(yīng)將火熄滅。 4， 用完酒精燈，必須用燈帽蓋滅，不可用嘴去吹 5， 不能共用一個(gè)滴管吸取肝臟研磨液和氯化鐵溶液（專管專用），滴加時(shí)不要沾到試管壁上。 6， 向試管中插入帶火星的衛(wèi)生香時(shí)動(dòng)作要快，盡量往下，直到接近液面，但不要插到氣泡中或試管壁，以免使衛(wèi)生香潮濕而熄滅。 四、學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡視并作指導(dǎo)。（15分鐘） 設(shè)計(jì)意圖：給學(xué)生充分發(fā)揮的時(shí)間和空間，讓學(xué)生自己去動(dòng)手自己操作才能在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題。 【師】有沒有問題？請大家利用15分鐘時(shí)間，完成此實(shí)驗(yàn)，注意實(shí)驗(yàn)中的每個(gè)細(xì)節(jié)，及時(shí)記下你的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)和疑問。 為了提高實(shí)驗(yàn)效率，建議同學(xué)們可以先給燒杯中的水加熱。 五、匯報(bào)實(shí)驗(yàn)，提出疑問，班級(jí)交流討論，同時(shí)教師適時(shí)點(diǎn)撥，課堂自動(dòng)生成一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)。 【師】下面請一個(gè)小組同學(xué)上臺(tái)為我們匯報(bào)實(shí)驗(yàn)以及他們的在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)或疑惑之處。 【生】學(xué)生展示1，學(xué)生展示二 學(xué)生可能的新發(fā)現(xiàn)或疑惑以及解決預(yù)案 學(xué)生的發(fā)現(xiàn)和疑惑 解決預(yù)案 4號(hào)試管底部為什么會(huì)發(fā)熱 證明了該反應(yīng)為放熱反應(yīng) 4號(hào)試管一段時(shí)間之后沒有氣泡產(chǎn)生，而3號(hào)試管一直有氣泡產(chǎn)生 過氧化氫酶和氯化鐵為催化劑，只改變反應(yīng)的速率，不改變反應(yīng)本身 前后兩組4號(hào)試管的氣泡產(chǎn)生和燃燒情況不同 可能肝臟研磨液沒有滴到試管壁上了，導(dǎo)致過氧化氫溶液中的酶濃度不同 五、自動(dòng)生成實(shí)驗(yàn)，升華課堂（5+5分鐘） 設(shè)計(jì)意圖：通過學(xué)生提出的問題和疑惑，選擇有價(jià)值的內(nèi)容生成實(shí)驗(yàn)。培養(yǎng)學(xué)生自己設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)的能力。通過學(xué)生展示的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師點(diǎn)撥自動(dòng)生成對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，控制變量的原則。 【師】通過同學(xué)們的疑惑我們發(fā)現(xiàn)，肝臟研磨液的量對過氧化氫的分解的速率也是有影響的，如何用實(shí)驗(yàn)證明之，請小組討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。 （5分鐘） 【生】學(xué)生展示設(shè)計(jì)方案 【師】為了能夠更加說明問題，他們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是不是應(yīng)該添加什么？（對照實(shí)驗(yàn)） 請問滴加不同滴數(shù)的肝臟研磨液為了干什么？（科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，認(rèn)為改變的變量稱為自變量） 隨著自變量的不同，什么發(fā)生了改變（過氧化氫的分解速率），科學(xué)實(shí)驗(yàn)中我們稱之為因變量） 為什么過氧化氫都是加入2mL呢？實(shí)驗(yàn)中還有哪些因素可以影響過氧化氫的反應(yīng)速率，你是如何控制的？ 溫度，加入的時(shí)間，觀察的時(shí)間。 科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，將對實(shí)驗(yàn)造成影響的可變因素稱之為無關(guān)變量，通常要控制無關(guān)變量相同且適宜。 【生】學(xué)生按照自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（3分鐘） 六、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，討論和交流：（5分鐘） 設(shè)計(jì)意圖：通過討論交流培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力，并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，為酶催化作用的機(jī)理過渡。 【師】我想同學(xué)們已經(jīng)對這個(gè)實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)的控制變量有了更深的了解了，下面我們一起來討論下面幾個(gè)問題： 展示討論內(nèi)容： 1、在細(xì)胞內(nèi)，能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？ 2、3號(hào)和4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么？ 3、3號(hào)與4號(hào)相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說明什么？ 4、你覺得在影響過氧化氫分解的四組實(shí)驗(yàn)中，哪組更為適合在人體內(nèi)提高過氧化氫的分解速率呢？ 5、為什么說酶對于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要？ 【生】學(xué)生分析討論的內(nèi)容 得出結(jié)論，酶的作用：使細(xì)胞代謝在溫和的條件下快速進(jìn)行板書 七、酶的作用機(jī)理：（5分鐘） 設(shè)計(jì)意圖：酶的作用機(jī)理是本節(jié)的難點(diǎn)內(nèi)容，由于概念十分的抽象學(xué)生不容易理解，可以用課本中的漫畫“走隧道需要的能量少”解釋活化能的概念，以及讓學(xué)生初步認(rèn)識(shí)酶的作用“降低化學(xué)反應(yīng)的活化能”。 再通過手勢游戲的形式鞏固學(xué)生對酶的作用機(jī)理的認(rèn)識(shí)和理解。將抽象的內(nèi)容具體化，有助于學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)對這一知識(shí)點(diǎn)的理解。 【師】酶催化作用的機(jī)理是什么？下面我們通過一個(gè)漫畫來認(rèn)識(shí)一下。 如果把駕車翻越高山比作化學(xué)反應(yīng)，加大油門就相當(dāng)于給分子加熱加壓。而山腳就為分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的常態(tài)，山頂則為容易發(fā)生化學(xué)的活躍狀態(tài)。那么山的高度就稱為活化能。而司機(jī)從山腳下找到一條隧道就相當(dāng)于酶的作用——降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。 【師】下面讓我們通過一個(gè)小游戲來體驗(yàn)酶的魅力： 伸出你的雙手,左手在下(常態(tài)),右手在上(活化狀態(tài)). 思考:1.兩手之間的距離相當(dāng)什么? 2.兩手相碰就能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),加熱加壓 相當(dāng)于抬高了左手,那么還有什么方法使兩手相碰? 3.右手下降的實(shí)質(zhì)是什么呢? 4.過氧化氫酶的催化效率比鐵離子更高，有作何解釋呢?課件展示 20℃測得的過氧化氫分解的活化能 29 44 75 活化能/kJmol-1 過氧化氫酶催化 FeCl3催化 沒有催化劑 條件 通過學(xué)生分析表格回答第4題。 師生共同活動(dòng)來得出結(jié)論，酶的作用機(jī)理：酶降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。板書 板書設(shè)計(jì)： 酶在細(xì)胞代謝中的作用 一、 比較過氧化氫在不同條件寫的分解 2H2O2 2H2O +O2 條件 加熱 Fecl3 過氧化氫酶 二、酶的作用：使細(xì)胞代謝在溫和的條件下快速進(jìn)行 三、酶的作用機(jī)理：酶降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 附; 實(shí)驗(yàn)中可能遇到的問題： 實(shí)驗(yàn)操作步驟： 1， 試管上的標(biāo)簽不能脫落 2， 用量筒量取過氧化氫溶液時(shí)，不需要一滴一滴的進(jìn)行，注意量筒上的觀察刻度的規(guī)范， 3， 量筒和試管傾斜45度倒液體 4， 依次將試管放到試管架上，注意標(biāo)簽朝外，有試管一側(cè)面向自己，便于觀察 5， 用試管夾夾試管放入90度左右的燒杯中，試管不能傾斜，不能貼壁，不能貼底（控制問題90度左右）為什么不用沸水 6， 兩只試管放在同一視野內(nèi)（燒杯內(nèi)外）比較觀察 7， 豎直滴管，滴入液體是不能滴到試管壁上 8， 盡可能控制每滴液體的大小 9， 3,4號(hào)試管應(yīng)放在試管架上同時(shí)觀察 10， 注意火柴的使用，用火安全，以及衛(wèi)生香的熄滅 11， 衛(wèi)生香檢測時(shí)，不能貼壁，不能觸及氣泡 實(shí)驗(yàn)觀察中可能遇到的問題： 12， 實(shí)驗(yàn)分析結(jié)束后再觀察3,4號(hào)試管內(nèi)的氣泡生成情況，能說明什么？ 13， 氣泡的產(chǎn)生強(qiáng)調(diào)多且快 14， 4號(hào)試管使衛(wèi)生香復(fù)燃時(shí)有少許的爆鳴聲 15， 實(shí)驗(yàn)提醒，在實(shí)驗(yàn)前提前給燒水 16， 在加熱后的2號(hào)試管中，加入肝臟研磨液時(shí)會(huì)有少量氣泡產(chǎn)生 17， 4號(hào)試管底部為什么發(fā)熱 .