5.1降低化学反应活化能的酶教案-福建省南平市顺昌县第一中学【新教材】高一生物人教版（2019）必修1

第五章　细胞的能量供应和利用

第1节　降低化学反应活化能的酶

(一)教学目标

1.通过对酶催化作用具体实例的讨论，说明酶在细胞代谢中的作用及酶的本质和特性。

2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断地探索和争论中前进的伟大的科学家也会有认识上的局限性。

3.通过相关的实验和探究，尝试控制自变量、观察和检测因变量，设置对照组和重复组。

(二)教学重点和难点

1.教学重点

酶的作用、本质和特性。

2.教学难点

(1)酶能降低化学反应的活化能。

(2)探究实验中控制变量的科学方法。

(三)教学过程

第一课时  酶的作用和本质

引入：回顾初中“物质的消化和利用”知识，在“物理性消化和化学性消化”知识基础上，使“化学性消化”与化学反应建立知识联系。从本节标题“降低化学反应活化能的醇”引导学生回顾影响化学反应速率的因素，从温度、pH、压强、催化剂等角度分析影响人体细胞内化学反应速率的关键因素是催化剂。分析“斯巴兰扎尼实验”，金属小笼可以排除物理性消化对肉块的影响，从而得出肉块变小的原因是，鹰的胃液起到了消化的作用。胃液的成分很复杂，肉块变小真的是胃酸作用的结果吗?

一、酶在细胞代谢中的作用

1.细胞代谢

(1)场所：细胞中。

(2)实质：各种化学反应的总称。

(3)意义：细胞生命活动的基础。

2.酶在细胞代谢中的作用

(1)实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解

①实验原理：H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3＋和肝脏研磨液中的过氧化氢酶的作用下加速分解。

②实验过程和现象

实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，其催化效率更高。

(2)控制变量和设计对照实验

①控制变量

a.变量：实验过程中的变化因素。

b.自变量：实验过程中人为控制的对实验对象进行处理的因素。如上述实验中加热、加FeCl3溶液、加肝脏研磨液，是对H2O2溶液的不同处理，温度和催化剂都属于自变量。

c.因变量：因自变量改变而变化的变量。如上述实验中H2O2分解速率。

d.无关变量：除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，这些变量称为无关变量。如上述实验中反应物的浓度和反应时间等。

②设计对照实验

a.概念：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验。

b.对照实验一般要设置对照组(如1号试管)和实验组(如2、3、4号试管)，未作任何处理的对照组叫作空白对照。

组织学生讨论实验后提出的4个问题。结合教材图5-1，进行类比分析，让学生理解“降低活化能”的内涵。

3.酶的作用机理

(1)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。

(2)作用机理：酶能降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。

二、酶的本质