5.1 比较过氧化氢在不同条件下的分解教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

人教版高中生物必修1第5章第1节：比较过氧化氢在不同条件下的分解 尊敬的各位评委老师： 您们好，我说课的课题是《比较过氧化氢在不同条件下的分解》，我将从教材、学情分析、教学目标等以下八个方面进行说课。 一、教材分析 （一）教材的地位与作用 本实验选自人教版必修1第5章第1节的内容，通过实验探究让学生理解酶的催化作用；掌握对照实验的方法步骤，体会设计对照实验的原则，为后面的实验设计与分析打好基础。 (二)教材的重点和难点 重点：通过比较过氧化氢在不同条件下分解速率快慢的实验,让学生认识到酶的催化作用； 难点： （1）控制变量的科学方法； （2）分析实验现象得出实验结论。 二、学情分析 （1）本节授课对象为高一学生，学生对无机催化剂FeCl3及H2O2的分解有一定的了解，但对细胞中酶的相关知识了解较少； （2）对于对照实验设计遵循的原则、实验结果的观察与分析不熟悉； （3）学生思维活泼、求知欲强，具有一定的实验操作能力和分析问题的能力，但缺乏合作探究经历，创新意识不够。 通过本节实验课的学习与探究，学生将会对酶有一个全新的认识，并且能够掌握设计对照实验的原则，学生的科学观察和分析实验结果的技能将有所提升。 三、教学目标 科学探究：通过比较过氧化氢在不同条件下的分解快慢，了解过氧化氢酶的作用。 科学思维：初步学会设计、操作对照实验，能科学控制自变量，有效观察和分析因变量。 生命观念：通过分析实验，了解过氧化氢酶在生命活动中的重要作用和意义。 态度责任：通过科学实践，尝试解决日常生活中的生物催化问题，认同酶在细胞代谢中的重要作用。 四、教学方法 本节采用启发式教学法和实验探究教学法，以设问和疑问层层引导，启发学生积极思考，激发学生学习兴趣。实验操作过程能让学生熟悉实验设计，并能尝试进行实验改良设计，让学生从理论到实践来深化科学探究思维，培养学生的小组协作能力和科学探究能力。 五、实验过程 （一）情境引入实验 首先，教师展示一瓶家庭装医用双氧水，描述并提问：医用双氧水叫过氧化氢，是我们常用的外伤消毒用药品，要求怎样保存？ 学生思考答复，密封、避光、阴凉处放置。 过氧化氢分解的速率会受很多条件的影响，例如：温度，光照、催化剂。今天我们就通过实验操作，探究温度和催化剂对过氧化氢的分解的影响。 这样的导入方法可以从日常生活入手，引导学生思考，激发学生兴趣。 （二）强调实验原理 （1）H2O2→H2O + O2↑ （2）温度，氯化铁、过氧化氢酶等催化剂种类会影响过氧化氢的分解速率； （3）氧气产生的速率可以反映过氧化氢的分解速率。 给学生强调实验原理。学生明白了实验原理，也就明白了实验步骤为什么要这样设计，操作后会有什么预期现象。这样学生在实际操作中，目的更加明确，不容易出错。 （3） 教师强调实验的注意事项 （1）实验中应注意安全，如实验器材轻拿轻放，过氧化氢用滴管吸取、酒精灯的正确使用等。 （2）注意控制好自变量，无关变量需完全一致。 （3）注意观察因变量，合理分析实验现象。 （4）注意总结实验中遇到的问题，思考检测因变量的其他方法。 （四）实验器材 新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液、质量分数为3.5%的FeCl3溶液、体积分数为3%的过氧化氢溶液。 量筒、试管、烧杯、滴管、试管架、卫生香、酒精灯、三脚架、温度计、石棉网、试管夹等相关实验器材。 （五）学生实验 实验1 加热对过氧化氢分解的影响，请看学生实验视频。其次，请看学生对实验现象的分析。 编 号 3%H2O2溶液 室温条件 气泡产生量 1 2ml 室温  少 2 2ml 90℃水浴 较多 按图表要求操作，观察气泡产生情况，提出问题。 （1）这一现象说明什么？ 学生答复：加热能促进过氧化氢分解速度。 （2）在细胞，能通过加热来提高反应速率吗？ 学生答复：不能，高温会使蛋白质变性从而影响细胞代活动。 实验2 催化剂对过氧化氢分解的影响，请看学生实验视频。其次，请看学生对实验现象的分析。 编 号 3%H2O2溶液 3.5% FeCl3溶液 20%肝脏研磨液 气泡产量（或卫生香复燃情况） 3 2ml 2滴  多/火光明亮 4 2ml 2滴 很多/猛烈复燃，并有爆破声 按图表要求操作，观察气泡产生情况，提出问题。 （1）3号试管和4号试管未经加热，有大量气泡产生，这说明什么？ 学生答复：催化剂可以加快过氧化氢分解速率； （2）3号试管与4号试管相比，哪支试管的反应速率快，这说明什么？ 学生答复：4号试管加入了肝脏研磨液，肝脏研磨液含有过氧化氢酶，化学反应速率快，气泡产生快，说明过氧化氢分解更快，因而催化效率更高。 六、实验创新 （一）为什么要创新实验？学生在实验完成后，分组讨论，总结问题，请看学生的分析。 (1)酒精灯加热，温度不能精确控制，操作较为复杂。 (2)在加过氧化氢酶的试管中因为有大量泡沫产生，卫生香复燃情况不佳。 (3)实验没有对产生的气体进行收集，不能让学生直观的感受气体产生的多少。 （二）改进方式 学生对实验器材和对氧气的检测方法进行了改进，请看同学的讲解。 （1）实验器材的改进：酒精灯加热过氧化氢改为恒温水浴锅加热。这样操作更便捷而且能精确控温； （2）增设气球集气实验：分析气球的膨胀速率以及观察反应结束后气球的大小，可进一步探究酶的特性，而且实验现象更加直观。 （3）增设滤纸片上浮实验：将滤纸片放在过氧化氢中溶液中，加入不同的催化剂，观察滤纸片上浮的快慢，使实验现象更加直观。 （三）实验器材 新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液、质量分数为3.5%的FeCl3溶液、体积分数为3%的过氧化氢溶液。 量筒、烧杯、滴管、试管、恒温水浴锅、气球、滤纸等相关实验器材。 （四）实验设计与验证 实验操作1：用滤纸片检测过氧化氢分解速率的方法 滤纸是实验室常用的实验用具，用滤纸片作为验证氧气产生多少的工具，学生设计并讨论实验方案，并进行观察；请看学生的实验操作。 编 号 3%H2O2溶液 滤纸片 3.5% FeCl3溶液 20%肝脏研磨液 滤纸片上浮情况 1 20ml 10片 4滴   慢 2 20ml 10片   4滴 快 问：1号烧杯与2号烧杯相比，哪个烧杯中的滤纸片上浮快，这说明什么？ 学生答复：2号烧杯滤纸片上浮快，说明气泡释放的快，过氧化氢分解更快，因而催化效率更高。说明酶具有高效性。 实验操作2：用气球检测过氧化氢分解速率的方法 气球是学生经常玩的物品，学生用气球作为收集气体的工具，学生设计并讨论实验方案，并进行观察；请看学生的实验操作视频。 编 号 3%H2O2溶液 3.5% FeCl3溶液 20%肝脏研磨液 气球膨胀速率 0分钟气球大小 1分钟气球大小 3分钟气球大小 10分钟气球大小 1 4ml 4滴 慢 一样大 大 大 一样大 2 4ml 4滴 快 一样大 小 小 一样大 问1：1号试管与2号试管相比，哪个试管上的气球膨胀速率快，这说明什么？ 学生答复：2号试管气球膨胀速率快，说明气泡释放的快，过氧化氢分解更快，因而催化效率更高，说明酶具有高效性。 问：为什么最后两个气球的大小一样大？ 学生答复：酶只改变到达反应终点的时间，并不能改变产物的量。 （四）总结 ，学生总结实验所得，由学生代表发言，请看学生总结。 （1）通过以上实验的操作，小组总结得出： 1）与无机催化剂相比，酶的催化效率更高，说明酶具有高效性。 2）酶只改变到达反应终点的时间，并不能改变产物的量 （2）关于对照实验的总结 1）有些条件是可以变化的，例如过氧化氢浓度、用量、温度、催化剂的种类等，我们将可以变化的因素称为变量。 2）其中有一些是人为改变的变量称为自变量，例如第一组实验中的温度，第二组中的催化剂种类。 3）随着自变量的变化而变化的变量称为因变量，实验中的因变量是过氧化氢分解的速率，具体用氧气释放速率来表示,为了更进一步证明氧气释放的快慢。 七、课后延伸 （1）练习巩固：完成导学案实验报告内容，教师收集批阅。 （2）课后问题： 问题一：酶的作用原理是什么？使用过的酶还能再次使用吗？ 问题二：今天剩余的实验材料还能继续使用吗？如果能，该如何保存？如果不能，说出你的理由。 为后续深入探究酶的特性及作用条件做铺垫。 八、教学反思与评价 这节实验课增加了学生对实验操作的兴趣,加强了学生设计对照实验和实验操作的能力，让学生体验到了酶在催化细胞化学反应中的重要意义。 大多数学生都能按照预期完成实验操作，但少数学生还不能按照对照实验的操作控制好变量，实验现象和预期不一样,应该注意的事项没有注意到，例如，过氧化氢有腐蚀性，应该用滴管取，两个试管中的试剂用量是一样的等方面，学生的实验操作能力还需要进一步加强，单一变量等量对照的思维还要加强训练。 最后，通过本节课的学习，培养了学生严谨的做事态度，珍爱生命热爱生活的生活态度，树立将来为国家做出贡献的理想信念。 我的说课到此结束，谢谢各位评委老师的聆听。 学科网（北京）股份有限公司 $$