5.1降低化学反应活化能的酶教学设计-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

5.1降低化学反应活化能的酶 1.基本信息 1.1课标分析 概念2 细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖 2.2细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域 2.2.1 说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素（如pH和温度等）的影响 1.2教材分析 本节选自人教社2019年版高中生物学《必修1·分子与细胞》第五章第一节，本节内容在整章中起导入作用。细胞的生命活动与细胞能量供应和利用有关，这都离不开酶的催化，本课时主要内容有两个：一是通过实验，了解酶在细胞代谢中的作用；二是通过科学史料分析，归纳酶的本质。同时，在实验过程中培养学生科学探究能力，为下一课时“酶的特性”中实验设计分析做科学方法的训练。 1.3学情分析 知识基础：学生在初中阶段学习了“消化酶对食物的消化的作用”“利用过氧化氢分解制备氧气”等相关内容，对酶和催化剂有基本的认识，但不清楚酶的作用基质。 能力基础：学生有一定的实验设计和操作经验，但教材前几章涉及到的实验探究多为观测和验证类，学生对变量控制和对照实验等科学探究方法还没有深刻的认识。 2. 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； （2） 通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，归纳酶的本质，认同科学是在不断的探索和争论中前进的； （3） 通过设计实验和观察教师演示实验，尝试控制自变量、观察和检测因变量，设置对照组。 （4） 通过设计试验方案与动手探究，体会酶的高效性、专一性与作用条件较温和。 3.教学重难点 3.1教学重点 1. 酶的作用机理 2. 酶的本质 3. 酶的特性 3.2教学难点 1. 控制变量和设计对照实验的科学方法 2. 酶的作用机理 3. 酶的特性 4.教具与教学资源 教学用具：PPT、黑板、溶液、FeCl3溶液、肝脏研磨液、卫生香、烧杯、试管、加酶洗衣粉、密封袋等 教学资源： （1） 视频网站类： （2） 参考文献类： [1]张书玉.指向深度学习的论证式教学研究——以“降低化学反应活化能的酶”为例[J].中学生物教学,2020(22):25-27. 5.教学方法 本节课以讲授-演示教学策略为主，辅之以探究式教学。 6.教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 1. 引入： 展示主动运输、胞吞、胞吐的动图，借助这些跨膜运输方式需消耗化学反应所释放的能量，引出细胞内还有许多生命活动需要消耗能量。而能量的释放、储存和利用，都必须通过化学反应来实现。 观看动图，听教师讲解。 借助前一章学习过的物质跨膜运输方式引出本节内容。 细胞代谢 1. 给出概念： 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 2. 细胞代谢产生废物： 提问1：细胞代谢是否只产生营养物质和能量？（否，还会产生代谢废物） 展示资料1：细胞代谢是细胞生命活动的基础，但细胞代谢中也会产生代谢废物，甚至会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢，会对人体造成DNA损伤、加速衰老进程等多重伤害。 提问2：为什么代谢产生的过氧化氢没有在人体内不断积累？（被某种物质分解了） 3. 细胞代谢离不开酶： 提问1：除了过氧化氢酶，结合我们已有的知识和经验，大家还能想到哪些酶？（蛋白酶、肽酶、唾液淀粉酶、纤维素酶） 展示以上几种酶的结构和图片。 简单讲解酶的命名方式，按照底物来命名。 提问2：酶在细胞代谢中究竟起着什么作用呢？ （下面我们就以过氧化氢的分解为例，探究酶的作用） 阅读资料，回答提问，听教师讲解 引导学生分析资料、回答提问，培养其提取信息能力与归纳能力。 酶在细胞代谢中的作用 1. 过氧化氢分解简介： 介绍初中化学学过的过氧化氢相关知识：过氧化氢在常温下可以缓慢分解释放出氧气，加热、加催化剂可以提高其分解速率。 2. 组织学生设计实验： 活动任务1：学生分小组，根据提供的实验材料用具，设计实验方案，比较过氧化氢在不同条件下的分解速率。 组织学生分享实验方案，教师记录、点评实验方案。 3. 教师演示实验： 利用提前准备好的实验材料，找2位同学协助进行演示实验： （1） 展示过氧化氢溶液在常温条件下的分解情况； （2） 展示过氧化氢溶液在加热状态下的分解情况； （3） 展示在过氧化氢溶液中加入等量FeCl3溶液、肝脏研磨液之后的分解情况； 请学生展示实验现象，并协助完成卫生香复燃实验。填写实验记录表格。 带领学生分析本实验中的自变量、因变量、无关变量。 由全班同学共同得出结论：加热、无机催化剂、过氧化氢酶都可以促进过氧化氢分解，其中酶的效果更显著。 提问：加热、FeCl3、过氧化氢酶都可以促进过氧化氢分解，其作用原理是什么呢？ 4. 加快反应速率的作用机理： 结合图像，讲解常态、活跃状态、活化能的概念。 播放视频，帮助学生理解加热、加FeCl3和过氧化氢酶的作用原理。 展示图像，请学生回答提问，检测学生是否理解了酶的作用机理。 5. 小结：酶的作用及机理。 6. 课堂练习。 听教师讲解，小组合作设计实验方案，评价试验方案，观看教师演示实验，体会酶催化化学反应的高效性。通过观看视频理解酶催化作用的机理。 通过设计试验方案、点评实验方案培养学生的科学探究能力，体会控制变量和设计对照试验的过程。通过课堂实验演示实验提升学生兴趣，感受到酶催化化学反应的高效性。 酶的本质 1. 阅读科学史资料： 活动任务2：组织学生阅读“思考·讨论”资料，回答课堂提问。 2. 小结： 酶的化学本质；关于酶的本质的探索历程带给我们的启示。 阅读教材，回答课堂提问，在此基础上尝试归纳出酶的化学本质。 以科学史资料分析为载体，通过不完全归纳法，引导学生认识酶的本质。认可科学是在探索中发展，在争论中前进的。 生活中的酶 1. 展示生活中的酶： 加酶洗衣粉、多酶片、加酶牙膏等。 2. 展示与酶相关的诺贝尔奖： 比纳希、萨姆纳等人都因为酶的研究获得诺贝尔奖，启发同学们如果感兴趣，之后可以从事酶相关的研究。 听教师讲解，感受酶与生活的联系，体会酶研究领域大有可为。 通过展示生活中的酶、与酶相关的诺奖，提升学生对于酶的学习和研究兴趣。 课堂总结 列出关键问题，请学生回答，梳理本节课重要内容。 回顾本节课所学内容，回答提问。 以回答问题的形式检测学生本节课的学习效果，师生共同梳理本节课要点。 课堂练习 第2、3课时（酶的特性） 课堂练习 组织学生完成课堂练习 完成课堂练习 回顾上节课所学 酶的特性——高效性、专一性 1. 回顾上一节课实验，引导学生总结酶的高效性 2. 展示加酶洗衣服图片，展示资料——对于不同的污渍，要选用不同种类的加酶洗衣粉。 3. 给出实验材料，引导学生设计试验方案以验证酶的专一性。 4. 播放实验操作视频。 5.布置神秘任务——探究加酶洗衣粉中酶的种类。 复习上一节课内容，总结酶的高效性。阅读资料，总结酶的专一性。设计实验方案验证酶的专一性。在周末利用加酶洗衣粉验证酶的专一性，探究雕牌加酶洗衣粉里加的是哪一种酶。 让学生动手、动脑，培养科学探究能力，在探究中学习酶的专一性。 课堂练习 酶的特性——作用条件较温和 1. 展示加酶洗衣粉图片与使用说明——要用60℃左右的温水，这说明了什么？结合蛋白质变形的相关知识，引导学生归纳出可能会影响酶活性的一些因素——pH、温度、重金属等。 2. 给出实验材料，引导学生设计实验方案以验证酶的作用条件较温和。 3. 播放实验视频 4.小结实验结论：酶发挥作用需要适宜的温度和pH条件。 阅读资料，总结酶的作用条件。设计实验方案验证酶的作用条件较温和。 让学生动脑，设计试验方案，培养其科学探究能力。 课堂总结 组织学生回答本节课关键问题： ①酶的作用是？ ②酶的作用机理是？ ③酶的化学本质是？ ④酶的特性是？ 回答本节课关键性问题。 总结本节课重点知识，梳理知识脉络。 课堂练习 作业布置 7.板书设计 主板书： 副板书： 第2、3课时： 酶的特性 1、 高效性 2、 专一性 3、 作用条件较温和 8.教学反思&实施建议 【如何更出彩】 关于斐林试剂能否检测温度对淀粉酶活性的影响的问题，有新的实验证据表明，是可以用的。（https://mp.weixin.qq.com/s/Z-v-ayDOcYZXmRF8b4mPlQ） 学科网（北京）股份有限公司 $