5.1酶的特性 探究温度和PH对酶活性的影响 教学设计-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学教学设计聚焦酶的特性及温度、pH对酶活性的影响，以加酶洗衣粉使用、高烧无胃口等生活情境导入，衔接“酶的作用和本质”前序知识，通过问题串引导学生巩固变量控制方法，为细胞代谢后续学习搭建支架。 以探究实践为核心，学生自主选择实验材料、设计步骤并小组互评，培养科学思维（变量控制、对照设计）；结合酶的蛋白质本质体现结构与功能观的生命观念，联系生活实例及高考题提升知识迁移能力，视频资源辅助实验理解，为教师提供可操作的实验教学方案与多元评价标准。

教学设计 课题 酶的特性 探究温度和PH对酶活性的影响 课型 新授课☑ 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□ 1.教学内容分析 《酶的特性》是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第五章第一节《降低化学反应活化能的酶》第2课时的内容，是在第1课时《酶的作用和本质》的基础上结合探究实验，通过巩固第一节的探究实验方案设计中变量的控制内容，进一步理解酶的特性，其中"影响酶活性的条件"的探究实验是本节课的教学重心。 细胞代谢是生命活动的基础，而细胞中的化学反应几乎都需要酶的催化，因此本节也为《细胞的能量供应和利用》这一章后面学习 ATP 的合成与分解，光合作用，细胞呼吸等重要内容奠定了坚实的基础。 "影响酶活性的条件"的探究实验，这一内容所包含的实验方案设计、实验操作过程及实验结果分析，既是前面所学的"酶的作用与本质"知识的延续，又是理解影响光合作用和呼吸作用因素的基础，同时还可以训练学生的探究技能，并学习控制变量和设计对照实验这一科学方法。因此，需要创造条件让学生亲自动手探究，把知识的传授过程优化成科学的探究过程。 此外，本节与日常生活息息相关，可引导学生尝试应用所学知识解决生产、生活中的实际问题（如加酶洗衣粉的使用条件等），关注生物科学技术与社会的关系。酶的特性又是与绝大多数酶的化学本质是蛋白质相关，这又可以体现结构与功能相适应的生命观念。 2.学习者分析 从学生的知识结构上看：学生通过学习第1课时"酶的作用和本质"，结合初中学习的人体内消化酶知识，学生已具备了以下与本节学习相关的知识和技能基础，即对照实验的设计与操作方法、自变量和无关变量的分析与控制方法。然而，对科学探究的一般程序"提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果，得出结论→表达和交流→进一步探究"还缺乏理论性的指导，有关影响酶条件的实验方案设计，特别是细节问题：如底物的选择、指示剂的运用等，对学生而言，要求较高，存在相当大的困难，为此我采取设置一系列问题串引导，结合学生讨论整合，在动手实验中探究这三个主要的教学设计思路来突破这一困难。 从学生年龄特征上看：高一学生的逻辑思维能力已经增强，具备了对事物的推理、判断和创造性思维能力，能够对影响酶活性的条件进行自主探索。由于对上节课的知识应用较多，所以在课前需要布置学生复习巩固好上节课内容，实验步骤较为复杂，需要学生结合学案提前预习。 3.学习目标确定 低阶目标： 1.阅读课本82页“探究.实践”相关内容说出酶活性的概念以及酶活性的表示方法。并根据背景知识思考影响酶活性的因素有哪些。 高阶目标： 2.能够根据实验目的选择实验材料，并能够说出选择材料的原因，不选择材料的原因，尝试书写设计实验的实验原理、实验步骤、预期结果及结论。 3.通过对本节课所学的实验进行小结梳理进而理解酶在细胞内的物质和能量转变中的地位和作用。 4.学习重点难点 1.实验材料的选择及其原因分析 2.实验步骤的书写及常规解题思路的小结 3.将实验常规思路迁移应用到不同的实验题目中 5.学习评价设计 准确写出本实验的各种变量 能说出如何控制变量 【小组合作】 能够说出不选择理由 能够说出不选择理由和选择理由 【先独立思考书写，再小组合作交流】 写出的实验步骤要素完整 2.语言通顺、逻辑性强 【小组合作探究】 1.写出不选择材料的一个理由 2.写出不选择材料的两个理由 3.写出不选择材料的三个理由 【独立完成实验步骤的书写】 实验要素要完整、语言尽量精练、思路要清晰 【小组合作】 思路清晰、具有可操作性 所归纳的实验常规思路能够应用到不同的实验设计 【完成标准】 6.学习活动设计 教师活动 学生活动 环节一：（根据课堂教与学的程序安排） 教师活动探究温度对酶活性的影响 （教学环节中呈现的学习情境、提出驱动性问题、学习任务类型等） 问题一：探究温度对酶活性的影响 情景一：（1）我们在使用加酶洗衣粉时，用哪种水（如凉水、温水、沸水）浸泡好呢？ （2）高烧时为什么人往往没有胃口、萎靡不振？ 学生活动 （学生在真实问题情境中开展学习活动，与教的环节对应） 活动一：分析并书写该实验的实验目的、实验性质、自变量、因变量和无关变量，尝试思考如何控制这些变量。 活动二：从课本上所给的实验材料中选择完成该实验的实验材料，并说出选择理由和不选择理由。 活动三：利用所选择的实验材料设计实验步骤，写出预期结果和结论。 活动意图说明：学生在真实问题情境中开展学习活动，与教的环节对应 环节二：问题二：探究PH对酶活性的影响 教师活动 情景二：（1）爷爷奶奶给孙子喂饭的时候常常说：“慢慢咬，咬碎再咽。”而奔波的年轻人常常是“狼吞虎咽”，同学们想想哪种吃法更健康？为什么？ 不同消化液的PH不一样。唾液的PH为6.2-7.4，胃液的PH为0.9-1.5，小肠的PH为7.6。唾液淀粉酶会随唾液流入胃，胃蛋白酶会随食糜进入小肠。思考：胃蛋白酶在小肠中还能发挥作用吗？为什么？ 问题三： 影响酶活性的因素 活动：结合本节课所学知识和自己的生活实践，或者查阅资料，写出影响酶活性的因素有哪些？影响酶促反应速率的因素有哪些？思考说说二者有什么关联？ 学生活动 活动一：独立思考该实验应该设计几组实验？同桌之间说说设计依据是什么？ 活动二：从课本上所给的实验材料中选择完成该实验的实验材料，并说出不选择材料的理由并条理书写。 活动三：利用所选择的实验材料设计实验步骤，写出预期结果和结论。小组竞答，对其他小组设计的实验步骤进行评价，最终选出最优方案。 活动四：学生从自变量、因变量、无关变量的操控和实验步骤的书写等方面对本节课的两个实验进行小结。最好梳理出常规实验思路。小组交流讨论，形成模式。 活动意图说明 通过问题引导学生分析并理解酶的特性，培养学生识图和思考的能力、培养学生阅读资料、提取信息的能力。 通过分析变量及他们之间的关系，进一步理解实验中对变量的处理，学会控制变量的科学方法。 小组合作探究、交流讨论，培养学生科学探究能力和阅读理解能力，提升学生合作学习的意识和能力。 培养学生的实验探究能力，引导学生关注社会关联性知识，培养学生的社会责任意识。 引导学生自主进行探究性实验，培养学生自主学习能力和思考能力，以小组形式进行思考讨论，增强学生的合作能力。 7.板书设计 8.作业与拓展学习设计 【随堂检测】 （5分钟） 1．实验过程中可以变化的因素称为变量，其中人为改变的变量称做自变量。(P79—控制变量)(　　) 2．过氧化氢酶促使过氧化氢分解，它为过氧化氢分解提供能量。(P80—正文)(　　) 3．萨姆纳从刀豆种子中提取了脲酶，证明了脲酶是蛋白质。(P81—资料分析)(　　) 4．四膜虫的rRNA前体具有催化活性，目前已有发现具有催化活性的DNA报道。(P82—拓展题2)(　　) 5．凡是酶都是由活细胞产生的，本质为有机物，其中大多数是蛋白质。(P83—正文)(　　) 6．无机催化剂催化的化学反应范围比较广，例如，酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解。(P83—学科交叉)(　　) 7．目前已发现的酶有4000多种，它们分别催化不同的反应。(P83—相关信息)(　　) 8．动物体内的酶最适温度在35～40 ℃之间，最适pH大多在6.5～8.0之间。(P85—小字)(　　) 9．酶制剂适于在低温(0～4 ℃)下保存的原因是0 ℃左右低温会使酶的活性降低，但空间结构稳定，在适宜条件下可以恢复其活性。(P85—小字)(　　) 10．溶菌酶可以溶解植物细胞的细胞壁，具有抗菌消炎作用；加酶洗衣粉中的酶基本直接来自生物体。(P87—科学、技术、社会)(　　) 迁移运用： （15分钟） 1.用本节课所学知识解释课本85页“科学.技术.社会”中的生活现象 2.链接高考 [考题体验3]　(2019·江苏卷)为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具：玉米籽粒；斐林试剂，双缩脲试剂，碘液，缓冲液，淀粉，淀粉酶等；研钵，水浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。请回答下列问题： (1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入__________试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有________(填序号)。 ①试管　②滴管　③量筒　④酒精灯　⑤显微镜 (2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加________，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是_____________________________________。 (3)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验：在1～4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如图所示)，40 ℃温育30 min后，分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热，观察试管内颜色变化。请继续以下分析： ①设置试管1作为对照，其主要目的是________________ ___________________________________。 ②试管2中应加入的X是____________的提取液。 ③预测试管3中的颜色变化是________________。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期)，则最可能的原因是_________________________________________________。 3.变式训练 （10分钟） (2019·河南洛阳模拟)某同学为了研究植物细胞中过氧化氢酶的催化活性，利用新鲜的莴笋、菠菜和白菜叶片进行了如下实验： ①取5 g新鲜叶片剪碎放入研钵，加入少量石英砂进行快速充分研磨。 ②向研磨液中加入50 mL蒸馏水并搅拌，再用纱布过滤，得到酶提取液。 ③将提取液分别用pH为4～10的7种缓冲液稀释2倍，低温保存。 ④用注射器吸取5 mL 3%的过氧化氢，将注射器中的气体排出，然后吸入5 mL酶提取液，将针口处密封。 ⑤室温下记录实验数据。 实验结果如图所示： 请回答问题： (1)该实验的目的是__________________________，步骤①中加入少量石英砂的作用是___________________。 (2)步骤③中对酶提取液进行了稀释，是因为酶具有 ，稀释酶提取液可 ，方便记录实验数据。 9.特色学习资源分析、技术手段应用说明 视频资源加实验操作 10.教学反思与改进 运用生活实例“加酶洗衣粉”进行正课导入，能够激发学生的学习兴趣；正课讲授过程中，组织学生观看实验视频，便于学生更好理解实验；讲授过程中，组织学生进行小组讨论，并对讨论结果加以提问，便于督促学生参与到教学过程中，成为学习的主体。由学生自己设计实验方案，实施实验方案，培养学生的实验探究能力，引导学生关注社会关联性知识，培养学生的社会责任意识。但是由于时间问题和学生的实验操作能力较差，有的组没有完成实验操作未观察到实验现象。总体来说学生反应非常好，课堂氛围非常有激情。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $