高中生物必修一教案-4.1.1生命活动的能量“通货”——ATP6-苏教版

第 1 节 酶与酶促反应 一、教育教学理论指导 现代教学观主张：1.学科教学的最终目标是促进学生的全面和谐发展学科教 学的终极目标，不仅要使学生掌握一定的知识技能，而且要发展学生的智力和体 力，与此同时还要培养学生正确的世界观，形成健康的个性品质。2．从以“教 育者为中心”转向为“以学习者为中心”。 学生是认识活动的主体和学习的主 体，是具有主观能动性、充满活力的人。在教学中调动学生的积极性，学生知识 的掌握、能力的培养和思想品德的提高，都必须通过自身的主观努力才能达到。 作为教学主体的学生在教学活动中不是也不应该处于消极被动的地位，而应是积 极主动的。 新课程标准：教学是面向全体学生的，在教学过程中要关注每一个学生。首 先，是要求做到让全体学生共同参与，互助学习。其次是要求主动参与而不是被 动学习。第三是要明白生物是一门实验性很强的科学课程。所以一定要认真做实 验并通过对实验的设计、探究得出相应的结论。第四希望学生在阅读科学史的过 程中了解科学探究的方法和途经，培养学生的科学探究意识。 二、教学内容与教学方法 本节内容为苏教版第四章第 1 节本节内容包括酶在细胞代谢中的作用和酶 的本质两部分。酶在细胞代谢中的作用包含实验：比较过氧化氢在不同条件下的 分解和酶的作用机理。针对实验，采取学生分小组的形式开展实验，让学生主动 参与到课堂，从实践中去认识酶的作用，在实验过程中掌握做实验的原则为下节 课中探究实验：影响酶活性的条件做铺垫。通过一个小动画展示酶的作用机理， 学生容易直观的理解酶的在细胞代谢中的作用。学生阅读资料分析，分小组讨论、 总结出酶的本质。 三、学情分析 高一的学生好奇心和自主性较强，他们喜欢探索，自己动手实验，从而肯定 自己所学内容，这时让学生主动参与，能逐步培养学生收集和处理信息的能力、 交流与合作的能力。并且，学生在前面的教学中，做过的实验都是鉴定类：检测 生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布。学生第一 次涉及对照实验和控制变量，在讲解实验时要将几个变量的概念解释清楚，为下 节课中探究实验（影响酶活性的条件）做铺垫。 四、教学目标 （一）知识与能力目标 1.说明酶在细胞代谢中的作用和酶的本质。 2.概述酶的作用原理。 （二）过程与方法目标 1.尝试比较过氧化氢在不同条件下的分解效果，运用控制变量的科学方法。 （三）情感、态度与价值观目标 1.认同科学是在不断的探索和争论中前进的。 2.形成实事求是和严谨的科学态度。 五、教学重、难点 （一）教学重点 1.酶的作用和本质。 2.控制变量和对照实验的科学方法。 （二）教学难点 1.酶降低化学反应活化能的原理。 2.控制变量和对照实验的科学方法。 六、教学准备 1.实验准备：新鲜的质量分数为 20%的肝脏（猪肝）研磨液，新配置的体积 分数为 3%的过氧化氢溶液，质量分数为 3.5%的 FeCl3 溶液，量筒（10ml），试管， 滴管，试管架，火柴，木条，以上材料均准备 7 组学生的实验材料 2.《萤火虫》歌曲，降低化学反应活化能的酶的作用机制动画 七、教学过程 教学进程 教师活动 学生活动 活 动 目 标 及 说明 利 用 一 首 音乐（萤火 虫）导入新 课 同学们，刚才大家听到的 歌曲中提到了一种昆虫， 是什么呢？ 萤火虫腹部末端发出的 光亮把夜空装饰的非常 漂亮，它腹部发光的过程 中有能量的利用与转化， 能 量 都 是 怎 么 转 化 的 呢？我们一起来学习第 5 章细胞的能量供应和利 用。 学生回答萤火虫。 音 乐 可 以 缓 解 学 生 的 情 绪，以舒适的 状 态 开 始 学 习。萤火虫发 光 能 激 发 学 生 的 学 习 兴 趣，引入我们 的第五章，学 生知道第5 章 的学习内容。 引 导 学 生 进行实验： 比 较 过 氧 化 氢 在 不 同 条 件 下 的分解 萤火虫发光是通过化学 反应实现的，引出细胞代 谢的概念。 展示过氧化氢，介绍过氧 化氢的具有消毒杀菌的 作用，细胞代谢中会产生 过氧化氢，细胞通过什么 物质能让它快速分解，避 免对我们正常细胞造成 损伤。 介绍过氧化氢分解的原 理，提出问题：用什么来 判断过氧化氢分解的速 率？ 引导学生观察实验托盘 中的试剂，展示实验方法 步骤。 引导小组分工合作，1 名 记录员、一名发言人，2 名实验操作员。 根据教师的引导，观察 实验托盘中的物品，并 进行比较。 根据教师提出的要求进 行分工合作。 分析讨论，形成共识： 气泡的产生量和速率可 以作为过氧化氢分解速 率的评价指标。 通 过 实 验 引 出酶，锻炼学 生 的 动 手 能 力，激发学生 的学习动机， 变 被 动 为 主 动参与，提高 学 生 交 流 与 合作的能力。 观 察 托 盘 中 试 剂 的 过 程 中 进 行 安 全 教育，增强学 生 自 我 保 护 意识 分 组 实 施 实验 要求学生观察各试管中 气泡的产生情况及带火 星木条的燃烧情况。提出 问题：1.与 1 号试管相比， 2 号出现的现象可以说明 什么？ 2.3 号和 4 号试管未经加 热，也有大量气泡产生， 说明什么？ 3.3 号和 4 号试管相比， 哪支试管中的反应速率 快？说明什么？ 4.实验过程中添加试剂 时，有哪些相同点和不同 点？ 观察学生实验操作，参与 学生实验。 学生根据教师要求实施 实验，观察并记录实验 现象，根据实验现象回 答问题：1.加热可以促 进 过 氧 化 氢 分 解 。 2. FeCl3和肝脏研磨液中的 过氧化氢酶都能加快过 氧化氢分解的速率。3.4 号试管反应快得多，说 明过氧化氢酶比 Fe3+ 的 催化效率高得多。4.每 支试管中添加的过氧化 氢一样多，FeCl3 和肝脏 研磨液都是 2 滴。不同 点是反应条件不一样。 提 高 学 生 的 观察能力，在 动 手 实 验 的 过 程 中 能 够 和 同 学 合 作 交流，从实验 过 程 和 结 果 中 总 结 出 知 识点，培养学 生 收 集 和 处 理 信 息 的 能 力。 变 量 的 讲 解 引导学生对 1 号和 2 号试 管，3 号和 4 号试管对照， 结合实验中的第 4 个问 题，明确对照实验的一般 原则。 根据所做实验区别出自 变量、因变量和无关变 量。对照实验中的对照 组和实验组。 利 用 对 照 实 验 的 原 则 为 下 次 课 做 铺 垫，强化科学 思想方法。 酶 的 作 用 机理 过氧化氢要分解成水和 氧气，需要从常态转变为 活跃状态。引出活化能的 概念。 过氧化氢在不同条件下 的分解速率是不一样的， 不同条件对过氧化氢分 别 是 怎 么 发 挥 作 用 的 根据图片分析酶的作用 机理。根据教师提示， 观看降低化学反应活化 能 的 酶 的 作 用 机 制 动 画，总结出加热、无机 催化剂和酶加速反应的 原因和作用机理。加热： 使过氧化氢获得能量， FeCl3：降低化学反应所 观看视频，从 中 找 出 解 决 问题的原因。 锻 炼 学 生 的 观察能力、解 决 问 题 能 力 以 及 分 析 能 力。 呢？ 展示课本 80 页图 5-1，引 导学生分析酶的作用机 理 。 播放降低化学反应活化 能的酶的作用机制动画 需活化能，过氧化氢酶： 降低活化能的作用比无 机催化剂更显著。 酶 的 发 现 历程 酶使细胞代谢能够顺利 进行，它的作用是不可替 代的，那什么是酶，它是 怎样被发现的呢？ 探索酶的过程中经历了 很多的波折，我们一起来 看看科学家们的探索历 程。引导学生阅读课本 81 页的资料分析《关于酶本 质的探索》，记录各科学 家的发现都是什么？ 巴斯德在研究葡萄酒为 什么变酸的过程中发现 了酵母菌。但是酵母菌不 是葡萄酒变酸的原因，防 止学生产生歧义。 阅读资料分析，小组讨 论各科学家的贡献。巴 斯德以前，人们认为发 酵是纯化学反应，与生 命活动无关。 ①巴斯德：酿酒中的发 酵是由于酵母细胞的存 在，没有活细胞的参与， 糖类是不可能变成酒精 的。 ②李比希：引起发酵的 是酵母细胞中的某些物 质，但这些物质只有在 酵母细胞死亡并裂解后 才能发挥作用。 ③毕希纳：酵母细胞中 的某些物质能够在酵母 细胞破碎后继续起催化 作用，就像在活酵母细 胞中一样。 ④萨姆纳：酶是蛋白质 ⑤切赫和奥特曼：少数 RNA 也有生物催化功能 巴 斯 德 是 在 研 究 酒 发 酸 的 过 程 中 偶 然 发 现 酵 母 菌，但是酵母 菌 不 是 酒 变 酸的原因，避 免 学 生 产 生 歧义。 学 生 阅 读 资 料分析，从中 找 出 有 效 信 息，锻炼学生 获 取 信 息 和 交流的能力。 认 同 科 学 是 在 不 断 的 探 索 和 争 论 中 前进的。 酶的概念 引导学生根据所学给酶 下一个定义。 提出问题：酶的来源、作 用、本质分别是什么？ 学生总结：酶是活细胞 产生的具有催化作用的 有机物，其中绝大多数 酶 是 蛋 白 质 ， 少 数 是 RNA。 酶的来源：活细胞 酶的作用：催化作用 酶的本质：大多数为蛋 白质，少数为 RNA。 锻 炼 学 生 的 概 括 和 总 结 能力。 小结 今天我们都学到了什么 呢？ 既然我们知道大多数酶 是蛋白质，那大家利用第 2 章第 2 节我们所学的与 蛋白质有关的内容，结合 今天我们学说的对照实 验的原则，回去设计实 验，探究影响酶活性的条 件。 酶在细胞代谢中的作用 是催化作用，知道了对 照实验的原则，酶的来 源、作用和本质。 将 本 节 课 的 内 容 与 所 学 过 的 内 容 结 合，让学生设 计实验，可以 检 测 学 生 对 本 节 内 容 的 掌 握 和 理 解 情况，也可以 促 使 学 生 回 顾 所 学 过 的 内容。 八、教学评价 1.形成性评价：根据学生的实验操作、实验记录表及课堂表现进行评价。 2.总结性评价：课堂上依据课堂小结和课堂练习进行评价，课后依据学生设 计的探究实验进行综合评价。 九、设计特色： 生物学是一门以实验为基础的自然学科，实验在教学中占有十分重要的位置， 学生动手做实验可以加深对有关理论知识的掌握，也可以提高学生的观察能力、 分析能力和实践能力，除此也能激发学生学习的积极性，形成认真、严谨的科学 态度。实验过程中，学生观察实验现象，记录结果，分析结果，使学生的实验操 作能力及分析能力有所提升，与同学合作能锻炼学生的交流、沟通能力。学生体 验了科学实验的一般方法和步骤，为学生自己设计探究实验打下基础。 学习活化能的过程中，将平面的图片和不易理解的知识，用 Flash 展示，学 生能更加直观的了解，并且加深学生的印象。 阅读资料分析，学生能够主动的获取有效信息，并认同科学是在不断的探索 和争论中前进的。学生获取信息能力和总结能力得到锻炼。科学家们的故事也能 激发学生探索未知的欲望。 十、板书设计 第 5 章 细胞中能量的供应和利用 第 1 节 降低化学反应活化能的酶 酶在细胞代谢中的作用 细胞代谢 酶 概念 作用机理 发现历程 活细胞产生的具有催化作用的有机物， 大多数是蛋白质，少数是 RNA 来源 作用 本质 设计对照实 对照性原则 验的原则 单因子变量原则 等量原则