《降低化学反应活化能的酶》教学设计
教学目标 知识目标
（1）说明酶在细胞代谢中的作用 （2）解释酶的催化机理 能力目标
（1）初步学会控制自变量，观察和检测因变量的变化 （2）学会设计对照实验，形成动手实践的能力 （3）尝试分析实验现象 情感态度与价值观目标
（1）认同酶在细胞代谢中的作用
（2）通过探究实验，形成科学的思维方法和研究精神。 教学重难点
1、教学重点：酶在细胞代谢中的作用，设计实验时需遵循的原则 2、教学难点：酶的催化机理、控制变量的科学方法 教学过程
一、上课前：学习评分表中的评分细则
今天这节课我们将进行分组实验，每个人手上都拿到了一张实验报告。实验报告开头就是这张评价表格，请每位同学认真阅读评分要求，实验过程中请按此要求认真操作，实验结束之后完成这张评价表和实验报告。 二、引入：
1、视频实验复习过氧化氢的知识 提问：双氧水（H2O2）有何作用？ 提问：双氧水（H2O2）如何分解？
（视频实验：二氧化锰催化过氧化氢分解。） （板书过氧化氢分解的化学方程式） 2、资料表明人体产生有害的过氧化氢
出示资料：人体细胞代谢也能产生过氧化氢，研究表明，过氧化氢对细胞有害，会造成细胞损伤甚至癌变。
提问：针对这个资料你想提出些什么问题呢？ 3、出示细胞代谢的定义。
解释：过氧化氢就是人体细胞代谢的一种有害产物。
设问：那么，细胞中是否含有某种物质能促进过氧化氢分解呢？像这样的生物学问题，我们必须通过（实验）来解决。用什么实验材料合适呢？在这里，我选择了单细胞的真核生物酵母菌。 4、视频实验引出酶
（视频实验：酵母菌细胞分解过氧化氢） 提问：通过这个实验，我们可以得出什么结论？ 补充：后来的研究表明：这种物质就是过氧化氢酶。
引出课题：今天，就让我们一起来探索酶在细胞代谢中的作用。 （板书：课题）
三、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
供选试剂用具：体积分数为3%的过氧化氢溶液；质量分数为20%的肝脏研磨液；（新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶）无机催化剂：质量分数3.5%的FeCl3溶液；水浴锅、卫生香、火柴、量筒、试管等。 1、设计实验，填写实验记录表
安排任务：同样的，让我们通过实验——比较过氧化氢在不同条件下的分解来研究这个问题。下面请四人一组，根据供选试剂用具讨论以下两个问题： （1）、该实验可设置哪几个不同的条件？ （2）、通过什么实验现象观察反应速率？
请小组派代表回答问题，其他小组补充，若仍不完整，则教师引导：刚才我们用酵母菌做实验的时候需要几支试管呢？初中化学课上我们是如何检验氧气的呢？（补充：若要让带火星的卫生香复燃通常需要一点时间收集一定量的氧气。） 根据学生的回答填写课件上实验记录表格
提问：每支试管还需添加什么试剂，剂量如何控制？ 补充：过氧化氢溶液建议滴加2mL。
提示：氯化铁溶液和肝脏研磨液的剂量如何控制呢？ 补充：建议滴加2滴。
提问：针对这个表格还有什么补充的吗？ 针对可能性1，予以肯定，请学生补充完整； 针对可能性2，则将此问题留到控制变量时再分析。 2、进行实验
下面请大家带着这个问题：酶在该实验中起了什么作用？进行实验，四人一组，分工合作，记录下每支试管的实验现象。完成之后请举手示意。
（板书：一、酶的作用） 巡视实验并适当指导
记录实验现象：有请一个小组作为代表来说一说你们的实验现象。 追问：其他小组有没有补充？
（板书：学生回答的四支试管的实验现象。不正确的实验现象也可记录在旁，用于分析。） 3、分析实验
提问：酶在该实验中起了什么作用？
追问：你是通过哪几支试管比较得出这个结论的？ （板书：1.催化作用）
针对这个实验，让我继续来看到几个思考题： （1）、哪些条件能提高该反应的速率？
（2）、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？
（3）、3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？ 4、实验结论
总结实验结论：研究表明：细胞中每分钟能进行几百万次的化学反应。它们的顺利进行都离不开酶。你对于酶的作用形成了哪些认识，请记录下结论。 （板书：2.保证化学反应在体内（常温常压条件下）高效率地进行。） 5、实验反思（控制变量）
提问：本实验操作过程中应注意些什么？
实际上，大家在讨论的就是生物实验中一个非常重要的问题——对于变量的控制。 任务：请阅读课本“控制变量”的有关内容，区分 （1）、对照组、实验组
（2）、变量、自变量、因变量、无关变量
提问：本实验的对照组和实验组分别是几号试管呢？ （板书：对照原则）
提问：哪些是实验过程中可以变化的因素？也就是说哪些属于变量？ 提问：其中自变量和因变量分别是什么？剩下的都叫做？
与数学的联系：函数y=kx+b中，自变量、因变量、无关变量分别是什么？如何保证y只随x的改变而改变？
补充：k、b为常数也就是无关变量保持不变。对于生物实验而言也是一样，为了保证实验现象的出现完全是由于某个实验条件改变而引起的，我们必须保证所有的无
关变量保持一致，而只改变自变量。这就是实验设计的单一变量原则。 （板书：单一变量原则。）
提问：本实验中对于变量的控制，你觉得还有哪里不严密吗？ 补充：肝脏研磨液这个变量控制得好吗？
过度：再如，２滴肝脏研磨液中究竟有多少过氧化氢酶呢？跟２滴氯化铁中的铁离子比较是否数量相当呢？
出示：无机催化剂与生物催化剂相对含量比较表 设疑：酶为何如此高效？酶的催化机理是什么？ 四、酶的作用机理
在这个化学反应体系中，反应物分子的平均能量水平较低，称为常态；在反应的任何一瞬间反应物中都有一部分分子具有较高的能量，叫做活跃状态。 提问：哪种状态的分子越多，反应速度越快呢？ 怎样才能使更多的常态分子变为活跃状态呢？ 那么加热和加催化剂，哪个可能提高分子的能量呢？
（动画）解释：加热能提高分子能量，从常态转变为活跃状态。而分子从常态转变为活跃状态所需要的能量叫做“活化能”。
加催化剂不能使分子获得能量，它又是如何加快反应速率的呢？
补充：催化剂可以使常态分子更容易变为活跃状态，或者说催化剂可以？ 出示资料：在20℃测得的H2O2分解的活化能 提问：酶的催化效率为何明显高于无机催化剂？
解释：我们来看到这个形象的图解：酶显著降低了活化能，使得化学反应的发生更加容易。 五、总结
下面我们一起来回顾一下本节课的学习内容。 完成课后的小练习以及实验报告上的评分表。
人教版高一生物必修一教学设计：第五章第1节《降低化学反应活化能的酶》Word版含答案
