高三生物教案：《細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用》教學(xué)設(shè)計

　　一、教學(xué)目標(biāo)

　　知識方面：說明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性。

　　能力方面：進行有關(guān)的實驗和探究，學(xué)會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，以及設(shè)置對照組和重復(fù)實驗。

　　情感態(tài)度價值觀：通過閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料，認(rèn)同科學(xué)是在不斷地探索和爭論中前進的。

　　二、教學(xué)重點、難點及解決方法

　　1、教學(xué)重點：酶的作用、本質(zhì)和特性。

　　解決方法：

　�、爬�用學(xué)生對無機催化劑的知識基礎(chǔ)切入，引入酶的學(xué)習(xí)。

　�、仆ㄟ^實驗、資料分析得出酶的本質(zhì)和三大特性。

　　2、教學(xué)難點：

　�、琶附档突瘜W(xué)反應(yīng)活化能的原理。

　�、瓶刂谱兞康目茖W(xué)方法。

　　解決方法：

　�、磐ㄟ^比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗，感悟酶作為催化劑特點，及控制變量的方法。

　　⑵利用教材上形象，直觀的圖解和文學(xué)說明，讓學(xué)生明確催化劑可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。

　　三、課時安排：3課時

　　四、教學(xué)方法：直觀教學(xué)、講解、啟發(fā)、實驗法。

　　五、教具準(zhǔn)備：課件

　　六、學(xué)生活動

　　1、導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，找出需了解的知識點，細(xì)胞代謝的定義，酶的本質(zhì)，酶的特性等。

　　2、完成教材中的實驗。

　　七、教學(xué)程序

　　第1課時

　　[問題探討]介紹教材P78斯帕蘭扎尼的實驗，討論下列問題：

　�、胚@個實驗要解決什么問題？

　�、剖鞘裁次镔|(zhì)使肉塊消失了？

　　對細(xì)胞來說，能量的獲得和利用都必須通過化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞中每時每刻都進行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。細(xì)胞中代謝過程離不開降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶。

　　學(xué)生回憶：⑴化學(xué)反應(yīng)中無機催化劑的概念？⑵無機催化劑的作用、特點和條件是什么？

　　學(xué)生思考：細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境是一個常溫常壓下的狀態(tài)，在這種環(huán)境下化學(xué)反應(yīng)卻能高效有序地發(fā)生，應(yīng)該有適合的生物催化劑——酶。

　　一、酶在細(xì)胞代謝中的作用。

　　[實驗]比較過氧化氫在不同條件下的分解。

　　1、實驗原理：2H2O22H2O＋O2         2H2O22H2O＋O2

　　2、實驗步驟及現(xiàn)象

　　3、討論

　�、�——⑷見教材P79。

　�、蛇@個實驗為什么要選用新鮮的肝臟？為什么要將肝臟制成研磨液？

　�、实稳敫闻K研磨液和氯化鐵溶液時，可否共用一個吸管？為什么？

　　4、實驗結(jié)論

　　5、實驗過程的理論分析

　　⑴在做該實驗時讓學(xué)生感悟酶作為催化劑的突出特點——高效。

　　⑵控制變量：講解教材P79相關(guān)內(nèi)容，讓學(xué)生了解實驗設(shè)計的原則。

　�、沁M行實驗：

　　[活化能]分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。

　　用無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。如H2O2的分解，20℃無催化劑時需活化能75kJ/mol ；用鉑作催化劑時，只需活化能54kJ/mol；用H2O2酶時，活化能下降到29 kJ/mol以下。（結(jié)合教材P80圖講解）

　　正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進行。

　　二、總結(jié)

　　細(xì)胞代謝離不開酶的原因。

　　三、作業(yè)布置

　　預(yù)習(xí)下節(jié)課所講內(nèi)容。

　　四、板書設(shè)計

　　第5章  細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

　　第1節(jié)  降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

　　一、酶在細(xì)胞代謝中的作用

　　1、細(xì)胞代謝：細(xì)胞內(nèi)的全部化學(xué)反應(yīng)。

　　2、酶的作用：降低活化能更顯著、催化效率更高。

　　第2課時

　　[導(dǎo)言]酶到到底是什么物質(zhì)呢？19世紀(jì)以前，人們還不知道為何物。19世紀(jì)以后，隨著對釀酒中發(fā)酵過程的深入研究，才逐漸揭開了酶的“面紗”。

　　一、酶的本質(zhì)

　　[資料分析]教師設(shè)置下列問題，讓學(xué)生帶著問題去閱讀教材P81——82相關(guān)內(nèi)容。

　　1、巴斯德和李比希的觀點分別是什么？

　　2、巴斯德和李比希的觀點各有什么積極意義？各有什么局限性？

　　3、科學(xué)發(fā)展過程中出現(xiàn)爭論是正常的。試分析巴斯德和李比希之間出現(xiàn)爭論的原因是什么，這一爭論對后人進一步研究酶的本質(zhì)起到了什么作用？

　　4、巴斯德和李比希之間的爭論被哪位科學(xué)家的研究成果平息了？

　　5、簡述畢希納實驗的過程？

　　6、從畢希納的實驗可以得出什么結(jié)論？

　　7、要證明酵母細(xì)胞的提取液和活酵母細(xì)胞的作用一樣還需要對實驗如何改進？

　　8、薩姆納提取到了脲酶，他是如何證明它的化學(xué)成分的？

　　9、薩姆納歷時9年才證明脲酶是蛋白質(zhì)，并因此榮獲諾貝爾化學(xué)獎。你認(rèn)為他成功的主要原因是什么？

　　10、請給酶下一個較完整的定義？

　　11、結(jié)合酶本質(zhì)的探索歷程談?wù)勀銓︸R克思說的：“在科學(xué)上沒有平坦的大道，只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人，才有希望達(dá)到光輝的頂點”這句話的理解。

　　學(xué)生討論回答：

　　二、總結(jié)

　　酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。

　　三、作業(yè)布置

　　教材P82練習(xí)

　　四、板書設(shè)計

　　二、酶的本質(zhì)

　　1、酶本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)過程：

　　巴斯德              李比希

　　畢希納

　　薩姆納

　　切赫·奧特曼

　　2、酶的本質(zhì)：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。

　　第3課時

　　導(dǎo)言：酶作為催化劑，與無機催化劑相比有什么不同呢？

　　通過教材P78實驗，我們已經(jīng)知道加肝臟研磨液的4號試管放出的O2遠(yuǎn)多于加FeCl3溶液的3號試管。從而說明了酶具有高效性。

　　一、酶具有高效性

　　酶的催化效率大約是無機催化劑的1017——1013倍（思考：這對細(xì)胞有什么意義？）

　　二、酶具有專一性

　　補充“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用”實驗。

　　1、實驗原理

　　a.淀粉→麥芽糖

　�。ǚ沁�原性糖）

　　蔗糖→葡萄糖＋果糖       還原性糖

　　（非還原性糖）

　　b.還原性糖＋斐林試劑→磚紅色氧化亞銅沉淀

　　c.用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒定，根據(jù)是否有磚紅色沉淀來判斷淀粉酶是否對二者都有催化作用，從而探索酶的專一性。

　　2、實驗步驟

　　3、實驗結(jié)論

　　4、酶的專一性，每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。

　　二、酶的作用條件較溫和

　　[探究]影響酶活性的條件。

　　1、實驗原理

　　淀粉→麥芽糖和葡萄糖→磚紅色沉淀

　　↓碘液          ↓碘液

　　紫藍(lán)色復(fù)合物  不形成紫藍(lán)色復(fù)合物

　　2、步驟

　　3、實驗結(jié)論

　　4、分析教材

　�、沤M織學(xué)生討論完成教材P84相關(guān)問題。

　�、平處熃Y(jié)合教材P85相關(guān)圖講解。

　　① 在一定溫度范圍內(nèi)，酶活性隨溫度升高而增強，其中酶的活性最高時的溫度，即為該種酶的最適溫度。若超過最適溫度，酶的活性逐漸下降，甚至喪失。（低溫使酶的活性明顯降低，但酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)。）

　　② 每種酶只能在一定限度的PH范圍內(nèi)表現(xiàn)出活性，其中酶活性最強的PH即為該酶的最適PH。（過酸、過堿會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活）

　　四、總結(jié)

　　酶具有高效性、專一性，并且需要適宜的條件。

　　五、作業(yè)布置

　　教材P86練習(xí)

　　六、板書設(shè)計

　　酶具有高效性

　　酶的特性    酶具有專一性

　　酶的作用條件溫和