高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》酶的作用和本质第1课时教案

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》酶的作用和本质第1课时教案，共5页。教案主要包含了设计理念，学前分析，教学手段，教学设计亮点，教学过程等内容，欢迎下载使用。

一、设计理念
本节课以过氧化氢消毒的情境为主线，提供实验材料，对实验设计层层引导，环环相扣，由易及难，使得学生在理解概念的基础上逐步形成科学思维。利用过氧化氢消毒的情境进行科学探究，得出实验结论，了解和体验科学探究的过程，加深学生对科学探究的体会。培养学生实验探究能力，逻辑分析能力，提高其运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力，落实“生命观念”“科学思维”“科学探究”的生物学核心素养。
二、学前分析
教材分析
本节是在前面学习了有关细胞结构和功能的基础上展开学习，是学生形成物质与能量观的基础。内容涉及通过“探究.实践”对酶的作用进行实验探究，由现象到理论理解酶的本质，酶催化作用的机理。酶的相关知识，为后面学习ATP、细胞呼吸与光合作用等知识作了铺垫。对第3、4、5章的知识起到了承上启下的作用。本节涉及有关科学实验过程和方法知识，对整个生物学实验教学有着非常重要的作用。
学情分析
学生已经初步掌握细胞膜的物质组成成分、功能特点、结构特性等相关知识，有了一定的基础。高一学生已经具有一定的逻辑推理能力，通过呈现一系列科学史实材料并加以引导，学生能够通过相关实验资料，根据科学探究的一般思路，得出相关结论，并加以总结，从而提高自身分析推理的能力。同时，通过对生物流动镶嵌模型的构建过程，发展和提升学生的创造性思维的思维品质。
教学目标
1.通过分析材料、设计探究实验，说出变量之间的关系以及实验设计的基本步骤，形成设计实验的思维。（科学探究、科学思维 ）
2.通过观察实验现象，逐步得出实验结论。（科学探究）
3.通过情境分析，说出酶的作用以及原理。（生命观念、科学思维）
4.通过分析情境，尝试解决生活中的生物学问题（社会责任）
教学重难点
教学重点：酶的作用。
教学难点：1 酶能降低化学反应的活化能
2 探究实验中控制变量的科学方法
五、教学手段
PPT、实验演示
六、教学设计亮点
1 通过对探究实验进行设计，由三个活动，在思维上由易向难，逐步形成实验设计的“科学思维”。
2 以生活中常见的实例双氧水消毒的现象及原理作为主线，引导学生通过设计探究实验，逐步探索得出结论，体验“科学探究”的过程。
七、教学过程
五、教学反思
兴趣是学习的第一导师，本节课旨在通过从学生感兴趣的话题切入，运用恰当的方法将学科知识和生活实践相结合，以探究过氧化氢消毒伤口的情境为主要线索，来吸引学生的注意力，激发学生进行科学探究的欲望。通过组织同学们逐步进行实验设计，逐步生成知识，并利用知识解决实际问题。同时在该过程中引导学生通过设计不同的实验，不断校正知识准确度，培养学生在科学思维和科学探究的核心内动力，提高学生认识问题，分析问题、解决问题的能力教学步骤
教师行为
学生行为
教学目的
故事引求知
【情境讲述】
我们在周一进行体育测试跑800米的时候，小明同学不慎摔倒，擦伤了膝盖，他正在用一种很常见的消毒药水清洗伤口，这种常见的药水俗称双氧水，他的学名叫做过氧化氢过氧化氢与这位同学的伤口接触后发生了什么现象呢？我们一起来看一看
【情境猜测】
由视频中的现象引导学生猜测产生大量白色泡沫可能的原因
1 小明的体温导致（加热）
2 小明体内的酶催化（过氧化氢酶）
【过渡】
要想找到答案，我们应该如何做呢？
我们知道，科学是以证据作为判别的尺度的，要想找到证据，接下来，我们就要依据实验来进行探究。
根据教师的引导观看视频，对小明伤口产生的大量气泡进行猜测
1 小明的体温导致（加热）
2 小明体内的酶催化（过氧化氢酶）
【生命观念】
由身边常见的消毒伤口的实例引入本节课的探究，增加学生探究的兴趣与热情
实验出真知
实验一
探究加热是否促进过氧化氢的分解
【提供材料，填写表格】
我们先来探究第一种可能因素，“加热”是否促进过氧化氢的分解。老师给大家提供需要的材料用具，大家想一想，通过什么实验现象观察反应速率呢？很好，可以通过气泡产生的多少来判断，下面大家根据实验材料，完成填空。
【分析情境】
那么，是否刚刚那位同学是因为体温使得过氧化氢过氧化氢分解呢？为什么？我们刚刚是90摄氏度水浴得到的现象，把你加热到90摄氏度为了促进过氧化氢分解，你愿意吗？人体40摄氏度就已经是高烧了，况且90摄氏度水浴加热反应并不剧烈，而视频中是产生大量的气泡，所以，我们把加热这种可能的因素排除掉。
【关联讲解各种变量】
结合已经填写完整的表格，引导学生思考并理解“自变量”“因变量”“无关变量”“单一变量原则”“对照实验”的特点，并且准确区分“实验组”“对照组”
实验二
探究过氧化氢酶是否促进过氧化氢的分解
【提供材料，填写表格】
既然我们排除了第一种可能因素，那么，是否一定是第二种因素过氧化氢酶在小明同学处理清洗伤口的时候起了作用呢？为了得到答案，我们仍然要通过实验来探究。接下来，我们来探究过氧化氢酶是否促进过氧化氢的分解，老师同样提供给大家一些材料用具。现在大家说出实验设计思路。
【总结实验设计的一般步骤】
根据所设计的实验来总结实验设计的一般步骤
第一步 分组编号，
第二步 相同处理，
第三步 对照处理，
最后，观察记录实验结果。
【分析情境】
这样，小明清洗伤口时发生的现象是否是过氧化氢酶起作用？没错，现象是一样的。
实验三
【提供材料，填写表格】
除了肝脏研磨液外，我们化学中学习过能够催化过氧化氢分解的催化剂吗？（氯化铁），那么，氯化铁无机催化剂与过氧化氢酶谁的催化效率谁率更高呢？想要得到答案我们需要实验，接下来，请大家完成导学案中的活动三，根据老师提供的实验材料，写出实验设计的具体步骤。
【从分子数方面进行分析】
实际上，质量分数为3.5%的氯化铁溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比，每滴氯化铁溶液中的铁离子数大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍，然而过氧化氢酶的催化效率依然很高，因此更说明了过氧化氢酶比无机催化剂的催化效率高
实验整合，分析，
得出总结论
以上我们做了这样一系列的实验，哪些可以作为一组形成对照呢？
1.2 其自变量是？温度 得出的结论是？
3.4 其自变量是？催化剂种类 得出的结论是？
3.5 4.5 自变量是？是否有催化剂 得出的结论是？
因此我们可以得出一个总结论
高温、Fe3+和过氧化氢酶均可促进过氧化氢分解，
且在酶的作用下分解速率最快。
根据课前所预习的知识，根据所提供的实验材料思考并进行表格的填写
学生观看实验过程，得出实验结论
结合人体37摄氏度体温结合课前的情境根据经验进行推测，从而排除“加热”这种因素
根据教师的引导，对“自变量”“因变量”“无关变量”“单一变量原则”“对照实验”进行思考并充分理解。
根据实验一学习的设计对照实验应该遵循的原则以及变量的设置与控制问题，叙述实验设计的步骤
学生观看实验过程，得出实验结论
根据小组所讨论的实验步骤，结合教师的纠正与引导，总结出实验设计的一般步骤
根据前两个实验的知识基础，独立思考，对实验三进行设计并独立写所设计的实验步骤。
学生观看实验过程，得出实验结论。
对刚刚所设计的3个实验进行回顾，并快速说出三组实验的自变量以及所得出的结论，概括实验总结论
【科学探究】
通过初步的实验设计，锻炼学生的探究能力，通过演示实验提高学生的动手操作能力。通过观察实验现象引起学生的感知注意和课堂参与的积极性。
视频解疑惑
播放视频
播放酶的作用机理视频
【过渡】
为何高温、加无机催化剂、加酶都可以使得反应快速发生呢？为何他们使反应发生的快慢速度不同呢？下面我们来通过一个视频了解
播放酶的作用机理视频
【问题思考】
思考一 什么叫做活化能？
思考二 酶作用的机理是什么？
观看视频，找到三个条件都能够使得过氧化氢分解加速的原理，并根据视频所讲解内容完成思考
【科学思维】
使学生掌握利用现有资料和证据的方法，学会从唯物主义的角度来认识和分析问题，建立结构与功能相适应的科学思维。
情境再出现
【过氧化氢酶催化的机理】
既然我们已全部探究完，我们再回到课前的视频，小明同学用过氧化氢清洗伤口，那么，过氧化氢除菌的原理是什么呢？
过氧化氢是强氧化剂，接触伤口后，被人体的过氧化氢酶催化产生水和氧气，这个过程会将细菌的蛋白质瞬间氧化，使得细菌身亡从而达到除菌的效果。
由以前学习相关原核细胞以及蛋白质的知识进行关联，再根据当堂所学习的酶催化的化学反应进行推测，解决现实生活中的问题
酶的本质
请同学们阅读教材77页“探究.实践”并完成空格，
得出酶的本质。
完成空格，并得出酶的本质。