高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》酶的特性教案设计

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》酶的特性教案设计，共5页。教案主要包含了学前分析，教学目标，教学重难点等内容，欢迎下载使用。
1.学习内容分析
“酶的特性”选自高中生物（新课标人教版）必修1《分子与细胞》第5章《细胞的能量供应和利用》中第1节《降低化学反应活化能的酶》的第二小节。本节通过问题串的形式引导学生通过分析资料与实验探究认识酶的特性。“降低化学反应活化能的酶”一节是在前面学习了有关细胞结构和功能的基础上进行学习的。细胞代谢之所以在温和条件下高效进行，酶是不可缺少的条件。酶的相关知识，又为后面学习ATP、细胞呼吸与光合作用等知识作了铺垫。
酶的高效性在第一小节“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中得到了很好的体现；酶的作用条件较温和，是通过探究实验“影响酶活性的条件”得出的；“酶的专一性”教材是通过举例来阐述的。本次教学将尝试让学生通过实验设计来进行探究。
“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。
普通高中生物课程内容标准对本节的具体要求是说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素（如pH和温度）的影响；指出应开展的学生活动有：探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。
2.学习者分析
学生在初中阶段学习了“消化酶对食物的消化”相关内容，做了“探究馒头在口腔中变化”的实验，对于“酶在温和的条件下促进化学反应的进行”已不陌生。通过学习“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验，学生已经初步掌握了控制变量和设计对照实验这一科学方法。实验材料是教材给定的，如何选择合适的材料来设计完整的实验进行进一步探究呢？这是学生在本节需要重点解决的问题。
二、教学目标
从多酶片地产品说明书中获取、整理和分析相关信息，总结酶的特性，并能列举其他相对应的实例；
通过设计实验并动手探究酶的专一性，学会控制自变量，观察和检测因变量，以及尝试设置对照组和实验组；
通过构建温度、pH分别对酶活性的数学模型，理解酶的作用条件较温和，通过物理模型分析酶的专一性的机理，强化结构与功能相适应的观点
结合所学并在课下查阅资料，解决啤酒生产过程中与酶相关的问题，关注生物学与生活的密切联系
三、教学重难点
1、重点
根据实验结果构建数学模型
2、难点
选择适合的材料设计实验，并能控制自变量，观察和检测因变量
教学策略
主要策略：情境教学、模型建构、小组合作学习策略。
教学环境设计
学生讨论、动手实验与教师讲述和启发引导相结合，结合板书、多媒体辅助教学。
教学过程
板书设计
教学反思
本节课以“酶的特性”为知识核心，通过连贯的情境设计、以小组合作形式进行实验探究，在课堂教学过程中采用分析、归纳、交流、合作等形式，让学生在理解“酶的特性”的同时，获得科学思维和方法的训练。学习环节
学生活动
教师活动
设计意图
【环节一】酶的高效性
在观察现有模型的基础上，做出不同条件下产物量随时间的变化图像，得出酶具有催化性和高效性。
强调：在与无机催化剂对比时，才能看出酶具有高效性。
联系所学，提供支架，更好地帮助学生理解高效性，并导入课题，引出酶的特性。
【环节二】：酶的作用条件较温和
分析资料：
人的正常体温基本维持在37℃左右，发高烧时人往往会食欲不振。
快速得出，温度会影响酶的催化效率。
思考回答：单位时间内产物的生成量或反应物的消耗量。
根据表格，做出酶活性与温度的变化曲线。
整合信息得出：pH会影响酶活性，并作出相关曲线。
根据所作的两个曲线，认同酶的作用条件较温和并对比异同。
思考讨论关于曲线应用的两个问题： 1、将胃蛋白酶所处环境的pH从碱性调至酸性的过程中，酶的活性会逐渐增大吗？请结合酶的化学本质分析原因。 2、储存酶应选择怎样的温度条件？
思考回答：不会，酶已失活；应该在低温（0-4℃）保存酶。
提示：酶对反应的催化效率称为酶活性，可以用哪些量来表示？
引导学生分析曲线的最末端与最高点的含义。
食欲不振可通过口服多酶片来治疗，展示多酶片的性状说明书。提问：为什么多酶片需要层层包裹？胰酶为什么不能在胃里就被释放出来？
提供支架：不同消化道的pH不同。
通过情境创设得出酶的作用条件较温和，通过构建数学模型比较温度、pH对酶活性影响的异同，并利用所学分析解决问题。
【环节三】酶的专一性
观察现象并思考多酶片为什么不能加快过氧化氢分解：酶具有专一性。
小组讨论交流：在给定的材料（淀粉酶溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液、斐林试剂、碘液、恒温水浴锅、试管、试管架
）中选择适宜的材料，进行实验设计，包括实验原理、实验思路、自变量、无关变量的控制、因变量的检测方法。
在明确了本实验的因变量检测的方法之后，转换实验思路，思考用同种底物加淀粉酶时应该如何进行因变量检测。
【反馈训练】
分析酶的作用模型，联系酶的本质分析酶专一性的原因。
演示实验：在过氧化氢溶液中加入研碎的多酶片。
提供资料，并引导学生从试剂的选择、实验原理、实验思路、实验操作、实验结果的检测等方面设计实验进行验证。
选择采取不同检测因变量的方法的小组进行汇报，引导学生分析为什么不能选择碘液来检测。
对学生进行适当的引导。
用与生活联系紧密的例子启发学生思考，进一步通过自主开展探究类实验活动，拔高科学思维与科学探究能力。在实验完成之后再来进行反思回顾。
促进结构与功能观的培养。
【环节四】
迁移应用
总结酶的三大特性，并应用其分析与啤酒酿造有关的生活现象。
提供资料，展示课题。
学以致用，引导学生关注生物学与生活的密切联系，为进一步探究做铺垫。