人教版高中生物必修一5.1降低化学反应活化能的酶二教案

授课题目（章节或主题）

第五章  第1节  降低化学反应活化能的酶

二，酶的特性

授课时间

授课时数

1学时

教学课型

理论新授课R    实验课□    习题课□    讨论课□    实习（践）课□     其它□

教学目标与要求：

1、知识目标：学会控制自变量，观察和检测因变量的变化及设置对照组和实验组。

2、能力目标：学会用准确的语言阐明实验探究的结果。

       概述温度和pH影响酶的活性。

3、情感态度价值观：体验科学探究过程,领悟科学探究方法，体现团队合作精神。

教学重难点：[来源:学。科。网Z。X。X。K]

一、教学重点：

1、学会控制自变量，观察和检测因变量的变化及设置对照组和实验组。
     2、学会用准确的语言阐明实验探究的结果。
二、教学难点：

确定和控制对照实验中的自变量和无关变量，观察和检测因变量的变化。

教学方法（请打√选择）：

讲授法R讨论法R　演示法□自学辅导法R　练习法(习题或操作)□  读书指导法□

案例法□   其他□                                                                 

教学媒体（请打√选择）：

教材R  板书□    实物□       标本□     挂图□    模型□    多媒体□    幻灯R   录像□   CAI（计算机辅助教学）□

教学过程设计：

一、呈现目标（  3 分钟）

学会控制自变量，观察和检测因变量的变化及设置对照组和实验组。

二、达成目标（第一课时35 分钟  第二课时40分钟）

酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，从物质本质来看它是有机物，不同于无机催化剂，但是它们又有共性，就是都具有催化功能，那么它们的功能是不是完全一样呢？

回顾：过氧化氢在不同的条件下的分解。

问：过氧化氢（H₂O₂）在Fe^3＋的催化下，可分解成H₂O和O₂，动物新鲜肝脏中含有的过氧化氢酶也能催化这个反应。如果现在我们想弄清楚Fe^3＋与过氧化氢酶，哪一种催化剂的催化效率高，那么，我们应该如何设计这个实验？

答：要比较Fe^3＋和过氧化氢酶的催化效率，设计实验中的其他条件应该相同，如两支试管中过氧化氢溶液的量应该相同，Fe^3＋和动物肝脏也应尽可能同时加入两支试管中。

问：上一节我们已经做过实验，试管3和试管4的现象有何不同？从这个实验你可以得出什么结论？

答：试管4（加了过氧化氢酶）放出的氧气比试管3（加了无机催化剂）多了许多，过氧化氢酶的催化能力强）

过氧化氢酶的催化效率和Fe^3＋相比，要高很多。事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的10⁷～10¹³倍。上述实验说明了酶的一个特性——高效性。

酶还具有什么特性呢？让我们继续通过实验来探索。让学生根据自己的选择的材料来  进行。

问：淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在酶的催化下能水解为麦芽糖和葡萄糖，蔗糖在酶的催化下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、果糖、葡萄糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的沉淀。现在给你淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化哪种糖水解，应该如何设计这个实验？你又怎么能知道淀粉酶催化了糖的水解呢？（可引导学生复习P₁₇实验）

答：设计一个对照实验，分别取两支试管，加入等量的淀粉和蔗糖，然后加入同样的淀粉酶，放在同样的环境（60 ℃）。

实验过程总结如下表：

问：哪支试管加入斐林试剂后再加热会出现砖红色的沉淀？

答：在加入淀粉的试管中。

问：出现砖红色沉淀的原因是什么？

答：装有淀粉溶液的试管中出现了还原性糖。

问：装有蔗糖溶液的试管中有何现象？

答：没有出现砖红色的沉淀。

问：实验得出的结论是什么？

答：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。

上述实验说明了酶具有的又一个特性——专一性。

问：根据酶的专一性，催化蔗糖的水解，应该是哪一种酶？

答：蔗糖酶。     （用实验来验证上述实验现象）

从上面进行的实验我们看出进行实验需要一定的条件，比如淀粉酶要在60 ℃左右最好，那么我们能不能在低于或高于这个温度下进行这个实验呢？

答：在最适温度下，酶的活性最高，低于或高于最适温度时酶的活性都降低。

问：能不能设计一个这样的实验，来证明温度会影响酶的活性？

答：把淀粉酶放在不同的温度下进行实验。

设计实验如下表：

介绍右图（P   ₈₅图5－3）

图5－1－1

温度对酶促反应速度有很大影响，如图5－1－1所示，每种酶都有自己的最适温度。在最适温度的两侧，反应速度都比较低，所以我们看到的是一个钟形的曲线。大部分酶在较高的温度下（如60 ℃以上）时，会因为酶的分子结构遭到破坏而失去活性。根据这个道理，

我们在使用加酶洗衣粉时，用哪种水（如凉水、沸水、温水）浸泡好呢？

答：温水。

酶的催化效率还能受pH的影响，展示图介绍，科学实验证实，不同的pH条件下测同一种酶的活性，并且根据所得到的数据绘制成曲线图5－1－2。

图5－1－2

问：pH与酶的活性有什么关系呢？

答：在最适的pH下，酶的活性最高。

设计实验来验证不同的pH下，酶的活性不同：

［教师精讲］

酶的专一性是普遍存在的，生物体内有些酶能够催化某些分子结构相近的矿物质，如二肽酶，可以催化任何两种氨基酸组成的二肽水解。所以，确切地说，酶的专一性是指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。

酶的催化效率的高低与温度有关，它影响酶的活性，进而影响酶的催化效率。

酶的催化效率还与pH等条件有关。因为在过酸、过碱的条件下，都会使酶的分子结构遭到破坏而失去恬性。

旁栏思考题

绝大多数酶是蛋白质，强酸、强碱、高温等剧烈条件都会影响到蛋白质的结构，所以酶比较“娇气”。

酶的特性：

     高效性：与无机催化剂相比酶的催化效率很高。（酶降低化学反应活化能的作用更显著）

实验：探究过氧化氢在不同条件下的分解（注意实验设计及原则）

    专一性：一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应。如：蛋白酶只能催化蛋白质分解成为多肽，麦芽糖酶只能催化麦芽糖，将麦芽糖水解成为葡萄糖，而对其他的糖则不起催化作用。

实验设计：①酶相同，底物不同。②酶不同，底物相同。

  探究淀粉酶只能分解淀粉而不能分解蔗糖。（注意此实验不能用碘液检验只能用斐林试剂检验现象）

作用条件温和：酶的催化需要适宜的温度和PH。

  不同的酶最适温度不同。人体内的酶最适温度为37℃，a-淀粉酶最适温度为60℃。

 低温抑制酶的活性，

高温使酶变性失活（空间结构被破坏），温度恢复时酶活性不能恢复。  

实验：验证温度对酶活性的影响（3组，如果用淀粉溶液和唾液淀粉酶做实验只能用碘液检验）

探究酶催化所需的最适温度。需设置一系列的梯度温度。（加酶洗衣粉的实验）

不同的酶最适PH不同。唾液淀粉酶为6.8，胃蛋白酶为2，胰蛋白酶为8～9。（肠液为碱性）

过酸，过碱使酶变性失活。

验证PH对酶活性的影响（3组，如果用淀粉溶液和唾液淀粉酶做实验只能用斐林试剂检验）

探究酶催化所需的最适温度。需设置一系列的梯度PH。

（3）影响化学反应速率的其他因素：

底物足够     酶的量（浓度）是有限的  酶和底物都是有限的

二、反馈目标（第一课时 7分钟  第二课时5分钟）

1．某研究小组为探究影响过氧化氢分解的因素,做了三个实验。相应的实验结果如下图所示（实验1、实验2均在适宜条件下进行，实验3其他条件适宜）。请分析回答：

（1）实验1，2，3中的自变量分别为             。

（2）实验2结果反映，在b、c所对应的H₂O₂浓度范围内，过氧化氢溶液浓度会       （填“升高”“降低”或“不影响”）过氧化氢酶活性，bc段O₂产生速率不再增大原因最可能是            [来源:学科网]

                                       。

（3）实验1若温度升高10℃，加过氧化氢酶的催化反应曲线斜率将     （填“增大”或“减小”）：加Fe³⁺的催化反应曲线斜率将        （填“增大”或“减小”）。

（4）实验3的结果显示，过氧化氢酶最适pH为      ，实验结果表明，当pH小于d或大于f时，过氧化氢的活性将永久丧失，其原因是         

                                          。

2．下图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模型,图乙表示在最适温度和PH条件下,麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。

（1）甲模型能解释酶的催化具有      ，即每一种酶只能催化            化学反应。    代表麦芽糖酶。酶催化作用的原理是                        。

（2）乙图中，如果温度升高5℃,催化速率将变    ，限制f～g段上升的因素是              。         （能/不能）用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解。

（3）若其他条件不变，将酶的量增加一倍，请在乙图中绘出相应变化曲线。

（4）某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验步骤：

①在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5   mL，再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 mL。

②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 mL，摇匀。

③将5支试管放入70 ℃恒温水浴中，保温时间相同且合适。

④取出各试管，分别加入斐林试剂2 mL，摇匀。

⑤观察各试管溶液的颜色，通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。

上述实验步骤中有2处错误，请更正（不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数），以便实验能得到正确的预期结果。

（1）_________________________________。

（2）_________________________________。[来源:学*科*网]

1.（1）催化剂的种类、H₂O₂浓度和PH值（2）不影响   酶的数量有限

（3）减小     增大（4）e   酶的空间结构被破坏[来源:Zxxk.Com]

2.（1）专一性    一种或一类     a        降低化学反应的活化能       

（2）慢   酶量（酶的浓度）   不能   

（3）略     （4） ③中70 ℃应改为37 ℃      ④中在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在50～65 ℃水浴中一段时间

板书设计

5.1降低化学反应活化能的酶

一、酶的专一性

二、酶的作用条件较温和

三、温度和PH值对酶活动的影响

四、应遵循的原则：对照原则

              单一变量原则

              等量原则和控制无关变量

五、酶的作用条件较温和

教学后记（即教学实施情况总结分析，在课程结束后填写）

本节课进行顺利，学生反应快，思维敏捷，配合积极。在教学过程中，语速较快导致整节课节奏快，学生思考时间短；在学生讨论过程中应多与学生沟通、互动，多关注学生。叫学生回答问题时应面对全体学生避免学生举手却看不见的现象。
在讲述实验过程中，若采用视频会更形象，在教学生观察时指出具体观察部位更省时更有效果。实验讲述太快，过度不自然。整个过程中，若将重点重复一遍或者加注关键词的语音会使学生更清楚本节课重点，今后讲课应学会讲问题抛给学生，少讲多问，让学生自主学习，自己解决问题，多思考多练习，最后对学生的答案点评小结，并对学生的思路进行纠错指导，这样能使学生学习更多，成长更快，自己也能得到更高的提升。