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. 《酶在細胞代謝中的作用》教學設(shè)計 淮安市南陳集中學 倪文勤 教學目標： 知識目標： 說明酶在代謝中的作用 能力目標： 1， 學會基本的實驗操作能力和實驗分析能力 2， 學會分析、設(shè)置實驗自變量；觀察和檢測因變量；控制無關(guān)變量以及對照設(shè)置方法等 3， 根據(jù)控制變量，學會簡單的實驗設(shè)計 情感態(tài)度價值觀： 通過實驗培養(yǎng)科學嚴謹?shù)淖黠L，尊重科學事實的思想。 教學重點： 學會基本的實驗操作能力和實驗分析能力 教學難點： 1，設(shè)計實驗并學會控制變量的科學方法 2，酶的作用機理 教學過程： 一、導入：（2分鐘） 設(shè)計意圖：從一個現(xiàn)象說起：生活中利用雙氧水消毒實例漫畫，從消毒時產(chǎn)生氣泡入手，提出過氧化氫分解的反應(yīng)式，分析提高反應(yīng)速率的條件，引出實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解速率。聯(lián)系生活實際，直接進入主題，自然過度。 具體過程： 【師】很高興今天能夠和大家一起來探討一節(jié)課，請看下面的漫畫。擦上了怎么辦？在用過氧化氫消毒的時候，我們能夠看到什么現(xiàn)象？ 【生】有氣泡冒出 【師】產(chǎn)生氣泡的原因是過氧化氫分解了，那么過氧化氫分解的反應(yīng)式是什么？ 【生】上黑板板書，2H2O2===2H2O +O2學生板書 【師】在生物上，寫的方程式?jīng)]有等號，換成箭頭，不需要寫氣體生成符號。教師邊說邊修改 【師】哪些條件能夠加速過氧化氫分解呢？ 【生】加熱、二氧化錳學生回答教師板書，加熱和fecl3 同時告知 【師】今天我們?yōu)榇蠹姨峁┑暮蚆no2一樣具有催化作用的Fecl3溶液。還有嗎？為什么過氧化氫在消毒時會產(chǎn)生氣泡呢？ 【生】細胞加速其分解了 【師】對，人在細胞代謝過程中會產(chǎn)生對細胞有害的物質(zhì)，如過氧化氫就是其中之一，幸而細胞中含有一種物質(zhì)，能將過氧化氫及時分解，這種物質(zhì)就是過氧化氫酶。板書過氧化氫酶 二、引導學生實驗：（1分鐘） 設(shè)計意圖：通過讓學生提出問題——過氧化氫在不同條件下的分解速率，教師引導學生對問題做出假設(shè)，四個條件的反應(yīng)速率比較，使學生在實驗過程中更加的有目的觀察實驗的現(xiàn)象。 【師】看到這個板書，你能提出什么問題？ 【生】過氧化氫在不同條件下的分解速率如何通知展示ppt ？ 【師】本節(jié)課我們就通過實驗來探討這個問題ppt展示實驗目的：比較過氧化氫在不同條件下的分解 【師】請你為這個實驗目的作個假設(shè)： 【生】酶>氯化鐵>加熱板書分解速率序號1，2，3， 三、指導學生閱讀實驗設(shè)計，提出相關(guān)問題。（3-5分鐘） 設(shè)計意圖：書上已經(jīng)寫的很清楚的實驗目的、材料和方法，教師無需過多講述。通過閱讀的形式讓學生理解，并通過劃動詞的形式理解實驗過程，為成功的完成實驗打好基礎(chǔ)。同時也鍛煉了學生的自我學習能力。引導學生提問，完善實驗前的準備工作。 【師】請同學們閱讀課本P78-79頁的實驗設(shè)計，關(guān)注以下內(nèi)容：Ppt展示 并提出你的疑問： 1， 檢查實驗材料用具是否齊全 2， 了解實驗方法步驟，勾畫出方法步驟中的動詞 【生】閱讀課本 （3分鐘后） 【師】同學們看了書上設(shè)計的實驗方法步驟后，請?zhí)岢瞿愕囊蓡枴? 【生】學生可能提出的問題及解決方案 學生提出問題，班級討論解決，解決不了，老師輔助。 學生可能提出的問題 解決方案 如何進行水浴加熱？ 演示水浴加熱 試管上沒有刻度該如何加過氧化氫溶液？ 提示用量筒 如何滴加氯化鐵和肝臟研磨液？ 演示 肝臟研磨液在這里是干什么的？ 含有過氧化氫酶 為什么沒有過氧化氫酶？ 肝臟研磨液含有過氧化氫酶 【師】在實驗之前讓我們一起來關(guān)注下實驗的安全注意事項：Ppt展示 學生閱讀實驗的注意事項 1， 過氧化氫溶液有一定的腐蝕作用，使用量筒量取過氧化氫溶液時請小心，切勿將過氧化氫濺在皮膚上或衣服上，一旦發(fā)生要馬上用大量清水沖洗。 2， 實驗過程中，試管口不要對著自己或者同學，以免反應(yīng)太劇烈，氣泡沖出試管到臉上產(chǎn)生危險 3， 用火柴點燃酒精燈和衛(wèi)生香后應(yīng)注意將火柴熄滅，以免燙傷或者燒壞衣物。衛(wèi)生香使用過后也應(yīng)將火熄滅。 4， 用完酒精燈，必須用燈帽蓋滅，不可用嘴去吹 5， 不能共用一個滴管吸取肝臟研磨液和氯化鐵溶液（專管專用），滴加時不要沾到試管壁上。 6， 向試管中插入帶火星的衛(wèi)生香時動作要快，盡量往下，直到接近液面，但不要插到氣泡中或試管壁，以免使衛(wèi)生香潮濕而熄滅。 四、學生實驗，教師巡視并作指導。（15分鐘） 設(shè)計意圖：給學生充分發(fā)揮的時間和空間，讓學生自己去動手自己操作才能在實驗中發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題。 【師】有沒有問題？請大家利用15分鐘時間，完成此實驗，注意實驗中的每個細節(jié)，及時記下你的實驗現(xiàn)象以及實驗中的發(fā)現(xiàn)和疑問。 為了提高實驗效率，建議同學們可以先給燒杯中的水加熱。 五、匯報實驗，提出疑問，班級交流討論，同時教師適時點撥，課堂自動生成一個新的實驗。 【師】下面請一個小組同學上臺為我們匯報實驗以及他們的在實驗過程中發(fā)現(xiàn)或疑惑之處。 【生】學生展示1，學生展示二 學生可能的新發(fā)現(xiàn)或疑惑以及解決預案 學生的發(fā)現(xiàn)和疑惑 解決預案 4號試管底部為什么會發(fā)熱 證明了該反應(yīng)為放熱反應(yīng) 4號試管一段時間之后沒有氣泡產(chǎn)生，而3號試管一直有氣泡產(chǎn)生 過氧化氫酶和氯化鐵為催化劑，只改變反應(yīng)的速率，不改變反應(yīng)本身 前后兩組4號試管的氣泡產(chǎn)生和燃燒情況不同 可能肝臟研磨液沒有滴到試管壁上了，導致過氧化氫溶液中的酶濃度不同 五、自動生成實驗，升華課堂（5+5分鐘） 設(shè)計意圖：通過學生提出的問題和疑惑，選擇有價值的內(nèi)容生成實驗。培養(yǎng)學生自己設(shè)計對照實驗的能力。通過學生展示的設(shè)計實驗方案，教師點撥自動生成對照實驗設(shè)計中，控制變量的原則。 【師】通過同學們的疑惑我們發(fā)現(xiàn)，肝臟研磨液的量對過氧化氫的分解的速率也是有影響的，如何用實驗證明之，請小組討論并設(shè)計實驗步驟。 （5分鐘） 【生】學生展示設(shè)計方案 【師】為了能夠更加說明問題，他們設(shè)計的實驗是不是應(yīng)該添加什么？（對照實驗） 請問滴加不同滴數(shù)的肝臟研磨液為了干什么？（科學實驗中，認為改變的變量稱為自變量） 隨著自變量的不同，什么發(fā)生了改變（過氧化氫的分解速率），科學實驗中我們稱之為因變量） 為什么過氧化氫都是加入2mL呢？實驗中還有哪些因素可以影響過氧化氫的反應(yīng)速率，你是如何控制的？ 溫度，加入的時間，觀察的時間。 科學實驗中，將對實驗造成影響的可變因素稱之為無關(guān)變量，通常要控制無關(guān)變量相同且適宜。 【生】學生按照自己設(shè)計的實驗進行實驗（3分鐘） 六、得出實驗結(jié)論，討論和交流：（5分鐘） 設(shè)計意圖：通過討論交流培養(yǎng)學生分析實驗現(xiàn)象的能力，并得出實驗結(jié)論，為酶催化作用的機理過渡。 【師】我想同學們已經(jīng)對這個實驗以及實驗的控制變量有了更深的了解了，下面我們一起來討論下面幾個問題： 展示討論內(nèi)容： 1、在細胞內(nèi)，能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？ 2、3號和4號試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么？ 3、3號與4號相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說明什么？ 4、你覺得在影響過氧化氫分解的四組實驗中，哪組更為適合在人體內(nèi)提高過氧化氫的分解速率呢？ 5、為什么說酶對于細胞內(nèi)化學反應(yīng)的順利進行至關(guān)重要？ 【生】學生分析討論的內(nèi)容 得出結(jié)論，酶的作用：使細胞代謝在溫和的條件下快速進行板書 七、酶的作用機理：（5分鐘） 設(shè)計意圖：酶的作用機理是本節(jié)的難點內(nèi)容，由于概念十分的抽象學生不容易理解，可以用課本中的漫畫“走隧道需要的能量少”解釋活化能的概念，以及讓學生初步認識酶的作用“降低化學反應(yīng)的活化能”。 再通過手勢游戲的形式鞏固學生對酶的作用機理的認識和理解。將抽象的內(nèi)容具體化，有助于學生在短時間內(nèi)對這一知識點的理解。 【師】酶催化作用的機理是什么？下面我們通過一個漫畫來認識一下。 如果把駕車翻越高山比作化學反應(yīng)，加大油門就相當于給分子加熱加壓。而山腳就為分子進行化學反應(yīng)的常態(tài)，山頂則為容易發(fā)生化學的活躍狀態(tài)。那么山的高度就稱為活化能。而司機從山腳下找到一條隧道就相當于酶的作用——降低化學反應(yīng)的活化能。 【師】下面讓我們通過一個小游戲來體驗酶的魅力： 伸出你的雙手,左手在下(常態(tài)),右手在上(活化狀態(tài)). 思考:1.兩手之間的距離相當什么? 2.兩手相碰就能發(fā)生化學反應(yīng),加熱加壓 相當于抬高了左手,那么還有什么方法使兩手相碰? 3.右手下降的實質(zhì)是什么呢? 4.過氧化氫酶的催化效率比鐵離子更高，有作何解釋呢?課件展示 20℃測得的過氧化氫分解的活化能 29 44 75 活化能/kJmol-1 過氧化氫酶催化 FeCl3催化 沒有催化劑 條件 通過學生分析表格回答第4題。 師生共同活動來得出結(jié)論，酶的作用機理：酶降低化學反應(yīng)的活化能。板書 板書設(shè)計： 酶在細胞代謝中的作用 一、 比較過氧化氫在不同條件寫的分解 2H2O2 2H2O +O2 條件 加熱 Fecl3 過氧化氫酶 二、酶的作用：使細胞代謝在溫和的條件下快速進行 三、酶的作用機理：酶降低化學反應(yīng)的活化能 附; 實驗中可能遇到的問題： 實驗操作步驟： 1， 試管上的標簽不能脫落 2， 用量筒量取過氧化氫溶液時，不需要一滴一滴的進行，注意量筒上的觀察刻度的規(guī)范， 3， 量筒和試管傾斜45度倒液體 4， 依次將試管放到試管架上，注意標簽朝外，有試管一側(cè)面向自己，便于觀察 5， 用試管夾夾試管放入90度左右的燒杯中，試管不能傾斜，不能貼壁，不能貼底（控制問題90度左右）為什么不用沸水 6， 兩只試管放在同一視野內(nèi)（燒杯內(nèi)外）比較觀察 7， 豎直滴管，滴入液體是不能滴到試管壁上 8， 盡可能控制每滴液體的大小 9， 3,4號試管應(yīng)放在試管架上同時觀察 10， 注意火柴的使用，用火安全，以及衛(wèi)生香的熄滅 11， 衛(wèi)生香檢測時，不能貼壁，不能觸及氣泡 實驗觀察中可能遇到的問題： 12， 實驗分析結(jié)束后再觀察3,4號試管內(nèi)的氣泡生成情況，能說明什么？ 13， 氣泡的產(chǎn)生強調(diào)多且快 14， 4號試管使衛(wèi)生香復燃時有少許的爆鳴聲 15， 實驗提醒，在實驗前提前給燒水 16， 在加熱后的2號試管中，加入肝臟研磨液時會有少量氣泡產(chǎn)生 17， 4號試管底部為什么發(fā)熱 .