高中生物教学设计 第5章 细胞的能量供应和利用 第1节 降低化学反应活化能的酶 课时安排：2课时 一、教材分析 本节内容分为两部分：酶的作用与本质、酶的特性。通过实验探究和科学史分析，引导学生理解酶在代谢中的作用机制、本质特征及其高效性、专一性和作用条件的温和性。教材通过“比较过氧化氢分解”实验建立酶催化作用模型，结合科学史资料培养科学思维，并借助探究实验深化对酶特性的认知。本节内容为后续学习细胞呼吸、光合作用奠定基础，是分子与细胞模块的核心知识。 二、核心素养渗透 1. 生命观念：理解酶是生命活动的必要条件，建立结构与功能相适应的观点。 2. 科学思维：通过变量控制实验设计，培养逻辑推理与批判性思维能力。 3. 科学探究：通过实验操作、数据分析及科学史讨论，提升实验设计与问题解决能力。 4. 社会责任：联系酶在医疗、工业中的应用，认识生物技术对社会发展的价值。 三、教学重难点 重点： 1. 酶降低化学反应活化能的作用机制 2. 酶的高效性、专一性及作用条件温和的特性 难点： 1. 活化能概念的抽象性及数学模型理解 2. 探究实验中自变量、因变量与无关变量的控制 3. 温度、pH对酶活性影响的曲线分析 第1课时教学设计 四、教学流程 （一）创新导入：生活情境启发 情境创设： 展示加酶洗衣粉包装说明：“40℃温水去污效果更佳”，提出问题： 1. 为何温水能增强去污效果？ 2. 酶与普通催化剂有何区别？ 设计意图： 从生活实例切入，激发探究兴趣，自然过渡到“酶的作用与本质”学习。 （二）核心内容推进 模块1：细胞代谢与酶的作用 1. 概念建构 细胞代谢：通过动画展示细胞内葡萄糖分解、蛋白质合成等反应，归纳“细胞代谢是生命活动的基础”。 问题链引导： Q1：细胞代谢可能产生哪些有害物质？（如过氧化氢） Q2：细胞如何避免这些物质积累？（引出过氧化氢酶） 2. 实验探究：比较过氧化氢分解速率 实验设计： 试管 处理条件 预测现象 1 常温（对照组） 气泡极少 2 90℃水浴加热 气泡增多 3 常温+Fe 溶液 气泡明显 4 常温+肝脏研磨液 气泡剧烈，复燃 任务： 分组操作实验，记录气泡产生速率及卫生香复燃情况。 数据分析： 加热为何能加速反应？（提供能量） Fe 与酶的作用差异？（活化能降低幅度不同） 模型构建： 活化能（Ea）= 分子从常态→活跃态所需能量 酶催化效率 = 反应速率提升幅度 绘制能量变化曲线（图1），对比酶与无机催化剂降低活化能的效果。 案例： 以“汽车上坡需燃料”类比化学反应需要活化能，酶的作用相当于“降低坡度”。 模块2：酶的本质探索 1. 科学史探究 角色扮演：分组模拟巴斯德（活细胞论）与李比希（酶溶解论）的学术争论。 关键实验： 毕希纳：无细胞酵母提取液仍可发酵→酶可脱离细胞发挥作用。 萨姆纳：脲酶结晶实验→酶的本质是蛋白质。 2. 归纳总结 酶的本质：活细胞产生的有机物（多数为蛋白质，少数为RNA）。 板书框架： 酶的本质 ├─来源：活细胞合成 ├─化学本质：蛋白质/RNA ———功能：生物催化剂 （三）深度巩固 案例应用： 1. 多酶片：为何外层为糖衣，内层为肠溶衣？（保护酶活性） 2. 加酶洗衣粉：为何不能用于丝质衣物？（蛋白酶分解蚕丝蛋白） 习题精练： （2023·北京海淀模拟）下列关于酶的叙述，错误的是（ ） A. 酶通过降低活化能提高反应速率 B. 酶活性受温度和pH影响 C. RNA聚合酶的化学本质是RNA D. 酶在细胞内、外均可发挥作用 答案：C 第2课时教学设计 四、教学流程 （一）悬念导入：矛盾现象引发思考 情境展示： 播放视频“青蒿素提取工艺优化”：高温破坏青蒿素活性，低温提取效率低。 问题链： 1. 温度如何影响物质活性？ 2. 酶的活性是否受环境条件限制？ （二）核心内容推进 模块3：酶的特性探究 1. 高效性再探究 数据对 ... ...
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