四川省成都市高中生物第五章細胞的能量供應(yīng)和利用5.1.2降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶教學(xué)設(shè)計新人教版必修1學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具教材分析嘿，同學(xué)們，今天我們要一起探索生物的奧秘，走進“細胞能量供應(yīng)和利用”的奇妙世界。咱們今天要學(xué)習(xí)的，是“5.1.2降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”。這可是咱們生物必修1中非常重要的一章哦！我們要通過這個章節(jié)，了解酶這個神奇的生物催化劑，它如何幫助細胞高效地進行能量轉(zhuǎn)換。咱們一起來揭開這個神秘的面紗吧！????核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)科學(xué)探究精神，通過實驗和觀察，理解酶在降低化學(xué)反應(yīng)活化能中的作用。

2.提升生物學(xué)思維能力，學(xué)會運用模型和圖表分析酶的特性和作用機制。

3.增強生命觀念，認識到酶在生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)換中的重要性，以及生物體內(nèi)物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換的復(fù)雜性。

4.培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和價值觀，認識到科學(xué)知識在解決實際問題中的應(yīng)用價值。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

同學(xué)們在此之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了細胞的基本結(jié)構(gòu)和功能，對細胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的初步概念有所了解。他們可能已經(jīng)接觸過一些關(guān)于能量轉(zhuǎn)換的基本原理，比如光合作用和呼吸作用的基本過程。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

高中生物的學(xué)習(xí)者通常對生物學(xué)的奧秘充滿好奇，對生命現(xiàn)象的探究有較高的興趣。他們的學(xué)習(xí)能力較強，能夠通過課本和實驗活動吸收新知識。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分同學(xué)可能更傾向于通過實驗和觀察來學(xué)習(xí)，而另一些同學(xué)則可能更擅長通過理論分析和圖表來理解復(fù)雜概念。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在學(xué)習(xí)酶的作用時，同學(xué)們可能會遇到理解酶如何降低化學(xué)反應(yīng)活化能的困難。此外，酶的特性和作用機制可能比較抽象，學(xué)生可能難以將理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合。此外，實驗操作技能和數(shù)據(jù)分析能力也是一些同學(xué)可能需要提高的方面。教學(xué)資源-實物資源：酶制劑、底物溶液、試管、滴管、顯微鏡、載玻片、蓋玻片

-軟件資源：生物教學(xué)軟件、圖像處理軟件

-課程平臺：學(xué)校生物教學(xué)平臺、在線教育平臺

-信息化資源：酶的3D模型、酶活性檢測的實驗視頻、相關(guān)生物學(xué)文獻

-教學(xué)手段：多媒體教學(xué)設(shè)備、實驗指導(dǎo)書、課堂討論板教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課

（一）情境導(dǎo)入

同學(xué)們，你們有沒有想過，為什么我們的身體能夠持續(xù)地運動，細胞能夠不斷地進行代謝活動？其實，這都離不開細胞內(nèi)的能量供應(yīng)和利用。今天，我們就來揭開這個秘密，探究細胞能量供應(yīng)和利用的奧秘。

（二）提出問題

那么，細胞是如何獲取能量的呢？又是如何利用這些能量呢？今天，我們就來學(xué)習(xí)“5.1.2降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”，了解酶在細胞能量供應(yīng)和利用中的作用。

二、新課講授

1.酶的發(fā)現(xiàn)與特性

（1）同學(xué)們，酶是什么？讓我們一起回顧一下酶的發(fā)現(xiàn)歷程。在19世紀末，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，某些生物體能夠催化化學(xué)反應(yīng)，這就是酶的發(fā)現(xiàn)。

（2）酶有哪些特性呢？我們一起來探討一下。酶具有高效性、專一性、溫和性等特點。

2.酶如何降低化學(xué)反應(yīng)活化能

（1）同學(xué)們，酶是如何降低化學(xué)反應(yīng)活化能的呢？這需要我們了解活化能的概念?；罨苁侵富瘜W(xué)反應(yīng)從反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物所需的最小能量。

（2）接下來，我們通過實驗和觀察來探究酶如何降低化學(xué)反應(yīng)活化能。首先，我們進行實驗，觀察不同條件下酶促反應(yīng)的速率變化。然后，我們分析實驗結(jié)果，總結(jié)酶降低活化能的原理。

3.酶在細胞能量供應(yīng)和利用中的作用

（1）同學(xué)們，了解了酶降低活化能的原理，我們再來探討酶在細胞能量供應(yīng)和利用中的作用。

（2）細胞內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換主要發(fā)生在細胞呼吸過程中。酶在這個過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，比如，細胞呼吸過程中的糖酵解、三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化等步驟都需要酶的參與。

4.酶的應(yīng)用

（1）同學(xué)們，酶不僅在細胞內(nèi)發(fā)揮著重要作用，還廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域。

（2）我們來舉例說明一下。比如，酶可以用于生產(chǎn)洗滌劑、食品加工、制藥等。

三、課堂活動

1.實驗操作

（1）同學(xué)們，接下來，我們進行實驗操作，觀察酶促反應(yīng)的速率變化。請大家注意實驗步驟，確保實驗結(jié)果的準確性。

（2）實驗結(jié)束后，我們分析實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)酶降低活化能的原理。

2.課堂討論

（1）同學(xué)們，剛才我們通過實驗和觀察，了解了酶降低活化能的原理?，F(xiàn)在，我們來討論一下酶在細胞能量供應(yīng)和利用中的作用。

（2）請大家結(jié)合所學(xué)知識，談?wù)勛约簩γ冈诩毎芰抗?yīng)和利用中的作用的看法。

四、課堂小結(jié)

1.回顧今天所學(xué)內(nèi)容

（1）同學(xué)們，今天我們學(xué)習(xí)了酶的發(fā)現(xiàn)與特性、酶如何降低化學(xué)反應(yīng)活化能、酶在細胞能量供應(yīng)和利用中的作用以及酶的應(yīng)用。

（2）請同學(xué)們回顧一下今天所學(xué)內(nèi)容，確保自己對這些知識有深入的理解。

2.提出思考題

（1）同學(xué)們，酶在細胞能量供應(yīng)和利用中發(fā)揮著重要作用，那么，除了酶，還有哪些因素會影響細胞能量轉(zhuǎn)換的效率呢？

（2）請大家課后思考，并在下節(jié)課分享自己的見解。

五、作業(yè)布置

1.完成課后習(xí)題

（1）同學(xué)們，為了鞏固今天所學(xué)知識，請完成課后習(xí)題，加深對酶的理解。

（2）課后習(xí)題包括選擇題、填空題和簡答題，請大家認真完成。

2.查閱資料

（1）同學(xué)們，為了拓寬知識面，請查閱有關(guān)酶在生物體內(nèi)作用的資料，了解酶在生物體中的具體應(yīng)用。

（2）請大家在下節(jié)課分享自己的學(xué)習(xí)成果。

六、課堂延伸

1.組織學(xué)生進行小組討論，探討酶在生物體內(nèi)作用的實際應(yīng)用。

2.安排學(xué)生進行課外實驗，觀察酶在生物體內(nèi)作用的實驗現(xiàn)象。

3.邀請相關(guān)領(lǐng)域的專家進行講座，讓學(xué)生了解酶在生物科學(xué)、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-酶的發(fā)現(xiàn)歷史：介紹歷史上著名的酶研究案例，如木瓜蛋白酶的發(fā)現(xiàn)，以及科學(xué)家們對酶本質(zhì)的研究過程。

-酶的催化機制：探討酶如何通過降低反應(yīng)的活化能來加速化學(xué)反應(yīng)，包括酶與底物的結(jié)合、中間體的形成等過程。

-酶的動力學(xué)研究：介紹酶動力學(xué)的基本概念，如米氏方程、酶的活性測定等，以及如何通過動力學(xué)實驗來研究酶的特性。

-酶的變構(gòu)效應(yīng)：講解酶的變構(gòu)酶作用，即酶的活性中心以外的部分如何影響酶的活性。

-酶在生物體內(nèi)的作用：分析酶在細胞代謝、信號傳導(dǎo)、生物合成等過程中的具體作用。

2.拓展建議：

-鼓勵學(xué)生閱讀相關(guān)的科普書籍或科學(xué)雜志，如《科學(xué)美國人》、《自然》等，以了解酶研究的最新進展。

-建議學(xué)生觀看關(guān)于酶的科普視頻，如TED演講、科學(xué)教育頻道等，通過直觀的方式加深對酶的理解。

-推薦學(xué)生參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)的科學(xué)講座，邀請生物化學(xué)領(lǐng)域的專家來校進行講座，讓學(xué)生與專業(yè)人士直接交流。

-組織學(xué)生參觀科研機構(gòu)或大學(xué)實驗室，實地了解酶研究的實驗環(huán)境和方法。

-設(shè)計實驗項目，讓學(xué)生親自動手進行酶活性實驗，通過實際操作來掌握酶的特性。

-引導(dǎo)學(xué)生進行小組研究，針對酶在特定生物過程中的作用進行深入探討，如酶在光合作用、細胞呼吸中的作用。

-鼓勵學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，如在線課程、學(xué)術(shù)論文數(shù)據(jù)庫等，自主查找和學(xué)習(xí)酶的相關(guān)知識。

-建議學(xué)生參與科學(xué)競賽，如生物奧林匹克競賽，通過競賽來提升對酶學(xué)的理解和應(yīng)用能力。

-組織學(xué)生撰寫科學(xué)小論文，總結(jié)酶學(xué)研究的成果，培養(yǎng)他們的科學(xué)寫作和表達能力。教學(xué)評價1.課堂評價：

-提問：在課堂教學(xué)中，我將通過提問來檢驗學(xué)生對酶的概念、特性以及作用的理解程度。我會設(shè)計一系列循序漸進的問題，從基礎(chǔ)到深入，以了解學(xué)生對知識的掌握情況。

-觀察：我會觀察學(xué)生在課堂上的參與度，包括他們的眼神交流、表情變化和互動情況，以此來評估他們的學(xué)習(xí)興趣和參與程度。

-小組討論：通過小組討論的形式，我可以觀察學(xué)生之間的合作能力和溝通技巧，以及他們?nèi)绾螒?yīng)用所學(xué)知識解決問題。

-實驗操作：在實驗環(huán)節(jié)，我會觀察學(xué)生的實驗技能和實驗報告的撰寫能力，確保他們能夠正確操作并理解實驗結(jié)果。

2.作業(yè)評價：

-課后習(xí)題：我會對學(xué)生的課后習(xí)題進行詳細的批改，包括選擇題、填空題和簡答題，以評估他們對基本概念的理解和應(yīng)用能力。

-實驗報告：對于實驗作業(yè)，我會檢查學(xué)生是否能夠準確記錄實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果，并撰寫清晰、邏輯嚴密的實驗報告。

-小論文：對于撰寫的小論文，我會評估學(xué)生的研究能力、分析能力和寫作技巧，確保他們能夠?qū)⒗碚撝R與實際應(yīng)用相結(jié)合。

-反饋與鼓勵：在評價過程中，我會及時給予學(xué)生反饋，指出他們的優(yōu)點和需要改進的地方，同時鼓勵他們繼續(xù)努力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動力。

3.形成性評價：

-定期測試：我會定期進行小測驗或單元測試，以評估學(xué)生對整個章節(jié)知識的掌握情況，并及時調(diào)整教學(xué)策略。

-學(xué)生自評與互評：鼓勵學(xué)生進行自我評價和同伴評價，讓他們反思自己的學(xué)習(xí)過程，學(xué)會從不同角度看待問題。

4.總結(jié)性評價：

-期末考試：通過期末考試，我可以全面評估學(xué)生對酶學(xué)知識的掌握程度，包括理論知識和實驗技能。

-學(xué)習(xí)檔案：建立學(xué)生的學(xué)習(xí)檔案，記錄他們的學(xué)習(xí)過程和成果，包括作業(yè)、實驗報告、測試成績等，作為總結(jié)性評價的依據(jù)。課后作業(yè)1.實驗報告撰寫：

請根據(jù)本節(jié)課的實驗內(nèi)容，撰寫一份實驗報告。實驗內(nèi)容為：觀察不同酶對淀粉水解反應(yīng)的影響。要求：

-實驗?zāi)康模赫f明實驗的目的和預(yù)期結(jié)果。

-實驗原理：解釋淀粉水解反應(yīng)的原理以及酶在其中的作用。

-實驗步驟：詳細描述實驗的各個步驟。

-實驗結(jié)果：記錄實驗過程中觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。

-結(jié)果分析：分析實驗結(jié)果，解釋實驗現(xiàn)象，并討論實驗結(jié)果的意義。

2.酶的特性分析：

閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，分析以下酶的特性，并舉例說明：

-高效性：酶如何提高化學(xué)反應(yīng)的速率？

-專一性：酶如何具有專一性？舉例說明。

-溫和性：酶在什么條件下保持活性？舉例說明。

3.酶的應(yīng)用討論：

討論以下酶在生活中的應(yīng)用，并簡要說明其作用原理：

-酶在食品加工中的應(yīng)用：如釀酒、面包制作等。

-酶在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用：如藥物合成、疾病診斷等。

4.酶與能量轉(zhuǎn)換的關(guān)系：

結(jié)合課本內(nèi)容，解釋酶在細胞能量轉(zhuǎn)換中的作用，并舉例說明：

-酶在細胞呼吸中的作用：如糖酵解、三羧酸循環(huán)、氧化磷酸化等。

-酶在光合作用中的作用：如光反應(yīng)、暗反應(yīng)等。

5.酶的變構(gòu)效應(yīng)分析：

分析以下酶的變構(gòu)效應(yīng)，并舉例說明：

-變構(gòu)酶的概念：解釋變構(gòu)酶的定義和作用。

-變構(gòu)效應(yīng)的原理：解釋變構(gòu)效應(yīng)的原理，如酶的活性中心以外的部分如何影響酶的活性。

-變構(gòu)效應(yīng)的實例：舉例說明變構(gòu)效應(yīng)在實際生物體內(nèi)的應(yīng)用。

答案：

1.實驗報告撰寫：

-實驗?zāi)康模河^察不同酶對淀粉水解反應(yīng)的影響，了解酶的催化作用。

-實驗原理：淀粉在酶的作用下水解生成葡萄糖，酶降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率。

-實驗步驟：取一定量的淀粉溶液，分別加入不同酶制劑，觀察反應(yīng)現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)。

-實驗結(jié)果：不同酶對淀粉水解反應(yīng)的影響不同，某些酶催化效果明顯。

-結(jié)果分析：酶通過降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率，具有催化作用。

2.酶的特性分析：

-高效性：酶通過降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率，具有高效性。例如，唾液淀粉酶在消化過程中催化淀粉水解，提高反應(yīng)速率。

-專一性：酶對特定的底物具有催化作用，具有專一性。例如，胃蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解，對其他物質(zhì)無作用。

-溫和性：酶在溫和的條件下保持活性，具有溫和性。例如，人體內(nèi)的酶在體溫下仍能保持活性。

3.酶的應(yīng)用討論：

-酶在食品加工中的應(yīng)用：釀酒過程中，酵母菌將葡萄糖轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳；面包制作過程中，酵母菌產(chǎn)生二氧化碳，使面包膨脹。

-酶在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用：藥物合成過程中，酶催化反應(yīng)，提高合成效率；疾病診斷過程中，酶檢測病原體或生物標志物，輔助診斷。

4.酶與能量轉(zhuǎn)換的關(guān)系：

-酶在細胞呼吸中的