《降低化学反应活化能的》总结
5.1《降低化学反应活化能的酶》张欣桐
1、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？ 选择淀粉酶还是H 酶作为实验材料？ 淀粉酶。 淀粉酶。因为 H2O2受温度影响也会分解 我要设计几组实验？选择几个温度？ 2、我要设计几组实验？选择几个温度？ 三组，高温，低温和常温！ 三组，高温，低温和常温！ 3、观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？ 观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？ 碘液， 碘液，看是否变蓝
一、酶具有高效性
事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的 107 ～1013 倍。 酶具有高效性的意义： 酶具有高效性的意义： 酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。 酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。
你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗？ 你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗？
通过以上实验可以知道，酶在最适温度下， 通过以上实验可以知道，酶在最适温度下， 活性最高。 活性最高。 那么PH值不同，对酶的活性有没有影响呢？ 那么PH值不同，对酶的活性有没有影响呢？ PH值不同
设计一个实验，来探究pH会影响酶的催化 设计一个实验，来探究pH会影响酶的催化 pH 效率（活性）？ 效率（活性）？
酶是由活细胞产生的具有催化能力的有机物
请大家回忆上节课H 在不同条件下的分解的实验！ 请大家回忆上节课H2O2在不同条件下的分解的实验！ 无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能，都 可以提高化学反应速率，那么哪个作用更显著呢？ 如何用实验来验证 ？
友情提示 实验设计原则： 实验设计原则：① 对照原则 ② 单一变量(单因子）原 单一变量(单因子） 则
脲酶是蛋白质 脲酶是蛋白质
切赫、 切赫、奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能 少数RNA也具有生物催化功能 RNA
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机 物，其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
降低化学反应活化能的酶功效
二 反应条件
常温
90℃
肝脏研
FeCl3 磨液
自变量
剂量
2滴清水 2滴清水 2滴 2滴
结 气泡产生 不明显 少量 较多 大量 果 卫生香燃烧 不复燃 不复燃 变亮 复燃 因变量
结论
加热可以促进H2O2分解，提高反应速率，Fe3+和 过氧化氢酶都能加快H2O2分解，但过氧化氢酶的 催化降低效化学率反更应活高化能，的酶即功酶效 具有高效性的特点。
2 H2O2 → 2 H2O + O2 降低化学反应活化能的酶功效
2 H2O2 → 2 H2O + O2
1、常温下反应 2、加热 3、Fe3+做催化剂
4、过氧化氢酶
加入试管直接观察 酒精灯水浴加热 滴加FeCl3溶液 （无机催化剂） 猪肝研磨液
降低化学反应活化能的酶功效
比较过氧化氢酶在不同条件下的分解
４
结果现象
砖红 无
降低化学反应活化能的酶功效
【探究：PH对酶活性的影响】
实验材料：
2％淀粉酶溶液、20％肝脏研磨液、3％ 可溶性淀粉溶液、体积分数为30％的过氧化 氢溶液、5％ HCl、5％ NaOH、热水、蒸馏 水、冰块、碘液、斐林试剂
实验用具：
试管、量筒、小烧杯、大烧杯、滴管、 试管夹、酒精灯、三角架、石棉网、温度计、 PH试纸、火柴
是 都不同
基因选的择结性果表。达
降低化学反应活化能的酶功效
酶相所同催点化：的反应叫酶促反应。 1.改变化学反应速率，本身不被消耗。 酶促反应中被酶作用的物质叫做底物。 2.加快化学反应速率，缩短达到化学反 经应反平应衡产的生时的间物，质但叫不做改产变物平。衡点。 3.降低活化能，使速率加快。
降低化学反应活化能的酶(生物新课标必修1五章1节内容)
徐水巩中
董利军
徐水巩中
董利军
序 号
1 1 H2O2溶液 2mL 2 4 5
肝脏研磨液
项目
试管 2 2mL / 2滴 /
室温
气泡少
3 2mL / / 2滴
室温
无气泡
4 2mL / / 2滴
90℃
气泡少
2滴 / /
室温
气泡多
3 FeCl3溶液
蒸馏水 温度
6 结果现象
这个实验说明什么问题？ 为什么必须用新鲜肝脏？ 用煮熟的肝脏行不行？ 3号试管起什么作用？
徐水巩中
董利军
新 陈 代 谢 与 酶
发现
斯帕兰扎尼：动物消化食物有化 学反应发生 萨姆纳：提取出脲酶结晶 切赫、奥特曼：绝大多数酶是蛋 白质，极少数酶是RNA 专一性：一种酶只催化一种或一 类化学反应 高效性：催化效力是无机催化剂 的107－1013倍 需适宜的条件：温度、PH值等
特性
徐水巩中
董利军
实验工具与操作：我们先看看科学家 们是如何做的！
徐水巩中
董利军
徐水巩中
董利军
巴斯德之前 巴斯德 李比希
毕希纳
萨姆纳
切赫和奥特曼
徐水巩中 董利军
巴斯德之前 结合几位科学家的实验结果，归纳一下 “酶”的定义？ 发酵是纯化学反应，与生命活动无关 巴斯德
发酵与活细胞有关
李比希
引起发酵的是细胞中的某些 物质，但是这些物质只有在 酵母细胞死亡后才能发挥作用
因变量 气泡多 气泡少
这个实验说明什么问题？ 为什么必须用新鲜肝脏？ 用煮熟的肝脏行不行？ 3号试管起什么作用？
徐水巩中 董利军
1、分子从常态转变为容易发生化学反应 的活跃状态所需要的能量称为活化能。 2、催化剂（无机催化剂、酶）没有供给能 量，而是降低反应的活化能，促进反应进 行，缩短了完成时间。 3、酶在反应前后，本身并没有被消耗。 4、无机催化剂相比，酶降低活化能 的作用更显著，因而催化效率更高。
高中生物_《降低化学反应活化能的酶》教学设计学情分析教材分析课后反思
教学设计学情分析学生已经掌握了化学中双氧水的分解反应和有关无机催化剂的知识，可以用来进行有关实验和生物催化剂酶的教学，将化学知识与生物学教学进行渗透。
学生掌握的数学上函数的知识可以用来进行变量的有关教学，将数学知识和生物知识进行渗透。
我校推进“班中班互助学习制，根据学生的认知水平、个性差异、心理特点，采取“组内异质，组间同质”的方式把学生划分为学习小组。
经过一段时间的训练，学生都愿意参加小组学习活动，能发表自己的看法，倾听别人的意见。
这就使自主学习，合作探究成为学生的主要学习方式。
效果分析本节课在学生课前自主学习的基础上，让学生进行有关实验和合作探究，增强参与性，培养合作精神，并学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验；让学生在相关的问题讨论中，展示运用语言表达的能力；通过图表、动画、游戏等形式，充分理解酶作用的机理，突破难点，突出重点，并让学生感受学习的快乐和分享的喜悦。
教材分析“降低化学反应活化能的酶”是在学习了有关细胞学只是的基础上来学习的，酶是生物体进行新陈代谢不可缺少的条件，为后面学习ATP、光合作用和呼吸作用等做了铺垫。
学生通过有关酶的探究性学习活动获得的技能，对进一步学习生物技术实践等知识起到保证作用。
本节内容在高中课标中要求：说明酶在代谢中的作用，但对学生潜在的知识和能力要求比较高。
学生对本节提出的有关实验的知识：自变量、因变量、无关变量、对照实验设计的方法和原则的理解和实验能力的提高，对学习整个高中生物学实验有着非常重要的作用。
教师利用课本资源，加强学生实验能力的训练非常必要。
评测练习1.某洗衣粉的包装袋上印有如下说明：（8分）成分：含碱性蛋白酶等用法：洗涤前先将衣物浸于含洗衣粉的水内数分钟后，使用温水效果更佳。
注意：切勿用于丝织及羊毛衣料，用后彻底洗手。
质监局针对该洗衣粉设计了如下实验：处理A组B组1 加入一定浓度的该洗衣粉溶液加入煮沸并冷却的相同浓度的该洗衣粉溶液（与A等量）2 加入相同的涂有蛋白质的胶片3 置于适宜且相同的温度条件下(1)质监局做该实验的目的是___________________________，课通过观察_____________________予以确认。
第5章第1节_降低化学反应活化能的酶(笔记)
六、酶和无机催化剂的共同点
1、加速化学反应的进行，缩短达到平衡时间， 但并不改变平衡点
2、改变化学反应速率，本身不被消耗，反应前后不变
都可以在生物体外发挥作用
3、降低活化能，使反应速率加快
无
机
生
加
催
未
成
入
化
加
物
酶
剂
酶
量
0
时间
七、温度对酶活性的影响总结：
1、在最适pH下，酶的活性最高
2、过酸、过碱都会破坏酶的空间结构，使酶永久失活。
3、不同的酶最适pH不同
过氧化氢酶 6.8 唾液淀粉酶 6.8 胃蛋白酶 1.5—2.2 胰蛋白酶 8.0—9.0 肠脂肪酶 8.3
υ/mmol. s-1
P
0
最适pH
pH
酶活性受pH影响示意图
九、高温、低温、过酸和过碱对 酶活性的影响其本质不相同
四、控制变量：
⑴变量：实验过程中可以变化的因素。
⑵自变量：人为改变的变量。如本实验中的加 热、加氯化铁溶液、加肝脏研磨液
⑶因变量：随着自变量的变化而变化的变量。 如过氧化氢的分解速率。
⑷无关变量： 除自变量以外，实验过程中可能还 会存在一些可变因素，对实验结果 造成影响。如过氧化氢的用量、肝 脏研磨液用量、氯化铁溶液用量等
十一、影响酶促反应速率的其他因素：
1、酶的浓度：反应速率随
酶 促
酶浓度的升高而加快。
反 应
速
2、底物浓度：在一定浓度
率
范围内，反应速率随浓
度的升高而加快，但达
到一定浓度，反应速率
酶
不再变化
高中生物_降低化学反应活化能的酶实验设计教学设计学情分析教材分析课后反思
《降低酶促反应活化能的酶》实验设计教学设计授课年级：高一课题：5.1 降低酶促反应活化能的酶课程类型：新授课【教学立意】通过本节课的教学，让学生巩固上节课所讲的有关实验，并在此基础上进一步挖掘实验的内涵和外延，让了解实验设计的方法和流程，提升学生的科学思维和科学探究能力。
【教学目标】1.通过设计实验，相互交流，体验一下设计实验的流程。
2.通过学习，能够判断实验的性质，能够找出实验的自变量、因变量和无关变量；能够注意设计实验的原则。
【教学重点】实验设计的方法和流程。
【教学难点】实验设计注意的事项。
【评价目标】根据“评价设计优于教学过程设计”的基于课程标准的课堂评价理念，为使教学目标和评价目标达成一致，设计了四个达标评价活动。
1.为实现目标一，通过设计实验，让学生独立的思考，初步形成解决问题的方案，然后小组合作交流，查找问题，进一步分析，取长补短，完善实验设计，让学生在轻松愉悦的环境下思维得以进步。
2.为实现目标二，通过学生的展示，相互的质疑和答疑，在思维的辩证中对设计实验有进一步的体会，进而形成科学规范的实验设计思路。
3.最终通过当堂检测和课后习题进一步对学生的学习进行学习效果评价。
【评价方式设计】1.学生自我评价和相互评价：学生对自己或他人在课堂上的表现给予评价2.教师评价：根据学生课堂的表现老师给予适时恰当的评价。
3.终结性评价：根据教学目标制定本节课的检测题进行检测，得出终结性评价。
【课前准备】教师准备：1.准备上课用的ppt。
2.准备学生课堂学习使用的导学案。
学生准备——温故知新完成导学案知识链接部分。
【教学过程】《降低化学反应活化能的酶》实验设计学情分析高一学生在初中已初步学习过消化酶，但是对酶的认识有限，但对催化剂的作用较熟悉，可以通过比较实验来认识酶的催化作用与无机催化剂的差别，加深学生的印象，理解酶作为催化剂的突出特点—高效性。
高中学生具备了一定的认知能力，也具有一定的阅读、语言表达和探究的能力；思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，理论联系实际的能力有待提高。
高中生物_降低反应活化能的酶教学设计学情分析教材分析课后反思
降低化学反应的活化能教学设计师：对。
刚才的实验除了加热，还可以通过催化剂来提高反应速率，其本实质就是降低反应的活化能，而酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著。
酶具有高效性引出下节课学习的重点：酶的特性当堂检测 三个习题学生思考并回答知识点，并且训练了学生的语言表达能力。
掌握学生的理解情况。
关于酶本质的探索1．1.（探索历程）①巴斯德以前：认为发酵是纯 ，与 无关。
②巴斯德：发酵是由于 的存在，即有 的参与才能引起发酵；③李比希：引起发酵的是 中的某些物质，但这些物质只有在 后才能发挥作用。
④毕希纳：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起作用，与活酵母一样，都能引起发酵，他将引起发酵的物质称为 。
⑥20世纪80年代，美国科学家____和_____发现少数 也有生物催化功能。
2.（结论）酶是 产生的，具有 作用的一类 ，其中绝大多数酶是 ，少数是 。
讨论：你从酶本质的探索过程中获得了那些启示？学生带着问题阅读课本。
并完成导学案充分发挥学生自主学习的能力，训练其从材料中提炼有效信息的能力，同时培养学生比较、归纳的能力，使其体验酶本质的探索历程。
引导学生体会科学家科学研究的艰辛，培养学生板书设计降低化学反应活化能的酶酶的作用和本质一、细胞代谢二、酶在细胞代谢中的作用：活化能三、酶的本质学情分析学生已经掌握了化学中的双氧水的分解反应和有关无机催化剂的知识，可以用来进行有关实验和生物催化剂酶的教学，将化学知识与生物学教学进行渗透。
学生掌握的数学上函数的知识可以用来进行变量的有关教学，将数学知识和生物学知识进行渗透。
学生通过已有的知识讨论斯帕兰扎尼的实验，以此为切入点充分激发学生的求知欲。
降低化学反应活化能的酶效果分析从学生上课回答问题的积极性和准确性来看，对本节课的内容学生掌握的程度比较好，完成了本节的教学目标。
但是在学生的参与度还有待提高，对于合作探究的时间把握上不够合理。
随堂练习题学生通过思考，大部分学生都能得出正确答案，完成了知识目标。
降低化学反应活化能的酶(酶的作用和本质)
第五章第1节降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质一、教材分析新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础，而新陈代谢的进行又离不开酶的催化作用，因此，了解酶的作用和本质，为理解细胞中复杂的生命活动的顺利进行奠定了基础。
本节内容还与选修模块的相关内容有着内在联系。
例如，选修模块中有关酶的应用等，都是以“酶与代谢”部分的相关内容为基础的。
此外，学生通过有关酶的的探究性学习活动获得的技能，对进一步学习生物技术实践等知识起到保证作用。
二、教学目标1.知识目标（1）、说明酶在细胞代谢中的作用、本质。
（2）、阐述细胞代谢的概念2.能力目标（1）、通过自主学习，培养学生推理、比较、分析、归纳总结的能力。
（2）、通过有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。
（3）、在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，提高运用语言表达的能力以及分享信息的能力。
3.情感态度与价值观目标（1）、通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的，。
认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神和态度。
（2）、通过小组间的讨论、合作与交流，培养学生的合作互助精神。
（3）、通过让学生了解酶的发现过程，使学生体会实验在生物学研究中的作用和地位；通过讨论酶在生产、生活中的应用，使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系。
三、教学重点和难点1、教学重点：酶的作用、本质2、教学难点：酶降低化学反应活化能的原理四、学情分析学生通过初三、高一阶段化学的学习，对于纯化学反应已比较熟悉，但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂──酶的认识有限。
工业制氨的化学反应是在高温高压并且催化剂作用下进行的，细胞内部却是常温常压的温和状态，而细胞代谢包括一系列的化学反应，这些化学反应的进行应该有生物催化剂──酶的参与，才能使其高效有序的进行，由此从学生熟悉的知识引入对酶相关知识的学习。
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项
目
试
管 ３ ２mL / / 1mL ２滴
⑥分析结果：
哪支试管中酶的活性最高？
你是怎样得出这一结论的？
1.下列有关酶的叙述错误的是
A.组成大多数酶的基本单位是氨基酸
B.少数的酶是RNA
C.每种酶都具有高效性，专一性 D.酶都具有消化功能 2.人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因时 A.消化道内食物尚未消化 C.体内的食物残渣排出受阻 B.发烧使胃肠蠕动减弱 D.高烧使酶的活性减弱
对照 实验
3
2ml 加FeCl3 溶液
4
2ml 关量 无变
加肝脏 自变 量 研磨液
较多
很多
火星变亮 复燃
观因 察变 指量 标的
对照组
实验组
实验设计原则:
①对照原则:设计对照实验,既要有对照组又 要有实验组。 ②单一变量原则：在对照实验中,除了要观察的 变量发生变化外,其他变量都应保持相同。
单一变量——自变量唯一 等量对照 ——无关变量等同适宜
方法步骤：
序 号 1 2 试管
项
目
1 2mL /
2 / 2mL
注入可溶性淀粉溶液 注入蔗糖溶液
3
４
注入新鲜淀粉酶溶液
2mL
2mL
加入斐林试剂，50～ 生成砖红 无明显 65℃温水中水浴2min 色沉淀 变化
结论：上述实验说明，淀粉酶只能催化 淀粉水解，对蔗糖则不起催化作用。确 切地说，每一种酶只能催化一种化合物 或一类化合物的化学反应。
5%的NaOH， 5%盐酸， 蒸馏水，
试管， 量筒， 烧杯， 滴管。
④实验设计：
1、实验预期：根据自己作出的假设， 预期会看见怎样的实验结果？并做记 录。 2、本实验的自变量是什么？因变量是 什么？用什么方法控制自变量？ 3、对照组怎样设置？你将设定哪几个 PH？怎样将不同溶液的PH分别调到设定 的数值？
讨论：为什么要将试管的下半部浸 到５０～６５℃左右的热水中？在 已知淀粉酶能够催化淀粉水解的情 况下，本实验设置1号试管还有没 有必要？
④变量分析
项目 种类 控 制 或 检 测 方 法 自变量 因变量 检测指标 无关变量
温度 条件 水 浴 加 热 法
酶活性
淀粉剩 淀粉和酶溶液的浓 度、体积、PH等 余量 观察 蓝色 的深 浅变 化 控制不同实验 所用淀粉和酶 溶液的浓度， 体积相等。 PH相同且适 宜
用碘 液检 测
Байду номын сангаас
⑤材料用具：
质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，
七、影响酶活性的因素
温度和PH 最适条件 活性最高
v
活性下降
最适温度
T
偏离最适条件
高温、过酸、过碱 酶失活，不可逆转
v
最适PH PH
低温
酶活性受抑制，可恢复
实验、探究影响酶活性的条件
1.温度对酶活性的影响 ①提出问题： 温度对酶的活性有什么影响？ ②作出假设： 有适宜温度、 过高和过低都会影响酶的活性
降低化学反应活化能的酶
斯帕兰扎尼的实验 1、这个实验要解决什么问题？
2、是什么物质使肉块消失了？
一、细胞代谢 (新陈代谢)
1.概念 2.实质
3.场所
4.意义
比较过氧化氢酶在不同条件下的分解 试管 1 2 编号 H2O2溶 2ml 2ml 液 变量 不处 900C中 控制 理 水浴 气泡 少量 无 现象 带火星卫生香检验
三、酶的作用和机理
1.作用 2.作用机理
E E1 e E0 有酶催化 反应过程 无机催化剂 能量
无酶催化
• 四、酶的本质
1.酶本质的探索 2.酶的化学本质 有机物
绝大多数为：蛋白质
少数为： RNA
五、酶的概念:
酶是活细胞产生的具有 生物催化作用的有机物。
六、酶的特性
1.高效性 2.专一性 3.作用条件温和
质量分数为2%的新配制的淀粉酶 溶液，碘液 90℃热水 ，37℃温水 ，0℃冰水 ，
试管，量筒， 烧杯 滴管
温度计等
试管编号 操作步骤 加2mL淀粉溶液 加2ml淀粉酶溶液 对应温度下水浴5分钟
将每组中两溶液混合 继续保持温度
一组 1 2 + － 0℃ 5分钟 2滴
变蓝色
二组 1 2 + － － + 60℃ 5分钟 2滴
思考:
通过本节课的学习，你学到了什么？
高效性 专一性 作用条件温和 1、酶的特性是———、———、 ——————。
自变量 因变量 无关变量 2、变量可分为———、 ———、 ———。 对照原则 单一变量原则 3、设计实验原则： ————、 ——————。
4、实验设计包括哪些步骤？P83--84
小结： 酶的特性：
不变蓝
三组 1 2 + － － + 100℃ 5分钟 2滴
变蓝色
－ +
滴入碘液 观察颜色变化
分析结果：
哪支试管中酶的活性最高？
你是怎样得出这一结论的？
2、PH对酶活性的影响探究
①提出问题：
PH对酶的活性有什么影响？
②作出假设：
过酸、过碱都会影响酶的活性。
③材料用具：
质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液， 质量分数为3%的过氧化氢溶液，
4、经讨论，形成实验方案并记录。
下列操作正确吗？
项 目
试 １ ２mL
２滴
管 ３ ２mL
２滴
２ ２mL
２滴
过氧化氢溶液
肝脏研磨液
HCl
NaOH 蒸馏水 观察结果现象
1mL
/ /
/
1mL /
/
/ 1mL
１ ２ 过氧化氢溶液 ２mL ２mL HCl溶液 1mL / NaOH溶液 / 1mL 蒸馏水 / / 肝脏研磨液 ２滴 ２滴 结果现象
③酶和反应物的选择
过氧化氢 过氧化氢酶 PH 的影响 淀粉溶液 淀粉酶（50 － 60℃ ） 唾液淀粉酶（37 ℃左右 ）
温度的影响
实验设计 1、本实验的自变量是什么？因变量是 什么？主要无关变量有哪些？ 2、对照组怎样设置？你将设定哪几个 温度？用什么方法控制自变量？ 3、怎样检测因变量？能用斐林试剂 来检测淀粉水解的产物吗？
酶具有高效性
酶的催化效率是无机催 化剂的107 ~1013 倍 每一种酶只能催化一种 种或一类化学反应。
• 酶具有专一性
酶的作用条件较温和 1）需要适宜pH值 2）需要适宜的温度
酶的名称
胃蛋白酶 唾液淀粉酶 胰蛋白酶
最适PH
1.5 7 8
过酸过碱和高温---酶被杀死， 低温------------------酶暂时失活