細胞的能量供應和利用
一、教學內容和教學對象分析
1.教學內容
處于生活狀態下的細胞是一個開放的系統,時刻與周圍的環境進行物質交換和能量交換,并利用這些物質和能量維持自身的各項生命活動,進行新陳代謝。酶作為生物催化劑,細胞內部的物質轉換和能量轉換都離不開酶的催化作用。因此引導學生掌握酶的概念和本質,理解酶在代謝中的作用就顯得十分非常重要。另外,學生已具備做科學的能力,在課堂中引導學生科學地思考,積極動手實驗,對于培養學生的科學精神十分有益,因此本節課初步引入對照實驗和控制變量。
2.教學對象分析
學生通過初三、高一階段化學的學習,對于純化學反應已熟悉,但是對于細胞內部的化學反應及生物催化劑──酶的認識有限。工業制氨的化學反應是在高溫高壓催化劑下進行的,細胞內部卻是常溫常壓溫和狀態,而細胞代謝包括一系列的化學反應,這些化學反應的進行應該有生物催化劑──酶的參與,才能使高效有序的進行,因此引入對酶相關知識的學習。
二、教學目標
1.知識目標
探討活細胞內酶的本質和作用、探究酶的高效性和專一性。
2.能力目標
①進行有關的實驗和探究,學會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設置對照組和重復實驗。
②在問題探討,有關實驗設計,資料分析等問題討論中,培養運用語言表達的能力以及查閱資料、共享信息的能力。
3.情感目標
①通過回顧科學家對酶本質的探索歷史,認同科學是在不斷的觀察、實驗、探索和爭論中前進的。
②認同科學家不僅要繼承前人的科研成果,而且要善于質疑,創新,和勇于實踐的科學精神與態度。
三、教學方法和教學手段
1. 教學方法:實驗法、小組討論法、鼓勵評價法、比較說明法、卡通圖片法,
2.教學手段:借助多媒體、設計實驗表格
四、教學流程
五、教學過程
教師活動
學生活動
設計意圖
精心設問,步步深入(5分鐘)
[新課導入] 已近中午了,大家的肚子一定餓了。為什么肚子會餓呢?食物是怎樣被消化的呢?
[問題探討]圖示1783年,斯帕蘭扎尼“鷹與籠子”的實驗,探討相關問題及實驗的巧妙之處。
[對比說明]工業制氨的條件是什么?
細胞內是否具備這些條件?但是細胞內的化學反應依然高效有序的進行,原因何在?
[提出課題]酶的作用和本質
激發學生興趣,讓大腦快速進入思考狀態。
[小組討論,得出結論]:
鳥類的胃不僅有物理性消化,還有化學性消化。
回答:
高溫、高壓、催化劑
推測:
細胞內有生物催化劑。
為引入新課作鋪墊。
此實驗是開創了酶研究先河。其問題的提出,實驗方案,實驗設想,結論與推論等過程及創新思維的意識對學生有學習與借鑒的意義。
[新課]探究研討,引議釋疑(30分鐘)
一、酶在細胞代謝中的作用(20分鐘)
引導思考,設計實驗,驗證酶的高效性
[實驗原理及材料]我們知道過氧化氫可以在fe3+催化下,分解成水和氧。新鮮的動物肝臟研磨液含有過氧化氫酶。如果給你新鮮的動物肝臟研磨液、過氧化氫溶液、氯化鐵溶液,以及必需的實驗用具,你能否設計實驗?
[提示1]酶的高效性是相對誰而言?
[提示2]反應物怎么選擇呢?
[提示3] 因變量是什么?
[提示4] 觀察那些現象可以得出結論?
[提示5]實驗預期和結果討論。
提問:為什么酶具有高效性?
[此實驗為特別補充內容]