2017-2018届高中生物 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（第1课时）学案 新人教版必修1.docVIP

第1节　降低化学反应活化能的酶 第1课时　酶的作用和本质 [学习导航]　1.通过有关的实验，自己分析出酶的作用，并在此基础上学会控制自变量、观察和检测因变量，并掌握设置对照实验的基本方法。2.通过阅读教材，了解酶的发现历程，加深对酶本质的理解。 [重难点击]　1.酶降低化学反应活化能的原理。2.控制变量的方法。 方式一　在上海举行的中国国际食品添加剂和配料展上，帝斯曼展出了一系列酶制剂产品，以帮助食品生产厂商节能减排。该公司推出的PanamoreSpring产品与其他乳化剂相比，能降低生产过程近80%的碳排放量；微生物磷脂酶CakeZyme产品能使食品厂商在生产蛋糕等食品中节省20%的鸡蛋用量，延长保质期； 高性能酶制剂RapidaseFPSuper能有效避免新鲜水果在经过机械或热处理加工后产生的不良副作用，改善口感。酶在人们的生活中越来越重要，那么酶具有什么作用？酶的化学本质又是什么呢？ 方式二　我们知道，很多化学反应在有催化剂存在的时候会改变反应的速度，这在工业生产中已得到广泛的应用。生物体内也时刻发生着生化反应，这些反应也需要催化剂，生物体内的催化剂是酶。 一、酶在代谢中的作用 1.细胞代谢 (1)场所：细胞中。 (2)实质：各种化学反应的总称。 (3)意义：细胞生命活动的基础。 2.实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)实验原理：H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3＋和肝脏研磨液中的过氧化氢酶的作用下加速分解。 (2)实验过程和现象 试管编号 试剂 处理 现象 1 2mLH2O2溶液 常温 几乎无气泡产生 2 2mLH2O2溶液 90℃水浴加热 有较少气泡 3 2mLH2O2溶液 滴加质量分数为3.5%的FeCl3溶液2滴 有较多气泡 4 2mLH2O2溶液 加入新鲜肝脏研磨液2滴 有大量气泡 (3)实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，其催化效率更高。 特别提醒　实验中应注意的问题 (1(实验时要选用新鲜的肝脏。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生菌的作用下分解，就不能促进过氧化氢分解成水和氧气。 (2(滴入肝脏研磨液和FeCl3溶液时，不能共用一个吸管，否则滴入的FeCl3溶液中会含有少量的肝脏研磨液，而研磨液中的H2O2酶的催化效率高，可能会使两个试管中的气泡一样多，从而影响实验结果的准确性。 3.实验中变量的控制 (1)变量：在实验过程中可以变化的因素。 (2)自变量：实验过程中可以人为改变的变量。 (3)因变量：随着自变量的变化而变化的变量。 (4)无关变量：除自变量外，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，这些变量称为无关变量。 4.酶的作用机理 (1)活化能：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。 (2)作用机理：酶能降低化学反应的活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。 下图是比较过氧化氢在不同条件下的分解实验过程，请据图分析： 1.在对照实验中，除了要观察的变量(自变量)外，其他变量(无关变量)都应当始终保持相同。分析上述实验中的自变量、因变量、无关变量、对照组、实验组分别是下列的哪些项？ ①加入H2O2的量　②FeCl3溶液和肝脏研磨液的新鲜程度　③温度和催化剂　④实验室的温度　⑤H2O2分解的速率　⑥1号试管　⑦2、3、4号试管 答案 自变量 因变量 无关变量 对照组 实验组 ③ ⑤ ①②④ ⑥ ⑦ 2.2、3、4号三支试管都有气泡放出，但4号试管放出的气泡最多，说明了什么？ 答案　加热、无机催化剂和酶都能促进过氧化氢的分解，提高反应速率，但是酶的催化效率更高。 3.下图是无催化剂和酶的作用机理示意图 (1)没有催化剂时的活化能是多少？有酶催化时的活化能又是多少？(用图中字母表示) 答案　分别是CA、CB。 (2)酶能不能为化学反应提供所需要的能量？酶加快反应速率的机理是什么？ 答案　酶不能为化学反应提供所需要的能量。酶是通过降低反应的活化能来加快反应速率的。 (3)下表数据是在20℃测得的H2O2分解的活化能，数据说明，酶和无机催化剂相比有什么不同？ 条　件 活化能/kJ·mol 没有催化剂催化 75 用胶态钯催化 54 用过氧化氢酶催化 29 答案　和无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，即催化效率更高。 知识整合　无机催化剂和酶都能提高反应速率，但是酶的催化效率更高；酶不能为化学反应提供所需要的能量，而是通过降低反应的活化能来加快反应速率。 1.某兴趣小组重现H2O2在不同条件下分解情况的实验，首先向a、b、c、d四支洁净的试管内分别加入等量等浓度的H2O2溶液，然后，a试管室温处理、b试管90℃水浴处理、c试管常温处理并滴加2滴新鲜肝脏研磨液、d试管常温处