《拓展课题4-2过氧化氢酶的催化作用》优质课教案设计

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《普通高中化学课程标准》（2017版）中明确指出：学科核心素养是学科育人价值的集中体现。学生通过学科学习而逐步形成的核心观念，必备品格和关键能力的“基本品质”。在课堂教学中培养、提升学生的化学学科素养是化学学科课堂教学的一项重要任务。那么作为教学实践者的我们该依靠何种教学路径，让“化学核心素养”内化为中学生自身的素养，真正为学生的未来发展提供价值。本节课以过氧化氢酶的催化作用为载体提高学生的核心素养。

2 设计思维

催化剂是化学研究中的永恒课题，就像“点石成金”的魔术棒。催化剂能够增大化学反应速率。有酶作为催化剂的反应速率比没酶作为催化剂的反应速率大1010。以“催化剂”为载体的内容最早在苏教版初中化学第二单元课题3第39页制取氧气的内容中出现无机催化剂，紧接着在第12单元化学与生活中第88页人类重要营养物质的物质分解中出现有机催化剂酶；苏教版高中化学教材《必修一》、《必修二》、《化学与生活》、《有机化学》、《化学反应原理》、《化学与技术》和《实验化学》七个模块的教材中也频繁出现催化剂的内容。催化剂在中学化学教学中不但重要性，在日常生活中的应用相当广泛，例如：在人体内，许多生化反应（淀粉、脂肪、蛋白质的水解、DNA的复制等)都是在酶的催化作用下进行的；在化工生产中，接触法制硫酸、合成法制氨、氢化法制硬化油等都使用了催化剂。本文通过实验探究相同催化剂对不同浓度的过氧化氢分解反应速率的影响，设计并操作探究实验，分析解读资料，让学生参与讨论与实验，体验合作、探究的乐趣，旨在培养学生化学核心素养的提升。

3 教学过程设计

3.1 【实验背景——创设情境】

过氧化氢(H2O2)是呼吸作用的副产物，在所有活细胞中都有。过氧化氢是有害的，当它在细胞中产生时，必须立即去除。过氧化氢溶液慢慢分解，形成水和氧气：2H2O2(aq)==2H2O(l) + O2(g)。但反应的速率非常慢，使得H2O2能够保存在密封的容器中多年。早在1811年，国外的科学家就发现：过氧化氢可被动植物组织分解，产生氧气。当时，分解过氧化氢物质的真正的成分却不为人们所知。接着科学家相继在细菌、真菌、哺乳动物的肝脏、红细胞和植物的叶绿体和土豆浆中也发现了这种现象，后来发现神奇的细胞通过制造过氧化氢酶来去除有害的过氧化氢。

（教师一边演讲，一边在投影上展示动物肝脏、细菌、真菌、放线菌、红细胞、植物的叶绿体和土豆的照片）

我们今天就来探究一下——过氧化氢酶的催化作用。

（教师一边演讲，一边在投影上展示过氧化氢酶的照片同时板书）

【设计意图】让学生了解用真实的史料，了解科学家的科学发现过程，意识到科学探究需要严瑾求实的态度，并通过证据和推理进行证实。培养学生证据推理、构建认知模型的化学学科核心素养。通过展示真实漂亮的动物肝脏、细菌、真菌、放线菌、哺乳动物的肝脏、红细胞、植物叶绿体的叶绿素和土豆的照片，加上教师的生动讲解，引发学生学习过氧化氢酶的欲望，使学生逐步进入探究的状态。

【引入实验】

下面我们通过实验来研究不同浓度过氧化氢在浓的土豆浆中分解反应的速率。

（老师一边演讲，一边在投影上展示过氧化氢酶的照片同时板书）

3.2 【实验过程——实施探究】

【实验目的-1】

请同学们思考一下，通过这个实验我们能达到哪些预期目的？

同学1:研究过氧化氢不同浓度对过氧化氢酶活性的影响。

同学2:测定催化反应速率与浓度之间的关系。

【风险评估-2】

教师展示过氧化氢的说明图片，请同学们思考一下，我们在做实验之前应该注意哪些安全事项？

同学4：过氧化氢具有强氧化性，所以要防止过氧化氢粘到皮肤上和衣物上。所以我建议我们一定要穿实验服、手套。

同学5：假如过氧化氢和土豆浆沾到皮肤上，尽快清洗在皮肤上的过氧化氢和土豆浆。

【设计意图】实验是有风险的，在做实验时既要得到知识认知，更加要保证人生安全。所以，在做实验之前一定要进行风险评估。这也是做任何项目都必须要做的一个环节，让学生养成预防风险意识。

【实验材料-3】

1.带刻度的注射器2支