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第五章
第一节 降低化学反应活化能的酶
（第1课时）
预习课本P76-P78，回答以下问题。（5min）
1.什么叫细胞代谢？
2.过氧化氢在细胞内如何被分解？
3.哪些因素可影响过氧化氢分解速率？不同条件下过氧化氢分解速率如何？
4.实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”中实验原理、实验目的、实验材料用具、实验步骤、实验现象、实验结论分别是什么？
5.酶在细胞代谢中起什么作用？
6.酶的作用机理是什么？
7.什么叫自变量、因变量、无关变量？实验中的自变量、因变量、无关变量分别是什么？
8.如何控制变量？设计实验时应该遵循哪些实验原则？
9.什么叫做对照实验？对照实验有哪些种类，请举例说一说。
（一）酶在细胞代谢中的作用
细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
CO2+H2O 有机物 +O2
光能
叶绿体:
氨基酸 多肽(蛋白质）
脱水缩合
核糖体：
线粒体:
有机物 +O2 CO2+H2O+能量
一、酶的作用和本质
细胞的生活需要物质和能量，能量的释放、储存和利用是通过细胞代谢实现的，细胞代谢是细胞生命活动的基础。
细胞代谢离不开酶。
（一）酶在细胞代谢中的作用
资料1：药用过氧化氢溶液的说明书上关于过氧化氢的贮藏说明为“密闭、在荫凉处（温度不超过20℃）保存”。
资料2：过氧化氢在储运过程中有特殊的要求，严禁与FeCl3等金属化合物混存混运。
资料3：细胞代谢是细胞生命活动的基础，但代谢也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢，体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发（包括头发）变白 ，会加速人体衰老。细胞中含有过氧化氢酶能够将过氧化氢及时分解，起到解毒的作用。
2H2O2
2H2O + O2↑
过氧化氢酶
通过资料分析，哪些因素可影响过氧化氢分解速率？
温度、FeCl3 、过氧化氢酶
不同条件下过氧化氢分解速率如何？如何设计实验进行探究？
1.实验目的
比较H2O2在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用
2.实验原理
2H2O2 2H2O + O2
反应条件
3.材料用具
①新鲜的质量分数为20%肝脏研磨液；②新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液；
③质量分数为3.5%的FeCl3溶液；用具：量筒、试管、滴管、酒精灯、卫生香等
1.常温2.加热3.Fe3+是无机催化剂
4.新鲜的肝脏中的过氧化氢酶
判断H2O2的分解快慢依据：
O2的产生量
①点燃的卫生香的燃烧情况
②单位时间内产生气泡的多少
（一）比较过氧化氢在不同条件下的分解（实验）
组别 1 2 3 4
过氧化氢 浓度 3% 3% 3% 3%
剂量 2mL 2mL 2mL 2mL
反应条件 常温 90℃ FeCl32滴 肝脏研磨液2滴
5.实验结果 图示
气泡产生
卫生香复燃情况
4.实验步骤
3号
4号
1号
2号
不明显
少量
较多
大量
观察产生气泡的多少
5.实验结果
3号
4号
变亮
复燃
观察点燃的卫生香的燃烧情况
5.实验结果
组别 1 2 3 4
过氧化氢 浓度 3% 3% 3% 3%
剂量 2mL 2mL 2mL 2mL
反应条件 常温 90℃ FeCl32滴 肝脏研磨液2滴
5.实验结果 图示
气泡产生
卫生香复燃情况
5.实验结果
不明显
少量
不复燃
变亮
较多
不复燃
复燃
大量
2）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？
1 2 3 4 3 4
1）与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？
4）2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多,为什么？
自主探究1：小组讨论以下问题，时间3min。
3）3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反应速率更快,这说明什么？
（一）比较过氧化氢在不同条件下的分解（实验）
2）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？
1 2 3 4 3 4
1）与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？
加热能促进H2O2的分解,提高反应速率；
自主探究1：小组讨论以下问题，时间3min。
FeCl3中的Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。
（一）比较过氧化氢在不同条件下的分解（实验）
3）3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反应速率更快,这说明什么？
1 2 3 4 3 4
过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。
自主探究1：小组讨论以下问题，时间3min。
4）2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多,为什么？
一样多，几支试管的H2O2 溶液的体积和浓度都相同。
（一）比较过氧化氢在不同条件下的分解（实验）
试管编号 步骤 1 2 3 4
一
二
三 观察
实验结论 2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
几乎无
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样
过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快
反应条件
H2O2浓度
H2O2剂量
气泡产生
带火星的卫生香
6.实验结论
一、酶在细胞代谢中的作用
请同学们阅读教材P77相关内容（控制变量）
思考：
一个严谨的实验该如何来设计？有哪些因素是我们必须要考虑的？
1.什么叫自变量、因变量、无关变量？实验中的自变量、因变量、无关变量分别是什么？
2.如何控制变量？设计实验时应该遵循哪些实验原则？
3.什么叫做对照实验？对照实验有哪些种类，请举例说一说。
试管编号
步骤 1 2 3 4 一
二
三 观察
实验结论
2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
几乎无
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样
过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快
反应条件
无关变量
H2O2浓度
H2O2剂量
气泡产生
带火星的卫生香
自变量
因变量
对照实验
讨论：无关变量对实验结果没有影响吗？该实验的无关变量有哪些？
变量
相同 适宜
对照组
实验组
讨论：该实验的对照组和实验组分别是什么？
二、酶在细胞代谢中的作用
一、酶在细胞代谢中的作用
一、酶在细胞代谢中的作用
实验设计应遵循的原则：
1.对照原则
2.单一变量原则
3.平行重复原则
4.科学性原则
在实验中，一般需要设置对照组。通过设置对照组，排除无关变量对实验结果的影响，增加实验结果的可信度。
实验组和对照组只能有自变量这一种处理因素不同，其他可能对实验结果造成影响的因素（无关变量）在实验组和对照组中应完全相同，且处于最适宜的状态。
在同样条件下进行多次重复实验，以消除偶然误差。
实验方案严谨，选材合适，实验步骤科学规范等。
一、酶在细胞代谢中的作用
对照实验的种类：
1.空白对照：
2.自身（前后）对照：
比较过氧化氢在不同条件下的分解
0.3g/ml蔗糖
清水
植物细胞吸水和失水实验
伞藻的核移植实验
3.相互对照：
4.条件对照：
甲状腺激素促进小鼠生长发育实验
甲组饲喂甲状腺激素，乙组饲喂甲状腺激素合成抑制剂，丙组不饲喂药剂
二、酶的作用机理
酶加快化学反应速率的原理是什么呢？
二、酶的作用机理
2）无机催化剂和酶是通过怎样的途径加快化学反应速率的？
1）在常态下，几乎所有 H2O2分子都不易分解，
为什么加热后，一小部分则可以分解。
4）为什么说酶对于细胞代谢的顺利进行至关重要？
3）为什么酶的催化效率比无机催化剂快？
降低化学反应所需要的活化能，使活跃态的分子增多。
酶更显著地降低了化学反应所需要的活化能。
细胞的正常代谢需要在温和的条件下快速进行化学反应，而酶满足以上要求。
因为加热使 H2O2分子获得了能量。
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的能量
（三）各条件使反应加快的本质：
加热：
为反应物分子提供能量(活化能），使其达到活跃状态
Fe3+：
降低化学反应的活化能
酶：
更显著地降低化学反应的活化能（作用机理）
二、酶的作用机理
想一想：如何表示？
无催化剂曲线：______
酶促反应曲线：______
无酶促反应所需活化能：______
酶促反应所需活化能： ______
酶降低的活化能： ______
曲线A
曲线C
E3
E2—E3
E2
A
B
C
三、酶的作用机理
酶能增加产物的生成量吗？
未加催化剂
无机催化剂
酶催化
时间
产物量
注：
1.酶只降低化学反应所需的活化能，加快反应速率，缩短化学反应达到平衡的时间，不改变化学反应的平衡点；
2.酶和无机催化剂都能催化化学反应，但不作为反应物，反应前后酶的性质和质量不变
不能！
(1)酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行(　　)
(2)酶能催化H2O2分解，是因为酶使H2O2得到了能量(　　)
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辨析易错易混 练前清障
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