《比较过氧化氢在不同条件下的分解》的教学设计

广东省惠来第一中学冯虹

●教材分析及处理

“比较过氧化氢在不同条件下的分解”一节是新课标教材人教版必修1第5章第1节的第一

课时的内容。通过本节的学习让学生认识到在生物体的新陈代谢中酶是不可缺少的条件因此

了解酶的本质、特性，不仅有助于学生延伸对蛋白质功能、性质的理解，对理解细胞中复杂

的代谢过程能井然有序地进行、理解细胞呼吸和光合作用等重要生理活动的正常进行有重要

作用。

本节提出的有关实验的知识，对整个高中生物学实验教学有着非常重要的作用。故本节内

容在《分子与细胞》模块的知识体系中占有较重要的地位。

将教材中问题探讨的斯巴兰扎尼的实验放到第二课时，作为“科学家对酶本质探索”的

材料之一。这样可以让学生更全面系统地认识科学家的探究历程。

●三维目标

一、知识与技能

1、说明酶在代谢中的作用、理解酶的高效性这一特点（Ⅰ）。

2、进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组的

基本方法(Ⅱ)。

3、提高学生对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力(Ⅱ)。

二、过程与方法

1、通过学生的演示实验和环环相扣的实验分析让学生理解酶的作用原理和酶具有高效性这一

特点。

2、以这一实验为例让学生理解各种变量以及各种变量之间的关系，并初步掌握控制实验变量

的基本方法。

三、情感态度与价值观

1、利用名言名句让学生感受生命在于运动并激发学生对生命的珍惜和爱护，对生命的尊重和

欣赏。

2、通过实验，让学生领悟科学探究精神和合作精神。

3、通过课后阅读分析“关于酶本质的探索”的资料并完成P82第一题，认同科学是在不断地

探索和争论中前进的。

●教学重点

1、通过比较过氧化氢在不同条件下分解速率快慢的实验，让学生认识到酶的催化具有高效性。

这是本节的核心内容，也是学习后续知识的重要基础。

2、控制变量和设置对照实验。这是课标中要求的重要实验能力，也是各级考试中考查的重点。

●教学难点

1、酶降低化学反应活化能的原理。

2、实验中控制变量的科学方法。

●教学用具

ppt幻灯片、实验材料、器材

●教学课时

一课时

●教学流程：

教学

环节

教学活动设计意图

导

课

师：俗话说：“铁不冶炼不成钢，人不运动不健康”可见运动对于我

们每个人都很重要。可是偶尔会有些小擦伤，那我们应该怎样做紧

急处理呢？有经验的同学就会知道可以用双氧水消毒。

师：当皮肤上出现小伤口，用双氧水消毒时，能观察到什么现象？

生：有气泡产生。

师：对。有气泡产生，一个、两个还是很多？

生：有大量气泡产生。

师：你知道产生的是什么气体吗？你能解释这一现象的原因吗？

生：双氧水分解产生了氧气。

师：对。双氧水即过氧化氢，能分解产生水和氧气。细胞代谢过程

中也会产生过氧化氢，过氧化氢具有很强的氧化性，对细胞有伤害，

幸而细胞中含有一种物质，能将过氧化氢及时分解，变成氧和水，

这种物质就是过氧化氢酶。同时Fe

3+

是一种无机催化剂，也可以催

化过氧化氢分解成水和氧。过氧化氢酶的作用和意义如何呢？我们

通过实验来探究一下。

联系生活引出

新课，激发学

生学习的积极

性。

请学

生演

示实

验

（第

1、2

组）

师：请同学们阅读78页的实验，等会找同学们来帮老师演示这个实

验。（3分钟阅读时间）

师：同学们都看完了，那么如何获得过氧化氢酶呢？

生：新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶，所以可以从新鲜肝脏研磨

液获得较多的过氧化氢酶。

师：能否用煮熟的肝脏呢？为什么呢？（对蛋白质知识的应用）

生:不能，绝大数酶是蛋白质，高温变性失去其生理活性。

师：很好，看来大家对前面的知识掌握的很扎实，应继续保持。

师：那接下来两位愿意毛遂自荐，给大家展示一下自己的动手能力，

做第1、2组。下面的同学仔细观察他们的操作步骤和实验现象。

幻灯演示如下表格完成填空

步骤

试管编号

1234

一

过氧化氢

溶液浓度

3%3%3%3%

剂量2mL2mL2mL2mL

二

反应条件常温90℃

3.5%FeCl3溶

液

20%肝脏研

磨液

剂量2滴2滴

结果

气泡产生

情况

不明

显

少量较多大量

卫生香复

燃情况

复燃迅速复燃

提高学生从阅

读到实践的转

化能力。

实验结束并讨论：

师：感谢这两位心灵手巧且乐于助老师的同学，完成的非常好。

根据同学们的观察请大家一块来填一填这个表格。与1号试管相比，

2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？

生：2号试管加热后有气泡产生。说明加热能促进过氧化氢的分解，

提高反应速率。

师：（精讲）加热能促进过氧化氢的分解，是因为加热使过氧化氢分

子得到了能量。也就是说物质发生化学变化需要一定的能量，才能

实现从基态转变为容易发生化学反应的活跃状态，这个能量就是活

化能。

师：既然加热能提高反应速率，那么在细胞内，能通过加热来提高

反应速率吗？

生：不能。

师：对，显然不能。接下来我们来看一下另外2组实验

1号和2号试

管的实验，让

学生感受到物

质发生化学变

化需要一定的

能量，才能实

现从基态转变

为活化状态，

从而初步理解

活化能的

概念。

请学

生演

示实

验

（第

3、4

组）

同样请两位同学演示并填表

师：3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？

生：Fe

3+

和过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。

师（补充）：与2 比较说明催化剂并没有提高分子的能量，而是把发

生反应所需要的活化能降低了。就像的跨栏运动一样，正常栏的高

度我们要花很大力气才能跨过，而只要把栏的高度降低，我们就能

不费吹灰之力的跨过。那3 和4 谁把栏的高度降低的更多呢?更容易

跨过呢？

师：3 号试管与4 号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什

么？

生：4 号试管中的反应速率快，说明过氧化氢酶的催化效率比Fe

3+

更高。

师：同时也说明酶降低活化能的作用更显著。

为什么说酶对于细胞内的化学反应至关重要？

生：酶催化化学反应不需要加热，催化效率高。

师：对。细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学

反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要

求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。

师：通过实验结果的分析和讨论，你对于酶的作用形成了哪些认识？

请将结论写下来。酶具有高效性。

同时展示出有酶催化和没酶催化的曲线图，要求学生在其中画出无

机催化剂的曲线。

再通过3 号和

4 号试管的对

比，可以得到

一个结论：那

就是生物催化

剂比无机催化

剂更有效地降

低化学反应的

活化能。

高效性的生理

意义

提高学生对知

识的应用能力

和图形转换能

力

观察实验步骤表格，以问题形式带领学生从本实验实例中总结出实

验设计的基本原则：单一变量原则和设计对照实验原则。

师： 在实验中，有哪些因素是可以改变的？

生（讨论回答）：过氧化氢的浓度和使用量、反应的温度、反应的

时间长短、加入的试剂、过氧化氢的分解速率。（回答不完整，教

师进行补充）

师：我们称这些在实验过程中可以改变的因素为变量。

师： 在实验设计的四支试管中，有哪一个因素是不一样的？

生：反应条件。

师：对，我们改变了反应条件，而其他变量却保持一致。像这样实

老师

演示

实验

验中由实验者人为控制或人为改变的变量称作自变量。那么这个实

验中那些是自变量呢？（一起完成表格）

老师演示实验，3 号试管中加入8 滴氯化铁溶液，4 号试管中滴加两

滴猪肝研磨液。

师：出现这样的实验现象到底是有哪个因素引起的呢？说不清楚

师：所以实验设计中只能保持一个自变量。这叫单一变量原则。

师：反应条件（自变量）改变之后，什么会跟着改变？

生：现象

师：这个反应中的现象是什么？

生：过氧化氢分解的速率。

师：完全正确，那么随着自变量的变化而变化的变量称之为因变量。

师：那自变量和因变量只有什么关系呢？

生：因果关系

师：是的 ，例如数学方程式y=kx 如果k 为定值谁代表自变量

生：x 代表自变量 y 因变量

师：那么如果k 值发生改变y 会不会跟着改变呢？

生：会

师：实际上k 代表其他变量，例如过氧化氢溶液的浓度和使用量的

不同都会影响过氧化氢的分解速率。

师：怎么排除这些因素的影响呢？

生：把各支试管中这些变量都保持一致

师：同学们太厉害了。像这样的变量，我们叫无关变量。

这实验中的无关变量又有那些(表格)

师总结：除一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实

验。

设计对照实验时将自变量设计成不同水平，每一水平设置成一组实

验，各组之间就是对照关系。对照的目的就是消除无关变量对实验

结果的影响，使实验结果只受自变量的影响。所以对照实验的设计

要坚持单一变量原则即各组实验之间只有自变量这一因素不同。

对照实验一般都要设置对照组（1）和实验组（2、3、4）。如何设

置呢？我们一般用加法原理和减法原理。研究某因素对研究对象的

影响：

如果研究对象处于正常情况下时有该因素我们就用减法原理即去掉

自变量 因变量

无关

变量

对照组 实验组

2 号：90℃水浴加热

3 号：加入3.5%

FeCl32 滴

4 号：加入20%肝脏

研磨液2 滴

H2O2 分解速度

用产生气泡

的数目多少

表示

加入试剂的

量；实验室的

温度；FeCl3

和肝脏研磨

液的新鲜程

度。

1 号试管 2、3、4 号

试管

析实验现象，

和第一种方案

比较。引导学

生总结出实验

设计中只能保

持一个自变量

通过数学方程

式 y=kx 理解

自变量、因变

量和无关变量

的关系。

说明对照实验

的好处。

初步了解设计

和判定实验组

和对照组的原

理

该因素的实验为实验组，有该因素正常情况的组为对照组。

如果研究对象处于正常情况下时没有该因素我们就用加法原理即加

上该因素的组为实验组，没有有该因素正常情况的组为对照组。

小结

和巩

固训

练

例：请根据下列实验材料设计一个证明唾液淀粉酶是蛋白质的实验。

实验材料：5%NaOH 溶液、3%的 CuSO2 溶液、鸡蛋、人的唾液、蒸馏

水、小烧杯、试管、玻璃棒、滴管、镊子、脱脂棉。

实验原理：。

自变量是：

实验步骤：（1）制备蛋清液：取鸡蛋一个，打破蛋壳取少许蛋清注

入小烧杯中，加入30mL 蒸馏水，用玻棒调匀备用。

（2）取唾液：用清水将口漱净，口含一块脱脂棉，片刻

后用镊子取出脱脂棉，将其中的中唾液挤到小烧杯中备

用。

（3）。

实验结论：。

通过练习让学

生初步掌握判

定和控制变量

的方法。

●教学反思：

本节课按照课标要求，适合探究性教学。本节通过演示实验和有效提问进行体验学习，引

导学生主动参与知识构建过程。既重视了活动的展现又重视了智慧的生成。知识方面利用体育

活动、数学方程式等学生熟悉的知识进行类比推理完成了难点的突破；同时通过分析事实潜移

默化的使学生感受探究的方法并提高探究能力。需注意时间的把握，留给学生足够思考的空间。

关于设计和判定实验组和对照组的原理在这里只能浅尝辄止，在以后的实验中步步深入。