师：同学们好，很高兴和大家一起学习高中生物第五章第一节《降低化学反应活化能的酶》第一课时——酶的作用和本质。本节课的学习目标有：一、说出酶在细胞代谢中的作用和本质；二、学习实验和探究，学会控制变量以及设置对照；三、通过阅读复习关于酶本质的探索，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
下面请同学们思考几个问题。问题一：人为什么要吃饭？
生：为了获得能量。细胞的主动运输需要能量，细胞内有机物的合成也需要能量。细胞作为一个基本的生命系统，只有不断输入能量才能维持生命活动的进行。
师：问题二：食物进入人体内发生了怎样的变化呢？
生：被人体消化和吸收。
师：问题三：消化器官胃起到了什么样的作用呢？是不是只简单地磨碎食物呢？
生：胃起到了消化食物的作用。
师：在斯帕兰扎尼做此实验之前，人们认为鸟类的胃只能磨碎食物，不能分解有机物，也就是说，鸟类的胃只有物理性消化，没有化学性消化。意大利科学家斯帕兰扎尼曾对此有疑问，为此，他设计了一个巧妙的实验：将肉块放入金属笼内，让鹰吞下，一段时间后将笼取出，发现肉块消失了。这个实验说明，鸟类胃不仅有物理性消化，还存在化学性消化。但斯巴兰扎尼并没有得出胃液中到底是什么物质使肉块消失。直到1835年，德国科学家施旺才从胃液中提取到消化蛋白质的物质，解开了胃的消化之谜。
对于一个生物体来说，要进行的生理活动非常多，这些生理活动的进行依赖于细胞内发生的各种生物化学反应。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，我们将这些化学反应统称为细胞代谢。通过化学的学习，我们知道许多化学反应一般不能自发地进行，需要加温、加压、强酸或强碱等苛刻的条件，以克服分子发生化学反应的能量障碍。而细胞生存的条件是很温和的，那么细胞内数量如此巨大的生物化学反应，如何在常温、常压的条件下迅速高效地进行呢？这就需要特殊的物质——酶的参与了。那么酶在细胞代谢中的作用是什么呢？请同学们观看投弹手甲虫的视频。
（播放投弹手甲虫视频）
师：投弹手甲虫是昆虫世界里的化学“大佬”，它们可以在体内将化学物质混合，从而产生爆炸效果。那么这些家伙是怎么产生爆炸的呢？投弹手甲虫专家汤姆·伊斯内最为了解。
（视频对话）
汤姆·伊斯内：你难道从没见过这种爆炸吗？
另一人：没有啊。
汤姆·伊斯内：那我们就开始吧，戴上护目镜，现在只需轻轻地捏它一下，不需要太大劲，试试它的左后腿。
另一人：好，我来试试它左后腿。
汤姆·伊斯内：OK？
另一人：嗯，好了，成功了，非常酷。
汤姆·伊斯内：不瞒你说，它可以这样做30次。投弹手甲虫可谓是会行走的“猎枪”，它喷射速度很快，而且能够向任意方向射击，它可以阻挡哪怕是最大的掠食者的进攻。为了避免伤害到自己，投弹手甲虫将两种化学物质分别保存在两个小囊里，只在攻击敌人时，它才会将两者混合，产生出灼热难闻的粘液，这可是高浓度的过氧化氢，这与投弹手甲虫肚子里产生的物质相同。你能想象吗？它也是一种火箭燃料，因此我们打算再加点和它反应的物质。add something。这个就是，这是引发爆炸的触媒剂。
（视频中发生爆炸）
师：通过视频我们知道，投弹手甲虫腹部的一侧具有两套分开储存于腺体中的化学物质。其中大的腺体中储存着对苯二酚和过氧化氢，而小的腺体中储存着过氧化氢酶。当甲虫将两个腺体中的化学物质混合在一起时，就会释放出大量的氧气，而氧气既可以氧化对苯二酚，也可以作为助推剂使黏性物喷出。
同学们还知道有哪些加快分解过氧化氢的方法吗？
生：加热、加无机催化剂、加过氧化氢酶都可以使过氧化氢分解。
师：下面我们就来比较一下过氧化氢在不同条件下的分解实验原理。在体外加热或加氯化铁均可使过氧化氢分解，生物体内过氧化氢可在过氧化氢酶的作用下分解成水和氧气。过氧化物酶是1811年由泰纳尔首次发现，在动物肝脏组织中浓度较高，植物中也有，如马铃薯中。
实验步骤：取4支洁净的试管，分别编号1、2、3、4，向各试管中分别加入2毫升体积分数为3%的过氧化氢溶液。1号试管静置处理，2号试管90℃水浴加热，3号试管滴入2滴质量分数为3.5%的氯化铁溶液，4号试管滴入2滴质量分数为20%的肝脏研磨液。
实验现象：从图片中可以看出，1号试管基本没有气泡产生，2号试管有少量气泡产生，3号和4号试管能让带火星的卫生香复燃，且4号试管燃烧得更猛烈。
结果分析与结论：2号与1号试管比较，我们发现加热可以提高过氧化氢的分解速率；3号与1号试管比较，我们发现加氯化铁也可以提高过氧化氢的分解速率；4号与1号试管比较，我们发现加过氧化氢酶可以提高过氧化氢的分解速率；3号与4号试管比较，我们发现过氧化氢酶使过氧化氢分解的速率快于氯化铁。
问题四：2号试管加热使过氧化氢分解，那为什么加热可以促进过氧化氢分解呢？
生：加热使过氧化氢分解是因为加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。
师：我们将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称为活化能。这里有一组数据可以帮助我们理解活化能。1摩尔过氧化氢由常态变为活跃的状态时，需要吸收75千焦的热量，这75千焦能量就是每摩尔过氧化氢的活化能。
问题五：细胞里的化学反应能加热进行吗？除了加热外，化学反应的进行还可以通过什么途径呢？
生：细胞里的化学反应不能加热进行，化学反应不加热可以通过加催化剂的方式，如过氧化氢的分解，除加热以外就可以加氯化铁以及肝脏研磨液等。
师：问题六：氯化铁和过氧化氢酶促进过氧化氢的分解原理是什么呢？
生：氯化铁和过氧化氢酶能促进过氧化氢的分解是因为降低了化学反应的活化能。
师：当加入氯化铁时，只要吸收54千焦的热量，许多过氧化氢分子就可以变为容易分解的活跃状态；当加入过氧化氢酶时，只要吸收29千焦的热量，大部分过氧化氢分子就可以转变为活跃的状态。就如推球过山坡，不加催化剂很费力气，加氯化铁省力气，加过氧化氢酶比氯化铁更省力气。所以酶与无机催化剂相比较，酶具有更高的催化效率，保证了细胞代谢能在较为温和的条件下快速进行。让我们学以致用来解决下面的问题。请看题。