2019-2020年人教版高中生物 選修1專題4課題2探討加酶洗衣粉的洗滌效果（教案）.doc

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2019-2020年人教版高中生物 選修1專題4課題2探討加酶洗衣粉的洗滌效果（教案）一、課題目標(biāo)1.知識目標(biāo)說出加酶洗衣粉的洗滌原理。2.能力目標(biāo)a.探究溫度對加酶洗衣粉洗滌的影響。b.探討不同種類的加酶洗衣粉對同一污物和不同污物洗滌效果的區(qū)別。3.情感目標(biāo)通過對加酶洗衣粉的研究，激發(fā)學(xué)生對生物科學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)以致用的意識。二、課題重點區(qū)別不同種類的加酶洗衣粉對同一污染物和不同污染物的洗滌效果。三、課題難點實驗過程中各種變量的控制。四 教學(xué)流程教學(xué)流程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖環(huán)節(jié)一：課程導(dǎo)入展示課題背景，導(dǎo)入課題目標(biāo)。課題背景在某品牌洗衣粉的包裝袋背面有這樣一段材料：適用范圍：適用于洗滌棉麻、化纖及混紡織物(不能用于洗絲、毛織物)，手洗、機洗皆宜。教你洗衣小妙招：洗前浸泡30分鐘，效果更佳；用溫水浸泡效果更好，但水溫不要超過60 ；浸泡時水量不宜過多，浸沒衣服即可；若衣服太臟，可適當(dāng)增加洗衣粉用量或延長浸泡時間。課題目標(biāo)1.說出加酶洗衣粉的洗滌原理； 2.探討溫度對加酶洗衣粉洗滌的影響； 3. 探討不同種類的加酶洗衣粉對同一污物和不同污物洗滌效果的區(qū)別。閱讀、傾聽。情景導(dǎo)入本節(jié)目標(biāo)。環(huán)節(jié)二：講授新課一、基礎(chǔ)知識讓學(xué)生閱讀課本P46，思考回答下列問題，共同歸納加酶洗衣粉相關(guān)知識。思考題：什么是加酶洗衣粉？目前常用的酶制劑有哪些？ 酶制劑為什么具有如此強的功效？它的作用機理是怎樣的？嘗試寫出它們作用的示意圖。 影響酶制劑活性的因素有哪些？ 酶能直接添加到洗衣粉中嗎？為什么？科學(xué)家是如何解決這一難題的？ 為什么說加酶洗衣粉能減少對環(huán)境的污染？ 使用加酶洗衣粉時有哪些注意點？（一）加酶洗衣粉的洗滌原理加酶洗衣粉：是指含有_的洗衣粉,目前常用的酶制劑有四類： _ 、 _ 、 _ 、 _ 。其中應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是_和_ 。酶制劑 蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶 纖維素酶 堿性蛋白酶 堿性脂肪酶 (2)作用機理及作用示意圖酶具有高效性，能迅速將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)分解成可溶性小分子肽和氨基酸。 （二）影響酶制劑活性的因素：溫度、酸堿度和表面活性劑（三）酶制劑的生產(chǎn)方法： 溫度、酸堿度和表面活性劑都會影響酶的活性。酶直接添加到洗衣粉中，就會失活。將基因工程生產(chǎn)出能夠耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高溫度的酶用特殊水溶性物質(zhì)包裹起來，與洗衣粉的其它成分隔離開來。(四) 加酶洗衣粉的優(yōu)點 普通洗衣粉含有：表面活性劑、水軟化劑、堿劑、漂白劑等成分，有的還含有增白劑、香精和色素，以及填充劑等成分,含磷量高,洗滌污水排放后會導(dǎo)致水體污染加酶洗衣粉可以降低表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，使洗滌劑朝低磷、無磷的方向發(fā)展,減少對環(huán)境的污染。(五)使用加酶洗衣粉時的注意事項 對于蛋白質(zhì)面料的衣物不能使用蛋白酶洗衣粉； 使用加酶洗衣粉要注意溫度的控制，和浸泡； 使用加酶洗衣粉洗衣后要注意洗手； 衣服的洗滌，要考慮洗滌效果、衣物的承受能力、洗滌成本等因素； 酶作為一種生物催化劑，有一定的壽命，不能放置太久。 【典型例題】 下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，正確的是（ ）A. 高溫易使酶失活，因此冷水洗滌去污效果應(yīng)該比溫水好B. 洗衣粉中表面活性劑對堿性蛋白酶活性有一定的促進作用C. 在pH低于7.0的自來水中，堿性蛋白酶依然能起作用D. 洗衣粉中酶主要是通過快速分解溶在水里的污漬發(fā)揮作用【答案】C二、實驗設(shè)計展示本課題探究的三個問題：1.普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果有什么不同；2.什么樣的溫度下使用加酶洗衣粉效果最好；3.添加不同種類的酶的洗衣粉，其洗滌效果有哪些區(qū)別？（一）子課題一：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果講解實驗原理和實驗設(shè)計原則。1.實驗原理生活中的各種污漬主要是蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、淀粉等多種不溶于水的有機物，這些有機物能在相應(yīng)的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的作用下水解成易溶于水的小分子有機物。2.遵循原則實驗變量為洗滌劑，設(shè)計時應(yīng)遵循單一變量原則、對照性原則有效的控制其他變量，如水的用量、污染物的量，所用實驗用布的質(zhì)地大小、兩種洗衣粉的用量，攪拌及洗滌時間。3.控制變量讓學(xué)生閱讀教材“資料一有效地控制變量”探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果的不同，小組分析討論回答下列問題，給予糾正點撥。A同學(xué)的實驗方案存在問題嗎？若有問題，請說明存在的問題。有問題。未說明控制相同的適宜溫度；玻璃棒攪拌的強度難于控制相同等。你同意B同學(xué)觀點嗎？請說明理由。不同意。B同學(xué)忽略了實驗中變量的控制問題。影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有哪些？水溫、水量、水質(zhì)、洗衣粉的用量、衣物的質(zhì)料、大小及浸泡時間和洗滌時間等。你認(rèn)為應(yīng)該控制的單一變量是什么？普通洗衣粉和加酶洗衣粉的區(qū)別，其他條件（如洗衣粉用量、水溫、水質(zhì)、水量、布料的大小和顏色、洗滌方式、洗滌時間等）完全相同。4.實驗操作流程講解實驗流程。（1）實驗準(zhǔn)備帶有污染物的實驗用布的制?。喝∫欢康奈廴疚镏瞥扇芤?，取等量的污染物滴加在相同大小、質(zhì)地的新布上。（2）實驗過程取兩只大燒杯并編號，用量筒分別量500ml蒸餾水放入其中。放入400C的水浴鍋保溫。將制好的污染布和洗衣粉（一組為污染布和普通洗衣粉，另一組為污染布和加酶洗衣粉）分別放入兩只燒杯中。用玻璃棒同時充分?jǐn)嚢枰欢螘r間。一段時間后攪拌可重復(fù)進行。過相同的時間后觀察洗滌效果。（3）實驗結(jié)論加酶洗衣粉的效果好。（二）子課題二：探究加酶洗衣粉使用時的最適溫度1.控制變量讓學(xué)生閱讀教材“資料二考慮實際生活中的具體情況”，探究溫度對加酶洗衣粉效果的影響，小組分析討論實驗方案的合理性，給予糾正點撥。 （1）評價溫度梯度設(shè)置并不恰當(dāng)和完善，主要是梯度差值偏大。在達到最適溫度之前提高溫度，可以增加酶促反應(yīng)的速度，每提高反應(yīng)溫度10度，所增加的反應(yīng)速度稱為反應(yīng)的溫度系數(shù)，對于許多酶來說，這個系數(shù)為12，也就是每增高10度，酶反應(yīng)速度增加12倍，假定用上述梯度測得40度時洗滌效果最好，但并不能說最適溫度就是40度。（2）改進制取同樣的污染布，稱取等量的同一種洗衣粉，分幾個溫度不同的試驗組，溫度梯度可設(shè)為20、25、30、35、40、45、50、55度，若測出在40度時洗滌效果最好，可設(shè)置更細(xì)的試驗組如35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45度，直至測出具體的最適溫度。2.實驗設(shè)計講解實驗設(shè)計相關(guān)內(nèi)容。（1）實驗原理酶的活性受溫度的影響，最適溫度時酶的活性最大，去污力最強，高于或低于此溫度酶的活性降低，去污力下降。（2）洗滌效果的判斷可在洗滌后比較污物的殘留狀況，如：已消失、顏色變淺、面積縮小等，最好能進行定量的比較。（3）材料器具 加酶洗衣粉、雞血、新白棉布、蒸餾水、燒杯、滴管、溫度計、恒溫水浴鍋、玻璃棒、量筒、直尺、天平等。（4）實驗準(zhǔn)備制取帶有污物的實驗用布將等量的雞血滴到7塊大小相同的、質(zhì)地相同的新布上。稱取1g加酶洗衣粉：用天平準(zhǔn)確的稱取等量的同種加酶洗衣粉。（5）實驗步驟配制系列溫度梯度水溶液取大燒杯7只，用量筒量取500ml的蒸餾水放入其中。然后將7只燒杯分別放入250C、300C、350C、400C、450C、500C、550C的恒溫水箱加熱。將制好的污染布和稱好的洗衣粉分別放入7只燒杯中。用玻璃棒同時充分?jǐn)嚢枰欢螘r間。一段時間后攪拌可重復(fù)進行，持續(xù)保持各自的溫度。過相同的時間后觀察洗滌效果。（6）得出結(jié)論如果40時，污漬最淡或面積最小，則說明40是該種洗衣粉的洗滌最適溫度。（三）子課題三：不同種類的加酶洗衣粉對同一污物和不同污物洗滌效果的比較講解實驗原理和實驗步驟1.實驗原理不同種類的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有專一性，所以對不同污漬洗滌效果不同。2.實驗步驟取30塊大小相同的白棉布，分成6組，每組5塊，依次編號1a、1b、1c、1d、1e、2a、2b6a、6b、6c、6d、6e。（a為蛋白酶處理組，b為脂肪酶處理組，c為淀粉處理組，d為復(fù)合酶處理組，e為普通洗衣粉組)制取帶有污染物的實驗用布給第一組白布滴加雞血，待血漬擴散停止后，記錄血漬面積；將上述白棉布分別放入30個已編號的燒杯中，各注入500ml蒸餾水，用玻璃棒攪拌使白棉布濕透。溫度控制燒杯均放入溫度為45度的水浴鍋洗衣粉洗滌給1a6a號燒杯中加入等量的蛋白酶洗衣粉，給1b6b號燒杯中加入等量的脂肪酶洗衣粉，給1c6c號燒杯中加入等量的淀粉酶洗衣粉，給1d6d號燒杯中加入等量的復(fù)合酶洗衣粉，給1e6e號燒杯中加入等量的普通洗衣粉，各燒杯均攪拌洗滌10分鐘后，用清水漂洗3次，晾干。記錄結(jié)果：將實驗結(jié)果記入下表。污染物蛋白酶洗衣粉復(fù)合酶洗衣粉普通洗衣粉油漬血漬奶漬果汁漬【典型例題】 （xx江蘇卷.17）為了探究一種新型堿性纖維素酶的去污效能，研究性學(xué)習(xí)小組進行了相關(guān)實驗，結(jié)果如下圖。由圖中實驗結(jié)果能直接得出的結(jié)論是A堿性纖維素酶對污布類型2的去污力最強B不同類型洗衣粉影響堿性纖維素酶的去污力C堿性纖維素酶對污布類型2、3的去污力不同D加大酶用量可以顯著提高洗衣粉的去污力【答案】C三、課題延伸介紹課題延伸相關(guān)內(nèi)容。1.“衣領(lǐng)凈”含高效表面活性劑、還原增白劑、液體蛋白酶制劑等成分，可洗去領(lǐng)口、袖口的頑漬及其它頑漬，而一般洗衣粉效果較差。2.廚房的洗滌劑有兩大類 （1）用于清洗食具的洗滌劑（如洗潔凈），其重要的化學(xué)成分是化學(xué)合成的烷基類活性劑，對皮膚有刺激性，殘留的烷基苯磺酸鹽對人體有一定的危害。 （2）用于清洗灶具、排氣扇油垢的清洗劑。它滲透能力、脫脂能力強，堿性也強，對皮膚有損傷。要求高的專業(yè)洗滌加入少量的脂肪酶。（3）馬桶污垢分三類酸性產(chǎn)品、中性產(chǎn)品和堿性產(chǎn)品。目前市場上以酸性為主，清洗效果最佳。潔廁靈是人們常用的一種潔廁劑，其主要成分是：各種有機酸、緩蝕劑、增稠劑、表面活性劑、香精等。閱讀、思考、回答。觀察、思考、回答。演練、回答。閱讀、傾聽、思考、回答。進行實驗設(shè)計。閱讀、評價、回答。進行實驗設(shè)計。演練、回答。說出加酶洗衣粉的洗滌原理。探究溫度對加酶洗衣粉洗滌的影響；探討不同種類的加酶洗衣粉對同一污物和不同污物洗滌效果的區(qū)別。環(huán)節(jié)三：課堂小結(jié)共同回顧本節(jié)要點：一、 加酶洗衣粉的含義二、酶制劑 1.類型 2.洗滌原理 3.酶活性的影響因素 4.生產(chǎn)方法三、實驗設(shè)計（一）探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果 （二）探究加酶洗衣粉使用時的最適溫度 （三）不同種類的加酶洗衣粉對同一污物和不同污物洗滌效果的比較呼應(yīng)、回答。突出本節(jié)重點。環(huán)節(jié)四：課堂練習(xí)【方法點撥】 1.探究加酶洗衣粉的最適使用溫度時，應(yīng)設(shè)置0 、20、40、60、80、100 自變量 2.探究加酶洗衣粉的洗滌效果時，對照組應(yīng)為普通洗衣粉 3.探究加酶洗衣粉的最適用量時，要注意控制實驗中衣物的污染程度、洗滌時間和洗滌方式等無關(guān)變量 演練、回答。突出重點。