高中生物 专题4 酶的研究与应用 课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果教案 新人教版选修1.doc

题4课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果一、课题目标1.知识目标说出加酶洗衣粉的洗涤原理。2.能力目标a.探究温度对加酶洗衣粉洗涤的影响。b.探讨不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物洗涤效果的区别。3.情感目标通过对加酶洗衣粉的研究，激发学生对生物科学的兴趣，培养学以致用的意识。二、课题重点区别不同种类的加酶洗衣粉对同一污染物和不同污染物的洗涤效果。三、课题难点实验过程中各种变量的控制。四 教学流程教学流程教师活动学生活动设计意图环节二：讲授新课一、基础知识让学生阅读课本p46，思考回答下列问题，共同归纳加酶洗衣粉相关知识。思考题：什么是加酶洗衣粉？目前常用的酶制剂有哪些？ 酶制剂为什么具有如此强的功效？它的作用机理是怎样的？尝试写出它们作用的示意图。 影响酶制剂活性的因素有哪些？ 酶能直接添加到洗衣粉中吗？为什么？科学家是如何解决这一难题的？ 为什么说加酶洗衣粉能减少对环境的污染？ 使用加酶洗衣粉时有哪些注意点？（一）加酶洗衣粉的洗涤原理加酶洗衣粉：是指含有_的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类： _ 、 _ 、 _ 、 _ 。其中应用最广泛、效果最明显的是_和_ 。酶制剂 蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶 纤维素酶 碱性蛋白酶 碱性脂肪酶 (2)作用机理及作用示意图酶具有高效性，能迅速将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质分解成可溶性小分子肽和氨基酸。 （二）影响酶制剂活性的因素：温度、酸碱度和表面活性剂（三）酶制剂的生产方法： 温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性。酶直接添加到洗衣粉中，就会失活。将基因工程生产出能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶用特殊水溶性物质包裹起来，与洗衣粉的其它成分隔离开来。(四) 加酶洗衣粉的优点 普通洗衣粉含有：表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂等成分，有的还含有增白剂、香精和色素，以及填充剂等成分,含磷量高,洗涤污水排放后会导致水体污染加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展,减少对环境的污染。(五)使用加酶洗衣粉时的注意事项 对于蛋白质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温度的控制，和浸泡； 使用加酶洗衣粉洗衣后要注意洗手； 衣服的洗涤，要考虑洗涤效果、衣物的承受能力、洗涤成本等因素； 酶作为一种生物催化剂，有一定的寿命，不能放置太久。 【典型例题】 普通洗衣粉与加酶洗衣粉的区别正确的是()a普通洗衣粉中含有磷，会污染环境b表面活性剂只存在于普通洗衣粉中，会产生泡沫，可以将油脂分子分散开c水软化剂只存在于普通洗衣粉中，可以分散污垢d加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉 【答案】d【方法点拨】普通洗衣粉有含磷和无磷之分，含磷污水的排放可能导致微生物和藻类的大量繁殖，造成水体污染。加酶洗衣粉中含有酶制剂，可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，减少对环境的污染。不管哪种洗衣粉，都含有表面活性剂和水软化剂。二、实验设计展示本课题探究的三个问题：1.普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果有什么不同；2.什么样的温度下使用加酶洗衣粉效果最好；3.添加不同种类的酶的洗衣粉，其洗涤效果有哪些区别？（一）子课题一：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果讲解实验原理和实验设计原则。1.实验原理生活中的各种污渍主要是蛋白质、脂质、淀粉等多种不溶于水的有机物，这些有机物能在相应的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的作用下水解成易溶于水的小分子有机物。2.遵循原则实验变量为洗涤剂，设计时应遵循单一变量原则、对照性原则有效的控制其他变量，如水的用量、污染物的量，所用实验用布的质地大小、两种洗衣粉的用量，搅拌及洗涤时间。3.控制变量让学生阅读教材“资料一有效地控制变量”探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果的不同，小组分析讨论回答下列问题，给予纠正点拨。a同学的实验方案存在问题吗？若有问题，请说明存在的问题。有问题。未说明控制相同的适宜温度；玻璃棒搅拌的强度难于控制相同等。你同意b同学观点吗？请说明理由。不同意。b同学忽略了实验中变量的控制问题。影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有哪些？水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。你认为应该控制的单一变量是什么？普通洗衣粉和加酶洗衣粉的区别，其他条件（如洗衣粉用量、水温、水质、水量、布料的大小和颜色、洗涤方式、洗涤时间等）完全相同。4.实验操作流程讲解实验流程。（1）实验准备带有污染物的实验用布的制取：取一定量的污染物制成溶液，取等量的污染物滴加在相同大小、质地的新布上。（2）实验过程取两只大烧杯并编号，用量筒分别量500ml蒸馏水放入其中。放入400c的水浴锅保温。将制好的污染布和洗衣粉（一组为污染布和普通洗衣粉，另一组为污染布和加酶洗衣粉）分别放入两只烧杯中。用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。一段时间后搅拌可重复进行。过相同的时间后观察洗涤效果。（3）实验结论加酶洗衣粉的效果好。（二）子课题二：探究加酶洗衣粉使用时的最适温度1.控制变量让学生阅读教材“资料二考虑实际生活中的具体情况”，探究温度对加酶洗衣粉效果的影响，小组分析讨论实验方案的合理性，给予纠正点拨。 （1）评价温度梯度设置并不恰当和完善，主要是梯度差值偏大。在达到最适温度之前提高温度，可以增加酶促反应的速度，每提高反应温度10度，所增加的反应速度称为反应的温度系数，对于许多酶来说，这个系数为12，也就是每增高10度，酶反应速度增加12倍，假定用上述梯度测得40度时洗涤效果最好，但并不能说最适温度就是40度。（2）改进制取同样的污染布，称取等量的同一种洗衣粉，分几个温度不同的试验组，温度梯度可设为20、25、30、35、40、45、50、55度，若测出在40度时洗涤效果最好，可设置更细的试验组如35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45度，直至测出具体的最适温度。2.实验设计讲解实验设计相关内容。（1）实验原理酶的活性受温度的影响，最适温度时酶的活性最大，去污力最强，高于或低于此温度酶的活性降低，去污力下降。（2）洗涤效果的判断可在洗涤后比较污物的残留状况，如：已消失、颜色变浅、面积缩小等，最好能进行定量的比较。（3）材料器具 加酶洗衣粉、鸡血、新白棉布、蒸馏水、烧杯、滴管、温度计、恒温水浴锅、玻璃棒、量筒、直尺、天平等。（4）实验准备制取带有污物的实验用布将等量的鸡血滴到7块大小相同的、质地相同的新布上。称取1g加酶洗衣粉：用天平准确的称取等量的同种加酶洗衣粉。（5）实验步骤配制系列温度梯度水溶液取大烧杯7只，用量筒量取500ml的蒸馏水放入其中。然后将7只烧杯分别放入250c、300c、350c、400c、450c、500c、550c的恒温水箱加热。将制好的污染布和称好的洗衣粉分别放入7只烧杯中。用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。一段时间后搅拌可重复进行，持续保持各自的温度。过相同的时间后观察洗涤效果。（6）得出结论如果40时，污渍最淡或面积最小，则说明40是该种洗衣粉的洗涤最适温度。（三）子课题三：不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物洗涤效果的比较讲解实验原理和实验步骤1.实验原理不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有专一性，所以对不同污渍洗涤效果不同。2.实验步骤取30块大小相同的白棉布，分成6组，每组5块，依次编号1a、1b、1c、1d、1e、2a、2b6a、6b、6c、6d、6e。（a为蛋白酶处理组，b为脂肪酶处理组，c为淀粉处理组，d为复合酶处理组，e为普通洗衣粉组)制取带有污染物的实验用布给第一组白布滴加鸡血，待血渍扩散停止后，记录血渍面积；将上述白棉布分别放入30个已编号的烧杯中，各注入500ml蒸馏水，用玻璃棒搅拌使白棉布湿透。温度控制烧杯均放入温度为45度的水浴锅洗衣粉洗涤给1a6a号烧杯中加入等量的蛋白酶洗衣粉，给1b6b号烧杯中加入等量的脂肪酶洗衣粉，给1c6c号烧杯中加入等量的淀粉酶洗衣粉，给1d6d号烧杯中加入等量的复合酶洗衣粉，给1e6e号烧杯中加入等量的普通洗衣粉，各烧杯均搅拌洗涤10分钟后，用清水漂洗3次，晾干。记录结果：将实验结果记入下表。污染物蛋白酶洗衣粉复合酶洗衣粉普通洗衣粉油渍血渍奶渍果汁渍【典型例题】 在验证某种加酶洗衣粉需要的最适温度实验中，叙述正确的是()a取一系列不同温度、其他条件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一个温度中酶的效果最好b在不同温度的水中，加入不等量洗衣粉，看哪种效果好 c将加酶洗衣粉加入30 水中发现不如加到45 的水中洗涤效果好，说明45 为最适温度d将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37 的水中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37 【答案】a【方法点拨】本实验的实验变量是温度，其他条件应相同且适宜。酶的催化作用有一最适温度，但最适温度需经过精确的实验才能确定，如将加酶洗衣粉加入30 水中的洗涤效果不如45 水中的好，只能说明45 时酶的活性比30 时高，但不能肯定45 就是最适温度，如35 、42 等温度条件下洗涤效果如何没有验证。 三、课题延伸介绍课题延伸相关内容。1.“衣领净”含高效表面活性剂、还原增白剂、液体蛋白酶制剂等成分，可洗去领口、袖口的顽渍及其它顽渍，而一般洗衣粉效果较差。2.厨房的洗涤剂有两大类 （1）用于清洗食具的洗涤剂（如洗洁净），其重要的化学成分是化学合成的烷基类活性剂，对皮肤有刺激性，残留的烷基苯磺酸盐对人体有一定的危害。 （2）用于清洗灶具、排气扇油垢的清洗剂。它渗透能力、脱脂能力强，碱性也强，对皮肤有损伤。要求高的专业洗涤加入少量的脂肪酶。（3）马桶污垢分三类酸性产品、中性产品和碱性产品。目前市场上以酸性为主，清洗效果最佳。洁厕灵是人们常用的一种洁厕剂，其主要成分是：各种有机酸、缓蚀剂、增稠剂、表面活性剂、香精等。阅读、思考、回答。观察、思考、回答。演练、回答。阅读、倾听、思考、回答。进行实验设计。阅读、评价、回答。进行实验设计。演练、回答。说出加酶洗衣粉的洗涤原理。探究温度对加酶洗衣粉洗涤的影响；探讨不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物洗涤效果的区别。环节三：课堂小结共同回顾本节要点：一、 加酶洗衣粉的含义二、 酶制剂 1.类型 2.洗涤原理 3.酶活性的影响因素 4.生产方法三、实验设计（一）探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果 （二）探究加酶洗衣粉使用时的最适温度 （三）不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物洗涤效果的比较呼应、回答。突出本节重点。环节四：课堂练习下面围绕加酶洗衣粉进行的探究实验中，最合理的是（ ） a探究加酶洗衣粉的最适使用温度时，设置0 、37 、100 三组自变量b探究加酶洗衣粉的洗涤效果时，设置不同种类加