2019-2020年高中生物《探討加酶洗衣粉的洗滌效果》教案3 新人教版選修1.doc
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2019-2020年高中生物《探討加酶洗衣粉的洗滌效果》教案3 新人教版選修1 教學(xué)目標(biāo): 說出加酶洗衣粉的洗滌原理; 探討溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌的影響; 探討不同種類的加酶洗衣粉對(duì)同一污物和不同污物洗滌效果的區(qū)別。 教學(xué)重點(diǎn):區(qū)別不同種類的加酶洗衣粉對(duì)同一污物和不同污物的洗滌效果。 教學(xué)難點(diǎn):實(shí)驗(yàn)過程中各種變量的控制。 教學(xué)過程: 問題探討,引入新課:當(dāng)你自己動(dòng)手洗衣服的時(shí)候,會(huì)發(fā)現(xiàn)衣服上油漬、汗?jié)n或者血漬非常難洗,你是如何解決這個(gè)難題的呢?你是否知道加酶洗衣粉,它與普通洗衣粉相比有什么優(yōu)點(diǎn)呢?據(jù)我所知,加酶洗衣粉能更好的清除頑漬,這又是為什么呢?學(xué)生討論,帶著這些問題提出本課題——了解加酶洗衣粉,探討它所適宜的條件。 新課教學(xué): 1、基礎(chǔ)知識(shí) 投影:補(bǔ)充資料: 家用洗衣粉的成分及作用 家用洗衣粉和其他各種家用洗滌劑的成分基本相同,主要含有表面活性劑、水軟化劑、堿劑、漂白劑和香精等成分。 表面活性劑 表面活性劑是洗衣粉的主要成分。表面活性劑有陰離子、陽(yáng)離子、非離子和兩性離子等四大類,但用于洗滌的表面活性劑則以陰離子和非離子為主。最普通、最傳統(tǒng)的陰離子表面活性劑就是人類使用了幾百年的肥皂(高級(jí)脂肪酸鈉)。合成洗滌工業(yè)問世之后,使用最普遍的是十二烷基苯磺酸鈉,非離子表面活性劑應(yīng)用最廣泛的是聚氧乙烯醚類。 水軟化劑 水軟化劑可防止水中的鈣、鎂離子造成的陰離子表面活性劑失活,提高表面活性劑利用率。三聚磷酸鈉是最為常用的一種水軟化劑,它具有軟化水質(zhì)、分散污垢、緩沖堿劑及抗結(jié)塊性能等特點(diǎn),三聚磷酸鈉廣泛應(yīng)用于各種洗衣粉中,無(wú)磷洗衣粉中不含有三聚磷酸鈉。 堿劑 在適當(dāng)?shù)膲A度下,纖維和污垢可被最大限度地離子化,更易于污垢的水解和分散。一般洗衣粉配方中都含有純堿和硅酸鈉,其中硅酸鈉還具有使污垢顆粒懸浮、防止再沉積的作用。 漂白劑 某些洗衣粉中含有過硼酸鈉一類的漂白劑,可以延緩衣物的泛黃程度,但對(duì)衣物有一定的損傷。 酶 洗衣粉中一般添加了蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纖維素酶等。酶是一種專一性的生物催化劑,蛋白酶可以催化水解肉、蛋和奶漬,淀粉酶可以催化水解醬、粥等污漬,脂肪酶可以催化水解各類動(dòng)植物油脂和人體皮脂腺分泌物及化妝品污垢,纖維素酶可使織物增艷(新)、去除顆粒性污垢,但過量使用,也能損傷棉、麻等天然纖維織物。 增白劑 絲、棉、毛類等天然纖維的淺色衣物容易變黃,加入增白劑后,它能夠留存在衣物上,吸收陽(yáng)光中的紫外線,反射出與黃光互補(bǔ)的藍(lán)色光線,從而掩蓋了衣物上的黃色。 香精和色素 改善洗衣粉的氣味和外觀,給人清新愉悅的感受,并掩蓋某些化學(xué)成分的異味。 加酶洗衣粉 加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉中,加入0.2%~0.5%的酶制劑制成的。在洗衣粉中添加的酶的種類很多,如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纖維素酶等。我國(guó)在洗衣粉中添加的酶最主要的是堿性蛋白酶。這種酶能耐堿性條件,而且耐貯存,對(duì)皮膚、衣物沒有刺激和損傷作用。堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附著的血漬、汗?jié)n、奶漬、醬油漬等污物,都會(huì)在堿性蛋白酶的作用下,結(jié)構(gòu)松弛、膨脹解體,稍加搓洗,污跡就會(huì)從衣物上脫落。 使用加酶洗衣粉時(shí)必須注意以下幾點(diǎn): (1)堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解,因此,蛋白質(zhì)類纖維(羊毛、蠶絲等)織物就不能用加酶洗衣粉來洗滌,以免使纖維受到破壞; (2)使用加酶洗衣粉時(shí),必須注意洗滌用水的溫度。堿性蛋白酶在35 ℃~50 ℃時(shí)活性最強(qiáng),在低溫下或70 ℃以上就會(huì)失效; (3)加酶洗衣粉也不宜長(zhǎng)期存放,存放時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致酶活力損失; (4)加酶洗衣粉不宜與三聚磷酸鹽共存,否則酶的活性將會(huì)喪失; (5)添加了堿性蛋白酶的洗衣粉可以分解人體皮膚表面蛋白質(zhì),而使人患過敏性皮炎、濕疹等,因此,應(yīng)避免與這類洗衣粉長(zhǎng)時(shí)間地接觸。 活動(dòng)1:閱讀投影中基礎(chǔ)知識(shí),討論并完成學(xué)案 1.1加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉,目前常用的酶制劑有四類:蛋白酶 、 脂肪酶 、淀粉酶 、 纖維素酶 。其中應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是 堿性蛋白酶 和 堿性脂肪酶 。 〖思考1〗堿性蛋白酶為什么具有如此強(qiáng)的功效?它的作用機(jī)理是怎樣的?請(qǐng)寫出作用示意圖。 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。 〖思考2〗你能寫出脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶的作用示意圖嗎? 1.2.影響酶活性的因素有 溫度 、 酸堿度 和 表面活性劑 。 〖思考3〗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? 不能,因?yàn)橄匆路壑械谋砻婊钚晕镔|(zhì)會(huì)降低酶的活性。將基因工程生產(chǎn)出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。 〖思考4〗為什么說加酶洗衣粉能減少對(duì)環(huán)境的污染? 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(wú)磷的方向發(fā)展。 2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 活動(dòng)2:投影資料一,AB兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案 閱讀“[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。 2.1分析:A同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案存在問題嗎?若有問題,請(qǐng)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(qiáng)度難于控制相同;為確定布料顏色等。 〖思考5〗你同意B同學(xué)觀點(diǎn)嗎?請(qǐng)說明理由。 不同意。B同學(xué)忽略了實(shí)驗(yàn)中變量的控制問題。 〖思考6〗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、大小及侵泡時(shí)間和洗滌時(shí)間等。 2.2設(shè)計(jì):你認(rèn)為應(yīng)該控制的單一變量是 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(shí)間等)完全性同。 活動(dòng)3:投影資料二, 閱讀“[資料二]考慮實(shí)際生活中的具體情況”,探究溫度對(duì)加酶洗衣粉效果的影響: 2.3水溫的控制:通常情況下春、夏、秋、冬四季可分別選取 5℃ 、 15℃、 25℃ 、 35℃ 。 2.4其他條件控制: 洗滌方式有半自動(dòng)和全自動(dòng),相比之下采用 全自動(dòng) 方式比較好,并且應(yīng)盡量使用同一型號(hào)小容量的洗衣機(jī),其機(jī)械攪拌作用 相同 ;洗滌材料以(衣物、布料)作為實(shí)驗(yàn)材料比較可行,做對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)可以控制布料的 大小 、 顏色 以及 污物的量 (可用滴管控制)使其相同,同時(shí)也便于洗滌效果的比較;水量和洗衣粉用量與布料的大小是成 正比 的。 3.實(shí)驗(yàn)操作 課題一:探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的洗滌效果 1、實(shí)驗(yàn)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(jī)物,這些有機(jī)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(jī)物 2、遵循原則 實(shí)驗(yàn)變量為洗滌劑,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循單一變量原則、對(duì)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(shí)驗(yàn)用布的質(zhì)地大小、兩種洗衣粉的用量,攪拌及洗滌時(shí)間 3、實(shí)驗(yàn)操作流程 (1)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 帶有污染物的實(shí)驗(yàn)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 稱取等量的洗衣粉:用天平準(zhǔn)確稱取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉 (2)實(shí)驗(yàn)過程 ①取兩只大燒杯并編號(hào),用量筒分別量500ml蒸餾水放入其中。放入400C的水浴鍋保溫。 ②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。 ③用玻璃棒同時(shí)充分?jǐn)嚢枰欢螘r(shí)間。一段時(shí)間后攪拌可重復(fù)進(jìn)行。 ④過相同的時(shí)間后觀察洗滌效果。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:加酶洗衣粉的效果好 課題2:溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^不同溫度下加酶洗衣粉的洗滌效果 實(shí)驗(yàn)原理:酶的催化活性受溫度影響,在適宜溫度下酶的催化活性最高,溫度過低或過高酶的催化能力降低 實(shí)驗(yàn)材料:加酶洗衣粉、天平、白色棉布、1000mL燒杯、玻棒、溫度計(jì)、滴管、新鮮雞血、水浴缸、溫度分別為5℃、15℃、25℃、35℃的清水。 實(shí)驗(yàn)步驟: (1)取10cm10cm的白色棉布4塊,用滴管各滴加5滴新鮮雞血,晾干備用。 (2)取1000mL燒杯4個(gè),用天平分別稱取0.5g加酶洗衣粉,依次倒入4個(gè)燒杯中。 (3)將5℃、15℃、25℃、35℃清水各500mL依次倒入4個(gè)燒杯中,用玻棒攪拌溶化洗衣粉。 (4)取水浴缸4個(gè),依次倒入5000mL 5℃、15℃、25℃、35℃清水,插入溫度計(jì)保持恒溫。 (5)將4個(gè)燒杯分別放到相同水溫的水浴缸中,將帶雞血的棉布分別放到燒杯中浸泡20min。 (6)按相同方式用不同玻棒攪拌棉布各,放到水浴缸中 課題3::探究不同種類的加酶洗衣粉對(duì)同一污物和不同污物洗滌效果的比較 1、實(shí)驗(yàn)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(duì)不同污漬洗滌效果不同 2、實(shí)驗(yàn)步驟 ①取30塊大小相同的白棉布,分成6組,每組5塊,依次編號(hào)1a、1b、1c、1d、1e、2a、2b…6a、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) ②制取帶有污染物的實(shí)驗(yàn)用布 給第一組白布滴加雞血,待血漬擴(kuò)散停止后,記錄血漬面積 按同樣的方法給第2-6組分別滴加牛奶、菜油、番茄汁、墨水、顏料,并記錄污漬面積 ③將上述白棉布分別放入30個(gè)已編號(hào)的燒杯中,各注入500ml蒸餾水,用玻璃棒攪拌使白棉布濕透 ④溫度控制 燒杯均放入溫度為45度的水浴鍋 ⑤洗衣粉洗滌 給1a-6a號(hào)燒杯中加入等量的蛋白酶洗衣粉,給1b-6b號(hào)燒杯中加入等量的脂肪酶洗衣粉, 給1c-6c號(hào)燒杯中加入等量的淀粉酶洗衣粉, 給1d-6d號(hào)燒杯中加入等量的復(fù)合酶洗衣粉, 給1e-6e號(hào)燒杯中加入等量的普通酶洗衣粉, 各燒杯均攪拌洗滌10分鐘后,用清水漂洗3次,晾干 (6)記錄結(jié)果:將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記入下表。 不同種類的洗衣粉對(duì)同一污漬或不同污漬洗滌效果的列表比較: 〖思考7〗請(qǐng)列表比較普通洗衣粉和加酶洗衣粉的不同 比較項(xiàng) 普通洗衣粉 加酶洗衣粉 不同點(diǎn) 相同點(diǎn) 〖思考8〗有位同學(xué)打算用絲綢做實(shí)驗(yàn)材料,探討含有蛋白酶的洗衣粉的洗滌效果,你認(rèn)為他這樣做合適嗎?為什么? 課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 實(shí)例探究 例1下列不屬于酶制劑的是 A.蛋白酶 B.脂肪酶 C.淀粉酶 D.麥芽糖酶 解析:目前常用的酶制劑有四大類:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶。其中,應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽,使污跡從衣物上脫落。脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質(zhì),使洗衣粉具有更強(qiáng)的去污能力。 答案:D 例2含有蛋白酶的洗衣粉的洗劑效果好,可以用絲綢作為實(shí)驗(yàn)材料嗎? 解析:不能。因?yàn)榻z綢的主要成分是蛋白質(zhì),它會(huì)被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解,損壞衣物。 ★教學(xué)體會(huì) 本課題探究的是加酶洗衣粉與普通洗衣粉洗滌效果的區(qū)別,以及不同的加酶洗衣粉對(duì)不同污漬洗滌效果的區(qū)別。本課題與學(xué)生的生活比較接近,因此,具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義,同時(shí),因?yàn)樘骄康慕Y(jié)果可直接用于日常生活中衣物的洗滌,所以很容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在引導(dǎo)學(xué)生開展本課題的研究時(shí),不要只注重基本原理,而忽視了本課題在現(xiàn)實(shí)生活中的作用。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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