资源简介

探究性实验：《以加酶洗衣粉为例探究酶的特性》
1.教材分析
本节的教学内容是2021人教版高中生物教材必修一第五章第一节 《降低化学反应活化能的酶》中的内容，它以第四章为基础，又是后面学习内容的铺垫，所以本节在整个高中学习中具有十分重要的意义，起到承上启下的作用，酶的特性是本节教材的重难点，主要是通过安排了有关的实验，让学生通过实验，总结酶具有“高效性”、 “专一性”、 “酶发挥作用需要适宜的条件”三个特性，为后面新陈代谢的进一步学习提供准备，因为细胞每时每刻都在进行着各种化学反应，这些化学反应能迅速而有序的进行离不开酶的作用，离开了酶，细胞内的各种生命活动都无法正常进行。
2.学情分析
在知识上，初中时学生已经初步接触过酶，在讲蛋白质内容时也讲到一些蛋白质有催化作用属于酶。能力上，高一学生已经具备一定的逻辑思维能力和动手操作能力。所以通过实验操作，观察实验现象，记录实验数据，通过汇报交流得出实验结论，最终理解酶的作用和特性，对于他们来讲是可以胜任的。
3.教学目标
通过本节课的实验学习，学生应该能够达到以下目标：
知识目标：
通过实验亲身体验酶作用的专一性和作用条件比较温和的特点。
能力目标：
通过亲自动手实施实验，观察实验现象，记录实验数据，使实验技能
得到提高，发挥学生主观能动性，培养科学的理性思维方式。
情感态度与价值观：
培养科学探索精神，创新精神和团结协作精神。
4.教学重点和难点
（1）重点：酶的特性：专一性和作用条件较温和。落实方案：通过实验现象的观察和分析，得出有关结论。
（2）难点：组织和引导学生完成酶具有专一性以及作用条件温和的实验。突破策略：教师对实验给予高度重视，从提高学生素质出发，认真准备，做好实验。注意加酶洗衣粉的特殊性，高温会加剧分子热运动，引导学生思考其对实验现象的干扰。
5.课前准备
（1）教师搜集学生信息，根据学生探究能力的高低，将学生分组。
（2）教师制作多媒体课件。
（3）教师准备实验材料、药品和器材并进行预实验。
（4）学生预习教材，并选出小组组长。
6.课时安排
1课时（40min）。
7.教学过程
教学 环节 教师活动 学生活动
导 入 通过之前的学习，我们已经知道以下知识： 1.生物体的细胞代谢离不开酶。(展示线粒体呼吸作用图片为例) 2.酶大部分是蛋白质，少部分是RNA。（举例胃蛋白酶和核酶） 3.酶的特性分别是高效性、专一性和作用条件温和。 【提问】日常生活中，大家都洗过衣服吧？那清洗衣物时，大家都会用到洗衣粉，市面上主要有普通洗衣粉和加酶洗衣粉两种，这是它们的主要成分表。（展示图片） 同学们能发现它们的主要成分有什么不同吗？使用加酶洗衣粉和使用普通洗衣粉，哪种方法能让衣物更干净呢？ 【继续提问】那大家有没有思考过为什么加酶洗衣粉能将衣物清洗的更干净？而酶在其中又发挥着什么作用呢？这是否和酶的特性有关呢？ 同学们来看到图片上某品牌洗衣粉上的洗衣窍门（展示图片），其中第三条说用温水溶液浸泡，这是为什么呢？这是否意味着酶的催化速率受到温度的影响呢？ 学生回顾所学知识 学生回答加入加酶洗衣粉中含有生物酶，而普通洗衣粉则没有。 学生回答加酶洗衣粉。 学生在老师引导下，回答高效性。 学生产生疑问并思考
探究活动一：加酶洗衣粉的清洁效果（果汁污渍）受酶的作用条件温和这一特性影响 【引入实验】下面让老师来带着大家进行实验探究来解决这个问题吧。 介绍实验原理、实验材料仪器和实验步骤（屏幕展示），同时教师在一旁展示规范操作。 巡回观察学生实验，并对部分有困难的学生进行指导，统一更正巡视过程中发现的集中问题。 引导分析得出40摄氏度时加酶洗衣粉的清洁效果最好。 【提问】实验结果与酶的哪一特性有关？ 对小组讨论结果进行点评总结 分组进行实验，记录实验结果。 小组汇报 小组讨论得出实验结果与酶的作用条件温和这一特性有关，温度过高过低都会影响酶的活性。
探究活动二：加酶洗衣粉对墨渍的清洗效果与酶的专一性 【提问】大家平时有没有将墨水不小心弄到衣服上的情况呢？那用加酶洗衣粉是不是难以将墨渍彻底清洗干净呢？同学们有没有想过这是为什么呢？ 【引入实验】根据我们刚才的实验结论，温和的条件有利于酶的活性，也就是说在中等温度下，污渍的清洗效果最好。那将这个结论放在墨水污渍上是否适用呢？让我们一起通过实验来探究这个问题吧。 介绍实验原理、实验材料仪器和实验步骤（屏幕展示），同时教师在一旁展示规范操作。 巡回观察学生实验，并对部分有困难的学生进行指导，统一更正巡视过程中发现的集中问题。 归纳总结实验现象： 1.加酶洗衣粉无法将墨渍完全除去。 2.温度越高，墨渍清洗效果越好。 对学生提问，并组织学生讨论 【屏幕展示】 1. 将棉布上的墨渍部分除去的是加酶洗衣粉中的酶还是其他成分？ 2. 为什么加酶洗衣粉无法将墨渍完全除去？ 3.按照上个实验的结论，我们推测应该是中等温度的清洗效果最好，而实验结果却显示高温的清洗效果最好，这是为什么呢？ 4.这两个实验结果的不同体现了酶的哪一个特性呢？ 对小组讨论结果进行点评，总结归纳正确答案。 【屏幕展示】 1. 将棉布上的墨渍部分除去的是加酶洗衣粉中的表面活性物质，也就是洗衣粉中的白色粉末。 2. 墨水的主要成分为炭烟、胶料、添加剂等，而酶作为有机催化剂能使蛋白质水解成可溶性的氨基酸，所以能去除果汁污渍，对墨渍没有很大作用。 3.随着温度的升高，分子运动增强，从而使洗衣粉中的表面活性物质与污渍分子碰撞更激烈，去除的污渍就会更多，因此更干净。 4.酶的专一性。 学生产生疑问并思考 分组进行实验，记录实验结果。 小组汇报 小组讨论并展示答案 学生对比正确答案与小组讨论结果，得出自身想法的不足之处并进行反思。
课堂小结 带领学生回顾以加酶洗衣粉为例体现酶的作用条件温和和专一性这两个特性，并进行总结归纳。 总结酶的特性
课后作业 1.完成实验报告 2.思考：如何洗去衣服上的墨渍？ 完成作业
附件：《以加酶洗衣粉为例探究酶的特性》实验方案
《以加酶洗衣粉为例探究酶的特性》实验方案
一、背景资料
1．相关知识
（1）生物体的细胞代谢离不开酶。
（2）酶的化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
（3）酶的特性分别是高效性、专一性和作用条件温和。
2．实验原理
酶是生物体内具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数是RNA。加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉中，加入0.2%~0.5%的酶制剂制成的。而酶作为有机催化物质能使蛋白质水解为可溶性的氨基酸，所以能去除果汁污渍。酶制剂对墨渍的洗涤没有很大作用。
二、实验器材
1．材料 加酶洗衣粉、果汁、墨水。
2．用具 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、镊子、抹布、水浴锅、天平、称量纸、秒表。
三、实验步骤
（1）取加酶洗衣粉水溶液:分别取50毫升该溶液于40℃水浴锅和80℃水浴锅加热，5分钟后取出50毫升冰镇的该溶液。
（2）洗涤带果汁/墨水的抹布: 分别取一块该抹布于40℃溶液、80℃溶液和冰镇溶液中，待完全浸没，开始计时搅拌10秒/20秒（顺时针同方向）。
（3）用镊子及时取出搅拌后的抹布，于装有50ml自来水烧杯中漂洗两次。
（4）将漂洗后的棉布按顺序置桌面晾干，观察并记录实验结果。
五、注意事项
（1）在80℃水浴锅加热时，使用镊子拿取抹布，避免烫伤。
（2）严格把控抹布在洗衣粉溶液中的浸没时间。
（3）在对漂洗后的抹布进行观察时，应拿干净的抹布与之对比。

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