資源簡介

探究性實驗：《以加酶洗衣粉為例探究酶的特性》
1.教材分析
本節的教學內容是2021人教版高中生物教材必修一第五章第一節 《降低化學反應活化能的酶》中的內容，它以第四章為基礎，又是后面學習內容的鋪墊，所以本節在整個高中學習中具有十分重要的意義，起到承上啟下的作用，酶的特性是本節教材的重難點，主要是通過安排了有關的實驗，讓學生通過實驗，總結酶具有“高效性”、 “專一性”、 “酶發揮作用需要適宜的條件”三個特性，為后面新陳代謝的進一步學習提供準備，因為細胞每時每刻都在進行著各種化學反應，這些化學反應能迅速而有序的進行離不開酶的作用，離開了酶，細胞內的各種生命活動都無法正常進行。
2.學情分析
在知識上，初中時學生已經初步接觸過酶，在講蛋白質內容時也講到一些蛋白質有催化作用屬于酶。能力上，高一學生已經具備一定的邏輯思維能力和動手操作能力。所以通過實驗操作，觀察實驗現象，記錄實驗數據，通過匯報交流得出實驗結論，最終理解酶的作用和特性，對于他們來講是可以勝任的。
3.教學目標
通過本節課的實驗學習，學生應該能夠達到以下目標：
知識目標：
通過實驗親身體驗酶作用的專一性和作用條件比較溫和的特點。
能力目標：
通過親自動手實施實驗，觀察實驗現象，記錄實驗數據，使實驗技能
得到提高，發揮學生主觀能動性，培養科學的理性思維方式。
情感態度與價值觀：
培養科學探索精神，創新精神和團結協作精神。
4.教學重點和難點
（1）重點：酶的特性：專一性和作用條件較溫和。落實方案：通過實驗現象的觀察和分析，得出有關結論。
（2）難點：組織和引導學生完成酶具有專一性以及作用條件溫和的實驗。突破策略：教師對實驗給予高度重視，從提高學生素質出發，認真準備，做好實驗。注意加酶洗衣粉的特殊性，高溫會加劇分子熱運動，引導學生思考其對實驗現象的干擾。
5.課前準備
（1）教師搜集學生信息，根據學生探究能力的高低，將學生分組。
（2）教師制作多媒體課件。
（3）教師準備實驗材料、藥品和器材并進行預實驗。
（4）學生預習教材，并選出小組組長。
6.課時安排
1課時（40min）。
7.教學過程
教學 環節 教師活動 學生活動
導 入 通過之前的學習，我們已經知道以下知識： 1.生物體的細胞代謝離不開酶。(展示線粒體呼吸作用圖片為例) 2.酶大部分是蛋白質，少部分是RNA。（舉例胃蛋白酶和核酶） 3.酶的特性分別是高效性、專一性和作用條件溫和。 【提問】日常生活中，大家都洗過衣服吧？那清洗衣物時，大家都會用到洗衣粉，市面上主要有普通洗衣粉和加酶洗衣粉兩種，這是它們的主要成分表。（展示圖片） 同學們能發現它們的主要成分有什么不同嗎？使用加酶洗衣粉和使用普通洗衣粉，哪種方法能讓衣物更干凈呢？ 【繼續提問】那大家有沒有思考過為什么加酶洗衣粉能將衣物清洗的更干凈？而酶在其中又發揮著什么作用呢？這是否和酶的特性有關呢？ 同學們來看到圖片上某品牌洗衣粉上的洗衣竅門（展示圖片），其中第三條說用溫水溶液浸泡，這是為什么呢？這是否意味著酶的催化速率受到溫度的影響呢？ 學生回顧所學知識 學生回答加入加酶洗衣粉中含有生物酶，而普通洗衣粉則沒有。 學生回答加酶洗衣粉。 學生在老師引導下，回答高效性。 學生產生疑問并思考
探究活動一：加酶洗衣粉的清潔效果（果汁污漬）受酶的作用條件溫和這一特性影響 【引入實驗】下面讓老師來帶著大家進行實驗探究來解決這個問題吧。 介紹實驗原理、實驗材料儀器和實驗步驟（屏幕展示），同時教師在一旁展示規范操作。 巡回觀察學生實驗，并對部分有困難的學生進行指導，統一更正巡視過程中發現的集中問題。 引導分析得出40攝氏度時加酶洗衣粉的清潔效果最好。 【提問】實驗結果與酶的哪一特性有關？ 對小組討論結果進行點評總結 分組進行實驗，記錄實驗結果。 小組匯報 小組討論得出實驗結果與酶的作用條件溫和這一特性有關，溫度過高過低都會影響酶的活性。
探究活動二：加酶洗衣粉對墨漬的清洗效果與酶的專一性 【提問】大家平時有沒有將墨水不小心弄到衣服上的情況呢？那用加酶洗衣粉是不是難以將墨漬徹底清洗干凈呢？同學們有沒有想過這是為什么呢？ 【引入實驗】根據我們剛才的實驗結論，溫和的條件有利于酶的活性，也就是說在中等溫度下，污漬的清洗效果最好。那將這個結論放在墨水污漬上是否適用呢？讓我們一起通過實驗來探究這個問題吧。 介紹實驗原理、實驗材料儀器和實驗步驟（屏幕展示），同時教師在一旁展示規范操作。 巡回觀察學生實驗，并對部分有困難的學生進行指導，統一更正巡視過程中發現的集中問題。 歸納總結實驗現象： 1.加酶洗衣粉無法將墨漬完全除去。 2.溫度越高，墨漬清洗效果越好。 對學生提問，并組織學生討論 【屏幕展示】 1. 將棉布上的墨漬部分除去的是加酶洗衣粉中的酶還是其他成分？ 2. 為什么加酶洗衣粉無法將墨漬完全除去？ 3.按照上個實驗的結論，我們推測應該是中等溫度的清洗效果最好，而實驗結果卻顯示高溫的清洗效果最好，這是為什么呢？ 4.這兩個實驗結果的不同體現了酶的哪一個特性呢？ 對小組討論結果進行點評，總結歸納正確答案。 【屏幕展示】 1. 將棉布上的墨漬部分除去的是加酶洗衣粉中的表面活性物質，也就是洗衣粉中的白色粉末。 2. 墨水的主要成分為炭煙、膠料、添加劑等，而酶作為有機催化劑能使蛋白質水解成可溶性的氨基酸，所以能去除果汁污漬，對墨漬沒有很大作用。 3.隨著溫度的升高，分子運動增強，從而使洗衣粉中的表面活性物質與污漬分子碰撞更激烈，去除的污漬就會更多，因此更干凈。 4.酶的專一性。 學生產生疑問并思考 分組進行實驗，記錄實驗結果。 小組匯報 小組討論并展示答案 學生對比正確答案與小組討論結果，得出自身想法的不足之處并進行反思。
課堂小結 帶領學生回顧以加酶洗衣粉為例體現酶的作用條件溫和和專一性這兩個特性，并進行總結歸納。 總結酶的特性
課后作業 1.完成實驗報告 2.思考：如何洗去衣服上的墨漬？ 完成作業
附件：《以加酶洗衣粉為例探究酶的特性》實驗方案
《以加酶洗衣粉為例探究酶的特性》實驗方案
一、背景資料
1．相關知識
（1）生物體的細胞代謝離不開酶。
（2）酶的化學本質絕大多數是蛋白質，少數是RNA。
（3）酶的特性分別是高效性、專一性和作用條件溫和。
2．實驗原理
酶是生物體內具有催化作用的有機物，大多數酶是蛋白質，少數是RNA。加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉中，加入0.2%~0.5%的酶制劑制成的。而酶作為有機催化物質能使蛋白質水解為可溶性的氨基酸，所以能去除果汁污漬。酶制劑對墨漬的洗滌沒有很大作用。
二、實驗器材
1．材料 加酶洗衣粉、果汁、墨水。
2．用具 燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、鑷子、抹布、水浴鍋、天平、稱量紙、秒表。
三、實驗步驟
（1）取加酶洗衣粉水溶液:分別取50毫升該溶液于40℃水浴鍋和80℃水浴鍋加熱，5分鐘后取出50毫升冰鎮的該溶液。
（2）洗滌帶果汁/墨水的抹布: 分別取一塊該抹布于40℃溶液、80℃溶液和冰鎮溶液中，待完全浸沒，開始計時攪拌10秒/20秒（順時針同方向）。
（3）用鑷子及時取出攪拌后的抹布，于裝有50ml自來水燒杯中漂洗兩次。
（4）將漂洗后的棉布按順序置桌面晾干，觀察并記錄實驗結果。
五、注意事項
（1）在80℃水浴鍋加熱時，使用鑷子拿取抹布，避免燙傷。
（2）嚴格把控抹布在洗衣粉溶液中的浸沒時間。
（3）在對漂洗后的抹布進行觀察時，應拿干凈的抹布與之對比。

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