【正文】 ，可以以本地某種水果的生產(chǎn)、貯存、加工和運輸為素材，讓學(xué)生做一個簡單的估算，從而認(rèn)識到果汁加工的經(jīng)濟(jì)效益。例如，可以讓學(xué)生計算生產(chǎn)一升蘋果汁大約需要多少斤蘋果，蘋果與蘋果汁的價格相差多少；等等。此外，教師還可以聯(lián)系學(xué)生已有的關(guān)于酶的知識，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識果膠酶的特性及其作用。四、基礎(chǔ)知識分析與教學(xué)建議知識要點：；；；。教學(xué)建議：關(guān)于果膠酶作用的教學(xué)，教師可以先展示圖41，介紹植物細(xì)胞壁的成分和細(xì)胞與細(xì)胞之間的胞間層成分，說明這些成分對果汁制作的影響，從而引出果膠酶在果汁生產(chǎn)過程中的作用。圖41 植物細(xì)胞壁及細(xì)胞之間胞間層的成分五、實驗安排及注意事項本課題的研究建立在必修模塊“探究影響酶活性的條件”的基礎(chǔ)之上，與必修模塊的探究的不同之處主要體現(xiàn)在兩個方面：一是酶的活性不是通過定性分析而是通過定量分析來進(jìn)行探究的；二是本課題并不僅僅滿足于探究溫度和pH對酶活性的影響，還探究了果膠酶的最適用量，對生產(chǎn)實踐具有指導(dǎo)意義。本課題可用3～4課時。其中，探究溫度對果膠酶活性的影響的實驗可以參考下面的教學(xué)思路進(jìn)行。在實際的操作過程中，還需要注意下列事項。1．與其他工業(yè)用酶基本相同，果膠酶的適宜溫度范圍也比較寬泛，因此，可以選用10 ℃作為溫度梯度，設(shè)置的具體溫度為10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃和60 ℃等，也可以嘗試以5 ℃作為溫度梯度。2．蘋果、橙子和葡萄等水果都可以作為反應(yīng)物，水果不用去皮。如用蘋果為原材料，一般可按每個中等大小的蘋果加水100～200 mL的比例進(jìn)行攪拌，獲得稀的蘋果泥。3．果泥的用量可以采用5 mL左右，果膠酶的用量可采用質(zhì)量濃度為2%的果膠酶溶液2 mL。4．水浴時間可以為20～30 min。5．過濾果汁時，漏斗中應(yīng)放置濾紙。6．探究pH對果膠酶活性的影響，只須將溫度梯度改成pH梯度，并選定一個適宜的溫度進(jìn)行水浴加熱。%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫度和pH對果膠酶活性影響的基礎(chǔ)之上的。此時，研究的變量是果膠酶的用量，其他因素都應(yīng)保持不變。實驗時可以配制不同濃度的果膠酶溶液，也可以只配制一種濃度的果膠酶溶液，然后使用不同的體積即可。需要注意的是，反應(yīng)液的pH必須相同，否則將影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。六、課題成果評價本課題評價的重點應(yīng)放在對學(xué)生探究報告的評價上。報告的主要內(nèi)容應(yīng)該包括：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出的溫度和pH對果膠酶活性影響的曲線圖；不同果膠酶用量對出汁量影響的曲線圖（在濃度和體積相同的條件下）；并最終得到果膠酶最適溫度、pH以及果膠酶的最適用量。七、答案和提示（一）旁欄思考題1．為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？提示：將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理，可以保證底物和酶在混合時的溫度是相同的，避免了果泥和果膠酶混合時影響混合物的溫度，從而影響果膠酶活性的問題。2．在探究溫度或pH的影響時，是否需要設(shè)置對照？如果需要，又應(yīng)該如何設(shè)置？為什么？提示：需要設(shè)置對照實驗，不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間就可以作為對照，這種對照稱為相互對照。3．A同學(xué)將哪個因素作為變量，控制哪些因素不變？為什么要作這樣的處理？B同學(xué)呢？ 提示：A同學(xué)將溫度或pH作為變量，控制不變的量有蘋果泥的用量、果膠酶的用量、反應(yīng)的時間和過濾的時間等。只有在實驗中保證一個自變量，實驗結(jié)果才能說明問題。B同學(xué)對于變量的處理應(yīng)該與A同學(xué)相同，只是觀察因變量的角度不同。4．想一想，為什么能夠通過測定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低？提示：果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反應(yīng)了果膠酶的催化分解果膠的能力。在不同的溫度和pH下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的體積就越大。5．當(dāng)探究溫度對果膠酶活性的影響時，哪個因素是變量，哪些因素應(yīng)該保持不變？提示：溫度是變量，應(yīng)控制果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時間和混合物的pH等所有其他條件不變。只有這樣才能保證只有溫度一個變量對果膠酶的活性產(chǎn)生影響。（二）練習(xí)答：大規(guī)模生產(chǎn)與實驗室制備的主要不同點是：；；。課題2 探討加酶洗衣粉的洗滌效果一、課題目標(biāo)說出加酶洗衣粉的洗滌原理；探討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。二、課題重點與難點課題重點：區(qū)別不同種類的加酶洗衣粉對同一污物和不同污物的洗滌效果。課題難點：實驗過程中各種變量的控制。三、課題背景分析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)實意義，同時，因為探究的結(jié)果可用于指導(dǎo)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。教師在引導(dǎo)學(xué)生開展本課題的研究時，不要只注重基本原理，而忽視了本課題在現(xiàn)實生活中的作用。四、基礎(chǔ)知識分析與教學(xué)建議知識要點：、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶的作用；。教學(xué)建議：在教學(xué)過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生回顧初中和高中生物課已經(jīng)學(xué)習(xí)過的有關(guān)消化酶作用的知識，以加深學(xué)生對加酶洗衣粉中酶作用的理解。五、實驗安排及注意事項本實驗可以安排3課時，第1課時完成課題背景和基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，并進(jìn)行初步的實驗方案的討論、設(shè)計和確定；第2課時進(jìn)一步對實驗方案進(jìn)行修訂，完成“不同溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響”的探討；第3課時在第2課時的基礎(chǔ)上進(jìn)一步修訂和完善實驗方案，并探討“不同種類的加酶洗衣粉對不同污物的洗滌效果的比較”。本課題可進(jìn)一步劃分為不同的子課題，其中涉及的變量較多，如果思路不清晰，是難以順利完成的。因此，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生理清思路，設(shè)計課題進(jìn)展的流程圖，并根據(jù)流程圖一步一步地完成實驗。以下流程圖供教師教學(xué)時參考。確定子課題→針對課題分析變量→討論如何控制變量→設(shè)計實驗方案→動手實驗→得出結(jié)論本課題有兩個子課題。第1個子課題是探究“不同溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響”；第2個子課題是探討“不同種類的加酶洗衣粉對同一污漬或不同污漬的洗滌效果的比較”。這兩個子課題并非相互并列，而具有遞進(jìn)關(guān)系。其中，第1個子課題是第2個子課題的基礎(chǔ)，它所獲得的有關(guān)溫度的數(shù)據(jù)可以為第2個子課題的進(jìn)一步研究提供參考。下面是有關(guān)兩個子課題的一些具體教學(xué)建議。子課題一 探究不同溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響閱讀課本資料一、資料二，結(jié)合已有的生活經(jīng)驗可以知道，影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有水溫、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的時間等。在這些因素中，水溫是我們要研究的對象，而其他因素應(yīng)在實驗中保持不變。選擇什么樣的水溫進(jìn)行實驗最符合實際情況呢？這就需要實驗者根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛械膶嶋H氣溫變化來確定水溫，這既是確定實驗變量的基本原則，也可以引導(dǎo)學(xué)生將課堂學(xué)習(xí)與現(xiàn)實生活相聯(lián)系。通常情況下，冬季、春季、秋季和夏季可分別選取5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃的水溫，因為這4個水溫是比較符合實際情況的，對現(xiàn)實也有指導(dǎo)意義。教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過實驗分析：“在自然條件下，什么季節(jié)適合使用加酶洗衣粉”，“在什么樣的水溫下不適合使用加酶洗衣粉”，等等。第二個問題是洗滌方式和材料的選擇。在洗滌方式中有機(jī)洗和手洗兩種方式，應(yīng)考慮其中哪一種比較科學(xué)？哪一種更有利于控制變量？再有，洗衣機(jī)又可以分為半自動和全自動兩種，相比之下，采用全自動洗衣機(jī)比較好，并且應(yīng)該盡量使用同一型號小容量的洗衣機(jī)，其機(jī)械攪拌作用相同。關(guān)于洗滌材料的選擇也有一些講究。用衣物作實驗材料并不理想，這是因為作為實驗材料的衣物，其大小、顏色、潔凈程度等應(yīng)該完全一致，而這并不容易做到；此外，人為地在衣物上增加污物，如血漬、油漬等，也令人難以接受。因此，選用布料作為實驗材料比較可行。在作對照實驗時，可以控制布料的大小、顏色以及污物的量，使其相同；同時，也便于洗滌效果的比較。第三個問題是水量、水質(zhì)和洗衣粉用量的問題。水的用量和布料的大小是成正比的。做實驗用的布料不易過大，水量不易過多，但應(yīng)該讓布料充分浸泡在水中。水量和洗衣粉的用量可以參考表41。實驗時可根據(jù)表中的數(shù)據(jù)換算出實際用量。如果在實驗中使用手洗的方法，如課本中圖44所示，使用1 000 mL的燒杯作為容器，可以用500 mL的水，洗衣粉的用量可以用1 g。表41 水量和洗衣粉用量的參考表洗滌方式機(jī)洗手洗水量 L L洗衣粉量 g1 g其他相關(guān)問題簡述如下。實驗中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再進(jìn)行實驗；布料應(yīng)放在洗衣粉溶液中浸泡相同的時間；采用玻璃棒或筷子攪拌的方式模擬洗衣過程；模擬攪拌的時間、次數(shù)和力量應(yīng)基本相同。教師應(yīng)該要求學(xué)生寫出完整的實驗方案，方案中應(yīng)包括實驗材料、方法步驟等各個方面。下面的實驗方案供參考：實驗材料：添加了復(fù)合酶的洗衣粉，大小相同的白棉布4塊（在上面分別滴加4滴同種的植物油，放置至干燥）。水溫、水質(zhì)及水量：水溫的溫度梯度為5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃（其中5 ℃可以通過冰箱冷藏室來控制，其他溫度可以通過水浴控制）；水質(zhì)為自來水；水量為500 mL。實驗儀器：1 000 mL的燒杯、玻璃棒等。子課題二不同種類的洗衣粉對同一污漬或不同污漬洗滌效果的比較比較子課題一與子課題二：在子課題一中，水溫是變量，其他因素在實驗中保持不變；而在子課題二中，水溫則應(yīng)保持不變。在實施子課題二時，通常應(yīng)采用當(dāng)?shù)氐某?，如果是冬季水溫過低，就應(yīng)采用水浴的方法，使溫度達(dá)到25 ℃～35 ℃。市場中的洗衣粉有多種類型，應(yīng)選擇不同種類的加酶洗衣粉和普通洗衣粉。污物的選擇也應(yīng)該多樣化，只有這樣才具有實踐指導(dǎo)意義。表42的選擇供參考，表中的“√”號表示可以進(jìn)行實驗。此外，學(xué)生也可以針對污漬相同、布料（如化纖或棉布）的不同情況，探究不同種類洗衣粉的洗滌效果。表42不同種類的洗衣粉對同一污漬或不同污漬洗滌效果的列表比較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√√√六、課題成果評價本課題的評價可以分為三個方面：一是設(shè)計的實驗方案是否思路清晰、科學(xué)性和操作性強(qiáng)；二是實驗報告是否全面，是否涵蓋了本課題所要求達(dá)到的目標(biāo)；三是能否根據(jù)自己的探究成果，結(jié)合生活中的實際情況，設(shè)計一份宣傳板報或有關(guān)加酶洗衣粉的使用說明材料，供家人或本校的教職員工參考。學(xué)生完成課題后，應(yīng)該得出以下三方面的結(jié)論。1．加酶洗衣粉與普通洗衣粉洗滌效果的比較分析。2．各種不同品牌的加酶洗衣粉對油漬、血漬和奶漬等污物的不同的洗滌效果分析。3．使用加酶洗衣粉時應(yīng)注意的一些事項。七、答案和提示（一）旁欄思考題1．查閱資料，看看普通洗衣粉中包含哪些化學(xué)成分？提示：普通洗衣粉中通常包含有：表面活性劑、水軟化劑、堿劑、漂白劑等成分，有的洗衣粉中還含有增白劑、香精和色素，以及填充劑等。2．在本課題中你打算使用什么方法和標(biāo)準(zhǔn)判斷洗滌效果？提示：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(jìn)行定量的比較。（二）練習(xí)：列表比較如下。 普通洗衣粉加酶洗衣粉相同點表面活性劑可以產(chǎn)生泡沫，可以將油脂分子分散開；水軟化劑可以分散污垢；等等。不同點酶可以將大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，小分子有機(jī)物易于溶于水，從而與纖維分開。：不合適。因為絲綢的主要成分是蛋白質(zhì)，它會被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，損壞衣物。八、參考資料1．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，三聚磷酸鈉廣泛應(yīng)用于各種洗衣粉中，無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，吸收陽光中的紫外線，反射出與黃光互補的藍(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。2．加酶洗衣粉加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉中，％～％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，污跡就會從衣物上脫落。使用加酶洗衣粉時必須注意以下幾點：（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