人教版選修1 專題4 課題2 探討加酶洗衣粉的洗滌效果 學(xué)案.doc

一、加酶洗衣粉1概念：含有酶制劑的洗衣粉。2常用酶制劑的種類：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。3洗滌原理(1)蛋白酶可將血漬、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。(2)脂肪酶可將脂肪最終分解為甘油和脂肪酸。(3)淀粉酶可將淀粉最終分解為麥芽糖。(4)纖維素酶可將纖維素分解為葡萄糖。4優(yōu)點(diǎn)：加酶洗衣粉可以降低表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，使洗滌劑朝低磷無磷的方向發(fā)展，減少對(duì)環(huán)境的污染。5影響加酶洗衣粉中酶活性的因素：溫度、酸堿度和表面活性劑等。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1遵循的原則單一變量原則和等量原則。2探究問題(1)普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬洗滌效果的區(qū)別單一變量：洗衣粉的類型。 (2)加酶洗衣粉的最適洗滌溫度單一變量：水溫。對(duì)照實(shí)驗(yàn)：不同實(shí)驗(yàn)組之間形成相互對(duì)照。(3)不同類型的加酶洗衣粉的洗滌效果單一變量：加酶洗衣粉的種類。無關(guān)變量：污漬的種類、程度等。共研探究1加酶洗衣粉的種類及去污機(jī)理(1)根據(jù)加入洗衣粉中酶制劑的不同，將其分為兩種類型：?jiǎn)我恍图用赶匆路郏褐患尤胍环N酶制劑的洗衣粉，又分為蛋白酶洗衣粉、脂肪酶洗衣粉、淀粉酶洗衣粉等。復(fù)合型加酶洗衣粉：加入了多種酶制劑的洗衣粉。(2)去污機(jī)理種類洗衣粉洗滌原理洗滌實(shí)例蛋白酶洗衣粉蛋白質(zhì)氨基酸或小分子多肽血漬、奶漬及各種食品類的蛋白質(zhì)污垢脂肪酶洗衣粉脂肪甘油脂肪酸油漬、人體皮脂、口紅淀粉酶洗衣粉淀粉麥芽糖葡萄糖來自面條、巧克力等的污垢纖維素酶洗衣粉使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入到纖維深處的塵土和污垢能夠與洗衣粉充分接觸，達(dá)到更好的去污效果棉麻類衣物的洗滌2.生產(chǎn)方法利用基因工程的方法生產(chǎn)出耐酸、耐堿、能夠忍受表面活性劑和較高溫度的酶。3判斷正誤并說明理由(1)酶能直接添加到洗衣粉中。提示：錯(cuò)，因?yàn)橄匆路壑械谋砻婊钚晕镔|(zhì)會(huì)降低酶的活性。(2)用加蛋白酶的洗衣粉洗滌絲織物。提示：錯(cuò)，絲織物的主要成分是蛋白質(zhì)，蛋白酶分解蛋白質(zhì)，會(huì)降低絲織物的光滑度和強(qiáng)度。總結(jié)升華1普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的異同項(xiàng)目普通洗衣粉加酶洗衣粉相同點(diǎn)表面活性劑可以產(chǎn)生泡沫，將油脂分子分散開；水軟化劑可以分散污垢等不同點(diǎn)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)物易溶于水，從而與纖維分開2.使用加酶洗衣粉時(shí)的注意事項(xiàng)(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)織物不能用加酶洗衣粉洗滌，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3550 時(shí)活性最強(qiáng)，在低溫時(shí)活性較低，而在70 以上時(shí)就會(huì)失活。(3)酶為生物催化劑，具有一定的壽命，時(shí)間長(zhǎng)了，酶的活性就會(huì)降低或喪失，因此加酶洗衣粉不宜長(zhǎng)期存放。(4)加酶洗衣粉不宜與三聚磷酸鹽共用，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)間接觸。對(duì)點(diǎn)演練1加酶洗衣粉的酶不易失活，原因不可能是()a通過基因工程生產(chǎn)出的特殊酶b用特殊化學(xué)物質(zhì)將酶包裹，使其與洗滌劑隔離c加酶洗衣粉的酶是從耐酸、耐堿、耐高溫的微生物中獲得的d加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐堿、耐高溫解析：選c加酶洗衣粉中的酶是科學(xué)家通過基因工程生產(chǎn)出來的特殊酶，不是從耐酸、耐堿、耐高溫的微生物中直接獲得的。共研探究加酶洗衣粉使用時(shí)需要適宜的條件，不同類型的加酶洗衣粉洗滌效果不相同，試通過設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。閱讀教材p4647“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”的相關(guān)內(nèi)容，歸納并回答下列問題：1填寫下列有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)的自變量(1)探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果：洗衣粉的類型。(2)探究加酶洗衣粉的最適洗滌溫度：水溫。(3)探究不同種類加酶洗衣粉洗滌效果：加酶洗衣粉的種類。2影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有哪些？提示：酶制劑的種類，污物的類型，水溫、水量、水質(zhì)，衣物的質(zhì)料、大小、浸泡及洗滌時(shí)間，洗衣粉的用量等。3根據(jù)教材p47“資料一”，請(qǐng)判斷兩位同學(xué)的設(shè)計(jì)方案是否存在問題并說明理由：(1)a同學(xué)的設(shè)計(jì)方案：有問題，因?yàn)槲凑f明控制相同的適宜溫度、未確定布料顏色等。(2)b同學(xué)的設(shè)計(jì)方案：有問題，因?yàn)楹雎粤藢?shí)驗(yàn)中變量的控制。4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)流程(2)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中對(duì)于不同的污物需選擇合適的加酶洗衣粉。實(shí)驗(yàn)中攪拌的力度和時(shí)間盡量保持一致。水溫要保持自然溫度。5溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理溫度影響酶的活性，從而影響加酶洗衣粉的洗滌效果。(2)實(shí)驗(yàn)步驟取10 cm10 cm的白色棉布4塊，用滴管各滴加5滴新鮮雞血，晾干備用。取1 000 ml燒杯4個(gè)，用天平分別稱取0.5 g加酶洗衣粉，依次倒入4個(gè)燒杯中。將5 、15 、25 、35 清水各500 ml依次倒入4個(gè)燒杯中，用玻璃棒攪拌溶化洗衣粉。取水浴缸4個(gè)，依次倒入5 、15 、25 、35 的清水5 000 ml，插入溫度計(jì)保持恒溫。將4個(gè)燒杯分別放到對(duì)應(yīng)水溫的水浴缸中，將帶雞血的棉布分別放到4個(gè)燒杯中浸泡20 min。按相同方式用不同的玻璃棒攪拌棉布。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷比較洗滌后污染物的殘留情況，如已消失、顏色變淺、面積縮小等。還可以比較達(dá)到同樣效果所用的時(shí)間長(zhǎng)短。(4)注意事項(xiàng)設(shè)置溫度梯度的范圍要根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛械膶?shí)際氣溫變化來確定，如冬季、春季、秋季和夏季可分別選取5 、15 、25 和35 的水溫，這樣對(duì)現(xiàn)實(shí)才有指導(dǎo)意義。不同種類的加酶洗衣粉的最適溫度不同，即使同一種加酶洗衣粉也與洗滌時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。6探究不同類型的加酶洗衣粉對(duì)同一污物和不同污物的洗滌效果(1)實(shí)驗(yàn)原理酶的催化作用具有專一性，一種酶只能催化某一種或某一類化學(xué)反應(yīng)，而復(fù)合酶洗衣粉加入的酶制劑種類較多，所以對(duì)單一加酶洗衣粉來說，復(fù)合酶洗衣粉對(duì)各種污漬都有較好的洗滌效果。(2)實(shí)驗(yàn)步驟步驟燒杯(1 000 ml)注入自來水500 ml500 ml500 ml加入物質(zhì)(等量)奶漬布奶漬布奶漬布控制水溫37 37 37 加入洗衣粉(等量)蛋白酶洗衣粉復(fù)合酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉用玻璃棒攪拌5 min5 min5 min觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象特別提醒該實(shí)驗(yàn)步驟探究的是多種加酶洗衣粉對(duì)同一污漬的洗滌效果，依此方法也可以探究同一種加酶洗衣粉對(duì)于不同污漬的洗滌效果。總結(jié)升華1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的變量控制和對(duì)照實(shí)驗(yàn)(1)變量控制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)地、大小及浸泡時(shí)間和洗滌時(shí)間等，在這些因素中，如果水溫是我們研究的對(duì)象，那么應(yīng)設(shè)水溫為實(shí)驗(yàn)的自變量，其他因素(無關(guān)變量)都應(yīng)保持相同、適宜且不變。(2)對(duì)照實(shí)驗(yàn)探究的問題變量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組普通、加酶洗衣粉洗滌效果的區(qū)別洗衣粉類型普通洗衣粉污物加酶洗衣粉污物加酶洗衣粉的最適溫度溫度溫度梯度下的洗滌效果互為對(duì)照不同類型加酶洗衣粉的洗滌效果加酶洗衣粉種類不同加酶洗衣粉的洗滌效果互為對(duì)照2.加酶洗衣粉有不同的種類，使用時(shí)應(yīng)根據(jù)衣物的污漬類型選擇相應(yīng)種類的加酶洗衣粉。3衣物的洗滌，不僅要考慮洗滌效果，還要考慮衣物的承受能力和洗滌成本等因素。對(duì)點(diǎn)演練2下表是加酶洗衣粉的部分說明：成分：堿性蛋白酶0.2%，清潔劑15%用法：洗滌前先將衣物浸于洗衣粉水中15 min，使用溫水，效果更佳據(jù)此判斷下列相關(guān)敘述，不正確的是()這種洗衣粉較容易清除衣物上的奶漬、蛋清污漬等溫水條件下該蛋白酶的活性較強(qiáng)該洗衣粉可以洗滌各種污漬該堿性蛋白酶能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)水解成氨基酸或小分子的肽羊毛、絲質(zhì)類衣物可以用該洗衣粉洗滌abc d解析：選d奶漬、蛋清污漬的主要成分是蛋白質(zhì)，用該加酶洗衣粉較容易清除掉。羊毛、絲質(zhì)類衣物中含蛋白質(zhì)，不能用該洗衣粉洗滌，錯(cuò)誤。加酶洗衣粉不含脂肪酶，對(duì)帶有油漬的衣物洗滌效果不明顯，錯(cuò)誤。1用加酶洗衣粉洗滌衣物時(shí)，下列說法正確的是()a用加酶洗衣粉可洗滌毛料衣服b一般先用熱水浸開，然后調(diào)至適宜溫度c水溫太低會(huì)使洗衣粉的酶喪失活性d使用添加了堿性蛋白酶的洗衣粉應(yīng)立即沖洗雙手解析：選d溫度過高、ph過高、ph過低，都會(huì)使酶失活，而溫度過低，會(huì)使酶的活性降低，但不會(huì)失活。毛料衣服中有蛋白質(zhì)成分，加酶洗衣粉中的蛋白酶會(huì)損傷衣物；熱水會(huì)使酶失活，低溫不會(huì)使酶失活；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)，所以使用完應(yīng)立即洗手。2下列關(guān)于洗衣粉中酶的說法，錯(cuò)誤的是()a洗衣粉中的酶是人工合成的無機(jī)催化劑b洗衣粉中的酶是生物工程的產(chǎn)物c加酶洗衣粉有保質(zhì)期，時(shí)間長(zhǎng)了，酶活性降低或喪失d加酶洗衣粉中磷的含量比普通洗衣粉低解析：選a加酶洗衣粉最大的特點(diǎn)是含有酶制劑，酶為有機(jī)大分子。洗衣粉中的酶是科學(xué)家通過生物工程研制出來的。酶作為一種生物催化劑，其活性會(huì)隨時(shí)間的延長(zhǎng)而降低或喪失，因此加酶洗衣粉不能放置太長(zhǎng)時(shí)間。加酶洗衣粉加入了酶制劑，而減少了表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，因此含磷量較普通洗衣粉低。3在探究不同溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往采用同一型號(hào)的小容量自動(dòng)洗衣機(jī)洗滌衣物，其原因是()a便于更好地控制變量 b洗滌時(shí)間短c洗滌時(shí)更省力 d可洗滌的衣物多解析：選a欲探究溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響，則將溫度作為單一變量，其他條件應(yīng)該保持一致，如采用同一型號(hào)的小容量自動(dòng)洗衣機(jī)，這樣有利于控制變量。4目前市場(chǎng)上出售的洗衣粉有多種，如加蛋白酶洗衣粉、加復(fù)合酶洗衣粉、普通洗衣粉等。為了探究不同洗衣粉的洗滌效果，某同學(xué)按下表的順序進(jìn)行操作：實(shí)驗(yàn)步驟燒杯(1 000 ml)一二三四1注入自來水500 ml500 ml500 ml500 ml2放入含血跡的衣服1件1件1件1件3控制水溫與時(shí)間5 100 min5 100 min5 100 min5 100 min4加入等量洗衣粉0.5 g蛋白酶洗衣粉0.5 g復(fù)合酶洗衣粉0.5 g普通洗衣粉/5用玻璃棒攪拌5 min5 min5 min5 min6觀察洗滌效果(1)該實(shí)驗(yàn)的目的是_。(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在兩個(gè)問題，請(qǐng)你分析后，找出問題，并提出改進(jìn)措施。問題：_。改進(jìn)措施：_。問題：_。改進(jìn)措施：_。(3)在上述4組實(shí)驗(yàn)中，你認(rèn)為對(duì)照組是第_組燒杯。設(shè)置該組的目的是_。(4)某同學(xué)想用絲綢作為實(shí)驗(yàn)材料，探究上述洗衣粉的洗滌效果，你認(rèn)為他這樣做是否合適？并說明理由：_。解析：(1)各組實(shí)驗(yàn)的洗衣粉種類不同，說明本實(shí)驗(yàn)的自變量為洗衣粉的種類，因此本實(shí)驗(yàn)的目的為探究不同種類洗衣粉的洗滌效果。(2)探究不同種類洗衣粉的洗滌效果，必須在最適溫度條件下