專題4課題2探討加酶洗衣粉的洗滌效果課件

課題背景

當(dāng)你自己動(dòng)手洗衣服的時(shí)候，會發(fā)現(xiàn)有油漬、汗?jié)n或血漬的衣服很難徹底洗干凈，你是如何解決這個(gè)問題的?你是否嘗試過加酶洗衣粉?與普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉能更有效地清除頑漬。在本課題中，我們將了解加酶洗衣粉的作用，探討加酶洗衣粉使用的最適條件。課題2

探討加酶洗衣粉的洗滌效果問1、普通洗衣粉的成分？基礎(chǔ)知識

家用洗衣粉與其它各種家用洗滌劑成分基本相同，主要含有表面活性劑，水軟化劑，堿劑，漂白劑和香精等成分。1、普通洗衣粉（1）表面活性劑（表面活性劑是洗衣粉的主要成分。）種類：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。作用：洗衣粉的主要成分，優(yōu)先吸附在各種界面上，降低水的表面張力，改變體系界面的狀態(tài)，去除衣物的污漬

一般表面活性劑中含有疏水基團(tuán)和親水基團(tuán)，在洗滌過程中其乳化作用和通透作用，使衣服中的脂肪類物質(zhì)進(jìn)入水中。應(yīng)用：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

（1）表面活性劑（2）水軟化劑基礎(chǔ)知識作用：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。種類：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)。應(yīng)用：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。

問2：普通洗衣粉會造成水體富營養(yǎng)化的原因？要防止富營養(yǎng)化，我們該怎么做？問1：生物的什么結(jié)構(gòu)有疏水基團(tuán)和親水基團(tuán)？使用洗衣粉會對細(xì)胞膜造成傷害，你知道原因嗎？（1）表面活性劑（2）水軟化劑（3）堿劑（4）漂白劑基礎(chǔ)知識

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。

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(bǔ)的藍(lán)色光線，從而掩蓋了衣物上的黃色。（5）香精和色素

香精和色素能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。問1：衣物上的污物有哪些成分？加什么樣的酶？為什么？基礎(chǔ)知識（2）酶的種類蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶和復(fù)合酶。（1）概念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。

問2：人體三大類物質(zhì)的消化過程，你還能用文字和箭頭寫出相關(guān)的表示式嗎？2、加酶洗衣粉食物的消化過程：淀粉麥芽糖葡萄糖唾液淀粉酶胰、腸淀粉酶腸麥芽糖酶胰麥芽糖酶蛋白質(zhì)多肽氨基酸胃蛋白酶胰蛋白酶肽酶脂肪脂肪微粒膽汁乳化作用甘油和脂肪酸腸脂肪酶胰脂肪酶基礎(chǔ)知識

通過消化過程的回顧，你能想象出加酶洗衣粉中所加酶制劑的作用嗎？思考：能把從細(xì)胞中提取出的酶直接加到洗衣粉中嗎？為什么？怎么辦？基礎(chǔ)知識

溫度、酸堿度和表面活性劑都會影響酶的活性。如果將酶直接添加到洗衣粉中，過不了多久，酶就會失活。為了解決這個(gè)難題，科學(xué)家通過基因工程生產(chǎn)出了能夠耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高溫度的酶，并且通過特殊的化學(xué)物質(zhì)將酶層層包裹，與洗衣粉的其他成分隔離。這些隔離層遇到水后，就會很快溶解，包裹在其中的酶就能迅速發(fā)揮催化作用了。①蛋白酶：應(yīng)用：有助于取出例如汗?jié)n，血漬，青草，粘液，糞便以及各種食品類的蛋白質(zhì)污垢。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。種類：我國在洗衣粉中添加的酶最主要的是堿性蛋白酶。產(chǎn)生：主要產(chǎn)生菌是某些芽孢桿菌?；A(chǔ)知識

在洗衣粉中添加的酶的種類很多，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。②脂肪酶種類：堿性脂肪酶。作用：堿性脂肪酶能使甘油三脂水解成容易用水沖洗掉的甘油二脂、甘油單脂和游離脂肪酸。從而達(dá)到清除衣物上脂質(zhì)污垢的作用。產(chǎn)生：產(chǎn)生菌是某些青霉。應(yīng)用：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?；A(chǔ)知識④纖維素酶作用：堿性纖維素酶本身不能去除衣物上的污垢，它的作用是使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入到纖維深層的塵土和污垢能夠與洗衣粉充分接觸，從而達(dá)到更好的去污效果。種類：堿性纖維素酶；基礎(chǔ)知識應(yīng)用：去除棉紡織品表面的浮毛，使洗滌后的棉紡織品柔軟蓬松，織紋清晰，色澤更加鮮艷，穿著更加舒適。纖維素葡萄糖纖維素酶⑤復(fù)合酶

實(shí)際污垢組成復(fù)雜，往往蛋白污垢被脂肪污垢或淀粉污垢覆蓋，單一酶的作用一般達(dá)不到徹底清除污垢的作用。而復(fù)合酶可以發(fā)揮其獨(dú)特的“協(xié)同效應(yīng)”?；A(chǔ)知識

試驗(yàn)測定，單獨(dú)使用蛋白酶或淀粉酶，得到的洗滌效果遠(yuǎn)不如把每種酶用量減半后放在一起使用的效果。即給定酶的用量，復(fù)合酶的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單一酶的效果。原因是淀粉酶分解了污漬表面的淀粉污垢，使蛋白酶能以更有效的方式向蛋白質(zhì)污垢進(jìn)攻。3、比較普通洗衣粉和加酶洗衣粉異同基礎(chǔ)知識2、加酶洗衣粉1、普通洗衣粉比較普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的異同比較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，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(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)物易于溶于水，從而與纖維分開。[資料一]如何有效地控制變量下面是兩位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，請你分析這兩個(gè)方案，思考相關(guān)問題。

A同學(xué)的方案：實(shí)驗(yàn)中使用大燒杯和固定的水量，洗滌材料使用固定大小的新布，洗滌過程通過玻棒攪拌來實(shí)現(xiàn)，洗衣粉的用量可以通過天平稱量來控制，污漬的污染程度要保持一致，這可以通過滴加在布料上的污染物的量來控制。

B同學(xué)認(rèn)為洗衣粉的洗滌效果是顯而易見的事情。平時(shí)用洗衣機(jī)洗衣服，如果加普通洗衣粉，衣領(lǐng)部分的污漬總會有些殘留，如果使用加酶洗衣粉，就能完全洗干凈，這就已經(jīng)說明加酶洗衣粉的洗滌效果更好，A同學(xué)的方案是將簡單問題復(fù)雜化了。請結(jié)合兩位同學(xué)的方案，思考下面的問題。

1．你同意B同學(xué)的觀點(diǎn)嗎?請說明你的理由。

2．你認(rèn)為他們的方案是否存在問題?如果有問題，有哪些問題?你能提出一個(gè)更好的方案嗎?3．你能就此例談一談科學(xué)實(shí)驗(yàn)與日常生活經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系與區(qū)別嗎?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課題1探究加酶洗衣粉使用時(shí)的最適溫度[資料二]考慮實(shí)際生活中的具體情況本課題不僅要用科學(xué)探究的方法研究日常生活中的問題，還需要將研究的結(jié)果應(yīng)用到實(shí)際生活中去。因此，在探究的過程中，不僅要從理論層面去思考問題，還要充分考慮是常生活中的具體情況。某同學(xué)深究溫度對加跨洗衣粉洗滌效果的影響，選擇了10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃和70℃的溫度梯度。請你分析這個(gè)方案是否完善、妥當(dāng)，并提出改進(jìn)建議。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課題1探究加酶洗衣粉使用時(shí)的最適溫度①結(jié)論溫度梯度設(shè)置并不恰當(dāng)和完善，主要是梯度差值偏大。在達(dá)到最適溫度之前提高溫度，可以增加酶促反應(yīng)的速度，每提高反應(yīng)溫度10度，所增加的反應(yīng)速度稱為反應(yīng)的溫度系數(shù)，對于許多酶來說，這個(gè)系數(shù)為1－2，也就是每增高10度，酶反應(yīng)速度增加1－2倍，假定用上述梯度測得40度時(shí)洗滌效果最好，但并不能說最適溫度就是40度。對資料二的分析②改進(jìn)制取同樣的污染布，稱取等量的同一種洗衣粉，分幾個(gè)溫度不同的試驗(yàn)組，溫度梯度可設(shè)為20、25、30、35、40、45、50、55度，若測出在40度時(shí)洗滌效果最好，可設(shè)置更細(xì)的試驗(yàn)組如35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45度，直至測出具體的最適溫度。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課題1探究加酶洗衣粉使用時(shí)的最適溫度1、實(shí)驗(yàn)原理2、目的要求（略）3、材料器具 加酶洗衣粉、雞血、新白棉布、蒸餾水、燒杯、滴管、溫度計(jì)、恒溫水浴鍋、玻璃棒、量筒、直尺、天平等4、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備（1）制取帶有污物的實(shí)驗(yàn)用布將等量的雞血滴到7塊大小相同的、質(zhì)地相同的新布上（2）稱取1g加酶洗衣粉：用天平準(zhǔn)確的稱取等量的同種加酶洗衣粉5、實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課題1探究加酶洗衣粉使用時(shí)的最適溫度5、實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課題1探究加酶洗衣粉使用時(shí)的最適溫度1）配制不同溫度下的加酶洗衣粉水溶液①取相同的大燒杯7只，并標(biāo)號為A、B、C、D、E、F、G，向其中各加入500ml（等量且適量）的蒸餾水（量筒量?。?。②在7只燒杯中加入適量且等量（1~5克）加酶洗衣粉。③將7只燒杯分別放入25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、

55℃的恒溫水箱加熱。2）準(zhǔn)備污染布④將質(zhì)地相同且面積一樣的7塊實(shí)驗(yàn)用布進(jìn)行相同污染處理。3）洗滌污染布⑤將帶有相同且面積一樣污物的7塊大小相同的、質(zhì)地相同的實(shí)驗(yàn)用污染布分別放入7只燒杯中。⑥分別用玻璃棒同時(shí)充分?jǐn)嚢柘嗤臅r(shí)間。一段時(shí)間后攪拌可重復(fù)進(jìn)行，持續(xù)保持各自的溫度。4）觀察洗滌效果⑦經(jīng)過相同的時(shí)間后觀察洗滌效果并進(jìn)行記錄。如果40℃時(shí)，污漬最淡或面積最小，則說明40℃是該種洗衣粉的洗滌最適溫度。6、得出結(jié)論

實(shí)驗(yàn)中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；布料應(yīng)放在洗衣粉溶液中浸泡相同的時(shí)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(shí)間、次數(shù)和力量應(yīng)基本相同。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課題1探究加酶洗衣粉使用時(shí)的最適溫度3、實(shí)驗(yàn)操作流程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究2普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果①取兩只大燒杯并編號A、B，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經(jīng)過相同的時(shí)間后，觀察洗滌效果。（2）實(shí)驗(yàn)過程4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論加酶洗衣粉的效果好（1）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備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，所以對不同污漬洗滌效果不同2、實(shí)驗(yàn)步驟①布分組取30塊大小相同的白棉布，分成5組，每組6塊，依次編號1a、1b、1c、1d、1e；-------6a、6b、6c、6d、6e。（a組為蛋白酶處理，b組為脂肪酶處理，c組為淀粉處理，d組為復(fù)合酶處理，e組為普通洗衣粉)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究3不同種類的加酶洗衣粉的洗滌效果②制污布給第1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。1、實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵循的原則：單一變量的原則和對照原則。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2、實(shí)驗(yàn)過程中有哪些體現(xiàn)了這兩個(gè)原則？

1、污物的量

2、洗衣粉的量和種類

3、時(shí)間

4、攪拌的時(shí)間、次數(shù)和力量

5、水的用量相同3、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(shí)間和洗滌的時(shí)間等。在這些因素中，課題1探究加酶洗衣粉使用時(shí)的最適溫度中，水溫是我們要研究的對象，而其他因素應(yīng)在實(shí)驗(yàn)中保持不變。問1、某洗衣粉較易清除衣物的血漬和奶漬，說明該洗衣粉中加入的是什么酶？為什么？

蛋白酶，因?yàn)檠獫n和奶漬的主要成分是蛋白質(zhì)，蛋白酶能分解血漬和奶漬中的蛋白質(zhì)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)問2、為什么洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內(nèi)數(shù)小時(shí)？如何縮短衣物的浸泡時(shí)間？

是為了使洗衣粉中的蛋白酶充分的分解衣物中的蛋白質(zhì)污漬；用溫水浸泡衣物，因?yàn)槊傅拇呋饔眯枰m宜的溫度。問3、為什么不能在60℃以上的水中使用此洗衣粉？

使用加酶洗衣粉時(shí)，必須注意洗滌用水的溫度，溫度過高會使酶變性失活。在低溫下也會失效。為什么？問4、試解釋為什么此洗衣粉不能用于絲質(zhì)及羊毛衣料？

因?yàn)榈鞍酌改苁沟鞍踪|(zhì)水解，而絲質(zhì)及羊毛衣料中含有蛋白質(zhì)，這樣會損壞衣物。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)問5.為什么用后須徹底清洗雙手？

人體皮膚細(xì)胞