講課-探討加酶洗衣粉的洗滌效果

課題背景

當你自己動手洗衣服的時候，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一、知識與技能1．說出加酶洗衣粉的洗滌原理；2．探討溫度對加酶洗衣粉洗滌的影響；3．探討不同種類加酶洗衣粉對同一污物和不同污物洗滌效果的區(qū)別。二、過程與方法1.培養(yǎng)學生理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合的應(yīng)用能力，培養(yǎng)學生主動參與，樂與探究的意識及交流與合作的能力。2.通過實驗提高學生實驗操作技能，并使學生初步掌握實驗設(shè)計方案，進而培養(yǎng)學生的創(chuàng)作思維能力。三、情感態(tài)度與價值觀通過模擬洗衣-這一生活中的尋常事進行實驗探究，培養(yǎng)學生日常生活中的科學探究習慣，提高學生的生物課素養(yǎng)以及學生敢于懷疑、不懼你習慣、科學分析、實事求是的認知事物的能力。四、課題重點和難點1．課題重點：區(qū)別不同種類徊酶洗衣粉對同一污物和不同污物的洗滌效果。2．課題難點：實驗過程中各種變量的控制。三維目標：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

（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。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。

（3）堿劑基礎(chǔ)知識作用：在適當?shù)膲A度下，使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。應(yīng)用：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。

（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，反射出與黃光互補的藍色光線，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，并掩蓋某些化學成分的異味。

加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉.目前常用的酶制劑有四類：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。堿性蛋白酶能將血漬、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，使污跡容易從衣物上脫落。這是普通洗衣粉難以做到的。同樣的道理，脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質(zhì)，使洗衣粉具有更好的去污能力。

基礎(chǔ)知識2、加酶洗衣粉

思考：能把從細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。為了解決這個難題，科學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植物油脂和人體皮脂腺分泌物及化妝品污垢?；A(chǔ)知識③淀粉酶應(yīng)用：可以去除例如來自面條、巧克力、肉汁和嬰兒食品中含有淀粉的污垢。作用：水解直鏈淀粉中的1,4－a－糖苷鍵，使糊化淀粉迅速分解為可溶解的糊精和低聚糖。基礎(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復合酶

實際污垢組成復雜，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不到徹底清除污垢的作用。而復合酶可以發(fā)揮其獨特的“協(xié)同效應(yīng)”。基礎(chǔ)知識

試驗測定，單獨使用蛋白酶或淀粉酶，得到的洗滌效果遠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，復合酶的效果遠遠超過單一酶的效果。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)污垢進攻。3、比較普通洗衣粉和加酶洗衣粉異同基礎(chǔ)知識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物分解為小分子有機物，小分子有機物易于溶于水，從而與纖維分開。1、普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果有什么不同；2、在什么樣的溫度下使用加酶洗衣粉效果最好；3、添加不同種類的酶的洗衣粉，其洗滌效果有哪些區(qū)別思考：請你針對要探究的三個方面寫出具體的設(shè)計方案。提出相關(guān)問題的探究實驗設(shè)計下面是有關(guān)普通洗衣粉和加酶洗衣粉對洗滌物效果是否相同的探究實驗。請據(jù)表回答：

實驗設(shè)計探究1、普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果有什么不同；(1)能說明加酶洗衣粉效果好的組合方式是

(2)能說明酶活性受溫度影響的實驗是

(3)如果想進一步驗證該酶與另一種加酶洗衣粉對血漬的洗滌效果，至少還應(yīng)該設(shè)置

組實驗，這時的實驗變量是

，而其他的變量都應(yīng)

提示：1與21與32洗衣粉的種類

相同且適宜某同學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。請你分析這個方案是否完善、妥當，并提出改進建議。探究2、加酶洗衣粉使用時的最適溫度①結(jié)論溫度梯度設(shè)置并不恰當和完善，主要是梯度差值偏大。假定用上述梯度測得40度時洗滌效果最好，但并不能說最適溫度就是40度。②改進制取同樣的污染布，稱取等量的同一種洗衣粉，分幾個溫度不同的試驗組，溫度梯度可設(shè)為20、25、30、35、40、45、50、55度，若測出在40度時洗滌效果最好，可設(shè)置更細的試驗組如35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45度，直至測出具體的最適溫度。探究2、加酶洗衣粉使用時的最適溫度探究2、加酶洗衣粉使用時的最適溫度

②洗滌效果的判斷可在相同洗滌時間后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，最好能進行定量的比較。或污物完全消失所需要的時間。（1）實驗原理：不同種類的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有

，所以對不同污漬的洗滌效果不同。（2）實驗過程：根據(jù)表格設(shè)計實驗步驟探究3、不同種類的加酶洗衣粉對同一污漬的洗滌效果專一性不同種類的加酶洗衣粉對同一污漬的洗滌效果編號污漬類型洗滌效果蛋白酶a脂肪酶b淀粉酶c復合酶d普通洗衣粉e1雞血2牛奶3菜油4番茄汁5墨水6染料實驗結(jié)論：3．一般洗衣粉不易清除衣物上的血漬或奶漬，但加酶洗衣粉可以．一般加酶洗衣粉袋子上印有以下說明：用法：洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內(nèi)數(shù)小時；溫水效果最佳；切勿用60℃以上的水．注意：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料；用后徹底清洗雙手．請根據(jù)以上資料回答有關(guān)問題：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，因為血漬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)。實驗設(shè)計問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？如何縮短衣物的浸泡時間？

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，因為酶的催化作用需要適宜的溫度。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，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。問4、試解釋為什么此洗衣粉不能用于絲質(zhì)及羊毛衣料？因為蛋白酶能使蛋白質(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。實驗設(shè)計問5.為什么用后須徹底清洗雙手？

人體皮膚細胞有蛋白質(zhì)，如不徹底清洗雙手，就會使手的皮膚受到腐蝕。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時間地接觸。此外：加酶洗衣粉也不宜長期存放，存放時間過長會導致酶活力損失。隨堂練習：1、關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，正確的是

A加酶洗衣粉是指加入蛋白酶的洗衣粉

B加酶洗衣粉里的酶制劑對人體有毒害作用

C加酶洗衣粉的酶制劑會污染環(huán)境

D加酶洗衣粉是含有酶制劑的洗衣粉D2、實驗中加酶洗衣粉的洗滌效果與下列哪一項無關(guān)

A酶制劑的種類B污物的種類

C反應(yīng)時間的長短D使用大的燒杯D3、汰漬洗衣粉的使用指南中有一項洗衣小竅門：1）減少浸泡用水量，適當延長浸泡時間；2）用溫水溶液浸泡。請解釋以上原因。水量少——酶濃度相對較高；時間長——使酶能充分分解衣物中的污物；溫水——酶的催化作用需要適宜的溫度。四、課題延伸1.“衣領(lǐng)凈”含高效表面活性劑、還原增白劑、液體蛋白酶制劑等成分，可洗去領(lǐng)口、袖口的頑漬及其它頑漬，而一般洗衣粉效果較差。2.廚房的洗滌劑有兩大類

（1）用于清洗食具的洗滌劑（如洗潔凈），其重要的化學成分是化學合成的烷基類活性劑，對皮膚有刺激性，殘留的烷基苯磺酸鹽對人體有一定的危害。（2）用于清洗灶具、排氣扇油垢的清洗劑。它滲透能力、脫脂能力強，堿性也強，對皮膚有損傷。要求高的專業(yè)洗滌加入少量的脂肪酶。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，以免使纖維受到破壞；（2）使用加酶洗衣粉時，必須注意洗滌用水的溫度。堿性蛋白酶在35℃～50℃時活性最強，在低溫下或70℃以上就會失效；（3）加酶洗衣粉也不宜長期存放，存放時間過長會導致酶活力損失；（4）加酶洗衣粉不宜與三聚磷酸鹽共存，否則酶的活性將會喪失；（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時間地接觸。課題2

探討加酶洗衣粉的洗滌效果課后作業(yè)：

探究普通洗衣粉和加酶（蛋白酶）洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果。

1、寫出實驗步驟

2、作出實驗預(yù)測結(jié)果及分析。

3、設(shè)計表格來記錄結(jié)果。歡