講課-探討加酶洗衣粉的洗滌效果

課題背景

當(dāng)你自己動(dòng)手洗衣服的時(shí)候，會(huì)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(wèn)題的?你是否嘗試過(guò)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(shí)與技能1．說(shuō)出加酶洗衣粉的洗滌原理；2．探討溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌的影響；3．探討不同種類加酶洗衣粉對(duì)同一污物和不同污物洗滌效果的區(qū)別。二、過(guò)程與方法1.培養(yǎng)學(xué)生理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與，樂(lè)與探究的意識(shí)及交流與合作的能力。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能，并使學(xué)生初步掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)作思維能力。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)模擬洗衣-這一生活中的尋常事進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生日常生活中的科學(xué)探究習(xí)慣，提高學(xué)生的生物課素養(yǎng)以及學(xué)生敢于懷疑、不懼你習(xí)慣、科學(xué)分析、實(shí)事求是的認(rèn)知事物的能力。四、課題重點(diǎn)和難點(diǎn)1．課題重點(diǎn)：區(qū)別不同種類徊酶洗衣粉對(duì)同一污物和不同污物的洗滌效果。2．課題難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各種變量的控制。三維目標(biāo)：基礎(chǔ)知識(shí)

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(yáng)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(jí)脂肪酸鈉）。合成洗滌工業(yè)問(wèn)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(shí)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(wú)磷洗衣粉中不含有三聚磷酸鈉。

（3）堿劑基礎(chǔ)知識(shí)作用：在適當(dāng)?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(shí)

某些洗衣粉中含有過(guò)硼酸鈉一類的漂白劑，可以延緩衣物的泛黃程度，但對(duì)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(yáng)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。

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(shí)2、加酶洗衣粉

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(shí)

溫度、酸堿度和表面活性劑都會(huì)影響酶的活性。如果將酶直接添加到洗衣粉中，過(guò)不了多久，酶就會(huì)失活。為了解決這個(gè)難題，科學(xué)家通過(guò)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(guò)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(huì)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(guó)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(shí)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(shí)③淀粉酶應(yīng)用：可以去除例如來(lái)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?；A(chǔ)知識(shí)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(shí)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(shí)

試驗(yàn)測(cè)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(guò)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(shí)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(kāi)；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(kāi)。1、普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)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(qǐng)你針對(duì)要探究的三個(gè)方面寫出具體的設(shè)計(jì)方案。提出相關(guān)問(wèn)題的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)下面是有關(guān)普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)洗滌物效果是否相同的探究實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)據(jù)表回答：

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究1、普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的洗滌效果有什么不同；(1)能說(shuō)明加酶洗衣粉效果好的組合方式是

(2)能說(shuō)明酶活性受溫度影響的實(shí)驗(yàn)是

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

組實(shí)驗(yàn)，這時(shí)的實(shí)驗(yàn)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(xué)深究溫度對(duì)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(qǐng)你分析這個(gè)方案是否完善、妥當(dāng)，并提出改進(jìn)建議。探究2、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。假定用上述梯度測(cè)得40度時(shí)洗滌效果最好，但并不能說(shuō)最適溫度就是40度。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(cè)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(cè)出具體的最適溫度。探究2、加酶洗衣粉使用時(shí)的最適溫度探究2、加酶洗衣粉使用時(shí)的最適溫度

②洗滌效果的判斷可在相同洗滌時(shí)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(jìn)行定量的比較。或污物完全消失所需要的時(shí)間。（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

，所以對(duì)不同污漬的洗滌效果不同。（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：根據(jù)表格設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟探究3、不同種類的加酶洗衣粉對(duì)同一污漬的洗滌效果專一性不同種類的加酶洗衣粉對(duì)同一污漬的洗滌效果編號(hào)污漬類型洗滌效果蛋白酶a脂肪酶b淀粉酶c復(fù)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(shí)驗(yàn)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(shuō)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(shí)；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(qǐng)根據(jù)以上資料回答有關(guān)問(wèn)題：?jiǎn)?、某洗衣粉較易清除衣物的血漬和奶漬，說(shuō)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(wèn)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(wèn)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(guò)高會(huì)使酶變性失活。在低溫下也會(huì)失效。問(wèn)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(huì)損壞衣物。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)問(wèn)5.為什么用后須徹底清洗雙手？

人體皮膚細(xì)胞有蛋白質(zhì)，如不徹底清洗雙手，就會(huì)使手的皮膚受到腐蝕。而使人患過(guò)敏性皮炎、濕疹等，因此，應(yīng)避免與這類洗衣粉長(zhǎng)時(shí)間地接觸。此外：加酶洗衣粉也不宜長(zhǎng)期存放，存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致酶活力損失。隨堂練習(xí)：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(duì)人體有毒害作用

C加酶洗衣粉的酶制劑會(huì)污染環(huán)境

D加酶洗衣粉是含有酶制劑的洗衣粉D2、實(shí)驗(yàn)中加酶洗衣粉的洗滌效果與下列哪一項(xiàng)無(wú)關(guān)

A酶制劑的種類B污物的種類

C反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短D使用大的燒杯D3、汰漬洗衣粉的使用指南中有一項(xiàng)洗衣小竅門：1）減少浸泡用水量，適當(dāng)延長(zhǎng)浸泡時(shí)間；2）用溫水溶液浸泡。請(qǐng)解釋以上原因。水量少——酶濃度相對(duì)較高；時(shí)間長(zhǎng)——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(xué)成分是化學(xué)合成的烷基類活性劑，對(duì)皮膚有刺激性，殘留的烷基苯磺酸鹽對(duì)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(qiáng)，堿性也強(qiáng)，對(duì)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(shí)必須注意以下幾點(diǎn)：（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(lái)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35℃～50℃時(shí)活性最強(qiáng)，在低溫下或70℃以上就會(huì)失效；（3）加酶洗衣粉也不宜長(zhǎng)期存放，存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)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(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(guò)敏性皮炎、濕疹等，因此，應(yīng)避免與這類洗衣粉長(zhǎng)時(shí)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(duì)衣物污漬的洗滌效果。

1、寫出實(shí)驗(yàn)步驟

2、作出實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)結(jié)果及分析。

3、設(shè)計(jì)表格來(lái)記錄結(jié)果。歡