X1专题4课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果教学材料.ppt

课题背景 当你自己动手洗衣服的时候，会发现有油渍、汗渍或血渍的衣服很难彻底洗干净，你是如何解决这个问题的?你是否尝试过加酶洗衣粉?与普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉能更有效地清除顽渍在本课题中，我们将了解加酶洗衣粉的作用，探讨加酶洗衣粉使用的最适条件课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果问1、普通洗衣粉的成分？基础知识 家用洗衣粉与其它各种家用洗涤剂成分基本相同，主要含有表面活性剂，水软化剂，碱剂，漂白剂和香精等成分1、普通洗衣粉（1）表面活性剂 （表面活性剂是洗衣粉的主要成分种类：表面活性剂有阴离子、阳离子、非离子和两性离子等四大 类，但用于洗涤的表面活性剂则以阴离子和非离子为主作用：洗衣粉的主要成分，优先吸附在各种界面上，降低水的表面张力，改变体系界面的状态，去除衣物的污渍 一般表面活性剂中含有疏水基团和亲水基团，在洗涤过程中其乳化作用和通透作用，使衣服中的脂肪类物质进入水中应用：最普通、最传统的阴离子表面活性剂就是人类使用了几百年的肥皂（高级脂肪酸钠）合成洗涤工业问世之后，使用最普遍的是十二烷基苯磺酸钠，非离子表面活性剂应用最广泛的是聚氧乙烯醚类 （1）表面活性剂（2）水软化剂基础知识作用：水软化剂可防止水中的钙、镁离子造成的阴离子表面活性剂失活，提高表面活性剂利用率。

种类：三聚磷酸钠是最为常用的一种水软化剂，它具有软化水质、分散污垢、缓冲碱剂及抗结块性能等特点应用：三聚磷酸钠广泛应用于各种洗衣粉中，无磷洗衣粉中不含有三聚磷酸钠 问2 ：普通洗衣粉会造成水体富营养化的原因？ 要防止富营养化，我们该怎么做？问1 ：生物的什么结构有疏水基团和亲水基团？使用洗衣粉会对细胞膜造成伤害，你知道原因吗？（1）表面活性剂（2）水软化剂（3）碱剂（4）漂白剂基础知识 某些洗衣粉中含有过硼酸钠一类的漂白剂，可以延缓衣物的泛黄程度，但对衣物有一定的损伤 丝、棉、毛类等天然纤维的浅色衣物容易变黄，加入增白剂后，它能够留存在衣物上，吸收阳光中的紫外线，反射出与黄光互补的蓝色光线，从而掩盖了衣物上的黄色5）香精和色素香精和色素 能改善洗衣粉的气味和外观，给人清新愉改善洗衣粉的气味和外观，给人清新愉悦的感受，并掩盖某些化学成分的异味悦的感受，并掩盖某些化学成分的异味问1：衣物上的污物有哪些成分？ 加什么样的酶？为什么？基础知识（2）酶的种类 蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶和复合酶1）概念 加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉中，加入0.20.5的酶制剂制成的 问2：人体三大类物质的消化过程，你还能用文字和箭头写出相关的表示式吗？2、加酶洗衣粉食物的消化过程：淀粉麦芽糖葡萄糖唾液淀粉酶胰、肠淀粉酶肠麦芽糖酶胰麦芽糖酶蛋白质多肽氨基酸胃蛋白酶胰蛋白酶肽酶脂肪脂肪微粒胆汁乳化作用甘油和脂肪酸肠脂肪酶胰脂肪酶基础知识 加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。

其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹容易从衣物上脱落这是普通洗衣粉难以做到的同样的道理，脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使洗衣粉具有更好的去污能力 基础知识 通过消化过程的回顾，你能想象出加酶洗衣粉中所加酶制剂的作用吗？思考：能把从细胞中提取出的酶直接加到洗衣粉中吗？ 为什么？ 怎么办？基础知识 温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性如果将酶直接添加到洗衣粉中，过不了多久，酶就会失活为了解决这个难题，科学家通过基因工程生产出了能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶，并且通过特殊的化学物质将酶层层包裹，与洗衣粉的其他成分隔离这些隔离层遇到水后，就会很快溶解，包裹在其中的酶就能迅速发挥催化作用了蛋白酶：应用：有助于取出例如汗渍，血渍，青草，粘液，粪便以 及各种食品类的蛋白质污垢作用：碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨 基酸种类：我国在洗衣粉中添加的酶最主要的是碱性蛋白酶产生：主要产生菌是某些芽孢杆菌基础知识在洗衣粉中添加的酶的种类很多，我国在洗衣粉中添加的酶最主要的是碱性蛋白酶。

这种酶能耐碱性条件，而且耐贮存，对皮肤、衣物没有刺激和损伤作用碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸衣物上附着的血渍、汗渍、奶渍、酱油渍等污物，都会在碱性蛋白酶的作用下，结构松弛、膨胀解体，稍加搓洗，污迹就会从衣物上脱落脂肪酶种类：碱性脂肪酶作用：碱性脂肪酶能使甘油三脂水解成容易用水 冲洗掉的甘油二脂、甘油单脂和游离脂肪 酸从而达到清除衣物上脂质污垢的作用产生：产生菌是某些青霉应用：可以催化水解各类动植物油脂和人体皮脂 腺分泌物及化妆品污垢基础知识淀粉酶淀粉酶应用：可以去除例如来自面条、巧克力、肉汁和 婴儿食品中含有淀粉的污垢作用：水解直链淀粉中的1,4a糖苷键，使糊 化淀粉迅速分解为可溶解的糊精和低聚糖基础知识纤维素酶作用：碱性纤维素酶本身不能去除衣物上的污 垢，它的作用是使纤维的结构变得蓬松， 从而使渗入到纤维深层的尘土和污垢能够 与洗衣粉充分接触，从而达到更好的去污 效果种类：碱性纤维素酶；基础知识应用：去除棉纺织品表面的浮毛，使洗涤后的棉 纺织品柔软蓬松，织纹清晰，色泽更加鲜 艳，穿着更加舒适纤维素纤维素 葡萄糖葡萄糖纤维素酶纤维素酶复合酶 实际污垢组成复杂，往往蛋白污垢被脂肪污垢或淀粉污垢覆盖，单一酶的作用一般达不到彻底清除污垢的作用。

而复合酶可以发挥其独特的“协同效应”基础知识 试验测定，单独使用蛋白酶或淀粉酶，得到的洗涤效果远不如把每种酶用量减半后放在一起使用的效果即给定酶的用量，复合酶的效果远远超过单一酶的效果原因是淀粉酶分解了污渍表面的淀粉污垢，使蛋白酶能以更有效的方式向蛋白质污垢进攻 3、比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉异同基础知识2、加酶洗衣粉1、普通洗衣粉比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同比较普通洗衣粉加酶洗衣粉相同点表面活性剂可以产生泡沫，可以将油脂分子分散开；水软化剂可以分散污垢；等等不同点酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易于溶于水，从而与纤维分开1、普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果有什么不同；2、什么样的温度下使用加酶洗衣粉效果最好；3、添加不同种类的酶的洗衣粉，其洗涤效果有哪些区别4、加酶洗衣粉的用量与洗涤效果间关系；4、同一种加酶洗衣粉对不同污渍的洗涤效果思考：请你针对要探究的三个方面写出具体的设计方案提出相关问题的探究实验设计 资料一资料一 如何有效地控制变量如何有效地控制变量 下面是两位同学设计的实验方案，请你分析这两个方案，思考相关问题 A同学的方案：实验中使用大烧杯和固定的水量，洗涤材料使用固定大小的新布，洗涤过程通过玻棒搅拌来实现，洗衣粉的用量可以通过天平称量来控制，污渍的污染程度要保持一致，这可以通过滴加在布料上的污染物的量来控制。

B同学认为洗衣粉的洗涤效果是显而易见的事情平时用洗衣机洗衣服，如果加普通洗衣粉，衣领部分的污渍总会有些残留，如果使用加酶洗衣粉，就能完全洗干净，这就已经说明加酶洗衣粉的洗涤效果更好，A同学的方案是将简单问题复杂化了 请结合两位同学的方案，思考下面的问题 1你同意B同学的观点吗?请说明你的理由 2你认为他们的方案是否存在问题?如果有问题，有哪些问题?你能提出一个更好的方案吗? 3你能就此例谈一谈科学实验与日常生活经验的联系与区别吗?实验设计课题1探究加酶洗衣粉使用时的最适温度 资料二资料二 考虑实际生活中的具体情况考虑实际生活中的具体情况本课题不仅要用科学探究的方法研究日常生活本课题不仅要用科学探究的方法研究日常生活中的问题，还需要将研究的结果应用到实际生活中中的问题，还需要将研究的结果应用到实际生活中去因此，在探究的过程中，不仅要从去因此，在探究的过程中，不仅要从理论层面理论层面去去思考问题，还要充分考虑是常生活中的思考问题，还要充分考虑是常生活中的具体情况具体情况某同学深究温度对加跨洗衣粉洗涤效果的影响，选某同学深究温度对加跨洗衣粉洗涤效果的影响，选择了择了1010、2020、3030、4040、5050、6060和和7070的温度梯度。

请你分析这个方的温度梯度请你分析这个方案是否完善、妥当，并提出改进建议案是否完善、妥当，并提出改进建议实验设计课题1探究加酶洗衣粉使用时的最适温度 结论结论 温度梯度设置并不恰当和完善，主要是温度梯度设置并不恰当和完善，主要是梯度差梯度差值偏大值偏大在达到最适温度之前提高温度，可以增加酶促反在达到最适温度之前提高温度，可以增加酶促反应的速度，每提高反应温度应的速度，每提高反应温度1010度，所增加的反应速度称为度，所增加的反应速度称为反应的温度系数，对于许多酶来说，这个系数为反应的温度系数，对于许多酶来说，这个系数为1 12 2，也，也就是每增高就是每增高1010度，酶反应速度增加度，酶反应速度增加1 12 2倍，倍，假定用上述梯假定用上述梯度测得度测得4040度时洗涤效果最好，但并不能说最适温度就是度时洗涤效果最好，但并不能说最适温度就是4040度对资料二的分析对资料二的分析改进改进 制取同样的污染布，称取等量的同一种洗衣粉制取同样的污染布，称取等量的同一种洗衣粉，分几个温度不同的试验组，温度梯度可设为，分几个温度不同的试验组，温度梯度可设为2020、2525、3030、3535、4040、4545、5050、5555度，若测出在度，若测出在4040度时洗涤效果最好度时洗涤效果最好，可设置更细的试验组如，可设置更细的试验组如3535、3636、3737、3838、3939、4040、4141、4242、4343、4444、4545度，直至测出具体的最适温度。

度，直至测出具体的最适温度实验设计课题1探究加酶洗衣粉使用时的最适温度1、实验原理 酶的活性受温度的影响，最适温度时酶的活性最大，去污力最强，高于或低于此温度酶的活性降低，去污力下降实验设计课题1探究加酶洗衣粉使用时的最适温度温度能影响酶的催化效率 在一定范围内，随温度的升高酶的催化效率提高，到达一定温度酶的催化效率最高（最适温度），超过一定的温度，酶的催化效率下降你能画出曲线吗？)洗涤效果的判断洗涤效果的判断可在相同洗涤时间后洗涤后比较污物的残留状况，如：已消失、颜色变浅、面积缩小等，最好能进行定量的比较或污物完全消失所需要的时间设计过程1、实验原理2 2、目的要求（略）、目的要求（略）3 3、材料器具、材料器具 加酶洗衣粉、鸡血、新白棉布、蒸馏水、烧杯、滴加酶洗衣粉、鸡血、新白棉布、蒸馏水、烧杯、滴管、温度计、恒温水浴锅、玻璃棒、量筒、直尺、天平等管、温度计、恒温水浴锅、玻璃棒、量筒、直尺、天平等4 4、实验准备、实验准备（1 1）制取带有污物的实验用布）制取带有污物的实验用布将等量的鸡血滴到将等量的鸡血滴到7 7块大小相同的、质地相同的新布上块大小相同的、质地相同的新布上（2 2）称取）称取1g1g加酶洗衣粉：用天平准确的称取等量的同种加酶洗衣粉：用天平准确的称取等量的同种加酶洗衣粉加酶洗衣粉5 5、实验步骤、实验步骤实验设计课题1探究加酶洗衣粉使用时的最适温度5、实验步骤实验设计课题1探究加酶洗衣粉使用时的最适温度1）配制不同温度下的加酶洗衣粉水溶液取相同的大烧杯7只，并标号为A、B、C、D、E、F、G，向其中各加入500ml（等量且适量）的蒸馏水（量筒量取）。

在7只烧杯中加入适量且等量（15克）加酶洗衣粉 将7只烧杯分别放入25、30、35、40、45、50、55的恒温水箱加热2）准备污染布将质地相同且面积一样的7块实验用布进行相同污染处理3）洗涤污染布将带有相同且面积一样污物的7块大小相同的、质地相同的实验用污染布分别放入7只烧杯中分别用玻璃棒同时充分搅拌相同的时间一段时间后搅拌可重复 进行，持续保持各自的温度4）观察洗涤效果经过相同的时间后观察洗涤效果并进行记。