讲课-探讨加酶洗衣粉的洗涤效果

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一、知识与技能1．说出加酶洗衣粉的洗涤原理；2．探讨温度对加酶洗衣粉洗涤的影响；3．探讨不同种类加酶洗衣粉对同一污物和不同污物洗涤效果的区别。二、过程与方法1.培养学生理论与生产实践相结合的应用能力，培养学生主动参与，乐与探究的意识及交流与合作的能力。2.通过实验提高学生实验操作技能，并使学生初步掌握实验设计方案，进而培养学生的创作思维能力。三、情感态度与价值观通过模拟洗衣-这一生活中的寻常事进行实验探究，培养学生日常生活中的科学探究习惯，提高学生的生物课素养以及学生敢于怀疑、不惧你习惯、科学分析、实事求是的认知事物的能力。四、课题重点和难点1．课题重点：区别不同种类徊酶洗衣粉对同一污物和不同污物的洗涤效果。2．课题难点：实验过程中各种变量的控制。三维目标：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

（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。

（3）碱剂基础知识作用：在适当的碱度下，使纤维和污垢可被最大限度地离子化，更易于污垢的水解和分散。应用：一般洗衣粉配方中都含有纯碱和硅酸钠，其中硅酸钠还具有使污垢颗粒悬浮、防止再沉积的作用。

（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，给人清新愉悦的感受，并掩盖某些化学成分的异味。

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2、加酶洗衣粉

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。①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②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③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1,4－a－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④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。纤维素葡萄糖纤维素酶⑤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对衣物污渍的洗涤效果有什么不同；2、在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下面是有关普通洗衣粉和加酶洗衣粉对洗涤物效果是否相同的探究实验。请据表回答：

实验设计探究1、普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有什么不同；(1)能说明加酶洗衣粉效果好的组合方式是

(2)能说明酶活性受温度影响的实验是

(3)如果想进一步验证该酶与另一种加酶洗衣粉对血渍的洗涤效果，至少还应该设置

组实验，这时的实验变量是

，而其他的变量都应

提示：1与21与32洗衣粉的种类

相同且适宜某同学深究温度对加跨洗衣粉洗涤效果的影响，选择了10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃和70℃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。探究2、加酶洗衣粉使用时的最适温度①结论温度梯度设置并不恰当和完善，主要是梯度差值偏大。假定用上述梯度测得40度时洗涤效果最好，但并不能说最适温度就是40度。②改进制取同样的污染布，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20、25、30、35、40、45、50、55度，若测出在40度时洗涤效果最好，可设置更细的试验组如35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45度，直至测出具体的最适温度。探究2、加酶洗衣粉使用时的最适温度探究2、加酶洗衣粉使用时的最适温度

②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。（1）实验原理：不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有

，所以对不同污渍的洗涤效果不同。（2）实验过程：根据表格设计实验步骤探究3、不同种类的加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果专一性不同种类的加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果编号污渍类型洗涤效果蛋白酶a脂肪酶b淀粉酶c复合酶d普通洗衣粉e1鸡血2牛奶3菜油4番茄汁5墨水6染料实验结论：3．一般洗衣粉不易清除衣物上的血渍或奶渍，但加酶洗衣粉可以．一般加酶洗衣粉袋子上印有以下说明：用法：洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数小时；温水效果最佳；切勿用60℃以上的水．注意：切勿用于丝质及羊毛衣料；用后彻底清洗双手．请根据以上资料回答有关问题：问1、某洗衣粉较易清除衣物的血渍和奶渍，说明该洗衣粉中加入的是什么酶？为什么？

蛋白酶，因为血渍和奶渍的主要成分是蛋白质，蛋白酶能分解血渍和奶渍中的蛋白质。实验设计问2、为什么洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数小时？如何缩短衣物的浸泡时间？

是为了使洗衣粉中的蛋白酶充分的分解衣物中的蛋白质污渍；用温水浸泡衣物，因为酶的催化作用需要适宜的温度。问3、为什么不能在60℃以上的水中使用此洗衣粉？

使用加酶洗衣粉时，必须注意洗涤用水的温度，温度过高会使酶变性失活。在低温下也会失效。问4、试解释为什么此洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料？因为蛋白酶能使蛋白质水解，而丝质及羊毛衣料中含有蛋白质，这样会损坏衣物。实验设计问5.为什么用后须彻底清洗双手？

人体皮肤细胞有蛋白质，如不彻底清洗双手，就会使手的皮肤受到腐蚀。而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触。此外：加酶洗衣粉也不宜长期存放，存放时间过长会导致酶活力损失。随堂练习：1、关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是

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剂对人体有毒害作用

C加酶洗衣粉的酶制剂会污染环境

D加酶洗衣粉是含有酶制剂的洗衣粉D2、实验中加酶洗衣粉的洗涤效果与下列哪一项无关

A酶制剂的种类B污物的种类

C反应时间的长短D使用大的烧杯D3、汰渍洗衣粉的使用指南中有一项洗衣小窍门：1）减少浸泡用水量，适当延长浸泡时间；2）用温水溶液浸泡。请解释以上原因。水量少——酶浓度相对较高；时间长——使酶能充分分解衣物中的污物；温水——酶的催化作用需要适宜的温度。四、课题延伸1.“衣领净”含高效表面活性剂、还原增白剂、液体蛋白酶制剂等成分，可洗去领口、袖口的顽渍及其它顽渍，而一般洗衣粉效果较差。2.厨房的洗涤剂有两大类

（1）用于清洗食具的洗涤剂（如洗洁净），其重要的化学成分是化学合成的烷基类活性剂，对皮肤有刺激性，残留的烷基苯磺酸盐对人体有一定的危害。（2）用于清洗灶具、排气扇油垢的清洗剂。它渗透能力、脱脂能力强，碱性也强，对皮肤有损伤。要求高的专业洗涤加入少量的脂肪酶。使用加酶洗衣粉时必须注意以下几点：（1）碱性蛋白酶能使蛋白质水解，因此，蛋白质类纤维（羊毛、蚕丝等）织物就不能用加酶洗衣粉来洗涤，以免使纤维受到破坏；（2）使用加酶洗衣粉时，必须注意洗涤用水的温度。碱性蛋白酶在35℃～50℃时活性最强，在低温下或70℃以上就会失效；（3）加酶洗衣粉也不宜长期存放，存放时间过长会导致酶活力损失；（4）加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存，否则酶的活性将会丧失；（5）添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质，而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触。课题2

探讨加酶洗衣粉的洗涤效果课后作业：

探究普通洗衣粉和加酶（蛋白酶）洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果。

1、写出实验步骤

2、作出实验预测结果及分析。

3、设计表格来记录结果。欢