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1、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
2、。,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
3、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,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。,（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
4、，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。,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
5、消化过程：,淀粉,麦芽糖,葡萄糖,蛋白质,多肽,氨基酸,脂肪,脂肪微粒,甘油和脂肪酸,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
6、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。,
7、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,应用：可以去除例
8、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。,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”
9、。,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,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
10、出相关问题的探究,实验设计,资料一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
11、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，不仅要从理论层面去思考问题，还要充分考虑是常生活中的具体情况。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。,实验设计 课题1 探究加
12、酶洗衣粉使用时的最适温度,结论 温度梯度设置并不恰当和完善，主要是梯度差值偏大。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10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12，也就是每增高10度，酶反应速度增加12倍，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。,对资料二的分析,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、4
13、5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 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、目的要求（
14、略）,3、材料器具 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,4、实验准备 （1）制取带有污物的实验用布 将等量的鸡血滴到7块大小相同的、质地相同的新布上 （2）称取1g加酶洗衣粉：用天平准确的称取等量的同种加酶洗衣粉,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,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
15、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录。,如果40时，污渍最淡或面积最小，则说明40是该种洗衣粉的洗涤最适温度。,6、得出结论,实验中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再进行实验；布料应放在洗衣粉溶液中浸泡相同的时间；采用玻璃棒或筷子
16、搅拌的方式模拟洗衣过程；模拟搅拌的时间、次数和力量应基本相同。,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,生活中的各种污渍主要是蛋白质、脂质、淀粉等多种不溶于水的有机物，这些有机物能在相应的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的作用下水解成易溶于水的小分子有机物。,2、遵循原则,实验设计 探究2 普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果,实验变量为洗涤剂，设计时应遵循单一变量原则、对照性原则有效的控制其他变量，如水的用量、污染物的量，所用实验用布的质地大小、两种洗衣粉的用量，搅拌及洗涤时间，,3、实验操作流程,（1）实验准备,污布的制取：取一定量的污染物制成溶液，取等量的污染物滴加在相同大小、质地的新布上。 称取等量的洗衣粉：用天平准确称取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉。,3、实验操作流程,实验设计 探究2 普通洗
