4.2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果

• 由于添加了能有效分解污渍的酶制剂， 加酶洗衣粉中表面活性剂和三聚磷酸 钠含量减少，能减轻水体富营养化， 降低对环境的污染。
实验设计
二、提出相关问题的探究
1.加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的比较 2.加酶洗衣粉对不同污渍的去污效果 3.温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响 4.单一酶制剂和复合酶制剂洗衣粉的去污力比较 5.不同品牌加酶洗衣粉的洗涤效果比较
甘油和 脂肪酸
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
①蛋白酶：
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。
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。
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 2、目的要求（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
加酶洗衣粉的效果好
实验设计
探究3
不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果
1、实验原理 不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有专一 性，所以对不同污渍洗涤效果不同 2、实验步骤 ①布分组 取30块大小相同的白棉布，分成5组，每组6块，依次编号 1a、1b、1c、1d、1e；------- 6a、6b、6c、6d、6e。 （a组为蛋白酶处理，b组为脂肪酶处理，c组为淀粉处理， d组为复合酶处理，e组为普通洗衣粉) ②制污布 给第1组白布滴加鸡血，待血渍扩散停止后，记录血渍面 积，按同样的方法给第2----6组分别滴加牛奶、菜油、番 茄汁、墨水、颜料，并记录污渍面积。
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。
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
3、实验操作流程
（1）实验准备 （2）实验过程
①取两只大烧杯并编号A、B，用量筒分别量500ml蒸馏水 放入其中。放入400C的水浴锅保温。 ②将制好的污染布和洗衣粉（一组为污染布和普通洗衣粉， 另一组为污染布和加酶洗衣粉）分别放入两只烧杯中。 ③用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。一段时间后搅拌可重 复进行。 ④经过相同的时间后，观察洗涤效果。 4、实验结论
实验设计
课题1 探究加酶洗衣粉使用时的最适温度
6、得出结论
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。
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。
⑴你同意B同学观点吗？请说明理由
不同意。B同学忽略了实验中变量的控制问题。
⑵A同学的实验方案存在问题吗？若有问题， 请说明存在的问题。
有问题。未说明控制相同的适宜温度；玻璃棒搅拌 的强度难于控制相同等。 改进方法：在相同水温下进行实验； 玻棒由同一位同学控制搅拌，并尽量保持匀速转动、 搅拌力度一致。
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。
基础知识
②脂肪酶 种类：碱性脂肪酶。 产生：产生菌是某些青霉。 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。 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。
• 王大妈认为和普通洗衣粉一样，用平常 的水洗涤就行了；林大妈认为用温水洗 效果好，是售货员说的，不过她也不懂 是怎么回事；而张大妈则认为要用开水 洗，平常洗不干净的污渍都是这么洗掉 的。 • 请说出你的观点，并说服其他的大妈吧！
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
对资料二的分析
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。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1－2，也就是每增高10度， 酶反应速度增加1－2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。
课题
课题背景
2
探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
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。
一、基础知识
基础知识
③淀粉酶
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。 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。
基础知识
④纤维素酶 种类：碱性纤维素酶； 纤维素 纤维素酶 葡萄糖
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。 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。
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。
请你来帮忙
问1：衣物上的污物有哪些成分？ 加什么样的酶？为什么？ 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？
基础知识
食物的消化过程：
肠麦芽糖酶 唾液淀粉酶 淀粉 麦芽糖 葡萄糖 胰、肠淀粉酶 胰麦芽糖酶 蛋白质
胃蛋白酶 胰蛋白酶
胆汁 乳化作用
多肽
肽酶
氨基酸
脂肪
脂肪 肠脂肪酶 微粒 胰脂肪酶
探究普通洗衣粉与加酶洗衣粉洗涤 效果的差别
• 自变量：洗衣粉的类型 • 因变量： 洗涤效果 • 无关变量： 水的用量、污染物的量、实验用布
的质地、大小、两种洗衣粉的用量 和浸泡时间等
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
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，
基础知识
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”。 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。
中硅酸钠还具有使污垢颗粒悬浮、防止再沉积的 作用。
基础知识
（1）表面活性剂 （2）水软化剂 （3）碱剂
（4）漂白剂 （5）香精和色素
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。
小复习~实验设计
• 自变量：实验中由实验者所操纵的因素或条件 实验中由于自变量而引起的变化 • 因变量：
和结果 。 实验中除自变量以外的影响实验现 • 无关变量： 象或结果的因素或条件
（保持一致、条件适宜）
单因子变量原则 设置对照原则 • 设计原则：
• 科学性原则 、平行重复原则
阅读：“[资料一]有效地控制变量” 小组讨论分析： ⑴你同意B同学观点吗？请说明理由 ⑵ A同学的实验方案存在问题吗？若有 问题，请说明存在的问题。
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。
（二）加酶洗衣粉 1、定义：含有酶制剂的洗衣粉 2、成分 加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉中，加入0.2％～ 0.5％的酶制剂制成的。 目前常用的酶制剂有多 种：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶，还有 复合酶。
基础知识
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。
基础知识
（1）表面活性剂
（2）水软化剂
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。
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
1）配制不同温度下的加酶洗衣粉水溶液 ①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）。 ②在7只烧杯中加入适量且等量（1--5克）加酶洗衣粉。 ③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 ④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 ⑤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。 ⑥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 ⑦经过相同的时间后观察洗涤效果并进行记录。