4.2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果.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 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效果的影响 3 探讨不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物的洗涤效果的区别 课题目标 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 普通洗衣粉成分 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 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 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 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 2 0 5 的酶制剂制成的 2 加酶洗衣粉 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 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 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 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 影响酶活性的因素有 和 温度酸碱度表面活性剂 思考3 酶能直接添加到洗衣粉中吗 为什么 科学家是如何解决这一难题的 不能 因为洗衣粉中的表面活性物质会降低酶的活性 将基因工程生产出的酶用特殊水溶性物质包裹起来 与洗衣粉的其它成分隔离开来 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 思考4 为什么说加酶洗衣粉能减少对环境的污染 加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量 使洗涤剂朝低磷 无磷的方向发展 例1 下列不能影响加酶洗衣粉活性的是A 温度B 酸碱度C 表面活性剂D 水的数量 D 例 下列不属于酶制剂的是A 蛋白酶B 麦芽糖酶C 淀粉酶D 脂肪酶 B 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 一 子课题一 探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果 二 实验设计 自变量 洗衣粉的种类 无关变量 水温 水质 水量 洗衣粉的用量 衣物的质地 大小 浸泡时间 洗涤的时间 洗涤力度 污染程度 因变量 洗涤效果 比较污渍的残留情况 如已消失 颜色变浅 面积缩小等 二 实验设计思考 3个探究实验的变量分别是什么 实验设计遵循的原则 阅读 资料一 有效地控制变量 探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果的不同 小组讨论分析 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 你同意B同学观点吗 请说明理由 影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有哪些 单一变量原则和对照性原则 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 你同意B同学观点吗 请说明理由 影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有哪些 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 不同意 B同学忽略了实验中变量的控制问题 水温 水量 水质 洗衣粉的用量 衣物的质料 大小及浸泡时间和洗涤时间等 你认为应该控制的单一变量是的区别 其他条件 如洗衣粉用量 水温 水质 水量 布料的大小和颜色 洗涤方式 洗涤时间等 完全相同 普通洗衣粉和加酶洗衣粉 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 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 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 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 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 经过相同的时间后 观察洗涤效果 2 实验过程 4 实验结论 加酶洗衣粉的效果好 1 实验准备 一 子课题二 探究加酶洗衣粉使用时的最适温度 二 实验设计 自变量 水温 无关变量 水质 水量 洗衣粉的用量 衣物的质地 大小 浸泡时间 洗涤的时间 洗涤力度 污染程度 因变量 洗涤效果 比较污渍的残留情况 如已消失 颜色变浅 面积缩小等 洗衣粉的种类 水温的控制 通常情况下春 夏 秋 冬四季可分别选取 阅读 资料二 考虑实际生活中的具体情况 探究温度对加酶洗衣粉效果的影响 35 25 5 15 2 分析方案 改进 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 实验原理 实验流程 酶的催化活性受温度影响 在适宜温度下酶的催化活性最高 温度过低或过高酶的催化能力降低 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 1 5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录 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 三 子课题三 不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果 二 实验设计 自变量 无关变量 水质 水量 洗衣粉的用量 衣物的质地 大小 浸泡时间 洗涤的时间 洗涤力度 污染程度 因变量 洗涤效果 水温 加酶洗衣粉的种类 比较污渍的残留情况 如已消失 颜色变浅 面积缩小等 水温应保持不变 在实施活动时 通常应采用当地的常温 如果是冬季水温过低 就应采用水浴加热的方法 使温度达到25 35 阅读 资料三 你同意他的设计方案吗 改进 没有温度设定 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 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 实验设计探究3不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果 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 温度控制 烧杯均放入温度为45度的水浴锅 洗衣粉洗涤 给1a 6a号烧杯中加入等量的蛋白酶洗衣粉 给1b 6b号烧杯中加入等量的脂肪酶洗衣粉 给1c 6c号烧杯中加入等量的淀粉酶洗衣粉 给1d 6d号烧杯中加入等量的复合酶洗衣粉 给1e 6e号烧杯中加入等量的普通酶洗衣粉 各烧杯均搅拌洗涤10分钟后 用清水漂洗3次 晾干 3 记录结果 将实验结果记入下表 4 实验结论 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 为什么 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 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 D 2 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 D 3 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 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