探究加酶洗衣粉的洗滌效果教學設計一、教學指導理論加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉，目前常用的酶制劑有四類：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶。含有酶制劑的洗衣粉可以將衣物上的大分子污物水解成小分子物質(zhì)，從衣物上脫落下來，有效地去除衣物上難除地污物。二、教學背景分析1.教學目標：說出加酶洗衣粉的洗滌原理；理解蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶的作用；掌握影響酶活性的因素；探討溫度對加酶洗衣粉洗滌的影響；探討不同種類的洗衣粉（加酶洗衣粉和普通洗衣粉）對同一污物和不同污物洗滌效果的區(qū)別。2.學情分析：本課題探究的是加酶洗衣粉與普通洗衣粉洗滌效果的區(qū)別，以及不同的加酶洗衣粉對不同污漬洗滌效果的區(qū)別。本課題與學生的生活比較接近，因此，具有較強的現(xiàn)實意義，同時，因為探究的結(jié)果可用于指導日常生活中衣物的洗滌，所以很容易激發(fā)學生的學習興趣。教師在引導學生開展本課題的研究時，不要只注重基本原理，而忽視了本課題在現(xiàn)實生活中的作用。3.教學模式：結(jié)合演示實驗講授新課（有條件的學校可以在實驗室分組進行）4.教學建議：在教學過程中，教師可以引導學生回顧初中和高中生物課已經(jīng)學習過的有關消化酶作用的知識，以加深學生對加酶洗衣粉中酶作用的理解。5.重點與難點重點：區(qū)別不同種類的加酶洗衣粉對同一污物和不同污物的洗滌效果。難點：實驗過程中各種變量的控制。難點突破：變量的分析和控制閱讀課本資料一、資料二，結(jié)合已有的生活經(jīng)驗可以知道，影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有水溫、水量、水質(zhì)、洗衣粉的用量，衣物的質(zhì)料、大小及浸泡時間和洗滌的時間等。在這些因素中，水溫是我們要研究的對象，而其他因素應在實驗中保持不變。選擇什么樣的水溫進行實驗最符合實際情況呢？這就需要實驗者根據(jù)當?shù)匾荒曛械膶嶋H氣溫變化來確定水溫，這既是確定實驗變量的基本原則，也可以引導學生將課堂學習與現(xiàn)實生活相聯(lián)系。通常情況下，冬季、春季、秋季和夏季可分別選取5℃、15℃、25℃和35℃的水溫，因為這4個水溫是比較符合實際情況的，對現(xiàn)實也有指導意義。教師可以引導學生通過實驗分析：“在自然條件下，什么季節(jié)適合使用加酶洗衣粉”，“在什么樣的水溫下不適合使用加酶洗衣粉”，等等。第二個問題是洗滌方式和材料的選擇。在洗滌方式中有機洗和手洗兩種方式，應考慮其中哪一種比較科學？哪一種更有利于控制變量？再有，洗衣機又可以分為半自動和全自動兩種，相比之下，采用全自動洗衣機比較好，并且應該盡量使用同一型號小容量的洗衣機，其機械攪拌作用相同。關于洗滌材料的選擇也有一些講究。用衣物作實驗材料并不理想，這是因為作為實驗材料的衣物，其大小、顏色、潔凈程度等應該完全一致，而這并不容易做到；此外，人為地在衣物上增加污物，如血漬、油漬等，也令人難以接受。因此，選用布料作為實驗材料比較可行。在作對照實驗時，可以控制布料的大小、顏色以及污物的量，使其相同；同時，也便于洗滌效果的比較。第三個問題是水量、水質(zhì)和洗衣粉用量的問題。水的用量和布料的大小是成正比的。做實驗用的布料不易過大，水量不易過多，但應該讓布料充分浸泡在水中。水量和洗衣粉的用量可以參考表1。實驗時可根據(jù)表中的數(shù)據(jù)換算出實際用量。如果在實驗中使用手洗的方法，如課本中圖4-4所示，使用1000mL的燒杯作為容器，可以用500mL的水，洗衣粉的用量可以用1g或g。表1水量和洗衣粉用量的參考表洗滌方式機洗手洗水量LL洗衣粉量g1g或g其他相關問題簡述如下。實驗中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再進行實驗；布料應放在洗衣粉溶液中浸泡相同的時間；采用玻璃棒或筷子攪拌的方式模擬洗衣過程；模擬攪拌的時間、次數(shù)和力量應基本相同。6.實驗創(chuàng)新點及價值：為方便教學，本著因地制宜，因陋就簡的原則，對本實驗的個別環(huán)節(jié)進行了改進，在探討不同種類的洗衣粉（加酶洗衣粉和普通洗衣粉）對同一污物和不同污物洗滌效果的區(qū)別時，選擇了透明塑料瓶代替大燒杯，不用玻璃棒攪拌而改用振蕩塑料瓶。這樣做在演示實驗和分組實驗教學中不使用玻璃儀器，避免了玻璃儀器破損而造成的不安全因素，同時還可以達到廢物再利用的目的。三、實驗安排及注意事項本實驗可以安排3課時，第1課時完成課題背景和基礎知識的學習，并進行初步的實驗方案的討論、設計和確定；第2課時進一步對實驗方案進行修訂，完成“不同溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響”的探討；第3課時在第2課時的基礎上進一步修訂和完善實驗方案，并探討“不同種類的洗衣粉對不同污物的洗滌效果的比較”。本課題可進一步劃分為不同的子課題，其中涉及的變量較多，如果思路不清晰，是難以順利完成的。因此，教師應該引導學生理清思路，設計課題進展的流程圖，并根據(jù)流程圖一步一步地完成實驗。以下流程圖供教師教學時參考。確定子課題→針對課題分析變量→討論如何控制變量→設計實驗方案→動手實驗→得出結(jié)論本課題有兩個子課題。第1個子課題是探究“不同溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響”；第2個子課題是探討“不同種類的加酶洗衣粉對同一污漬或不同污漬的洗滌效果的比較”。這兩個子課題并非相互并列，而具有遞進關系。其中，第1個子課題是第2個子課題的基礎，它所獲得的有關溫度的數(shù)據(jù)可以為第2個子課題的進一步研究提供參考。下面是有關兩個子課題的一些具體教學建議。子課題一

探究不同溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響實驗方案的設計教師應該要求學生寫出完整的實驗方案，方案中應包括實驗材料、方法步驟等各個方面。下面的實驗方案供參考：實驗材料：添加了復合酶的洗衣粉，大小相同的白棉布4塊（在上面分別滴加4滴同種的植物油，放置至干燥）。水溫、水質(zhì)及水量：水溫的溫度梯度為5℃、15℃、25℃和35℃（其中5℃可以通過冰箱冷藏室來控制，其他溫度可以通過水浴控制）；水質(zhì)為自來水；水量為500mL。實驗儀器：1000mL的燒杯、玻璃棒等。（燒杯可用體積為的透明塑料瓶代替，不用玻璃棒攪拌，可改用振蕩塑料瓶）子課題二不同種類的洗衣粉對同一污漬或不同污漬洗滌效果的比較比較子課題一與子課題二：在子課題一中，水溫是變量，其他因素在實驗中保持不變；而在子課題二中，水溫則應保持不變。在實施子課題二時，通常應采用當?shù)氐某?，如果是冬季水溫過低，就應采用水浴的方法，使溫度達到25℃～35℃。市場中的洗衣粉有多種類型，應選擇不同種類的加酶洗衣粉和普通洗衣粉。污物的選擇也應該多樣化，只有這樣才具有實踐指導意義。表2的選擇供參考，表中的“√”號表示可以進行實驗。此外，學生也可以針對污漬相同、布料（如化纖或棉布）的不同情況，探究不同種類洗衣粉的洗滌效果。表2不同種類的洗衣粉對同一污漬或不同污漬洗滌效果的列表比較污染物蛋白酶洗衣粉復合酶洗衣粉普通洗衣粉油漬

√√血漬√√√奶漬√√√果汁漬√√√實驗方案的設計實驗材料、儀器：添加了復合酶的洗衣粉，大小相同的白棉布3塊（在上面分別滴加4滴同種的植物油，放置至干燥）。帶蓋的塑料瓶三個，自制展示板一塊。方法步驟：①取體積為帶蓋的塑料瓶三個編號a、b、c。②分別向三個塑料瓶中加入等量的清水，向a、b中分別加入等量的普通洗衣粉和加酶洗衣粉。③將事先制備好的帶有等量相同污物的等大白布分別加入a、b、c三瓶中，靜置3分鐘后振蕩30秒。④取出白布用清水沖洗，對比觀察污物的痕跡殘留程度，得出結(jié)論。四、課程資源1．家用洗衣粉的成分及作用家用洗衣粉和其他各種家用洗滌劑的成分基本相同，主要含有表面活性劑、水軟化劑、堿劑、漂白劑和香精等成分。表面活性劑

表面活性劑是洗衣粉的主要成分。表面活性劑有陰離子、陽離子、非離子和兩性離子等四大類，但用于洗滌的表面活性劑則以陰離子和非離子為主。最普通、最傳統(tǒng)的陰離子表面活性劑就是人類使用了幾百年的肥皂（高級脂肪酸鈉）。合成洗滌工業(yè)問世之后，使用最普遍的是十二烷基苯磺酸鈉，非離子表面活性劑應用最廣泛的是聚氧乙烯醚類。水軟化劑

水軟化劑可防止水中的鈣、鎂離子造成的陰離子表面活性劑失活，提高表面活性劑利用率。三聚磷酸鈉是最為常用的一種水軟化劑，它具有軟化水質(zhì)、分散污垢、緩沖堿劑及抗結(jié)塊性能等特點，三聚磷酸鈉廣泛應用于各種洗衣粉中，無磷洗衣粉中不含有三聚磷酸鈉。堿劑

在適當?shù)膲A度下，纖維和污垢可被最大限度地離子化，更易于污垢的水解和分散。一般洗衣粉配方中都含有純堿和硅酸鈉，其中硅酸鈉還具有使污垢顆粒懸浮、防止再沉積的作用。漂白劑

某些洗衣粉中含有過硼酸鈉一類的漂白劑，可以延緩衣物的泛黃程度，但對衣物有一定的損傷。酶

洗衣粉中一般添加了蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纖維素酶等。酶是一種專一性的生物催化劑，蛋白酶可以催化水解肉、蛋和奶漬，淀粉酶可以催化水解醬、粥等污漬，脂肪酶可以催化水解各類動植物油脂和人體皮脂腺分泌物及化妝品污垢，纖維素酶可使織物增艷（新）、去除顆粒性污垢，但過量使用，也能損傷棉、麻等天然纖維織物。增白劑

絲、棉、毛類等天然纖維的淺色衣物容易變黃，加入增白劑后，它能夠留存在衣物上，吸收陽光中的紫外線，反射出與黃光互補的藍色光線，從而掩蓋了衣物上的黃色。香精和色素

改善洗衣粉的氣味和外觀，給人清新愉悅的感受，并掩蓋某些化學成分的異味。2．加酶洗衣粉加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉中，加入％～％的酶制劑制成的。在洗衣粉中添加的酶的種類很多，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纖維素酶等。我國在洗衣粉中添加的酶最主要的是堿性蛋白酶。這種酶能耐堿性條件，而且耐貯存，對皮膚、衣物沒有刺激和損傷作用。堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附著的血漬、汗?jié)n、奶漬、醬油漬等污物，都會在堿性蛋白酶的作用下，結(jié)構(gòu)松弛、膨脹解體，稍加搓洗，污跡就會從衣物上脫落。使用加酶洗衣粉時必須注意以下幾點：（1）堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解，因此，蛋白質(zhì)類纖維（羊毛、蠶絲等）織物就不能用加酶洗衣粉來洗滌，以免使纖維受到破壞；（2）使用加酶洗衣粉時，必須注意洗滌用水的溫度。堿性蛋白酶在35℃～50℃時活性最強，在低溫下或70℃以上就會失效；（3）加酶洗衣粉也不宜長期存放，存放時間過長會導致酶活力損失；（4）加酶洗衣粉不宜與三聚磷酸鹽共存，否則酶的活性將會喪失；（5）添加了堿性蛋白酶的洗衣粉可以分解人體皮膚表面蛋白質(zhì)，而使人患過敏性皮炎、濕疹等，因此，應避免與這類洗衣粉長時間地接觸。五、課題成果評價本課題的評價可以分為三個方面：一是設計的實驗方案是否思路清晰、科學性和操作性強；二是實驗報告是否全面，是否涵蓋了本課題所要求達到的目標；三是能否根據(jù)自己的探究成果，結(jié)合生活中的實際情況，設計一份宣傳板報或有關加酶洗衣粉的使用說明材料，供家人或本校的教職員工參考。學生完成課題后，應該得出以下三方面的結(jié)論。1．加酶洗衣粉與普通洗衣粉洗滌效果的比較分析。2．各種不同品牌的加酶洗衣粉對油漬、血漬和奶漬等污物的不同的洗滌效果分析。3．使用加酶洗衣粉時應注意的一些事項。六、答案及提示（一）旁欄思考題1．查閱資料，看看普通洗衣粉中包含哪些化學成分？提示：普通洗衣粉中通常包含有：表面活性劑、水軟化劑、堿劑、漂白劑等成分，有的洗衣粉中還含有增白劑、香精和