高中生物 专题4 酶的研究与应用 课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果练习 新人教版选修1Word格式文档下载.docx
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温度、酸碱度和表面活性剂。
3．优点
降低了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，减少对环境的污染。
1．能否用丝绸作为实验材料，探讨含有蛋白酶的洗衣粉的洗涤效果？
为什么？
提示：
不合适。
因为丝绸的主要成分是蛋白质，它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，损坏衣物。
2．酶能直接添加到洗衣粉中吗？
科学家是如何解决这一难题的？
不能。
因为温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶活性，使酶失活，所以不能直接添加到洗衣粉中。
科学家通过基因工程生产了能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和耐高温的酶，并且通过特殊方法将酶包裹，使之与其他成分隔离。
[跟随名师·
解疑难]
1．加酶洗衣粉的洗涤原理及影响因素
（1）常用酶制剂的种类及洗涤原理和实例：
种类
洗涤原理
洗涤实例
蛋白酶
可将蛋白质分解为易溶解或分散于洗涤液中的多肽或氨基酸
血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢
脂肪酶
把脂肪水解为较易溶解的甘油和游离的脂肪酸
食品的油渍、人体皮脂、口红
淀粉酶
能使淀粉迅速分解为可溶性的麦芽糖、葡萄糖等
来自面条、巧克力等的污垢
纤维素酶
使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，达到更好的去污效果
棉麻类衣物的洗剂
（2）加酶洗衣粉的类型：
根据加入洗衣粉中酶制剂的不同，将加酶洗衣粉分为以下两种：
①单一加酶洗衣粉：
只加入一种酶制剂的洗衣粉。
②复合加酶洗衣粉：
加入了多种酶制剂的洗衣粉。
由于酶制剂之间可以发挥其独特的“协同效应”，因此与单一加酶洗衣粉相比对各种污渍都有较好的洗涤效果。
（3）影响洗涤效果的因素：
酶制剂的种类，污物的类型，水温、水量、水质，衣物的质料、大小，洗衣粉的用量，浸泡、洗涤时间等。
2．普通洗衣粉和加酶洗衣粉的比较
[特别提醒] 酶作为一种生物催化剂，具有一定的寿命，时间长了，酶的活性就会降低或丧失，因此加酶洗衣粉不能放置时间太久。
有关加酶洗衣粉的实验设计分析
1．遵循原则
单一变量原则和对照原则。
2．探究问题
（1）普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍洗涤效果的区别：
①单一变量：
洗衣粉的类型。
（2）加酶洗衣粉的最适洗涤温度：
温度。
②对照实验：
不同实验组之间形成相互对照。
（3）不同类型的加酶洗衣粉的洗涤效果：
加酶洗衣粉的种类。
②无关变量：
污渍的种类、程度等。
1．阅读教材P47“[资料一]如何有效地控制变量”，探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉洗涤效果的不同。
回答下列问题：
（1）分析：
A同学的实验方案存在问题吗？
若有问题，请说明存在什么问题。
有问题。
例如：
①未说明控制相同的适宜温度；
②玻璃棒搅拌的强度难以控制相同等。
（2）你同意B同学的观点吗？
请说明理由。
不同意。
B同学忽略了实验中变量的控制问题，如水温、洗衣粉用量、洗涤时间等。
2．阅读教材P47“[资料二]考虑实际生活中的具体情况”，分析这个方案是否完善、妥当，并提出改进建议。
选择什么样的水温进行实验，需要实验者根据当地一年中的实际气温变化来确定，通常情况下，冬季、春季、秋季和夏季可分别选取5℃、15℃、25℃和35℃的水温，因为这4个水温是比较符合实际情况的，对现实生活也有指导意义。
3．探究“在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好”的实验中，影响洗涤效果的因素除温度外还有哪些？
如何控制这些因素？
水质、水量、洗衣粉的用量、白棉布的质料和大小、植物油的类型和用量、浸泡时间和洗涤时间等。
这些因素应控制相同且适宜。
4．在本课题中你打算使用什么方法和标准判断洗涤效果？
可在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。
1．探究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、脂肪、淀粉等大分子有机物，它们能在相应的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的作用下水解成易溶于水的小分子物质，进而与衣物分离。
（2）遵循原则：
实验设计时应遵循单一变量原则、对照原则、科学性原则，有效地控制其他变量，如水的用量，污染物的量，实验用布的质地、大小，两种洗衣粉的用量，搅拌及洗涤时间等。
（3）实验变量：
（4）实验准备：
①带有污染物的实验用布的制取：
称取一定量的污染物制成溶液，取等量污染物滴加在大小相同、质地相同的新布上。
②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。
（5）实验步骤：
①取大烧杯两个，用量筒量取等量水放入其中。
②将制好的污染布块和洗衣粉（一组为污染布块与普通洗衣粉，一组为污染布块与加酶洗衣粉）分别放入两个烧杯中。
③用玻璃棒同时充分搅拌，一段时间后搅拌可重复进行。
④相同的时间后观察洗涤效果。
（6）实验结果：
加酶洗衣粉的洗涤效果比普通洗衣粉好。
（7）实验注意事项：
①加酶洗衣粉的种类较多，要注意实验用的加酶洗衣粉说明书，是单一加酶洗衣粉还是复合加酶洗衣粉，要用能分解污染物的加酶洗衣粉。
②搅拌的力度要尽可能保持一致，时间相等。
③水温保持自然温度。
2．探究加酶洗衣粉使用时的最适温度
（1）实验变量：
温度，其他条件相同且适宜。
（2）实验原理：
温度影响酶的活性，从而影响加酶洗衣粉的洗涤效果。
（3）洗涤效果的判断：
比较洗涤后污染物的残留情况，如已消失、颜色变浅、面积缩小等。
①制取带有污染物的实验用布：
将等量的鸡血滴到7块大小相同、质地相同的新布上。
②称取加酶洗衣粉：
用天平准确地称取等量的同种加酶洗衣粉。
①配制系列温度梯度水溶液。
取大烧杯7只，用量筒量取500mL的蒸馏水放入其中。
然后将7只烧杯分别放入25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃的恒温水浴锅中。
②将制好的带有污染物的实验用布和称好的洗衣粉分别放入7只烧杯中。
③用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。
④经过相同的时间后观察洗涤效果。
3．探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果
酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与单一加酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。
（2）实验变量：
（3）实验步骤：
步骤
烧杯编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
注入自来水
500mL
加入物质（等量）
奶渍布
控制水温
37℃
加入洗衣粉（等量）
蛋白酶洗衣粉
复合酶洗衣粉
脂肪酶洗衣粉
用玻璃棒搅拌
5min
观察实验现象
[特别提醒] 该实验探究的是多种加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果，依此方法也可以探究同一种加酶洗衣粉对于不同污渍的洗涤效果。
加酶洗衣粉的洗涤原理
[例1]下表是加酶洗衣粉的部分说明，有关叙述错误的是（ ）
成分：
碱性蛋白酶0.2%，清洁剂15%
用法：
洗涤前先将衣物浸于洗衣粉水中15min，使用温水效果更佳
①这种洗衣粉较容易清除衣物上的奶渍、蛋清污渍等
②温水条件下蛋白酶的活性最强
③该洗衣粉可以洗涤各种污渍
④该碱性蛋白酶能够将蛋白质水解成氨基酸或小分子的肽
⑤羊毛、丝质类衣物可以用该洗衣粉洗涤
A．①② B．①⑤
C．②③D．③⑤
[解析] 奶渍、蛋清污渍的主要成分是蛋白质，用这种洗衣粉（成分中含碱性蛋白酶）较容易清除掉，①正确。
这种洗衣粉不含有脂肪酶，对带有油渍的衣物洗涤效果不明显，③错误。
羊毛、丝质类衣物中含蛋白质，不可以用该洗衣粉洗涤，⑤错误。
[答案] D
归纳拓展
加酶洗衣粉使用时应注意的问题
（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，以免使衣物受到损坏。
（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60℃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降低。
探究加酶洗衣粉的洗涤效果
[例2] 某同学为探讨加酶洗衣粉的洗涤效果，按下表的步骤进行操作：
项 目
烧杯（1000mL）
Ⅳ
1
2
放入带油迹的衣服
一件
3
控制不同水温
10℃
10min
30℃
50℃
70℃
4
加入等量加酶洗衣粉
0.5g
5
6
观察现象
（1）该实验的目的是__________________________________。
（2）请分析该同学的实验设计中存在的问题，并提出改进措施。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）步骤3和步骤4能否调换？
并说明理由。
（4）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号烧杯中加入的自来水、洗衣粉、含油渍的衣服及保温时间、搅拌速度和时间均相同，这是为了___________________________________________________
_________________________________________________________，以便得出科学结论。
[解析] 根据题干中的实验操作顺序，可以判断出该实验的自变量是温度，即探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响。
其他条件应保持一致，如水量、水质、洗衣粉的量、衣物的质料、大小、污渍量、浸泡时间和洗涤时间等。
在做实验时，应先让每一个实验组处于所
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