高中生物第2部分酶的应用实验5加酶洗衣粉的使用条件和效果教案浙科版选修1.docx
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高中生物第2部分酶的应用实验5加酶洗衣粉的使用条件和效果教案浙科版选修1
实验5加酶洗衣粉的使用条件和效果
课 标 解 读
重 点 难 点
1.观察加酶洗衣粉在洗涤中的效果。
2.探究加酶洗衣粉的最佳使用条件。
3.研究并试验将有油渍、汗渍、血渍的衣物洗净的方法。
1.加酶洗衣粉的洗涤原理。
2.有关加酶洗衣粉洗涤效果的实验设计。
一、加酶洗衣粉
1．洗衣粉的主要成分
阴离子表面活性剂，如十二烷基硫酸钠。
2．不同洗衣粉的其他添加成分
非离子型表面活性剂、使硬水软化的物质、芳香物质、增白物质、酶类等。
3．加酶洗衣粉中一般添加的酶类
添加的酶类一般都是粗提物，具体有：
蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、脂肪酶等，其中，应用最广泛、效果最明显的是蛋白酶和脂肪酶，而蛋白酶多用枯草杆菌碱性蛋白酶。
为了防止粗提酶的异味，在加酶洗涤剂中必定会添加香料。
在使用加酶洗衣粉时，为什么“切忌沸水冲溶”？
【提示】 沸水冲溶会造成洗衣粉中添加的酶变性失活，失去作用。
4．加酶洗衣粉中的酶作用的原理
衣服上的污渍一般有：
血、汗、油、色素和食物的汁液，从生物化学的角度分析，它们的化学成分就是淀粉、蛋白质、脂质等，这些物质都可以用专一性的酶水解去除。
5．洗衣粉的作用原理
（1）一般洗衣粉：
其成分中的表面活性剂能优先吸附在各种界面上，起到降低表面张力、改变体系界面状态的作用，而且这些物质中还含有疏水基团和亲水基团，在洗涤过程中起乳化作用和通透作用，使衣服中的脂肪类物质进入水中。
（2）加酶洗衣粉：
除了具有表面活性剂的作用外，还有各种酶的水解作用，更有利于去除污渍。
碱性蛋白酶为什么具有如此强的功效？
它的作用机理是怎样的？
【提示】 酶具有高效性，能迅速将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质分解成可溶性小分子肽。
二、加酶洗衣粉洗涤效果的实验探究
1．实验内容
一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有什么不同；二是不同温度下使用加酶洗衣粉洗涤效果有何不同。
2．实验步骤
（1）将2组恒温水浴分别调至40℃和80℃。
（2）取3个三角瓶（分别编号为：
1、2、3），继续下表的步骤。
三角瓶编号
1
2
3
加水
100mL
100mL
100mL
加洗衣粉（变量）
加酶洗衣粉
不加酶的洗衣粉
不加洗衣粉
温度控制
A
3个三角瓶一起放在20℃室温下
或B
3个三角瓶一起放入40_℃水浴中
或C
3个三角瓶一起放入80_℃水浴中
（3）向上述3个三角瓶中各投放一块沾有鸡血的棉织物（已经放置1天以上）。
（4）不时摇动，观察水的颜色和棉布去污的速度。
组间进行不同温度洗涤效果的比较。
（5）可用沾有油或淀粉糊的棉布进行同样洗涤，观察结果。
3．实验结果
（1）1、2、3号三角瓶之间的比较
①水的颜色（浑浊度）：
1＞2＞3。
②棉布去污的速度（由快至慢排列）：
1＞2＞3。
（2）不同温度下的1号三角瓶比较：
水的颜色（浑浊度）和棉布去污的速度（由快至慢排列）：
40_℃＞20_℃＞80_℃。
4．实验结论
（1）加酶洗衣粉的洗涤效果较一般洗衣粉更好。
（2）加酶洗衣粉在20℃、40℃、80℃时的最佳使用条件为40℃左右。
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
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
种类
洗涤原理
洗涤实例
淀粉酶
能使淀粉迅速分解为可溶性的麦芽糖等
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
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。
4．使用时的注意事项
（1）温度对酶制剂影响较大，温度低酶的活性受到抑制，不能充分发挥作用；温度高酶变性失活，温度以40℃～70℃为好。
（2）酶制剂有极强的选择性，应根据不同的污垢选用不同的酶。
（3）加酶洗衣粉不宜长期储存，一般储存期为半年，超过一年酶的活性显著下降。
（4）酶在强酸、强碱中活性降低以至失活，所以加酶洗衣粉不能与强酸、强碱同用。
①加酶洗衣粉除含普通洗衣粉成分外还含酶制剂。
②加酶洗衣粉降低了表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，故减少了水体富营养化的污染。
下列关于加酶洗衣粉说法不正确的是（ ）
A．加酶洗衣粉的效果总比普通洗衣粉的效果好
B．加酶洗衣粉效果的好坏受很多因素影响
C．加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶
D．加酶洗衣粉相对普通洗衣粉更有利于环保
【思路点拨】 加酶洗衣粉与普通洗衣粉相比，虽然表面活性剂和三聚磷酸钠的含量较少，但添加了一定量的酶制剂。
在酶的作用下，构成污渍的一些生物大分子被分解为可溶性的小分子，使污渍容易从衣物上脱落，即加酶洗衣粉的洗涤效果不仅没有降低，反而加强了。
但是，由于酶具有专一性，只有洗衣粉中的酶与污渍相对应时，其优势才能发挥出来，如果不对应，加酶洗衣粉的洗涤效果可能不如普通洗衣粉。
【答案】 A
1．关于洗衣粉中的酶的说法错误的是（ ）
A．洗衣粉中的酶是人工合成的无机催化剂
B．洗衣粉中的酶是生物工程的产物
C．加酶洗衣粉有保质期，时间长了，酶活性会降低或丧失
D．加酶洗衣粉中磷的含量比普通洗衣粉低
【解析】 发酵工程是生物工程的内容之一，洗衣粉中的酶是发酵工程的产物，是微生物合成的一类蛋白质，所以加酶洗衣粉有一定的保质期，时间长了，酶的活性会降低或丧失，影响洗涤效果。
加酶洗衣粉降低了表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，比普通洗衣粉中磷的含量低。
【答案】 A
实验设计
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，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）实验准备
①带有污染物的实验用布的制取：
取一定量的污染物制成溶液，取等量的污染物滴加在大小、质地均相同的新布上。
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。
（3）实验过程
①取两只大烧杯并编号，用量筒分别量500mL蒸馏水放入其中。
放入40℃的水浴锅保温。
②将制好的带有污染物的实验用布和洗衣粉（一组为带有污染物的实验用布和普通洗衣粉，另一组为带有污染物的实验用布和加酶洗衣粉）分别放入两只烧杯中。
③用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。
④经过相同的时间后观察洗涤效果。
（4）实验结论
加酶洗衣粉的洗涤效果好。
①为确保单一变量，应有效控制无关变量，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。
②加酶洗衣粉有很多种，要注意实验用的加酶洗衣粉说明，是单一加酶洗衣粉，还是复合加酶洗衣粉。
2．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。
（2）实验准备
①制取带有污染物的实验用布：
将等量的鸡血滴到7块大小相同的、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7份。
（3）实验步骤
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。
实验中可以用滴管控制污染物的量，待污染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；搅拌的时间、次数和力量应基本相同。
3．探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果
（1）实验原理：
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
加酶洗衣粉的种类。
（3）实验步骤
步骤
烧杯编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
注入自来水
500mL
500mL
500mL
加入物质（等量）
奶渍布
奶渍布
奶渍布
控制水温
37℃
37℃
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
5min
5min
观察实验现象
该实验探究多种加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果，也可以探究同一种加酶洗衣粉对于不同污渍的洗涤效果。
为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等份，进行3组实验。
甲、乙组在洗衣粉中分别加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记录。
请回答下列问题。
水温/℃
10
20
30
40
50
组别
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
甲
乙
丙
清除血渍时间/min
67
66
88
52
51
83
36
34
77
11
12
68
9
11
67
清除油渍时间/min
93
78
95
87
63
91
82
46
85
75
27
77
69
8
68
（1）提高洗衣粉去污能力的方法有________________。
甲组在洗衣粉中加入了____________。
乙组在洗衣粉中加入了________________。
（2）甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有________。
（3）如果甲、乙和丙3组均在水温为80℃时洗涤同一
种污渍，请比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由。
_____________。
【思路点拨】 本题主要考查有关酶的相关内容。
具体分析如下：
【答案】
（1）加酶和适当提高温度 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶
（2）专一性 （3）没有差异，因为高温使酶失活
2．有人设计实验探究加酶洗衣粉是否能提高去污力并优于普通洗衣粉。
实验分为两组，一组衣物用加酶洗衣粉洗涤，一组衣物用普通洗衣粉洗涤。
该实验设计缺少（ ）
A．用加酶洗衣粉洗涤和用适量普通洗衣粉洗涤的对照
B．既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤的对照
C．用普通洗衣粉洗涤和用少量加酶洗衣粉洗涤的对照
D．用少量普通洗衣粉洗涤和用大量加酶洗衣粉洗涤的对照
【解析】 该实验的自变量是加酶洗衣粉、普通洗衣粉。
实验设计应分为三组，其中实验组有两组：
一组用加酶洗衣粉，一组用普通洗衣粉；另外还应有一个空白对照组，既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤。
【答案】 B
1．下列不属于加酶洗衣粉中酶制剂的是（ ）
A．蛋白酶B．脂肪酶
C．淀粉酶D．麦芽糖酶
【解析】 加酶洗衣粉中添加的酶有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶
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