20162017版高中生物第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.docx

专题课件实验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123加水100 mL100 mL100 mL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A3个三角瓶一起放在20 室温下或B3个三角瓶一起放入40_水浴中或C3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水的颜色(浑浊度)：123。棉布去污的速度(由快至慢排列)：123。(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。加酶洗衣粉除含普通洗衣粉成分外还含酶制剂。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】A1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。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)实验过程取两只大烧杯并编号，用量筒分别量500 mL蒸馏水放入其中。放入40 的水浴锅保温。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。用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。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。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。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。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)实验步骤配制系列温度梯度水溶液取大烧杯7只，用量筒量取500 mL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。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。用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。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注入自来水500 mL500 mL500 mL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5 min5 min5 min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/1020304050组别甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血渍时间/min67668852518336347711126891167清除油渍时间/min93789587639182468575277769868(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】B1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、淀粉酶和纤维素酶。【答案】D2影响加酶洗衣粉活性的条件不包括()A温度 BpHC表面活性剂D水量【解析】酶的活性受温度和酸碱度(pH)及表面活性剂的影响。水量只影响酶的浓度及反应速度，不影响其活性。若问的是影响加酶洗衣粉的洗涤效果，应包括水量等其他因素。【答案】D3用加酶洗衣粉洗涤衣物时，下列说法正确的是()A可用加酶洗衣粉洗涤毛料衣服B一般先用热水泡开，然后调至适宜温度C水温太低使洗衣粉中的酶丧失活性后不能再恢复D使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后应立即冲洗双手【解析】毛料衣服的主要成分为蛋白质，加酶洗衣粉中的蛋白酶会损坏衣服；高温会使酶失活，而低温抑制酶的活性，但不会使酶变性；皮肤中的蛋白质也会被加酶洗衣粉中的蛋白酶水解，损伤皮肤。【答案】D4某同学进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”课题研究。实验设计如下：设置2组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉2组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部相同，洗涤温度都为35 根据污渍去除程度得出结论这个实验设计中，错误的是()A BCD【解析】本实验的探究课题为加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果，自变量为是否添加了酶，而不是添加不同种类的酶。【答案】A5某工厂生产了一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如下说明：成分：含碱性蛋白酶等。用法：洗涤前先将衣服浸于洗衣粉水内数小时。使用温水效果最佳。注意：切勿用于丝质及羊毛衣料。用后彻底清洗双手。请回答下列问题：(1)质检局针对该洗衣粉设计了如下装置进行实验，如图所示。该实验的目的是_。(2)一学生为探索该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，参考上述(1)的实验材料及方法进行了如下实验，并把结果用曲线图A、B表示。由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适温度约为_。在0 和75 时，酶的催化效率基本都降为零，但温度再度回到45 ，后者的催化作用已不能恢复，这是因为_。该学生在实验过程中可通过观察_现象判断酶的催化效率。(3)该加酶洗衣粉的去污原理是_。【解析】酶的成分是蛋白质，煮沸后失活，与正常温度下的该洗衣粉做对照可判断出洗衣粉中酶的活性(质量)。由此(1)实验的目的是检验洗衣粉中是否含有蛋白酶；(2)由图中曲线可以得知，该加酶洗衣粉的最适温度为45 ，酶在高温下其结构会被破坏，导致其活性丧失。【答案】(1)检查该洗衣粉是否含碱性蛋白酶(2)45 酶的活性已丧失胶片上的蛋白膜消失时间的长短(3)用蛋白酶分解衣服中的污垢，所含的大分子蛋白质水解成可溶性小分子多肽，使之易于洗去学业达标测评(三)加酶洗衣粉的使用条件和效果1加酶洗衣粉中的酶有多种，对各种污渍要考虑不同情况选用不同的加酶洗衣粉，主要原因是()A酶具有多样性B酶具有高效性C酶具有专一性D酶易受环境影响【解析】生活中各种污渍其成分有很大差别，如油渍主要是脂质，血渍主要为蛋白质，从酶的专一性出发，购买加酶洗衣粉时应有所区别。【答案】C2加酶洗衣粉不能用沸水溶解，这说明了酶的作用()A适于低温下催化 B具有高效性C具有专一性D需适宜的温度【解析】酶催化需要一定条件，即适宜的温度和酸碱度。加酶洗衣粉在沸水(高温)中，酶变性失活，失去催化作用。【答案】D3下列关于加酶洗衣粉的叙述，不正确的是()A可有效去除衣服上的油渍、汗渍或血渍B使用加酶洗衣粉可减少对环境的污染C各种加酶洗衣粉的酶制剂对人体皮肤都没有伤害作用D水温过低时不宜使用加酶洗衣粉【解析】洗衣粉中的蛋白酶制剂可对人体皮肤具伤害作用(人体皮肤细胞中含较多蛋白质)。【答案】C4与普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉能更有效地清除污渍。下列有关叙述错误的是()A加酶洗衣粉是只添加了果胶酶的洗衣粉B水质、水量、水温都会影响加酶洗衣粉的洗涤效果C探究加酶洗衣粉的洗涤效果，应选择同一品牌的普通洗衣粉作对照D加酶洗衣粉的使用，减少了磷的排放，降低了环境污染【解析】加酶洗衣粉是添加了碱性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、淀粉酶、脂肪酶的洗衣粉；因酶的活性受温度、酸碱度等因素的影响，同时酶的浓度也影响其催化效率，所以水质、水温、水量都会影响加酶洗衣粉的洗涤效果。【答案】A5在探讨不同温度对加酶洗衣粉影响的实验中，下列说法不正确的是()A应根据当地一年中实际气温变化来确定水温B可选择洗涤不同污渍的白布作对照C选择水温应考虑衣物的承受能力D选择水温应考虑洗涤成本【解析】探讨不同温度对加酶洗衣粉的影响，应将温度设置为单一变量，其他一切因素(包括水质、布料质料、大小、污渍种类、面积等)均保持不变。【答案】B6在研究“温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”实验中不变因素是()水量、水质洗衣粉的用量衣物的材料、大小及浸泡时间洗涤方式和时间A BCD【解析】在探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响时，根据单一变量原则，在设置的几组实验中，除温度变化外，影响洗涤效果的其他因素均应为不变因素，如选项中所述内容。【答案】D7某同学设计了一个在室温20 条件下，证明酸碱度影响加酶洗衣粉洗涤效果的实验方案。实验材料和用具：(略)。实验方法和步骤：取3个洁净的500 mL的烧杯，编号为A、B、C。向3个烧杯中加入等量的加酶洗衣粉和等量的清水。各加一小块质料相同、污渍程度相同的白布。向3个烧杯分别加入适量的、等量的蒸馏水、质量分数为5%的盐酸、质量分数为5%的氢氧化钠溶液。用玻璃棒均匀搅拌5分钟后观察洗涤效果。该实验最佳的实验步骤顺序应该是()A BCD【解析】欲证明酸碱度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，应在加入布料前调节各烧杯中的酸碱度。【答案】C8一般洗衣粉不易清除衣物上的血渍或奶渍，但加酶洗衣粉可以，一般加酶洗衣粉袋子上印有以下说明：用法：洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内1520分钟；温水效果最佳；切勿用60 以上的水。注意：切勿用于丝质及羊毛衣料；用后彻底清洗双手。请根据以上资料回答有关问题：(1)该洗衣粉较易清除衣物上的血渍或奶渍，该洗衣粉加入的主要是_酶。说明理由_。(2)洗涤前需先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内1520分钟的目的是_。缩短衣物浸泡时间的方法_。(3)袋上的用法指明切勿在60 以上的水中使用该洗衣粉的原因是_。(4)试解释此洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料的原因_。(5)试解释用后须彻底清洗双手的原因_。【答案】(1)蛋白因酶具有专一性，血