2017_2018年高中生物第2部分酶的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)5加酶洗衣粉的使用條件和效果學(xué)案浙科版選修.doc

實(shí)驗(yàn)5 加酶洗衣粉的使用條件和效果課標(biāo)解讀重點(diǎn)難點(diǎn)1.觀察加酶洗衣粉在洗滌中的效果。2.探究加酶洗衣粉的最佳使用條件。3.研究并試驗(yàn)將有油漬、汗?jié)n、血漬的衣物洗凈的方法。1.加酶洗衣粉的洗滌原理。2.有關(guān)加酶洗衣粉洗滌效果的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。一、加酶洗衣粉1洗衣粉的主要成分陰離子表面活性劑，如十二烷基硫酸鈉。2不同洗衣粉的其他添加成分非離子型表面活性劑、使硬水軟化的物質(zhì)、芳香物質(zhì)、增白物質(zhì)、酶類等。3加酶洗衣粉中一般添加的酶類添加的酶類一般都是粗提物，具體有：蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、脂肪酶等，其中，應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是蛋白酶和脂肪酶，而蛋白酶多用枯草桿菌堿性蛋白酶。為了防止粗提酶的異味，在加酶洗滌劑中必定會(huì)添加香料。在使用加酶洗衣粉時(shí)，為什么“切忌沸水沖溶”？【提示】沸水沖溶會(huì)造成洗衣粉中添加的酶變性失活，失去作用。4加酶洗衣粉中的酶作用的原理衣服上的污漬一般有：血、汗、油、色素和食物的汁液，從生物化學(xué)的角度分析，它們的化學(xué)成分就是淀粉、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等，這些物質(zhì)都可以用專一性的酶水解去除。5洗衣粉的作用原理(1)一般洗衣粉：其成分中的表面活性劑能優(yōu)先吸附在各種界面上，起到降低表面張力、改變體系界面狀態(tài)的作用，而且這些物質(zhì)中還含有疏水基團(tuán)和親水基團(tuán)，在洗滌過程中起乳化作用和通透作用，使衣服中的脂肪類物質(zhì)進(jìn)入水中。(2)加酶洗衣粉：除了具有表面活性劑的作用外，還有各種酶的水解作用，更有利于去除污漬。堿性蛋白酶為什么具有如此強(qiáng)的功效？它的作用機(jī)理是怎樣的？【提示】酶具有高效性，能迅速將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)分解成可溶性小分子肽。二、加酶洗衣粉洗滌效果的實(shí)驗(yàn)探究1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的洗滌效果有什么不同；二是不同溫度下使用加酶洗衣粉洗滌效果有何不同。2實(shí)驗(yàn)步驟(1)將2組恒溫水浴分別調(diào)至40 和80 。(2)取3個(gè)三角瓶(分別編號(hào)為：1、2、3)，繼續(xù)下表的步驟。三角瓶編號(hào)123加水100 mL100 mL100 mL加洗衣粉(變量)加酶洗衣粉不加酶的洗衣粉不加洗衣粉溫度控制A3個(gè)三角瓶一起放在20 室溫下或B3個(gè)三角瓶一起放入40_水浴中或C3個(gè)三角瓶一起放入80_水浴中(3)向上述3個(gè)三角瓶中各投放一塊沾有雞血的棉織物(已經(jīng)放置1天以上)。(4)不時(shí)搖動(dòng)，觀察水的顏色和棉布去污的速度。組間進(jìn)行不同溫度洗滌效果的比較。(5)可用沾有油或淀粉糊的棉布進(jìn)行同樣洗滌，觀察結(jié)果。3實(shí)驗(yàn)結(jié)果(1)1、2、3號(hào)三角瓶之間的比較水的顏色(渾濁度)：123。棉布去污的速度(由快至慢排列)：123。(2)不同溫度下的1號(hào)三角瓶比較：水的顏色(渾濁度)和棉布去污的速度(由快至慢排列)：40_20_80_。4實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)加酶洗衣粉的洗滌效果較一般洗衣粉更好。(2)加酶洗衣粉在20 、40 、80 時(shí)的最佳使用條件為40 左右。加酶洗衣粉的洗滌原理及影響因素1常用酶制劑的種類及洗滌原理和實(shí)例種類洗滌原理洗滌實(shí)例蛋白酶可將蛋白質(zhì)分解為易溶解或分散于洗滌液中的多肽血漬、奶漬及各種食品類的蛋白質(zhì)污垢脂肪酶把脂肪水解為較易溶解的甘油和游離的脂肪酸食品的油漬、人體皮脂、口紅種類洗滌原理洗滌實(shí)例淀粉酶能使淀粉迅速分解為可溶性的麥芽糖等來自面條、巧克力等的污垢纖維素酶使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入到纖維深處的塵土和污垢能夠與洗衣粉充分接觸，達(dá)到更好的去污效果2.加酶洗衣粉的類型根據(jù)加入洗衣粉中酶制劑的不同，將加酶洗衣粉分為以下兩種：(1)單一加酶洗衣粉：只加入一種酶制劑的洗衣粉。(2)復(fù)合加酶洗衣粉：加入了多種酶制劑的洗衣粉，由于酶制劑之間可以發(fā)揮其獨(dú)特的“協(xié)同效應(yīng)”，因此與單一加酶洗衣粉相比對(duì)各種污漬都有較好的洗滌效果。3影響洗滌效果的因素酶制劑的種類，污物的類型，水溫、水量、水質(zhì)，衣物的質(zhì)料、大小，洗衣粉的用量，浸泡、洗滌時(shí)間等。4使用時(shí)的注意事項(xiàng)(1)溫度對(duì)酶制劑影響較大，溫度低酶的活性受到抑制，不能充分發(fā)揮作用；溫度高酶變性失活，溫度以40 70 為好。(2)酶制劑有極強(qiáng)的選擇性，應(yīng)根據(jù)不同的污垢選用不同的酶。(3)加酶洗衣粉不宜長期儲(chǔ)存，一般儲(chǔ)存期為半年，超過一年酶的活性顯著下降。(4)酶在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿中活性降低以至失活，所以加酶洗衣粉不能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿同用。加酶洗衣粉除含普通洗衣粉成分外還含酶制劑。加酶洗衣粉降低了表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，故減少了水體富營養(yǎng)化的污染。下列關(guān)于加酶洗衣粉說法不正確的是()A加酶洗衣粉的效果總比普通洗衣粉的效果好B加酶洗衣粉效果的好壞受很多因素影響C加酶洗衣粉中目前常用的酶制劑有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶D加酶洗衣粉相對(duì)普通洗衣粉更有利于環(huán)?！舅悸伏c(diǎn)撥】加酶洗衣粉與普通洗衣粉相比，雖然表面活性劑和三聚磷酸鈉的含量較少，但添加了一定量的酶制劑。在酶的作用下，構(gòu)成污漬的一些生物大分子被分解為可溶性的小分子，使污漬容易從衣物上脫落，即加酶洗衣粉的洗滌效果不僅沒有降低，反而加強(qiáng)了。但是，由于酶具有專一性，只有洗衣粉中的酶與污漬相對(duì)應(yīng)時(shí)，其優(yōu)勢(shì)才能發(fā)揮出來，如果不對(duì)應(yīng)，加酶洗衣粉的洗滌效果可能不如普通洗衣粉?！敬鸢浮緼1關(guān)于洗衣粉中的酶的說法錯(cuò)誤的是()A洗衣粉中的酶是人工合成的無機(jī)催化劑B洗衣粉中的酶是生物工程的產(chǎn)物C加酶洗衣粉有保質(zhì)期，時(shí)間長了，酶活性會(huì)降低或喪失D加酶洗衣粉中磷的含量比普通洗衣粉低【解析】發(fā)酵工程是生物工程的內(nèi)容之一，洗衣粉中的酶是發(fā)酵工程的產(chǎn)物，是微生物合成的一類蛋白質(zhì)，所以加酶洗衣粉有一定的保質(zhì)期，時(shí)間長了，酶的活性會(huì)降低或喪失，影響洗滌效果。加酶洗衣粉降低了表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，比普通洗衣粉中磷的含量低?！敬鸢浮緼實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1.探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的洗滌效果(1)實(shí)驗(yàn)原理生活中的各種污漬主要是蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等大分子有機(jī)物，這些有機(jī)物能在相應(yīng)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機(jī)物。(2)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備帶有污染物的實(shí)驗(yàn)用布的制?。喝∫欢康奈廴疚镏瞥扇芤?，取等量的污染物滴加在大小、質(zhì)地均相同的新布上。稱取等量的洗衣粉：用天平準(zhǔn)確稱取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉。(3)實(shí)驗(yàn)過程取兩只大燒杯并編號(hào)，用量筒分別量500 mL蒸餾水放入其中。放入40 的水浴鍋保溫。將制好的帶有污染物的實(shí)驗(yàn)用布和洗衣粉(一組為帶有污染物的實(shí)驗(yàn)用布和普通洗衣粉，另一組為帶有污染物的實(shí)驗(yàn)用布和加酶洗衣粉)分別放入兩只燒杯中。用玻璃棒同時(shí)充分?jǐn)嚢枰欢螘r(shí)間。經(jīng)過相同的時(shí)間后觀察洗滌效果。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論加酶洗衣粉的洗滌效果好。為確保單一變量，應(yīng)有效控制無關(guān)變量，如水的用量、污染物的量、實(shí)驗(yàn)用布的質(zhì)地大小、兩種洗衣粉的用量、攪拌及洗滌時(shí)間等。加酶洗衣粉有很多種，要注意實(shí)驗(yàn)用的加酶洗衣粉說明，是單一加酶洗衣粉，還是復(fù)合加酶洗衣粉。2探究加酶洗衣粉使用時(shí)的最適溫度(1)實(shí)驗(yàn)原理：酶的活性受溫度的影響，最適溫度時(shí)酶的活性最大，去污力最強(qiáng)，高于或低于此溫度，酶的活性降低，去污力下降。(2)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備制取帶有污染物的實(shí)驗(yàn)用布：將等量的雞血滴到7塊大小相同的、質(zhì)地相同的新布上。稱取加酶洗衣粉：用天平準(zhǔn)確地稱取等量的同種加酶洗衣粉7份。(3)實(shí)驗(yàn)步驟配制系列溫度梯度水溶液取大燒杯7只，用量筒量取500 mL的蒸餾水放入其中。然后將7只燒杯分別放入25 、30 、35 、40 、45 、50 、55 的恒溫水浴鍋中。將制好的帶有污染物的實(shí)驗(yàn)用布和稱好的洗衣粉分別放入7只燒杯中。用玻璃棒同時(shí)充分?jǐn)嚢枰欢螘r(shí)間。經(jīng)過相同的時(shí)間后觀察洗滌效果。實(shí)驗(yàn)中可以用滴管控制污染物的量，待污染物干燥后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；布料應(yīng)放在洗衣粉溶液中浸泡相同的時(shí)間；采用玻璃棒或筷子攪拌的方式模擬洗衣過程；攪拌的時(shí)間、次數(shù)和力量應(yīng)基本相同。3探究不同種類的加酶洗衣粉的洗滌效果(1)實(shí)驗(yàn)原理：酶的催化作用具有專一性，復(fù)合酶洗衣粉加入的酶制劑種類較多，與單一加酶洗衣粉相比，對(duì)各種污漬都有較好的洗滌效果。(2)實(shí)驗(yàn)變量加酶洗衣粉的種類。(3)實(shí)驗(yàn)步驟步驟燒杯編號(hào)注入自來水500 mL500 mL500 mL加入物質(zhì)(等量)奶漬布奶漬布奶漬布控制水溫37 37 37 加入洗衣粉(等量)蛋白酶洗衣粉復(fù)合酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉用玻璃棒攪拌5 min5 min5 min觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象該實(shí)驗(yàn)探究多種加酶洗衣粉對(duì)同一污漬的洗滌效果，也可以探究同一種加酶洗衣粉對(duì)于不同污漬的洗滌效果。 為探究洗衣粉加酶后的洗滌效果，將一種無酶洗衣粉分成3等份，進(jìn)行3組實(shí)驗(yàn)。甲、乙組在洗衣粉中分別加入1種或2種酶，丙組不加酶，在不同溫度下清洗同種化纖布上的2種污漬，其他實(shí)驗(yàn)條件均相同，下表為實(shí)驗(yàn)記錄。請(qǐng)回答下列問題。水溫/1020304050組別甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血漬時(shí)間/min67668852518336347711126891167清除油漬時(shí)間/min93789587639182468575277769868(1)提高洗衣粉去污能力的方法有_。甲組在洗衣粉中加入了_。乙組在洗衣粉中加入了_。(2)甲、乙組洗滌效果的差異，說明酶的作用具有_。(3)如果甲、乙和丙3組均在水溫為80 時(shí)洗滌同一種污漬，請(qǐng)比較這3組洗滌效果之間的差異并說明理由。_?！舅悸伏c(diǎn)撥】本題主要考查有關(guān)酶的相關(guān)內(nèi)容。具體分析如下：【答案】(1)加酶和適當(dāng)提高溫度蛋白酶蛋白酶和脂肪酶(2)專一性(3)沒有差異，因?yàn)楦邷厥姑甘Щ?有人設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究加酶洗衣粉是否能提高去污力并優(yōu)于普通洗衣粉。實(shí)驗(yàn)分為兩組，一組衣物用加酶洗衣粉洗滌，一組衣物用普通洗衣粉洗滌。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)缺少()A用加酶洗衣粉洗滌和用適量普通洗衣粉洗滌的對(duì)照B既不用加酶洗衣粉洗滌也不用普通洗衣粉洗滌的對(duì)照C用普通洗衣粉洗滌和用少量加酶洗衣粉洗滌的對(duì)照D用少量普通洗衣粉洗滌和用大量加酶洗衣粉洗滌的對(duì)照【解析】該實(shí)驗(yàn)的自變量是加酶洗衣粉、普通洗衣粉。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)分為三組，其中實(shí)驗(yàn)組有兩組：一組用加酶洗衣粉，一組用普通洗衣粉；另外還應(yīng)有一個(gè)空白對(duì)照組，既不用加酶洗衣粉洗滌也不用普通洗衣粉洗滌?！敬鸢浮緽1下列不屬于加酶洗衣粉中酶制劑的是()A蛋白酶B脂肪酶C淀粉酶D麥芽糖酶【解析】加酶洗衣粉中添加的酶有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶?！敬鸢浮緿2影響加酶洗衣粉活性的條件不包括()A溫度 BpHC表面活性劑D水量【解析】酶的活性受溫度和酸堿度(pH)及表面活性劑的影響。水量只影響酶的濃度及反應(yīng)速度，不影響其活性。若問的是影響加酶洗衣粉的洗滌效果，應(yīng)包括水量等其他因素?！敬鸢浮緿3用加酶洗衣粉洗滌衣物時(shí)，下列說法正確的是()A可用加酶洗衣粉洗滌毛料衣服B一般先用熱水泡開，然后調(diào)至適宜溫度C水溫太低使洗衣粉中的酶喪失活性后不能再恢復(fù)D使用添加了堿性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后應(yīng)立即沖洗雙手【解析】毛料衣服的主要成分為蛋白質(zhì)，加酶洗衣粉中的蛋白酶會(huì)損壞衣服；高溫會(huì)使酶失活，而低溫抑制酶的活性，但不會(huì)使酶變性；皮膚中的蛋白質(zhì)也會(huì)被加酶洗衣粉中的蛋白酶水解，損傷皮膚?！敬鸢浮緿4某同學(xué)進(jìn)行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果比較”課題研究。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：設(shè)置2組實(shí)驗(yàn)，分別使用蛋白酶洗衣粉和復(fù)合酶洗衣粉2組實(shí)驗(yàn)的洗衣粉用量、被洗滌的衣物量、衣物質(zhì)地、污染物性質(zhì)和量、被污染的時(shí)間、洗滌時(shí)間、洗滌方式等全部相同，洗滌溫度都為35 根據(jù)污漬去除程度得出結(jié)論這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，錯(cuò)誤的是()A BCD【解析】本實(shí)驗(yàn)的探究課題為加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果，自變量為是否添加了酶，而不是添加不同種類的酶?！敬鸢浮緼5某工廠生產(chǎn)了一種加酶洗衣粉，其包裝袋上印有如下說明：成分：含堿性蛋白酶等。用法：洗滌前先將衣服浸于洗衣粉水內(nèi)數(shù)小時(shí)。使用溫水效果最佳。注意：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料。用后徹底清洗雙手。請(qǐng)回答下列問題：(1)質(zhì)檢局針對(duì)該洗衣粉設(shè)計(jì)了如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖所示。該實(shí)驗(yàn)的目的是_。(2)一學(xué)生為探索該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度，參考上述(1)的實(shí)驗(yàn)材料及方法進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，并把結(jié)果用曲線圖A、B表示。由圖可知，使用該加酶洗衣粉的最適溫度約為_。在0 和75 時(shí)，酶的催化效率基本都降為零，但溫度再度回到45 ，后者的催化作用已不能恢復(fù)，這是因