32 探討加酶洗衣粉的洗滌效果

1、第3章 酶的研究與應(yīng)用 徐州市銅山區(qū)大許中學(xué)生物備課組 薛猛2011/3/2 本章知識(shí)結(jié)構(gòu)：課題2 探討加酶洗衣粉的洗滌效果一、課題目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)：能說出常見酶制劑的種類和應(yīng)用及加酶洗衣粉的洗滌原理，明確影響酶活性的因素。2.能力目標(biāo)：學(xué)會(huì)控制和分析變量，探討溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌的影響；探討不同種類的加酶洗衣粉對(duì)同一污物和不同污物洗滌效果的區(qū)別。3.情感目標(biāo)：增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。二、課題重點(diǎn)與難點(diǎn)課題重點(diǎn)：區(qū)別不同種類的加酶洗衣粉對(duì)同一污物和不同污物的洗滌效果。課題難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)過程中各種變量的控制。三、課前預(yù)習(xí)：1. 加酶洗衣粉中添加了多種 ，如堿性蛋白酶制劑和堿性脂肪酶制劑等。這些 不僅可以

2、有效地清除衣物上的 ，而且對(duì)人體 作用，并且這些酶制劑及其分解產(chǎn)物能夠被 分解，不會(huì) 環(huán)境。2. 常用的酶制劑有以下四種： ：它能有效地除去汗、血、奶等 污垢，適宜的pH為 ，溫度為 。 . ，亦稱糖化酶，對(duì)除去 污漬效果最好，它適宜的pH： ，溫度為 。 ，清除 污垢效果明顯。 酶3.探究加酶洗衣粉使用時(shí)的最適溫度（1）實(shí)驗(yàn)變量是 ，其他條件相同且適宜。 （2）實(shí)驗(yàn)原理是： 影響酶的活性，從而影響 的洗滌效果。（3）方法步驟：設(shè)置溫度梯度，一般梯度差為 較適宜。如 等。本實(shí)驗(yàn)洗滌效果最好的溫度不一定是該酶催化的 溫度，若要測(cè)出最適溫度，可將溫度差縮小到 。 4. 探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)

3、衣物污漬的洗滌效果：本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)變量為 ，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循 原則， 原則(本實(shí)驗(yàn)為 對(duì)照)，有效地控制 變量，如水的用量(影響 的濃度)；水溫、污染物的量，所用實(shí)驗(yàn)用布的質(zhì)地大小、兩種洗衣粉的用量及洗滌時(shí)間等?！咀晕倚?duì)】1. 酶制劑 酶制劑 污漬 沒有毒害 微生物 污染 2. 堿性蛋白酶 蛋白質(zhì)類 812 3060 淀粉酶 淀粉及糖類 695 2070 脂肪酶 油脂類 纖維素。 3. 溫度 溫度 加酶洗衣粉 5 5、10、15，20、25、30、35 最適 1 4. 洗衣粉 單一變量 對(duì)照性 相互 其他 洗衣粉 四、教材重難點(diǎn)突破：1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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）

4、實(shí)驗(yàn)變量： 本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)變量為洗衣粉，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循單一變量原則，對(duì)照性原則(本實(shí)驗(yàn)為相互對(duì)照)，有效地控制其他變量，如水的用量(影響洗衣粉的濃度)；水溫、污染物的量，所用實(shí)驗(yàn)用布的質(zhì)地大小、兩種洗衣粉的用量及洗滌時(shí)間等。 （2）實(shí)驗(yàn)方法步驟： 取同一質(zhì)地、大小相同的白棉布2塊，在上面分別滴加4滴同種植物油，放置至干燥。 取1000mL大燒杯2只，分別用量筒量取500mL水放入2燒杯中。 用天平稱取1g普通洗衣粉和1g加酶洗衣粉分別放入2燒杯中，然后同時(shí)加入制好的污染物白布。 用玻璃棒同時(shí)充分?jǐn)嚢柘嗤瑫r(shí)間。 觀察洗滌效果。 （3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果及注意事項(xiàng)： 加酶洗衣粉的洗滌效果比普通洗衣粉好。 加酶洗

5、衣粉的種類較多，要注意實(shí)驗(yàn)用的加酶洗衣粉說明書，是單一加酶洗衣粉還是復(fù)合洗衣粉，要用能分解污染物的加酶洗衣粉。 攪拌的力度要盡可能保持一致，時(shí)間相等。 水溫保持自然溫度。 2. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究加酶洗衣粉使用時(shí)的最適溫度 （1）實(shí)驗(yàn)變量： 溫度，其他條件相同且適宜。 （2）實(shí)驗(yàn)原理： 溫度影響酶的活性，從而影響加酶洗衣粉的洗滌效果。 （3）方法步驟： 同上一實(shí)驗(yàn)，不同的是，設(shè)置溫度梯度，一般梯度差為5較適宜。如5、10、15，20、25、30、35等。 （4）注意事項(xiàng)： 本實(shí)驗(yàn)洗滌效果最好的溫度不一定是該酶催化的最適溫度，若要測(cè)出最適溫度，可將溫度差縮小到1。 3. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究不同種類的加酶洗衣

6、粉的洗滌效果 （1）原理：酶的催化作用具有專一性，一種酶只能催化某一種或某一類化學(xué)反應(yīng)。而復(fù)合酶洗衣粉加入的酶制劑種類較多，所以對(duì)單一加酶洗衣粉來說，復(fù)合酶洗衣粉對(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。其他條件相同且適宜(如溫度、pH等)。 （3）方法步驟： 將制備好的各種類型的污漬物等分成三等分。 取3個(gè)1000mL的燒杯，各加入500mL水和1g不同類型的洗衣粉。 將污漬物分別放入3個(gè)燒杯中，用玻璃棒攪拌相同時(shí)間。 觀察比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(4)注意事項(xiàng)：本實(shí)驗(yàn)污染物有三種，一次探究3種洗衣粉對(duì)一種污染物的洗滌效果。也就是分3次來探究不同的酶對(duì)不同污染物的洗滌效果。本實(shí)驗(yàn)仍

7、是對(duì)照實(shí)驗(yàn)。 本課題的關(guān)鍵是變量的控制。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(shí)間和洗滌時(shí)間以及攪拌的強(qiáng)度等。因此，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，無關(guān)變量一定要嚴(yán)格控制。例如，在探究溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響實(shí)驗(yàn)中，只改變溫度，其他條件相同且適宜。五、典型例題分析：類型一、探究加酶洗衣粉的最適溫度 例題1 下列驗(yàn)證某種加酶洗衣粉，需要的最適溫度實(shí)驗(yàn)，正確的是 ( )。 A. 取一系列不同溫度、其他條件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一個(gè)溫度中酶的效果最好 B在不同溫度的水中，加入相同的污物及不等量洗衣粉，看哪種效果好 C將加酶洗衣粉加入30水中的

8、洗滌效果沒有45水中的好，說明45為最適溫度 D將加酶洗衣粉與普通洗衣粉分別加入37的水中洗滌同樣的污物，發(fā)現(xiàn)加酶洗衣粉效果好，說明加酶洗衣粉的最適溫度為37 解析 本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)變量是溫度，其他條件應(yīng)相同且適宜。酶的催化作用有一最適溫度，但最適溫度需經(jīng)過精確的實(shí)驗(yàn)才能確定的。如將加酶洗衣粉加入30水中的洗滌效果沒有45水中的好，只能說明45時(shí)酶的活性比30時(shí)高，但不能肯定就是最適溫度，如35、42等溫度條件下洗滌效果如何? 答案 A 變式訓(xùn)練. 生物興趣小組進(jìn)行了“加酶洗衣粉最適溫度的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)。下表是他們記錄的不同溫度除去污漬所需時(shí)間對(duì)照表，請(qǐng)依據(jù)表中數(shù)據(jù)作答：(1)要達(dá)到最佳洗滌效果，使用

9、加酶洗衣粉的最適宜溫度范圍是 。(2)在適宜溫度范圍內(nèi)，加酶洗衣粉對(duì)衣物上的 洗滌效果最佳，對(duì) 的洗滌效果最差，其原因是 。(3)羊毛、蠶絲等織物 (填“能”或“不能”)用加酶洗衣粉洗滌，因?yàn)?。(4)加酶洗衣粉與普通洗衣粉相比，其優(yōu)點(diǎn)是( )。去污能力強(qiáng) 能長期存放 不受環(huán)境因素的影響 不污染環(huán)境A B C D 答案(1)5060 (2)奶漬 藍(lán)墨水 奶漬的主要成分是蛋白質(zhì)和脂肪，加酶洗衣粉主要含有蛋白酶和脂肪酶，只能使用蛋白質(zhì)和脂肪等有機(jī)物水解，而很難使藍(lán)墨水的成分水解 (3)不能。因?yàn)檠蛎?、蠶絲等織物的主要成分是蛋白質(zhì)，加酶洗衣粉中的蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解，使織物受到破壞（4）C 類型二、

10、探究普通洗衣粉與加酶洗衣粉的洗滌效果【例題2】(新組合題)下面是有關(guān)普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)洗滌物效果是否相同的探究實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)據(jù)表回答： (1)能說明加酶洗衣粉效果好的組合方式是 。 (2)能說明酶活性受溫度影響的實(shí)驗(yàn)是 。 (3)若利用該實(shí)驗(yàn)程序探究不同加酶洗衣粉的洗滌效果，應(yīng)做如何改進(jìn)? 。 (4)利用上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果探討低溫條件下不宜使用加酶洗衣粉的原因是 。 (5)l與2，3與4比較還說明 ?！窘馕觥浚?1)只有通過比較，才能說明活性高低，所以需有加酶洗衣粉與普通洗衣粉之間的對(duì)照，同時(shí)褪色時(shí)間不能由其他變量干擾，這樣的組合只能為1與2或3與4，結(jié)合題干知加酶洗衣粉效果好，所以只能為1與2的組

11、合。 (2)由題意知變量為溫度，所以應(yīng)為1與3的組合。 (3)若要探究不同加酶洗衣粉的洗滌效果，可將2號(hào)臉盆中的洗衣粉改為另一種類型的加酶洗衣粉，形成對(duì)照。 (4)低溫條件下，酶的活性受到抑制，加酶洗衣粉的優(yōu)勢(shì)得不到充分發(fā)揮，而價(jià)格比普通洗衣粉貴，因此，低溫條件下不宜使用加酶洗衣粉。 (5)從溫度影響酶活性的角度去考慮解題思路。 【答案】：(1)1與2 (2)1與3 (3)可將2號(hào)臉盆中的洗衣粉改為另一種類型的加酶洗衣粉，將1與2進(jìn)行對(duì)照。 (4)在37條件下，加酶洗衣粉與普通洗衣粉的褪色時(shí)間差為2min，而在5條件下則只相差1min，可以推測(cè)，若溫度繼續(xù)降低，加酶洗衣粉與普通洗衣粉的洗滌效果

12、相似。即低溫條件下，酶的活性受到抑制，加酶洗衣粉的優(yōu)勢(shì)不能得到充分發(fā)揮，而加酶洗衣粉的價(jià)格比普通洗衣粉價(jià)格要貴，故在洗滌衣物時(shí)，不僅要考慮洗滌效果，還要考慮衣物的承受能力、洗滌成本等因素。因此低溫條件下不宜使用加酶洗衣粉。 (5)加酶洗衣粉適合在夏季使用，不適合在冬季使用(使用加酶洗衣粉要用溫水)【變式訓(xùn)練】：(2009年全國重點(diǎn)中學(xué)模擬)某學(xué)生進(jìn)行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的課題研究。他的實(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、污染物的性質(zhì)和量、被污染的時(shí)間、洗滌時(shí)間、洗滌方式等全部設(shè)置為相同 根據(jù)污漬去除程

13、度得出結(jié)果對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)，正確的是 ( A ) A. 未設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn) B無關(guān)變量設(shè)置太多 C沒有自變量 D因變量不能描述【解析】：欲探究加酶洗衣粉與普通洗衣粉的洗滌效果應(yīng)設(shè)置加入普通洗衣粉的對(duì)照組，通過比較去污狀況來分析結(jié)果。從而得出結(jié)論。【答案】 A課時(shí)演練請(qǐng)完成課時(shí)卷課題2 探討加酶洗衣粉的洗滌效果 課時(shí)卷一、選擇題：1. 加酶洗衣粉中含有蛋白酶，不含肽酶的原因是( )。 A. 肽酶制備成本太高 B肽酶會(huì)影響蛋白酶活性 C衣物上的大分子蛋白質(zhì)變?yōu)槎嚯暮蠛苋菀酌撀?D蛋白酶把蛋白質(zhì)全水解成可溶性氨基酸2. 關(guān)于加酶洗衣粉的敘述中，正確的是( )。 A加酶洗衣粉是指僅加入蛋酶的洗衣粉 B加酶

14、洗衣粉里的酶制劑對(duì)人體有毒害作用 C加酶洗衣粉里的酶制劑會(huì)污染環(huán)境 D加酶洗衣粉是含有酶制劑的洗衣粉3. 加酶洗衣粉內(nèi)常用的酶制劑不包括下列哪一項(xiàng)?( ) A. 蛋白酶 B果膠酶 C淀粉酶 D脂肪酶4. 蛋白酶洗衣粉容易洗去奶漬、血漬，可是不易洗去汗?jié)n，這體現(xiàn)了酶的( )。 A高效性 B專一性 C需要適宜的條件 D多樣性5. 下列質(zhì)地的衣物不能用加酶洗衣粉洗滌的是( )。 A. 化纖類衣物 D棉麻類衣物 C尼龍類衣物 D毛類衣物6. 下列不是影響酶活性的因素是( )。 A. 水的用量 B表面活性劑 C酸堿度 D溫度7. 加酶洗衣粉不能用沸水溶解，這說明了酶的作用( )。 A. 適于低溫下催化

15、B具有高效性 C具有專一性 D需適宜的溫度8. 下列實(shí)驗(yàn)必須在恒溫條件下進(jìn)行的是( )。 A驗(yàn)證酶的高效性 B驗(yàn)證酶的專一性 C溫度對(duì)酶活性的影響 DpH對(duì)酶活性的影響 9. 加酶洗衣粉中的酶有多種，對(duì)各種污漬要考慮其不同情況針對(duì)性地選擇加酶洗衣粉，主要原因是( )。 A酶具有多樣性 B酶具有高效性 C酶具有專一性 D酶易受環(huán)境條件影響10關(guān)于洗衣粉中的酶說法錯(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加酶洗衣粉也有保質(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11. 下列關(guān)于加酶洗衣粉的說法不正確的是( )。 A加酶洗衣粉的效果

16、總比普通洗衣粉好 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)普通洗衣粉來說，有利于環(huán)境保護(hù)12下列說法不正確的是（ ）A加酶洗衣粉中的酶能夠耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高溫度B加酶洗衣粉能夠有效去除油漬、汗?jié)n或血漬C衣服的洗滌只考慮洗滌效果就可以D科學(xué)探究中，研究變量的思路是一致的，只是在不同的問題情境下，具體做法不同二、非選擇題：1. 下面是探索影響酶活性的條件的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。在研究溫度對(duì)凝乳酶催化乳汁凝固的影響實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了如下操作：取6支潔凈的試管，編上號(hào)，并且分別注入2mL新鮮乳汁。 將6支試管中分別放入

17、不同水浴溫度下，維持各自的溫度5min。 在6支試管中各注入1mL新鮮凝乳酶溶液，搖勻后，在各自的水浴溫度下保溫。觀察記錄凝乳所需時(shí)間。結(jié)果如下表所示。請(qǐng)回答：(1)將裝有凝乳酶和新鮮乳汁的A、F兩支試管在各自的水浴溫度下保溫20分鐘后，同時(shí)轉(zhuǎn)入40的水浴溫度下保溫，兩支試管內(nèi)的反應(yīng)為：A 。 F 。(2)根據(jù)以上所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，可以得出哪些實(shí)驗(yàn)結(jié)論? 。 受上述實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)在室溫20條件下，證明影響加酶洗衣粉洗滌效果的實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)材料和用具：(略)實(shí)驗(yàn)方法和步驟： 取3個(gè)潔凈的500mL的燒杯，編號(hào)為A、B、C。向3個(gè)燒杯中加入等量的加酶洗衣粉和等量的清水。 各加一小塊

18、質(zhì)地相同，污漬程度相同的白布。向3個(gè)燒杯分別加入適量的、等量的蒸餾水、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5的鹽酸、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5的氫氧化鈉溶液。 用玻璃棒均勻攪拌5分鐘后觀察洗滌效果。該實(shí)驗(yàn)步驟最佳的實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)該是： 。該實(shí)驗(yàn)方法最應(yīng)該注意的是： 。2.某洗衣粉中有一生物活性物質(zhì)，為了驗(yàn)證其性質(zhì)，進(jìn)行了下述實(shí)驗(yàn)(如下圖所示)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程的圖解，回答下列問題： (1)該洗衣粉中的生理活性物質(zhì)是 。 (2)實(shí)驗(yàn)甲：紗布上蛋白膜消失的原因是 。 (3)實(shí)驗(yàn)乙：紗布上蛋白膜未消失的原因是 。3。（08年江蘇卷）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/102030