2017-2018年高中生物 第3章 酶的制備及應用 第3節(jié) 加酶洗衣粉的洗滌條件學案 中圖版選修1

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1、 第三節(jié) 加酶洗衣粉的洗滌條件 一、加酶洗滌劑的優(yōu)點及酶的種類 1．優(yōu)點 高性能、低成本、少能耗，利環(huán)保。 2．酶的種類 (1)堿性蛋白酶：溫度范圍是35～50_℃，pH范圍9～11，原理是分解蛋白質(zhì)成為肽和氨基酸。 (2)纖維素酶：溫度范圍是50～60_℃，pH范圍7～11，主要作用于纖維織物上的微纖維。 (3)淀粉酶：溫度范圍是40～60_℃，pH范圍8～10，可將淀粉水解成小分子物質(zhì)。 能用含堿性蛋白酶的洗衣粉洗真絲衣物嗎？ 【提示】　不能。真絲衣物主要成分是蛋白質(zhì)，蛋白酶對其有水解作用。 二、酶的特點和影響酶催化效率的因素 1．酶的特性 酶具有專一性、

2、高效性，酶的活性受溫度、pH等因素的影響。 2．影響酶催化效率的因素 (1)酶的種類和數(shù)量。 (2)溫度。 (3)pH。 預習完成后，請把你認為難以解決的問題記錄在下面的表格中 問題1 問題2 問題3 問題4 一、加酶洗衣粉的種類及影響洗滌效果的因素 1．種類 名稱 所加酶的種類 洗滌效果 單一加酶洗衣粉 只加一種酶 對某種污漬效果好 復合加酶洗衣粉 加入多種酶 對各種污漬效果都好 2.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、洗滌時間等。 3．使用時的注意事項

3、 (1)溫度對酶制劑影響較大，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)酶制劑有極強的選擇性，應根據(jù)不同的污垢選用不同的酶。 (3)加酶洗衣粉不宜長期儲存，一般儲存期為半年，超過一年酶的活性顯著下降。 (4)酶在強酸、強堿中活性降低以至失活，所以加酶洗衣粉不能與強酸、強堿同用。 (5)蛋白酶、淀粉酶的粉塵有害健康，應將其溶解后使用。增白洗衣粉加入了增白劑，對白色、淺色織物有增白作用，增白劑不會破壞織物上的染料色素，但對黃斑或其他污漬色素沒有去除作用，有時反而會使有色污漬更明顯。 二、探究加酶洗衣粉使用時的最適溫度的實驗設計

4、1．實驗變量 溫度，其他條件相同且適宜。 2．實驗原理 溫度影響酶的活性，從而影響加酶洗衣粉的洗滌效果。 3．洗滌效果的判斷 比較洗滌后污染物的殘留情況，如已消失、顏色變淺、面積縮小等。 4．材料器具 加酶洗衣粉、雞血、新的白色棉布、蒸餾水、燒杯、滴管、溫度計、恒溫水浴鍋、玻璃棒、量筒、直尺、天平等。 5．實驗準備 (1)制取帶有污染物的實驗用布：將等量的雞血滴到7塊大小相同、質(zhì)地相同的新布上。 (2)稱取加酶洗衣粉：用天平準確地稱取等量的同種加酶洗衣粉。 6．實驗步驟 (1)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

5、杯分別放入25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃的恒溫水浴鍋中。 (2)將制好的帶有污染物的實驗用布和稱好的洗衣粉分別放入7只燒杯中。 (3)用玻璃棒同時充分攪拌一段時間。 (4)經(jīng)過相同的時間后觀察洗滌效果。 ①當測出40 ℃時洗滌效果最好時，可設置更小的梯度進行實驗，直至測出具體的最適溫度。 ②不同種類的加酶洗衣粉的最適溫度不同。 ③當用滴管控制污染物的量相同后，需待污染物干燥后再進行實驗。 影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素 　某實驗小組用實驗探究影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素。實驗情況如下表： (1)該實驗探究了影響加酶洗衣粉洗滌

6、效果的因素有________和________。 (2)分析實驗可知酶A是________________，酶B是__________________。 (3)若要提高洗衣粉的去污能力，方法有__________和__________________。 【審題導析】 【精講精析】　實驗中的自變量為溫度和酶的種類，因此實驗探究的影響因素是溫度和酶的種類。若要提高去污能力應使用溫水和加多種酶的洗衣粉。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可以看出酶A對蛋白質(zhì)有作用，酶B對脂肪有作用。 【答案】　(1)溫度　酶的種類 (2)蛋白酶　脂肪酶 (3)使用溫水　使用復合加酶洗衣粉 影響加酶洗衣粉洗滌效果的因

7、素 (1)影響酶活力的因素：溫度、pH等。 (2)酶的種類及數(shù)量。 (3)浸泡的時間。 1．下圖是圍繞加酶洗衣粉洗滌效果進行的研究結(jié)果。下列有關敘述，不正確的是(　　) A．本研究的自變量有溫度和洗衣粉是否加酶 B．本研究的因變量可能是污漬殘留量 C．兩類洗衣粉的最佳使用溫度都為t1 D．溫度超過t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活 【解析】　本題考查探討加酶洗衣粉的洗滌效果。根據(jù)實驗目的而人為改變的變量是自變量，隨著自變量的變化而變化的變量是因變量。加入的洗衣粉不同，溫度不同，都會造成洗滌效果的差異，故A正確?？捎梦蹪n的殘留量來表示洗滌效果，故B正確。若縱坐標表示污漬殘留

8、量，則加酶洗衣粉的最適溫度為t1，普通洗衣粉的最佳使用溫度為t2，故C錯誤。溫度過高，酶的活性降低甚至失活，故D正確。 【答案】　C 有關加酶洗衣粉的實驗設計分析 　某同學為探討加酶洗衣粉的洗滌效果，按下表的步驟進行操作： 步驟 燒杯(1 000 mL) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 1.注入 自來水 500 mL 500 mL 500 mL 500 mL 2.放入 含相同 油漬、相 同大小 的白布 一件 一件 一件 一件 3.控制不 同水溫 10 ℃水浴 10 min 30 ℃水浴 10 min 50 ℃水浴 10 min 70 ℃水浴

9、 10 min 4.加入等 量加酶 洗衣粉 0.5 g 0.5 g 0.5 g 0.5 g 5.用玻璃 棒攪拌 5 min 5 min 5 min 5 min 6.觀察 現(xiàn)象 (1)步驟3和步驟4順序能否調(diào)換？說明理由。 (2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號試管加入的洗衣粉、衣服上的油漬及保溫時間、攪拌速度和時間均相等，這是為了________________，以便得出科學的結(jié)論。 (3)綜合本題所研究的問題，你認為下列幾項中哪些是使用加酶洗衣粉清洗衣物時應該注意的事項(　　) A．用溫水來溶化加酶洗衣粉 B．用來溶化加酶洗衣粉的清水的pH越接近中性

10、效果越好 C．最好先把衣物放在含有加酶洗衣粉的水中浸泡片刻 D．加酶洗衣粉一般只適宜用于清洗化纖衣物 【審題導析】 【精講精析】　(1)步驟3與4不能調(diào)換，因為調(diào)換后酶會提前分解油漬，使實驗不準確。 (2)在實驗中應保持無關變量不變化，以保證單一變量。 (3)使用加酶洗衣粉時應注意溫度、pH要適宜，浸泡片刻是為了讓酶將污漬分解。可用加酶洗衣粉洗滌的衣物包括化纖、棉纖維衣物等。 【答案】　(1)不能。因為調(diào)換后會使酶在保溫前就分解油漬影響實驗結(jié)果。 (2)保證單一變量 (3)ABC 在進行酶的有關實驗時，應注意實驗順序。實驗順序不同直接影響實驗結(jié)果。如加酶若在保溫處理

11、前進行，結(jié)果不準確；在做pH影響酶的實驗時也應先調(diào)節(jié)pH，再加酶。 2．下列驗證某種加酶洗衣粉需要的最適溫度的實驗，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，看哪一個溫度中去污的效果最好 B．在不同溫度的水中，加入不等量洗衣粉，看哪種效果好 C．將加酶洗衣粉加入30 ℃水中，發(fā)現(xiàn)不如加到45 ℃水中洗滌效果好，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】　該實驗的自變量為溫度，在對照實驗中，除了要觀察的變量之外，其他變

12、量都應保持相同，則A正確，B錯誤。C選項可以說明加酶洗衣粉在45 ℃時比30 ℃時洗滌效果好，但不能說明45 ℃為最適溫度，C錯誤。37 ℃的水中，加酶洗衣粉比普通洗衣粉洗滌效果好，不能得出加酶洗衣粉的最適溫度，則D錯誤。 【答案】　A 1．對各種污漬要考慮其不同情況選用不同的加酶洗衣粉，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)境影響 【解析】　各種污漬的成分不同，因此要選用不同的加酶洗衣粉，主要是由于酶具有專一性。 【答案】　C 2．有工廠利用酶將廢棄動、植物油脂與甲醇等反應生產(chǎn)生物柴油，最適用于該過程的酶是(　　) A．

13、膽堿酯酶 B．固醇酯酶 C．脂肪酶 D．磷脂酶 【解析】　由題意可知，利用的是廢棄的動、植物油脂(主要成分為脂肪)，因此應使用相應的酶——脂肪酶。 【答案】　C 3．某生物學興趣小組進行了“加酶洗衣粉最適溫度的測定”實驗。下表是他們記錄的不同溫度除去不同污漬所需時間的對照表，請依據(jù)表中數(shù)據(jù)作答。 水溫/ ℃ 冷水 20 30 40 50 60 70 80 植物油 48 39 30 20 12 11 17 20 藍墨水 93 86 80 72 68 67 81 105 奶漬 48 43 28 12 6 4 12

14、17 (1)要達到最佳洗滌效果，使用加酶洗衣粉的最適宜溫度范圍是___________。 (2)在適宜溫度范圍內(nèi)，加酶洗衣粉對衣物上的________的洗滌效果最佳，對__________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，因為 ______________________________________________________________。 【解析】考查圖表分析能力，由表中數(shù)據(jù)可知，加酶洗衣粉在50～60 ℃條件下洗滌效果最好；加酶洗衣粉對奶漬有較強的去污力，說明加酶洗衣粉中有蛋白酶，而羊毛和蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì)，如果使用加酶洗衣粉洗滌，會對衣物造成破壞。 【答案】　(1)50～60 ℃ (2)奶漬　藍墨水　奶漬的主要成分是蛋白質(zhì)和脂肪，加酶洗衣粉含有蛋白酶和脂肪酶，能使蛋白質(zhì)和脂肪等有機物水解，而很難使藍墨水的成分水解 (3)不能　羊毛、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，從而使織物受到破壞 7