高中生物专题4酶的研究与应用课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果素材二.docx

专题4 酶的研究与应用 课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果庖丁巧解牛知识巧学 一、加酶洗衣粉1.定义：是指含有酶制剂的洗衣粉。常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。要点提示 添加在洗衣粉中的几种酶的作用：（1）蛋白质多肽氨基酸；（2）脂肪甘油+脂肪酸；（3）淀粉麦芽糖；（4）纤维素葡萄糖2.普通洗衣粉的化学成分：普通洗衣粉中通常包含有表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂等成分，有的洗衣粉中还含有增白剂、香精和色素，以及填充剂等。3.影响酶活性的因素酶的活性受温度、酸碱度和表面活性剂的影响。科学家通过基因工程生产出了能够耐酸、耐碱、能忍受表面活性剂和较高温度的酶，并且通过特殊的化学物质将酶层层包裹，与洗衣粉的其他成分隔离。这些隔离层遇到水后，就会很快溶解，包裹在其中的酶就能迅速发挥催化作用了。二、实验设计1.子课题一：探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响（1）实验材料：添加了复合酶的洗衣粉，大小相同的白棉布4块（在上面分别滴加4滴同种的植物油，放置至干燥）。水温、水质及水量：水温的温度梯度为5 、15 、25 和35 （其中5 可以通过冰箱冷藏室来控制，其他温度可以通过水浴控制）；水质为自来水；水量为500 mL。（2）实验仪器：1 000 mL的烧杯、玻璃棒等。（3）方法步骤：取大小相同的白棉布4块，在上面分别滴加4滴同种的植物油，放置至干燥。取大小相同的大烧杯4只，标号为1、2、3、4，分别加入等量的自来水，分别处理水温为5 、15 、25 和35 ，加入等量的同种加酶洗衣粉和准备好的白面布，浸泡相同时间。用玻璃棒以同样的速度、力量搅拌相同的时间。取出白面布，观察记录油渍的残留情况。要点提示 实验中可以用滴管控制污物的量，待污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；模拟搅拌的时间、次数和力量应基本相同。2.子课题二：不同种类的加酶洗衣粉对同一污渍或不同污渍的洗涤效果的比较比较子课题一与子课题二：在子课题一中，水温是变量，其他因素在实验中保持不变；而在子课题二中，水温则应保持不变。在实施子课题二时，通常应采用当地的常温，如果是冬季水温过低，就应采用水浴的方法，使温度达到2535 。误区警示 探讨含有蛋白酶的洗衣粉的洗涤效果时，不能用丝绸、毛料等作为洗涤材料，因为其主要成分是蛋白质，它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，损坏衣物。市场中的洗衣粉有多种类型，应选择不同种类的加酶洗衣粉和普通洗衣粉。污物的选择也应该多样化，只有这样才具有实践指导意义。此外，也可以针对污渍相同、布料（如化纤或棉布）的不同情况，探究不同种类洗衣粉的洗涤效果。疑点突破 使用加酶洗衣粉时必须注意：（1）碱性蛋白酶能使蛋白质水解，因此，蛋白质类纤维（羊毛、蚕丝等）织物就不能用加酶洗衣粉来洗涤，以免使纤维受到破坏；（2）使用加酶洗衣粉时，必须注意洗涤用水的温度。碱性蛋白酶在3550 时活性最强，在低温下或70 以上就会失效；（3）加酶洗衣粉也不宜长期存放，存放时间过长会导致酶活力损失；（4）加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存，否则酶的活性将会丧失；（5）添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质，而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触。问题探究 问题1 加酶洗衣粉中的洗涤效果为什么比普通洗衣粉强？思路:加酶洗衣粉中一般添加了蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等。酶是一种专一性的生物催化剂，能有效去除各种污渍。探究:蛋白酶可以催化水解肉、蛋和奶渍，淀粉酶可以催化水解酱、粥等污渍，脂肪酶可以催化水解各类动植物油脂和人体皮脂腺分泌物及化妆品污垢，纤维素酶可使织物增艳（新）、去除颗粒性污垢。问题2 加酶洗衣粉的酶制剂中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。为什么强调“碱性”二字？思路:酸碱度会影响酶的活性。而一般洗衣粉配方中都含有碱剂，为解决这一矛盾，必须选择使用耐碱能力较强的酶制剂。探究:在适当的碱度下，纤维和污垢可被最大限度地离子化，更易于污垢的水解和分散。一般洗衣粉配方中都含有纯碱和硅酸钠，其中硅酸钠还具有使污垢颗粒悬浮、防止再沉积的作用。加酶洗衣粉中的酶制剂的活性受洗涤环境中pH的影响，为了最大限度的发挥催化作用，应使用耐碱能力较强的酶制剂，如碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。典题热题例1下列不属于加酶洗衣粉常用的酶制剂的是（）A.蛋白酶B.脂肪酶C.核酸酶D.纤维素酶解析：加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。应用最广泛、效果最明显的：碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。答案：C辨析比较 普通洗衣粉加酶洗衣粉相同点表面活性剂可以产生泡沫，可以将油脂分子分散开；水软化剂可以分散污垢；等等。不同点酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易溶于水，从而与纤维分开。例2下列关于加酶洗衣粉的叙述正确的是（）加酶洗衣粉能将衣服上的蛋白质、脂肪等水解成溶于水的小分子物质加酶洗衣粉最常用的酶制剂是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶使用加酶洗衣粉时一般先用开水浸开，然后调至适宜温度使用加酶洗衣粉可减少对环境的污染加酶洗衣粉的酶用特殊化学物质将酶层层包裹，遇水后溶解实际生活中，用加酶洗衣粉的水温在2535 之间较适宜温度过高或过低均不宜用加酶洗衣粉使用加酶洗衣粉时应注意衣服的承受能力A.B.C.D.解析：加酶洗衣粉所含的碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子肽；所含有的碱性脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使污迹容易脱落。普通洗衣粉含磷，含磷污水排放可造成水体污染。加酶洗衣粉使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展，加酶洗衣粉中的酶制剂及其分解产物能够被微生物分解，减少对环境污染。为了保护酶的活性，加酶洗衣粉的酶用特殊化学物质将酶层层包裹，遇水后才溶解，这样酶不跟洗涤剂直接接触，它才能在洗衣粉中保持稳定，存放两、三年，酶都有活性。考虑洗涤成本，用加酶洗衣粉的水温在2535 之间。温度过高或过低，酶的活性降低，温度过高时甚至失活。使用加酶洗衣粉时应注意衣服的承受能力，如毛料和丝织品不宜用含蛋白酶的洗衣粉，因为毛料和丝织品主要成分是蛋白质，它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，损坏衣服。答案：B例3使用加酶洗衣粉的好处，不正确的是（）A.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：加酶洗衣粉