选修一4.2.doc

高二生物学案专题4 酶的研究与应用 课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果【课题目标】1、掌握加酶洗衣粉的洗涤原理2、理解温度对加酶洗衣粉洗涤的影响3、了解不同种类的加酶洗衣粉对洗涤效果的区别【课题重点】区别不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物的洗涤效果【课题难点】 实验过程中各种变量的控制【自学引导】1基础知识活动1：阅读“课题背景”及“基础知识”，讨论并完成学案11加酶洗衣粉是指含有 的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类： 、 、 、 。其中应用最广泛、效果最明显的是 和 碱性蛋白酶能迅速将血渍、奶渍等含有的 分解成可溶性 和 。思考1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？请写出作用示意图。（ ）（ ）蛋白质多肽氨基酸 思考2你能写出脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶的作用示意图吗？（ ）淀粉麦芽糖（ ）脂肪甘油脂肪酸（ ）（ ）纤维素纤维二糖氨基酸12影响酶活性的因素有 、 和 。思考3酶能直接添加到洗衣粉中吗？为什么？科学家是如何解决这一难题的？ 思考4为什么说加酶洗衣粉能减少对环境的污染？加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展。【补充】普通洗衣粉的化学成分有：表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白粉等成分，有的洗衣粉中还含有增白剂、香精和色素，以及填充剂等。2实验设计活动2：阅读“资料一有效地控制变量”，探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果的不同：21分析：A同学的实验方案存在问题吗？若有问题，请说明存在的问题。 思考5你同意B同学观点吗？请说明理由。 思考6影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有哪些？ 22设计：你认为应该控制的单一变量是 的区别，其他条件（如洗衣粉用量、水温、水质、水量、布料的大小和颜色、洗涤方式、洗涤时间等）完全相同。23水温的控制：通常情况下春、夏、秋、冬四季可分别选取 5 、 15 、 25 、 35 。24其他条件控制：洗涤方式有半自动和全自动，相比之下采用 全自动 方式比较好，并且应尽量使用同一型号小容量的洗衣机，其机械搅拌作用 相同 ；洗涤材料以（衣物、布料）作为实验材料比较可行，做对照实验时可以控制布料的大小 、 颜色以及污物的量 （可用滴管控制）使其相同，同时也便于洗涤效果的比较；水量和洗衣粉用量与布料的大小是成正比的。25实验过程【探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果】 （1）实验遵循的原则：实验变量为洗涤剂，设计时应遵循 原则、 原则，有效地控制其他变量，如水的用量、污染物的量、所用实验用布的质地大小、两种洗衣粉的用量，搅拌及洗涤时间。 （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相同大小、质地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 ，用量筒分别量 蒸馏水放入其中。放入400C的水浴锅保温。将制好的污染布和洗衣粉（一组为 ，另一组为 ）分别放入两只烧杯中。用玻璃棒 充分搅拌一段时间。一段时间后搅拌可重复进行。过 的时间后观察洗涤效果。（4）实验结论：加酶洗衣粉的效果好活动3：阅读“资料二考虑实际生活中的具体情况”，探究温度对加酶洗衣粉效果的影响：1、课题名称：温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响2、实验目的：比较不同温度下加酶洗衣粉的洗涤效果3、实验原理：酶的催化活性受温度影响，在适宜温度下酶的催化活性最高，温度过低或过高酶的催化能力降低4、实验材料：加酶洗衣粉、天平、白色棉布、1000mL烧杯、玻棒、温度计、滴管、新鲜鸡血、水浴缸、温度分别为5、15、25、35的清水。5、实验步骤：（1）取10cm10cm的白色棉布4块，用滴管各滴加5滴新鲜鸡血，晾干备用。（2）取1000mL烧杯4个，用天平分别称取0.5g加酶洗衣粉，依次倒入4个烧杯中。（3）将5、15、25、35清水各500mL依次倒入4个烧杯中，用玻棒搅拌溶化洗衣粉。（4）取水浴缸4个，依次倒入5000mL 5、15、25、35清水，插入温度计保持恒温。（5）将4个烧杯分别放到相同水温的水浴缸中，将带鸡血的棉布分别放到烧杯中浸泡20min。（6）按相同方式用不同玻棒搅拌棉布，放到水浴缸中6、结果分析与评价活动4：阅读“资料三不同类型的加酶洗衣粉的洗涤效果”，【探究不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物洗涤效果】一、实验原理：酶具有专一性，不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同，因此对不同污渍的洗涤效果不同。二、材料用具：不同种类的加酶洗衣粉（蛋白酶洗衣粉、脂肪酶洗衣粉、淀粉酶洗衣粉、复合酶洗衣粉和普通洗衣粉）、蒸馏水、新白棉布、烧杯、玻璃棒、温度计、恒温水浴锅、鸡血、牛奶、食用油、番茄汁、墨水、颜料等。三、实验步骤：1、取等量大小、质地相同的30块白棉布分成6组，每组5块，编号a1、b1、c1、d1、e1；a2、b2、c2、d2、e2；a3、b3、c3、d3、e3；a4、b4、c4、d4、e4；a5、b5、c5、d5、e5；a6、b6、c6、d6、e6。2、给第一组白棉布滴加鸡血，待血渍扩散停止后记录血渍面积；按同样的方法给26组分别滴加牛奶、食用油、番茄汁、墨水、颜料，并记录血渍面积。3、将上述白棉布分别放入30个已编号的烧饼中，各加入500ml蒸馏水，用玻璃棒搅拌。4、在编号a的烧杯中加入等量的蛋白酶洗衣粉；在编号b的烧杯中加入等量的脂肪酶洗衣粉；在编号c的烧杯中加入等量的淀粉酶洗衣粉；在编号d的烧杯中加入等量的复合酶洗衣粉；在编号e的烧杯中加入等量的普通洗衣粉。5、将烧杯都放入40。C的恒温水浴锅，用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。相同时间后观察洗涤效果（比较污物的残留状况：已消失、面积变小、颜色变浅等），并记录在自制的表格中。不同种类的洗衣粉对同一污渍或不同污渍洗涤效果的列表比较：污染物蛋白酶洗衣粉（或其他类型的加酶洗衣粉）复合酶洗衣粉普通洗衣粉油渍血渍奶渍果汁渍思考7有位同学打算用丝绸做实验材料，探讨含有蛋白酶的洗衣粉的洗涤效果，你认为他这样做合适吗？为什么？【参考资料】1家用洗衣粉的成分及作用家用洗衣粉和其他各种家用洗涤剂的成分基本相同，主要含有表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂和香精等成分。表面活性剂 表面活性剂是洗衣粉的主要成分。表面活性剂有阴离子、阳离子、非离子和两性离子等四大类，但用于洗涤的表面活性剂则以阴离子和非离子为主。最普通、最传统的阴离子表面活性剂就是人类使用了几百年的肥皂（高级脂肪酸钠）。合成洗涤工业问世之后，使用最普遍的是十二烷基苯磺酸钠，非离子表面活性剂应用最广泛的是聚氧乙烯醚类。水软化剂 水软化剂可防止水中的钙、镁离子造成的阴离子表面活性剂失活，提高表面活性剂利用率。三聚磷酸钠是最为常用的一种水软化剂，它具有软化水质、分散污垢、缓冲碱剂及抗结块性能等特点，三聚磷酸钠广泛应用于各种洗衣粉中，无磷洗衣粉中不含有三聚磷酸钠。碱剂 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。漂白剂 某些洗衣粉中含有过硼酸钠一类的漂白剂，可以延缓衣物的泛黄程度，但对衣物有一定的损伤。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，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，但过量使用，也能损伤棉、麻等天然纤维织物。增白剂 丝、棉、毛类等天然纤维的浅色衣物容易变黄，加入增白剂后，它能够留存在衣物上，吸收阳光中的紫外线，反射出与黄光互补的蓝色光线，从而掩盖了衣物上的黄色。香精和色素 改善洗衣粉的气味和外观，给人清新愉悦的感受，并掩盖某些化学成分的异味。2加酶洗衣粉加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉中，加入0.20.5的酶制剂制成的。在洗衣粉中添加的酶的种类很多，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等。我国在洗衣粉中添加的酶最主要的是碱性蛋白酶。这种酶能耐碱性条件，而且耐贮存，对皮肤、衣物没有刺激和损伤作用。碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附着的血渍、汗渍、奶渍、酱油渍等污物，都会在碱性蛋白酶的作用下，结构松弛、膨胀解体，稍加搓洗，污迹就会从衣物上脱落。使用加酶洗衣粉时必须注意以下几点：（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35 50 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