2020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教案新人教版选修1.docx

课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果学习目标1.能说出加酶洗衣粉的洗涤原理。2.探讨温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响。3.探讨不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物洗涤效果的区别。知识点一加酶洗衣粉的基础知识知识梳理1.加酶洗衣粉概念加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。2加酶洗衣粉的作用原理(1)蛋白质可溶性的氨基酸或小分子的肽(2)脂肪甘油脂肪酸(3)淀粉麦芽糖(4)纤维素葡萄糖(终产物)3加酶洗衣粉种类(1)常用的酶制剂目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶四类。其中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。(2)加酶洗衣粉的分类根据加入洗衣粉中的酶制剂的不同，将加酶洗衣粉分为单一加酶洗衣粉和复合加酶洗衣粉。前者是指只加入一种酶制剂的洗衣粉，包括蛋白酶洗衣粉、脂肪酶洗衣粉、淀粉酶洗衣粉等。后者是指加入了多种酶制剂的洗衣粉，由于复合加酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，可以发挥其独特的“协同效应”，因此与单一加酶洗衣粉相比对各种污渍都有较好的洗涤效果。4影响加酶洗衣粉中酶活性的因素影响酶活性的因素有温度、酸碱度和表面活性剂等。5影响洗涤效果的因素酶制剂的种类、污物的类型、水温、水量、水质、衣物的质料及大小、洗衣粉的用量、浸泡时间、洗涤时间等。6加酶洗衣粉的生产方法科学家通过基因工程生产出了能够耐酸、耐碱、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，使其与洗衣粉的其他成分隔离。7加酶洗衣粉的优点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，减少对环境的污染。1.使用加酶洗衣粉的注意事项有哪些？提示：温度对酶制剂影响较大，温度过低，酶的活性受到抑制，不能充分发挥作用；温度过高，酶变性失活。酶制剂有极强的选择性，应根据不同的污垢选用不同的加酶洗衣粉。加酶洗衣粉不宜长期储存，一般储存期为半年，若超过一年，酶的活性会显著下降。酶在强酸、强碱中活性降低甚至失活，所以加酶洗衣粉不能与强酸、强碱同用。添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面的蛋白质，从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接触。2如何选择合适的加酶洗衣粉？提示：加酶洗衣粉有不同的种类，使用时应根据衣物的污渍类型选择相应种类的加酶洗衣粉。既要考虑洗涤效果，还要考虑衣物的承受能力和洗涤成本等因素。比如丝绸等主要成分为蛋白质的面料，若使用加入碱性蛋白酶的洗衣粉，会使衣物受到损伤。 典题分析题型一加酶洗衣粉与普通洗衣粉例1下列关于普通洗衣粉与加酶洗衣粉的区别正确的是()A加酶洗衣粉可降低含磷量，减轻对环境的污染B表面活性剂只存在于普通洗衣粉中，会产生泡沫，可以将油脂分子分散开C水软化剂只存在于普通洗衣粉中，可以分散污垢D加酶洗衣粉是将酶直接添加到普通洗衣粉中解题分析普通洗衣粉中含有磷，含磷污水的排放可能导致微生物和藻类的大量繁殖，造成水体污染，加酶洗衣粉中含有酶制剂，可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，减少对环境的污染，A正确；不管是普通洗衣粉还是加酶洗衣粉都含有表面活性剂和水软化剂，这是两者的相同点，B、C错误；若将酶直接添加到洗衣粉中，酶易失活，故添加的酶需经处理(用特殊的化学物质将酶包裹，与其他成分隔离)，D错误。答案A题后归纳加酶洗衣粉与普通洗衣粉的比较项目加酶洗衣粉普通洗衣粉成分普通洗衣粉成分酶制剂主要含有表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂、增白剂等种类单一加酶洗衣粉；只加入一种酶制剂；复合加酶洗衣粉；加入多种酶制剂根据洗涤效果分为普通洗衣粉和浓缩洗衣粉原理将大分子有机物分解为小分子有机物“亲油基”与“油污”抱成一团，相互融合，形成亲水的微小胶团，然后油污与洗涤剂一起被清水冲掉环境影响污染轻甚至无污染导致水体富营养化，破坏水质，污染环境相同点表面活性剂可产生泡沫，将油脂分子分散开；水软化剂可以分散污垢知识点二探究加酶洗衣粉洗涤效果的实验设计 知识梳理1.探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果(1)实验原理：生活中的各种污渍主要是蛋白质、脂肪、淀粉等大分子有机物，这些有机物能在相应的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的作用下水解成易溶于水的小分子有机物。(2)实验变量自变量洗衣粉的种类因变量洗涤效果无关变量水温、水量、洗衣粉的用量、洗涤的时间、衣物的质地、污染程度等(3)实验步骤(4)操作提示由于加酶洗衣粉中酶的作用条件温和，所以实验中的水温、水质要适宜且相同。判断洗涤效果可在洗涤相同时间后比较污染物的残留状况，如污染物颜色及面积变化等；还可比较达到同样洗涤效果(如污物全部消失)所用时间的长短。2探究加酶洗衣粉使用时的最适温度(1)实验原理：酶的活性受温度的影响，最适温度下酶的活性最高，去污力最强，高于或低于最适温度时，酶的活性均降低，去污力下降。(2)实验变量自变量不同水温因变量洗涤效果无关变量水量、加酶洗衣粉的用量、洗涤的时间、衣物的质地、污染程度等(3)实验步骤(4)操作提示若要确定最适温度，可在污染物面积最小、颜色最浅的前后两个相邻温度之间再设置温度梯度进一步探究。不同种类的加酶洗衣粉的最适温度不同，即使是同一种加酶洗衣粉的洗涤效果也与洗涤时间的长短有关。3探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果(1)实验原理：不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有专一性，所以不同种类的加酶洗衣粉对不同污渍的洗涤效果不同。复合加酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，对各种污渍都有较好的洗涤效果。(2)实验变量自变量加酶洗衣粉的种类因变量洗涤效果无关变量水温、水量、加酶洗衣粉的用量、洗涤的时间、衣物的质地、污染程度等(3)操作步骤(4)操作提示根据需要选用不同种类的加酶洗衣粉。该实验探究的是多种加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果，依此方法也可以探究同一种加酶洗衣粉对于不同污渍的洗涤效果。1.在探究加酶洗衣粉的最适温度实验中，确定实验变量的基本原则是什么？该实验对加酶洗衣粉的使用具有怎样的指导意义？提示：该实验中确定实验变量的基本原则是根据当地一年中实际气温变化来确定水温梯度，通常情况下，选取的水温为5 (冬)、15 (春)、25 (秋)、35 (夏)。通过对该实验的结果分析，可以确定，在使用加酶洗衣粉时，应调节水温的合适温度。2在探究加酶洗衣粉的最适洗涤温度的实验中，如何大致地确定温度范围？如果温差较大则会对实验产生怎样的影响？提示：根据生活经验来确定大致的洗涤温度范围。如果温差较大，则实验的误差也较大。典题分析题型二探究加酶洗衣粉洗涤效果的实验设计中变量的控制和对照实验例2某同学进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”课题研究，下列叙述错误的是()A设计对照实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉B洗衣粉用量、污渍种类和洗涤温度等无关变量全部相同且适宜C可根据污渍完全洗净所需时间的差异得出实验结论D应设计一个既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤的对照解题分析本实验的目的是比较加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果，应该分别使用加酶洗衣粉和普通洗衣粉，A错误；除了自变量，凡是影响实验结果的因素全是无关变量，各组应保持无关变量相同且适宜，B正确；污渍完全洗净所需时间越长，说明洗涤效果越不明显，污渍完全洗净所需时间越短，说明洗涤效果越明显，C正确；应该设置一组空白对照来说明洗衣粉的作用，D正确。答案A例3某生物兴趣小组准备开展“不同种类的加酶洗衣粉对同一污物的洗涤效果”的探究活动。下列说法不正确的是()A实验的原理是酶的专一性B自变量是加酶洗衣粉的种类C水质、水量、pH均可看作无关变量D洗涤过程中水温只要保持相同即可解题分析本实验探究的是不同种类的加酶洗衣粉对同一污物的洗涤效果，实验的原理是酶的专一性，自变量是加酶洗衣粉的种类，洗涤过程中水温、水质、水量、pH等其他无关变量要保持相同且适宜。答案D题后归纳变量控制及对照实验课堂小结当堂检测查漏补缺巩固提升1生物体内的酶很容易降解、失活。洗衣粉中的酶却能长时间保持活性的原因是()A生物体内的酶活性受温度影响，洗衣粉中的酶不受温度影响B洗衣粉中的酶外层有特殊的化学物质层层包裹，保持其活性C生物体内的酶是蛋白质，洗衣粉中的酶是无机物D以上全部正确答案B解析洗衣粉中的酶用特殊的化学物质层层包裹，使之与洗衣粉中的其他成分隔离，因而能在较长时间内保持活性。2有关加酶洗衣粉使用注意事项的叙述正确的是()加酶洗衣粉使用的水温一般在50 以下加酶洗衣粉不宜存放太久，加酶洗衣粉有保质期碱性蛋白酶洗衣粉会分解人体皮肤表面蛋白质，从而损伤人体皮肤，因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触A B C D答案B解析酶的活性受温度等因素影响，高温会破坏酶的结构，使酶的活性丧失，因此加酶洗衣粉使用的水温一般在50 以下，正确；酶存放太久，也会使酶丧失活性，所以加酶洗衣粉有保质期，正确；碱性蛋白酶洗衣粉会分解人体皮肤表面蛋白质，而使人患有过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触，正确。3下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是()A先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度B实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度C相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉D衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果答案B解析加酶洗衣粉中的酶是不耐高温的，先用热水溶解，酶可能已被破坏失活，A错误；实验的观察指标既可以是相同洗涤效果的时间长短，也可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度，B正确；加酶洗衣粉的洗涤效果与溶液pH有关，在酶的最适pH时洗涤效果最好，高于或低于酶的最适pH，洗涤效果都会降低，因此pH相同时加酶洗衣粉洗涤效果不一定好于普通洗衣粉，C错误；衣物质地和洗衣粉的用量都属于该实验的无关变量，都能影响实验结果，D错误。4如图是围绕加酶洗衣粉洗涤效果进行研究的结果，下列有关叙述不正确的是()A本实验的自变量有温度和洗衣粉是否加酶B本实验的因变量可以是污渍残留量C两类洗衣粉的最佳使用温度都为t1D温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶失活答案C解析该图示为多因子变量曲线，从图示可以看出本实验的自变量有温度和洗衣粉是否加酶，因变量可以是污渍残留量，温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶失活，A、B、D正确；从图示可以看出普通洗衣粉的最佳使用温度不是t1，而加酶洗衣粉的最佳使用温度为t1，C错误。5为了进一步增强洗衣粉对血渍、奶渍、油污、土豆泥等衣物上常见污垢的去除能力，洗衣粉中常常会添加各种酶类。请回答有关问题：(1)根据衣物上常见的污垢，加酶洗衣粉中添加的酶类有碱性蛋白酶、_。(2)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_。(3)如图为加酶洗衣粉包装袋上的产品说明：注意事项请将本品置于阴凉、干燥处，避热、避湿、避光。不慎溅入眼中，立即用清水冲洗。水温以3050 为宜，切忌用60 以上的热水。根据你所学习的有关知识，解释注意事项的原因：_。(4)下面是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的有关探究实验，请根据下表回答：该实验设计体现了_原则。若1号实验组，洗净所需时间接近7 min，请分析最可能的原因_。答案(1)(碱性)脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶(2)氨基酸或小分子的肽(3)酶的催化受温度影响，3050 是洗衣粉中的酶的适宜温度范围，如果温度过高，会