3.2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果.doc

第3章 酶的研究与应用 徐州市铜山区大许中学生物备课组 薛猛2011/3/2 本章知识结构：课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果一、课题目标1.知识目标：能说出常见酶制剂的种类和应用及加酶洗衣粉的洗涤原理，明确影响酶活性的因素。2.能力目标：学会控制和分析变量，探讨温度对加酶洗衣粉洗涤的影响；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。3.情感目标：增强学生的环保意识。二、课题重点与难点课题重点：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。三、课前预习：1. 加酶洗衣粉中添加了多种 ，如碱性蛋白酶制剂和碱性脂肪酶制剂等。这些 不仅可以有效地清除衣物上的 ，而且对人体 作用，并且这些酶制剂及其分解产物能够被 分解，不会 环境。2. 常用的酶制剂有以下四种： ：它能有效地除去汗、血、奶等 污垢，适宜的pH为 ，温度为 。 . ，亦称糖化酶，对除去 污渍效果最好，它适宜的pH： ，温度为 。 ，清除 污垢效果明显。 酶3.探究加酶洗衣粉使用时的最适温度（1）实验变量是 ，其他条件相同且适宜。 （2）实验原理是： 影响酶的活性，从而影响 的洗涤效果。（3）方法步骤：设置温度梯度，一般梯度差为 较适宜。如 等。本实验洗涤效果最好的温度不一定是该酶催化的 温度，若要测出最适温度，可将温度差缩小到 。 4. 探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果：本实验的实验变量为 ，设计时应遵循 原则， 原则(本实验为 对照)，有效地控制 变量，如水的用量(影响 的浓度)；水温、污染物的量，所用实验用布的质地大小、两种洗衣粉的用量及洗涤时间等。【自我校对】1. 酶制剂 酶制剂 污渍 没有毒害 微生物 污染 2. 碱性蛋白酶 蛋白质类 812 3060 淀粉酶 淀粉及糖类 695 2070 脂肪酶 油脂类 纤维素。 3. 温度 温度 加酶洗衣粉 5 5、10、15，20、25、30、35 最适 1 4. 洗衣粉 单一变量 对照性 相互 其他 洗衣粉 四、教材重难点突破：1实验设计探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果 （1）实验变量： 本实验的实验变量为洗衣粉，设计时应遵循单一变量原则，对照性原则(本实验为相互对照)，有效地控制其他变量，如水的用量(影响洗衣粉的浓度)；水温、污染物的量，所用实验用布的质地大小、两种洗衣粉的用量及洗涤时间等。 （2）实验方法步骤： 取同一质地、大小相同的白棉布2块，在上面分别滴加4滴同种植物油，放置至干燥。 取1000mL大烧杯2只，分别用量筒量取500mL水放入2烧杯中。 用天平称取1g普通洗衣粉和1g加酶洗衣粉分别放入2烧杯中，然后同时加入制好的污染物白布。 用玻璃棒同时充分搅拌相同时间。 观察洗涤效果。 （3）实验结果及注意事项： 加酶洗衣粉的洗涤效果比普通洗衣粉好。 加酶洗衣粉的种类较多，要注意实验用的加酶洗衣粉说明书，是单一加酶洗衣粉还是复合洗衣粉，要用能分解污染物的加酶洗衣粉。 搅拌的力度要尽可能保持一致，时间相等。 水温保持自然温度。 2. 实验设计探究加酶洗衣粉使用时的最适温度 （1）实验变量： 温度，其他条件相同且适宜。 （2）实验原理： 温度影响酶的活性，从而影响加酶洗衣粉的洗涤效果。 （3）方法步骤： 同上一实验，不同的是，设置温度梯度，一般梯度差为5较适宜。如5、10、15，20、25、30、35等。 （4）注意事项： 本实验洗涤效果最好的温度不一定是该酶催化的最适温度，若要测出最适温度，可将温度差缩小到1。 3. 实验设计探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果 （1）原理：酶的催化作用具有专一性，一种酶只能催化某一种或某一类化学反应。而复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，所以对单一加酶洗衣粉来说，复合酶洗衣粉对各种污渍都有较好的洗涤效果。 （2） 实验变量：加酶洗衣粉。其他条件相同且适宜(如温度、pH等)。 （3）方法步骤： 将制备好的各种类型的污渍物等分成三等分。 取3个1000mL的烧杯，各加入500mL水和1g不同类型的洗衣粉。 将污渍物分别放入3个烧杯中，用玻璃棒搅拌相同时间。 观察比较实验结果。(4)注意事项：本实验污染物有三种，一次探究3种洗衣粉对一种污染物的洗涤效果。也就是分3次来探究不同的酶对不同污染物的洗涤效果。本实验仍是对照实验。 本课题的关键是变量的控制。影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤时间以及搅拌的强度等。因此，在设计实验时，无关变量一定要严格控制。例如，在探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验中，只改变温度，其他条件相同且适宜。五、典型例题分析：类型一、探究加酶洗衣粉的最适温度 例题1 下列验证某种加酶洗衣粉，需要的最适温度实验，正确的是 ( )。 A. 取一系列不同温度、其他条件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一个温度中酶的效果最好 B在不同温度的水中，加入相同的污物及不等量洗衣粉，看哪种效果好 C将加酶洗衣粉加入30水中的洗涤效果没有45水中的好，说明45为最适温度 D将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37的水中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37 解析 本实验的实验变量是温度，其他条件应相同且适宜。酶的催化作用有一最适温度，但最适温度需经过精确的实验才能确定的。如将加酶洗衣粉加入30水中的洗涤效果没有45水中的好，只能说明45时酶的活性比30时高，但不能肯定就是最适温度，如35、42等温度条件下洗涤效果如何? 答案 A 变式训练. 生物兴趣小组进行了“加酶洗衣粉最适温度的测定”实验。下表是他们记录的不同温度除去污渍所需时间对照表，请依据表中数据作答：(1)要达到最佳洗涤效果，使用加酶洗衣粉的最适宜温度范围是 。(2)在适宜温度范围内，加酶洗衣粉对衣物上的 洗涤效果最佳，对 的洗涤效果最差，其原因是 。(3)羊毛、蚕丝等织物 (填“能”或“不能”)用加酶洗衣粉洗涤，因为 。(4)加酶洗衣粉与普通洗衣粉相比，其优点是( )。去污能力强 能长期存放 不受环境因素的影响 不污染环境A B C D 答案(1)5060 (2)奶渍 蓝墨水 奶渍的主要成分是蛋白质和脂肪，加酶洗衣粉主要含有蛋白酶和脂肪酶，只能使用蛋白质和脂肪等有机物水解，而很难使蓝墨水的成分水解 (3)不能。因为羊毛、蚕丝等织物的主要成分是蛋白质，加酶洗衣粉中的蛋白酶能使蛋白质水解，使织物受到破坏（4）C 类型二、探究普通洗衣粉与加酶洗衣粉的洗涤效果【例题2】(新组合题)下面是有关普通洗衣粉和加酶洗衣粉对洗涤物效果是否相同的探究实验，请据表回答： (1)能说明加酶洗衣粉效果好的组合方式是 。 (2)能说明酶活性受温度影响的实验是 。 (3)若利用该实验程序探究不同加酶洗衣粉的洗涤效果，应做如何改进? 。 (4)利用上述实验结果探讨低温条件下不宜使用加酶洗衣粉的原因是 。 (5)l与2，3与4比较还说明 。【解析】：(1)只有通过比较，才能说明活性高低，所以需有加酶洗衣粉与普通洗衣粉之间的对照，同时褪色时间不能由其他变量干扰，这样的组合只能为1与2或3与4，结合题干知加酶洗衣粉效果好，所以只能为1与2的组合。 (2)由题意知变量为温度，所以应为1与3的组合。 (3)若要探究不同加酶洗衣粉的洗涤效果，可将2号脸盆中的洗衣粉改为另一种类型的加酶洗衣粉，形成对照。 (4)低温条件下，酶的活性受到抑制，加酶洗衣粉的优势得不到充分发挥，而价格比普通洗衣粉贵，因此，低温条件下不宜使用加酶洗衣粉。 (5)从温度影响酶活性的角度去考虑解题思路。 【答案】：(1)1与2 (2)1与3 (3)可将2号脸盆中的洗衣粉改为另一种类型的加酶洗衣粉，将1与2进行对照。 (4)在37条件下，加酶洗衣粉与普通洗衣粉的褪色时间差为2min，而在5条件下则只相差1min，可以推测，若温度继续降低，加酶洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果相似。即低温条件下，酶的活性受到抑制，加酶洗衣粉的优势不能得到充分发挥，而加酶洗衣粉的价格比普通洗衣粉价格要贵，故在洗涤衣物时，不仅要考虑洗涤效果，还要考虑衣物的承受能力、洗涤成本等因素。因此低温条件下不宜使用加酶洗衣粉。 (5)加酶洗衣粉适合在夏季使用，不适合在冬季使用(使用加酶洗衣粉要用温水)【变式训练】：(2009年全国重点中学模拟)某学生进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的课题研究。他的实验设计如下： 设置2组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉 2组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物的性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部设置为相同 根据污渍去除程度得出结果对这个实验的评价，正确的是 ( A ) A. 未设置对照实验 B无关变量设置太多 C没有自变量 D因变量不能描述【解析】：欲探究加酶洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果应设置加入普通洗衣粉的对照组，通过比较去污状况来分析结果。从而得出结论。【答案】 A课时演练请完成课时卷课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 课时卷一、选择题：1. 加酶洗衣粉中含有蛋白酶，不含肽酶的原因是( )。 A. 肽酶制备成本太高 B肽酶会影响蛋白酶活性 C衣物上的大分子蛋白质变为多肽后很容易脱落 D蛋白酶把蛋白质全水解成可溶性氨基酸2. 关于加酶洗衣粉的叙述中，正确的是( )。 A加酶洗衣粉是指仅加入蛋酶的洗衣粉 B加酶洗衣粉里的酶制剂对人体有毒害作用 C加酶洗衣粉里的酶制剂会污染环境 D加酶洗衣粉是含有酶制剂的洗衣粉3. 加酶洗衣粉内常用的酶制剂不包括下列哪一项?( ) A. 蛋白酶 B果胶酶 C淀粉酶 D脂肪酶4. 蛋白酶洗衣粉容易洗去奶渍、血渍，可是不易洗去汗渍，这体现了酶的( )。 A高效性 B专一性 C需要适宜的条件 D多样性5. 下列质地的衣物不能用加酶洗衣粉洗涤的是( )。 A. 化纤类衣物 D棉麻类衣物 C尼龙类衣物 D毛类衣物6. 下列不是影响酶活性的因素是( )。 A. 水的用量 B表面活性剂 C酸碱度 D温度7. 加酶洗衣粉不能用沸水溶解，这说明了酶的作用( )。 A. 适于低温下催化 B具有高效性 C具有专一性 D需适宜的温度8. 下列实验必须在恒温条件下进行的是( )。 A验证酶的高效性 B验证酶的专一性 C温度对酶活性的影响 DpH对酶活性的影响 9. 加酶洗衣粉中的酶有多种，对各种污渍要考虑其不同情况针对性地选择加酶洗衣粉，主要原因是( )。 A酶具有多样性 B酶具有高效性 C酶具有专一性 D酶易受环境条件影响10关于洗衣粉中的酶说法错误的是（ ）A洗衣粉中的酶是人工合成的无机催化剂B洗衣粉中的酶是生物工程的产物C加酶洗衣粉也有保质期，时间长了，酶活性会降低或丧失D加酶洗衣粉中磷的含量比普通洗衣粉低11. 下列关于加酶洗衣粉的说法不正确的是( )。 A加酶洗衣粉的效果总比普通洗衣粉好 B加酶洗衣粉效果的好坏受很多因素影响 C加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶 D加酶洗衣粉相对普通洗衣粉来说，有利于环境保护12下列说法不正确的是（ ）A加酶洗衣粉中的酶能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度B加酶洗衣粉能够有效去除油渍、汗渍或血渍C衣服的洗涤只考虑洗涤效果就可以D科学探究中，研究变量的思路是一致的，只是在不同的问题情境下，具体做法不同二、非选择题：1. 下面是探索影响酶活性的条件的两个实验。在研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响实验中，某同学进行了如下操作：取6支洁净的试管，编上号，并且分别注入2mL新鲜乳汁。 将6支试管中分别放入不同水浴温度下，维持各自的温度5min。 在6支试管中各注入1mL新鲜凝乳酶溶液，摇匀后，在各自的水浴温度下保温。观察记录凝乳所需时间。结果如下表所示。请回答：(1)将装有凝乳酶和新鲜乳汁的A、F两支试管在各自的水浴温度下保温20分钟后，同时转入40的水浴温度下保温，两支试管内的反应为：A 。 F 。(2)根据以上所有实验结果的分析，可以得出哪些实验结论? 。 受上述实验的启发，某同学设计了一个在室温20条件下，证明影响加酶洗衣粉洗涤效果的实验方案。实验材料和用具：(略)实验方法和步骤： 取3个洁净的500mL的烧杯，编号为A、B、C。向3个烧杯中加入等量的加酶洗衣粉和等量的清水。 各加一小块质地相同，污渍程度相同的白布。向3个烧杯分别加入适量的、等量的蒸馏水、质量分数为5的盐酸、质量分数为5的氢氧化钠溶液。 用玻璃棒均匀搅拌5分钟后观察洗涤效果。该实验步骤最佳的实验步骤应该是： 。该实验方法最应该注意的是： 。2.某洗衣粉中有一生物活性物质，为了验证其性质，进行了下述实验(如下图所示)，根据实验过程的图解，回答下列问题： (1)该洗衣粉中的生理活性物质是 。 (2)实验甲：纱布上蛋白膜消失的原因是 。 (3)实验乙：纱布上蛋白膜未消失的原因是 。3。（08年江苏卷）为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成3等份，进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记录。请回答下列问题。水温/102030