2024-2025学年高中生物专题四酶的研究与应用课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果学案新人教版选修1

PAGE7-课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果学习目标课程标准1．说出加酶洗衣粉的洗涤原理。2．探讨影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素。(重点)3．探讨不同种类的加酶洗衣粉对同一污物或不同污物洗涤效果的区分。(重点)4．驾驭试验过程中各种变量的限制原则与方法。(重、难点)探讨酶在洗涤方面的应用自主学习·预习热身一、加酶洗衣粉的种类1．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：__蛋白酶__、__脂肪酶__、__淀粉酶__、__纤维素酶__。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．蛋白酶可以将蛋白质分解成可溶性的__氨基酸或小分子的肽__，使污迹简单从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉、纤维素水解为__小分子__物质，使洗衣粉具有更好的去污实力。影响酶活性的因素有__温度__、__酸碱度__和__表面活性剂__。二、酶制剂的特点1．能够耐酸、耐碱、忍受__表面活性剂__和较高__温度__，并且通过特别的化学物质将酶层层包袱，与洗衣粉其他成分隔离。2．与环境的关系加酶洗衣粉降低了__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，削减了对环境的污染。三、试验设计1．探究加酶洗衣粉和一般洗衣粉洗涤效果的区分时，__洗衣粉的种类__为自变量，要限制其他条件一样，同时一般洗衣粉处理污渍与加酶洗衣粉处理污渍形成__比照__试验；在限制变量时须要将科学试验与生活阅历区分开。2．在探究加酶洗衣粉的最适温度时，__温度__是自变量，其他条件一样，不同的试验组之间形成__比照__；变量的范围应考虑生活实际。3．在探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果时，自变量是__不同种类的加酶洗衣粉__，污渍应当是__完全相同__的，其他条件均一样。思索在运用加酶洗衣粉时为什么“切忌沸水冲溶”？提示：加酶洗衣粉中的“酶”，其化学本质为蛋白质。沸水冲溶会使酶活性丢失，降低洗涤效果。┃┃活学巧练__■推断题1．加酶洗衣粉是将酶干脆添加到洗衣粉中。(×)分析：加酶洗衣粉是将酶制剂添加到洗衣粉中；酶制剂的有效成分是酶。2．加酶洗衣粉中最常用的酶是酸性蛋白酶和酸性脂肪酶。(×)分析：加酶洗衣粉中最常用的酶是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。3．温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性。(√)4．纤维素酶不能用于洗涤棉麻类衣物。(×)分析：纤维素酶能使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，达到更好的去污效果，因此纤维素酶只有在洗涤棉麻类衣物时才能发挥作用。5．运用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉后应马上用清水冲洗双手。(√)6．为保证加酶洗衣粉的洗涤效果，应先用沸水冲溶洗衣粉。(×)分析：酶的催化作用须要相宜的温度和酸碱度。沸水冲溶会导致酶失活，应用温水冲泡。7．加酶洗衣粉的洗涤效果肯定比一般洗衣粉的洗涤效果好。(×)分析：加酶洗衣粉的洗涤效果受温度、pH、表面活性剂等因素的影响，且加酶洗衣粉中削减了表面活性剂和水软化剂的用量，假如条件不相宜，洗涤效果还不如一般洗衣粉。新知解读·互动探究学问点加酶洗衣粉┃┃要点归纳__■1．加酶洗衣粉是指含酶制剂的洗衣粉。它是在合成洗衣粉中加入0.2%～0.5%的酶制剂制成的。2．加酶洗衣粉的类型依据加入洗衣粉中酶制剂的不同，将其分为两种类型：(1)单一型加酶洗衣粉：是指只加入一种酶制剂的洗衣粉，又分为蛋白酶洗衣粉、脂肪酶洗衣粉、淀粉酶洗衣粉等。(2)复合型加酶洗衣粉：是指加入了多种酶制剂的洗衣粉，由于复合型加酶洗衣粉中加入的酶制剂种类较多，可以发挥其独特的“协同效应”，因此与单一型加酶洗衣粉相比对各种污渍都有较好的洗涤效果。3．加酶洗衣粉的去污机理种类洗涤原理洗涤实例蛋白酶①蛋白质eq\o(→,\s\up7(蛋白酶))小分子肽＋氨基酸血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢脂肪酶②脂肪eq\o(→,\s\up7(脂肪酶))甘油＋脂肪酸油渍、人体皮脂、口红淀粉酶③淀粉eq\o(→,\s\up7(淀粉酶))麦芽糖＋葡萄糖来自面条、巧克力等污垢纤维素酶使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，达到更好的去污效果去除棉纺织品表面浮毛4．加酶洗衣粉与一般洗衣粉的比较加酶洗衣粉一般洗衣粉成分一般洗衣粉成分＋酶制剂(0.2%～0.5%)主要含有表面活性剂、三聚磷酸盐(水软化剂)、碱剂、漂白剂、荧光增白剂等种类①单一加酶洗衣粉：加入一种酶制剂；②复合加酶洗衣粉：加入多种酶制剂①依据含磷量分为无磷和含磷洗衣粉；②依据洗涤效果分为一般和浓缩洗衣粉作用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，使污染物与衣物分开“亲油滴”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发生富养分化，破坏水质，污染环境相同点表面活性剂产生泡沫，将油脂分子分散开，水软化剂可以分开污垢不同点①加酶洗衣粉除含一般洗衣粉成格外还含酶制剂②加酶洗衣粉降低了表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，故削减了水体富养分化的发生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、衣物的质地、大小、洗衣粉的用量、浸泡和洗涤时间等。学问贴士关于加酶洗衣粉的两个理解误区(1)加酶洗衣粉中不只有酶制剂，还含有一般洗衣粉的各种成分；只是削减了表面活性剂和水软化剂的用量。(2)纤维素酶的作用：不是分解衣物上的污渍，而是分解衣物的纤维。┃┃典例评析__■典例1一般洗衣粉与加酶洗衣粉的区分正确的是(D)A．一般洗衣粉中含有磷，会污染环境B．表面活性剂只存在于一般洗衣粉中，会产生泡沫，可以将油脂分子分散开C．水软化剂只存在于一般洗衣粉中，可以分散污垢D．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉[解析]一般洗衣粉有含磷和无磷之分，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，削减对环境的污染。不管哪种洗衣粉，都含有表面活性剂和水软化剂。┃┃变式训练__■1．下列关于加酶洗衣粉的叙述，不正确的是(D)A．目前加酶洗衣粉中常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶B．温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性，从而影响加酶洗衣粉的洗涤效果C．加酶洗衣粉中应用最广泛的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶D．加酶洗衣粉就是将酶干脆加在洗衣粉中[解析]加酶洗衣粉中的酶是用特别的化学物质包袱的，使其与洗衣粉的其他成分隔离，D错误。学问点探究试验设计┃┃要点归纳__■1．探究一般洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果(1)试验打算①带有污染物的实际用布的制取：称取肯定量的污染物制成溶液，取等量污染物滴加在相同大小、质地的新布上。②称取等量的洗衣粉：用天平精确称取等量一般洗衣粉和加酶洗衣粉。(2)试验步骤①取大烧杯两个，用量筒量取等量水放入其中。②分别向烧杯中加入称量好的两种洗衣粉，然后同时放入制好的污染布块。③用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。一段时间后搅拌可重复进行。④经过相同的时间后观测效果。(3)试验结论加酶洗衣粉洗涤效果比一般洗衣粉好。2．探究运用加酶洗衣粉的最适温度(1)试验原理温度可以影响酶的结构，从而影响酶的活性，进而影响加酶洗衣粉的洗涤效果。(2)试验步骤同上一试验，不同的是，需设置温度梯度，如10℃、15℃…55℃，若测出在40℃时洗涤效果较好，可设置更细的试验组，如35℃3．探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果(1)试验原理：酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与单一加酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。(2)试验步骤①制备各种污渍物，分成多份，取1000mL烧杯多个，各加入500mL水和1g不同类型的洗衣粉，记好。②将污物分别加入不同烧杯中，用玻璃棒搅拌，洗涤相同时间。③视察比较洗涤效果，得出结论。┃┃典例评析__■典例2下列对“探究某种加酶洗衣粉运用的最适温度”的说法，最合理的是(C)A．加酶洗衣粉在30℃的水中洗涤效果不如45℃时好，说明B．在不同温度的水中，加入相同的污物及不等量的洗衣粉，看哪种效果好C．取一系列不同温度、其他条件相同的水，加入等量相同的污物及等量相同的加酶洗衣粉，看哪一个温度下洗衣粉的洗涤效果最好D．将加酶洗衣粉与一般洗衣粉分别加入37℃的水中洗涤同样的污物，发觉加酶洗衣粉效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为[解析]加酶洗衣粉在30℃的水中洗涤效果没有45℃的好，说明30℃时酶的活性没有45℃时高，但不能说明45℃┃┃变式训练__■2．加酶洗衣粉的酶不易失活，缘由不行能是(C)A．是通过基因工程生产出的特别酶B．用特别化学物质将酶包袱，使其与洗涤剂隔离C．加酶洗衣粉的酶是从耐酸、耐碱、耐较高温度的微生物中获得的D．加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐碱、耐较高温度和表面活性剂[解析]加酶洗衣粉中的酶是科学家通过基因工程生产出来的耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的特别酶，并把它用特别化学物质包袱，即制成酶制剂后再加入洗衣粉中，使其与洗衣粉的其他成分隔开，以保持其活性。指引迷津·拨云见日运用加酶洗衣粉时的留意事项1．温度对酶制剂影响较大，温度低时酶的活性受到抑制，不能充分发挥作用；温度高时酶变性失活，温度在70℃2.酶制剂有极强的选择性，应依据不同的污垢选用不同的酶。3.加酶洗衣粉不宜长期储存，一般储存期为半年，超过一年，酶的活性显著下降。4.酶在强酸、强碱条件下活性降低甚至失活，所以加酶洗衣粉不能与强酸、强碱同用。5.蛋白酶、淀粉酶的粉尘有害健康，应将其溶解后运用。增白洗衣粉加入了增白剂，增白剂不会破坏织物上的染料色素，对白色、浅色织物有增白作用，但对黄斑或其他污渍色素没有去除作用，有时反而会使有色污渍更明显。典例3关于酶和加酶洗衣粉的描述正确的是(B)A．清洗有血渍、奶渍衣服时，可选用含有淀粉酶的洗衣粉B．酸、碱等化学因素会使酶变性，从而影响酶的活力C．目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、蔗糖酶D．某同学探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响时，设置20℃、30℃、40℃三组温度下洗涤同一污渍，40[解析]血渍、奶渍的主要成分是蛋白质，所以清洗有血渍、奶渍衣服时，可选用含有蛋白酶的洗衣粉，A错误；强酸、强碱和高温都会使得酶变性失活，B正确；目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶，C错误；依据供应信息只能证明在题目中的四个温度中40℃核心素养·技能培优案例下列关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是(C)A．高温易使酶失活，因此冷水洗涤去污效果应当比温水好B．洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有肯定的促进作用C．在pH低于7.0的自来水中，碱性蛋白酶依旧能起作用D．洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用[思维过程]明确一般的酶和加酶洗衣粉中的酶的区分，知道温度、pH、表面活性剂对加酶洗衣粉中的酶的影响以及加酶洗衣粉的作用原理。[解析]A项，酶有最适温度，一般状况下，加酶洗衣粉中的酶在水温为45～60℃[规律总结]依据洗衣粉的成分推断洗涤效果(1)一般洗衣粉的洗涤效果：取决于表面活性剂和水软化剂。(2)加酶洗衣粉的洗涤效果：取决于酶、表