2017_2018年高中生物第3章酶的制备及应用第3节加酶洗衣粉的洗涤条件学案

第三节加酶洗衣粉的洗涤条件
一、加酶洗涤剂的优点及酶的种类
1．优点
高性能、低成本、少能耗，利环保。

2．酶的种类
(1)碱性蛋白酶：温度范围是35～50_℃，pH范围9～11，原理是分解蛋白质成为肽和氨基酸。

(2)纤维素酶：温度范围是50～60_℃，pH范围7～11，主要作用于纤维织物上的微纤维。

(3)淀粉酶：温度范围是40～60_℃，pH范围8～10，可将淀粉水解成小分子物质。

能用含碱性蛋白酶的洗衣粉洗真丝衣物吗？
【提示】不能。

真丝衣物主要成分是蛋白质，蛋白酶对其有水解作用。

二、酶的特点和影响酶催化效率的因素
1．酶的特性
酶具有专一性、高效性，酶的活性受温度、pH等因素的影响。

2．影响酶催化效率的因素
(1)酶的种类和数量。

(2)温度。

(3)pH。

预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中
一、加酶洗衣粉的种类及影响洗涤效果的因素
1．种类
2.
酶制剂的种类，污物的类型，水温、水量、水质，衣物的质料、大小，洗衣粉的用量，浸泡、洗涤时间等。

3．使用时的注意事项
(1)温度对酶制剂影响较大，温度低酶的活性受到抑制，不能充分发挥作用；温度高酶变性失活，温度以40 ℃～70 ℃为好。

(2)酶制剂有极强的选择性，应根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、强碱中活性降低以至失活，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，应将其溶解后使用。

增白洗衣粉加入了增白剂，对白色、浅色织物有增白作用，增白剂不会破坏织物上的染料色素，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。

二、探究加酶洗衣粉使用时的最适温度的实验设计
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．洗涤效果的判断
比较洗涤后污染物的残留情况，如已消失、颜色变浅、面积缩小等。

4．材料器具
加酶洗衣粉、鸡血、新的白色棉布、蒸馏水、烧杯、滴管、温度计、恒温水浴锅、玻璃棒、量筒、直尺、天平等。

5．实验准备
(1)制取带有污染物的实验用布：将等量的鸡血滴到7块大小相同、质地相同的新布上。

(2)称取加酶洗衣粉：用天平准确地称取等量的同种加酶洗衣粉。

6．实验步骤
(1)配制系列温度梯度水溶液
取大烧杯7只，用量筒量取500 mL的蒸馏水放入其中。

然后将7只烧杯分别放入25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃的恒温水浴锅中。

(2)将制好的带有污染物的实验用布和称好的洗衣粉分别放入7只烧杯中。

(3)用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。

(4)经过相同的时间后观察洗涤效果。

①当测出40 ℃时洗涤效果最好时，可设置更小的梯度进行实验，直至测出具体的最适温度。

②不同种类的加酶洗衣粉的最适温度不同。

③当用滴管控制污染物的量相同后，需待污染物干燥后再进行实验。

某实验小组用实验探究影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素。

实验情况如下表：
(1)该实验探究了影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有________和________。

(2)分析实验可知酶A是________________，酶B是__________________。

(3)若要提高洗衣粉的去污能力，方法有__________和__________________。

【审题导析】
【精讲精析】实验中的自变量为温度和酶的种类，因此实验探究的影响因素是温度和酶的种类。

若要提高去污能力应使用温水和加多种酶的洗衣粉。

根据实验数据可以看出酶A 对蛋白质有作用，酶B对脂肪有作用。

【答案】(1)温度酶的种类
(2)蛋白酶脂肪酶
(3)使用温水使用复合加酶洗衣粉
影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素
(1)影响酶活力的因素：温度、pH等。

(2)酶的种类及数量。

(3)浸泡的时间。

1．下图是围绕加酶洗衣粉洗涤效果进行的研究结果。

下列有关叙述，不正确的是( )
A．本研究的自变量有温度和洗衣粉是否加酶
B．本研究的因变量可能是污渍残留量
C．两类洗衣粉的最佳使用温度都为t1
D．温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活
【解析】本题考查探讨加酶洗衣粉的洗涤效果。

根据实验目的而人为改变的变量是自变量，随着自变量的变化而变化的变量是因变量。

加入的洗衣粉不同，温度不同，都会造成洗涤效果的差异，故A正确。

可用污渍的残留量来表示洗涤效果，故B正确。

若纵坐标表示污渍残留量，则加酶洗衣粉的最适温度为t1，普通洗衣粉的最佳使用温度为t2，故C错误。

温度过高，酶的活性降低甚至失活，故D正确。

【答案】 C
某同学为探讨加酶洗衣粉的洗涤效果，按下表的步骤进行操作：
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号试管加入的洗衣粉、衣服上的油渍及保温时间、搅拌速度和时间均相等，这是为了________________，以便得出科学的结论。

(3)综合本题所研究的问题，你认为下列几项中哪些是使用加酶洗衣粉清洗衣物时应该注意的事项( )
A ．用温水来溶化加酶洗衣粉
B ．用来溶化加酶洗衣粉的清水的pH 越接近中性效果越好
C ．最好先把衣物放在含有加酶洗衣粉的水中浸泡片刻
D ．加酶洗衣粉一般只适宜用于清洗化纤衣物 【审题导析】
【精讲精析】 (1)步骤3与4不能调换，因为调换后酶会提前分解油渍，使实验不准确。

(2)在实验中应保持无关变量不变化，以保证单一变量。

(3)使用加酶洗衣粉时应注意温度、pH要适宜，浸泡片刻是为了让酶将污渍分解。

可用加酶洗衣粉洗涤的衣物包括化纤、棉纤维衣物等。

【答案】(1)不能。

因为调换后会使酶在保温前就分解油渍影响实验结果。

(2)保证单一变量
(3)ABC
在进行酶的有关实验时，应注意实验顺序。

实验顺序不同直接影响实验结果。

如加酶若在保温处理前进行，结果不准确；在做pH影响酶的实验时也应先调节pH，再加酶。

2．下列验证某种加酶洗衣粉需要的最适温度的实验，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，看哪一个温度中去污的效果最好
B．在不同温度的水中，加入不等量洗衣粉，看哪种效果好
C．将加酶洗衣粉加入30 ℃水中，发现不如加到45 ℃水中洗涤效果好，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】该实验的自变量为温度，在对照实验中，除了要观察的变量之外，其他变量都应保持相同，则A正确，B错误。

C选项可以说明加酶洗衣粉在45 ℃时比30 ℃时洗涤效果好，但不能说明45 ℃为最适温度，C错误。

37 ℃的水中，加酶洗衣粉比普通洗衣粉洗涤效果好，不能得出加酶洗衣粉的最适温度，则D错误。

【答案】 A
1．对各种污渍要考虑其不同情况选用不同的加酶洗衣粉，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．酶易受环境影响
【解析】各种污渍的成分不同，因此要选用不同的加酶洗衣粉，主要是由于酶具有专一性。

【答案】 C
2．有工厂利用酶将废弃动、植物油脂与甲醇等反应生产生物柴油，最适用于该过程的酶是( )
A．胆碱酯酶B．固醇酯酶
C．脂肪酶D．磷脂酶
【解析】由题意可知，利用的是废弃的动、植物油脂(主要成分为脂肪)，因此应使用相应的酶——脂肪酶。

【答案】 C
3．某生物学兴趣小组进行了“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不同污渍所需时间的对照表，请依据表中数据作答。

(2)在适宜温度范围内，加酶洗衣粉对衣物上的________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
______________________________________________________________。

【解析】考查图表分析能力，由表中数据可知，加酶洗衣粉在50～60 ℃条件下洗涤效果最好；加酶洗衣粉对奶渍有较强的去污力，说明加酶洗衣粉中有蛋白酶，而羊毛和蚕丝的主要成分是蛋白质，如果使用加酶洗衣粉洗涤，会对衣物造成破坏。

【答案】(1)50～60 ℃
(2)奶渍蓝墨水奶渍的主要成分是蛋白质和脂肪，加酶洗衣粉含有蛋白酶和脂肪酶，能使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，从而使织物受到破坏。