生物人教版高二选修1学案：课堂探究_专题4课题2_探讨加酶洗衣粉的洗涤效果解析版

课堂探究
探究点一加酶洗衣粉的洗涤原理
·问题导引·
当你自己动手洗衣服的时候，会发现有油渍、汗渍或血渍的衣服很难彻底洗干净，你是如何解决这个问题的？
提示：用加酶洗衣粉洗涤。

·名师精讲·
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。

其去污原理如下表。

根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。

实际污垢组成复杂，往往蛋白污垢被脂肪污垢或淀粉污垢覆盖，单一酶的作用一般达不到彻底清除污垢的作用。

而复合酶可以发挥其独特的“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．加酶洗衣粉和普通洗衣粉的比较(见下表)
①加酶洗衣粉能将衣服上的蛋白质、脂肪等水解成溶于水的小分子物质②加酶洗衣粉最常用的酶制剂是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶③使用加酶洗衣粉时一般先用开水浸开，然后调至适宜温度④使用加酶洗衣粉可减少对环境的污染⑤加酶洗衣粉的酶用特殊化学物质将酶层层包裹，遇水后溶解⑥实际生活中，用加酶洗衣粉的水温在25～35 ℃之间较适宜⑦温度过高或过低均不宜用加酶洗衣粉
⑧使用加酶洗衣粉时应注意衣服的承受能力
A．①②③④⑤⑥⑦⑧B．①②③④⑤⑥⑦
C．①②④⑤⑥⑦⑧D．①②③④⑤⑦⑧
解析：加酶洗衣粉所含的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氨基酸或小分子肽，所含有的碱性脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使污迹容易脱落。

普通洗衣粉含磷，含磷污水排放可造成水体污染。

加酶洗衣粉使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展，加酶洗衣粉中的酶制剂及其分解产物能够被微生物分解，减少对环境的污染。

为了保护酶的活性，可通过特殊化学物质将酶层层包裹，这些隔离层遇水后才溶解，这样酶就不与洗衣粉的其他成分直接接触，才能在洗衣粉中保持稳定。

用加酶洗衣粉的水温在25～35 ℃之间。

温度过高或过低，酶的活性降低，温度过高时甚至失活。

使用加酶洗衣粉时应注意衣服的承受能力，如毛料和丝织品不宜用含蛋白酶的洗衣粉，因为毛料和丝织品的主要成分是蛋白质，它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，损坏衣服。

答案：C
方法点拨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。

在低温或高温条件下酶活性会降低，温度过高时酶会失活。

(3)加酶洗衣粉也不宜长期存放，存放时间过长会导致酶活性降低。

(4)加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存，否则酶的活性将会丧失。

探究点二探究加酶洗衣粉的洗涤效果
·问题导引·
小明感觉自己长大了，想帮着妈妈做点事。

他看到妈妈洗衣服时在自来水中加入热水，试一下水温后加入洗衣粉，再加入衣服浸泡。

他也学着妈妈的样子，先在热水中加入洗衣粉，再加入自来水，试一下水温后加入衣物浸泡，可是最后洗出的衣服却不如妈妈洗的干净。

小明百思不得其解：我放的洗衣粉比妈妈放的还多，为什么洗不干净呢？
提示：妈妈是在温水中加入洗衣粉，小明是在热水中加入洗衣粉，高温下加酶洗衣粉中的酶活性降低，甚至失活，因此他洗出的衣服不如妈妈洗的干净。

·名师精讲·
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)实验步骤。

取两只大烧杯并编号，分别加入500 mL蒸馏水，在40 ℃水浴锅内保温
↓
两支烧杯内加入等量同种带有相同污渍的布料，分别加入等量的加酶洗衣粉和普通洗衣粉
↓
同时用玻璃棒充分搅拌相同时间
↓
经过相同时间后观察洗涤效果
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，最适温度时酶的活性最大，去污力最强，高于或低于此温度，酶的活性降低，去污力下降。

(2)实验步骤。

配制系列温度梯度的水溶液：取7只大烧杯，分别加入500 mL蒸馏水，分别置于25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃的恒温水浴锅中
↓
将等量带有相同污染物的布料和等量同种加酶洗衣粉分别同时加入7只烧杯中
↓
用玻璃棒同时充分搅拌相同时间
↓
经过相同时间后观察洗涤效果
3．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，所以相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)实验步骤。

制备各种污物，分成多份。

取烧杯多个，分别加入500 mL 蒸馏水和1 g不同类型的加酶洗衣粉
↓
将污物分别放入不同烧杯中，用玻璃棒搅拌，洗涤相同时间
↓
观察比较洗涤效果，得出结论
【例题2】加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。

请回答下列问题。

(1)由下图推知，该实验的目的是________________________________________。

50 ℃时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量约是________%。

(2)下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记录。

②若1号实验组洗净油污布所需时间接近7 min，最可能的原因是________。

(3)下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有________。

①棉纺品②毛织品③腈纶织品④蚕丝织品
(4)根据以上实验结果，请写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措施：_______________。

解析：(1)由题图可知，实验中存在两个变量：温度与碱性蛋白酶含量，即实验探究的是温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响。

在50 ℃时，洗衣粉的去污力在碱性蛋白酶含量为0.6%时达到最大。

(2)由表中数据可知，1、3号为实验组，2、4号为对照组，1、2号与3、4号中只有是否加酶一个变量，因此该实验设计体现了对照原则和单一变量原则。

若1号实验组洗净油污布所需时间接近7 min，最可能的原因是酶已经失活。

(3)蛋白酶可分解蛋白质，故毛织品、蚕丝织品等以蛋白质为主要成分的衣料不能用含蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤。

(4)用温水浸泡(提高酶的活性)，延长浸泡时间(增加酶的催化时间)，增加酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗涤效果。

答案：(1)探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响0.6
(2)对照、单一变量酶失活
(3)②④
(4)用温水浸泡；延长浸泡时间；增加洗衣粉的用量等(写出两项合理答案即可)
方法点拨(1)为确保单一变量，应有效控制无关变量，如水的用量，污染物的量，实验用布的质地、大小，洗衣粉的用量，搅拌及洗涤时间等。

(2)洗涤效果可在洗涤后比较污物的残留程度(如已消失、颜色变浅、面积缩小等)，还可以比较达到同样效果所用的时间长短。

变式训练下列关于加酶洗衣粉的说法，不正确的是（）
A．加酶洗衣粉的洗涤效果总比普通洗衣粉的洗涤效果好
B．加酶洗衣粉洗涤效果的好坏受很多因素的影响
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更有利于环保
解析：加酶洗衣粉与普通洗衣粉相比，虽然表面活性剂和三聚磷酸钠的含量较少，但因为添加了一定量的酶制剂，在酶的作用下，构成污渍的一些生物大分子被分解为可溶性的小分子，使污迹容易从衣物上脱落，加酶洗衣粉的洗涤效果不仅没有降低，反而加强了。

但是，由于酶具有专一性，只有洗衣粉中的酶与污渍相对应时，其优势才能发挥出来；如果不对应，加酶洗衣粉的洗涤效果可能不如普通洗衣粉。

另外，酶的活性易受环境条件的影响，如在高温条件下，酶变性失活，加酶洗衣粉的洗涤效果不如普通洗衣粉。

答案：A。