2020-2021学年高中生物人教版选修1习题：专题4　课题2　探讨加酶洗衣粉的洗涤效果

2020-2021学年高中生物人教版选修1习题：专题4　课题2　探讨加酶洗衣粉的洗涤效果

课题 2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 课后篇巩固提升 基础知识巩固 1.下列关于加酶洗衣粉的叙述,正确的是( ) 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 35 ℃ 左右较适宜 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.①②③④⑤⑥⑦⑧ B.①②③④⑤⑥⑦ C.①②④⑤⑥⑦⑧ D.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。普通洗衣粉含磷高,含磷污水的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 洗衣粉时水温应在 35 ℃左右,温度过低,酶的活性降低,温度过高时酶的活性降低甚至失活。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洗涤,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 2.下列对“探究某种加酶洗衣粉使用的最适温度”的说法,最合理的是( ) A.加酶洗衣粉在 30 ℃的水中洗涤效果不如在 45 ℃的水中好,说明 45 ℃为最适温度 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.取一系列不同温度的水(体积、水质等其他条件相同),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 ℃ 解析加酶洗衣粉在 30 ℃的水中洗涤效果不如在 45 ℃的水中好,不能说明 45 ℃为最适温度。 要探究加酶洗衣粉的最适洗涤温度,需要设计具有温度梯度的变量,自变量只能是温度,洗衣粉 的用量、种类等都属于无关变量,而无关变量的控制要相同且适宜。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,加酶洗衣粉效果好,说明加酶洗衣粉在 37 ℃时洗涤效 果好于普通洗衣粉,但 37 ℃不一定是此加酶洗衣粉的最适温度。 答案 C 3.用加酶洗衣粉洗涤衣物时,下列说法正确的是( ) A.可用加酶洗衣粉洗涤毛料衣服 B.一般先用沸水浸开,然后调至适宜温度 C.水温太低使洗衣粉的酶丧失活性 D.使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后应立即冲洗双手 解析由于加酶洗衣粉中常常加入了碱性蛋白酶,而毛料衣服的主要成分为蛋白质,在蛋白酶作 用下会影响衣服的质量。加酶洗衣粉中酶的活性易受温度、酸碱度、表面活性剂的影响,高温 使酶的活性丧失,低温仅仅降低酶的活性。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,使人患过敏性皮炎、湿疹等,因此使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后应立即冲 洗双手。 答案 D 4.下列关于加酶洗衣粉的叙述,正确的是( ) A.高温易使酶失活,因此冷水洗涤去污效果应该比温水好 B.洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用 C.在 pH 低于 7.0 的自来水中,碱性蛋白酶依然能起作用 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 解析加酶洗衣粉中酶的活性受温度影响,温水中的酶活性比冷水中的高。表面活性剂可以使蛋 白质变性从而抑制酶的作用。洗衣粉中的酶主要是催化污渍中不溶于水的大分子物质分解成 小分子物质。 答案 C 5.某兴趣小组准备开展“探究不同种类的加酶洗衣粉对同一污物的洗涤效果”的活动。下列说法 不正确的是( ) A.该实验的原理是酶的专一性 B.自变量是不同种类的加酶洗衣粉 C.水质、水量、pH 均为无关变量 D.洗涤过程中水温只要保持相同即可 解析水温不但要相同,还得适宜。 答案 D 6.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下 除去不同污渍所需的时间,请依据表中数据作答。 水 温/℃ 时间/min 污渍 5 20304050607080 植物油 4839302017111220 蓝墨水 93868072686781105 奶 渍 484328126 4 1217 (1)要达到最佳洗涤效果,使用加酶洗衣粉应选择的温度范围是 。 (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 。 解析由题表中数据可知,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和脂肪酶,但加酶洗衣粉很难使蓝墨水的成分水解。 答案(1)50~60 ℃ (2)奶渍 蓝墨水 奶渍的成分主要是蛋白质和脂肪,加酶洗衣粉中含有碱性蛋白酶和碱性 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 7.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。甲组在洗衣 粉中加入 1 种酶,乙组加入 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。 10 20 30 40 50 组 别 甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙 清 除 血 6766885251833634771112689 1167 清 除 油 937895876391824685752777698 68 (1)提高洗衣粉去污能力的方法有 。甲组在洗衣粉 中加入了 ,乙组在洗衣粉中加入 了 。 (2)甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶具有 。 (3)如果甲、乙和丙 3 组均在水温为 80 ℃时洗涤同一种污渍,请比较这 3 组洗涤效果之间有无 差异并说明理由。 。 解析(1)适当提高温度能提高酶的活性,也能提高普通洗衣粉的去污能力。根据表中信息可知, 甲组洗衣粉中加入了蛋白酶,乙组加入了蛋白酶和脂肪酶。(2)由于酶具有专一性,所以加入不同 酶的洗衣粉,对不同污渍的去除能力不同。(3)水温达到 80 ℃后,酶已变性失活,因此,甲、乙、丙 3 组的洗涤效果几乎没有差别。 答案(1)加酶和适当提高温度 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶 (2)专一性 (3)没有差异,因为高温使酶失活 能力素养提升 8.下表是某同学探究不同品牌加酶洗衣粉的洗涤效果的实验的相关信息,有关该实验的叙述错 误的是( ) A 组 B 组 C 组 洗衣粉 a 品牌 √b 品牌 √c 品牌 √水浴温度/℃ 40 40 40 多天前沾有鸡血的衣 料 √ √ √浸泡时间/min 30 30 30 A.若要观察加酶洗衣粉的洗涤效果,需确保 a、b、c 洗衣粉是含不同成分的洗衣粉 B.三组实验中浸泡衣料的总量、材质、面积大小等要尽量相同 C.可将洗衣粉溶液的浑浊度或衣料的清洁度作为本实验的因变量 D.衣料在洗衣粉溶液中浸泡时可以适当搅动,但搅动的力度、方式应有一定的梯度 解析本实验的目的是探究不同品牌加酶洗衣粉的洗涤效果,那么 a、b、c 三种品牌的洗衣粉应 是三种含不同成分的洗衣粉,A 正确;实验衣料的总量、材质、面积大小等属于本实验的无关变 量,实验过程中应尽量相同,B 正确;本实验的自变量是不同洗衣粉,那么因变量是洗衣粉洗涤的 效果,也就是衣料的清洁度或洗衣粉溶液的浑浊度,C 正确。 答案 D 9.有人设计实验探究加酶洗衣粉是否能提高去污力并优于普通洗衣粉,实验分为两组,一组衣物 用加酶洗衣粉洗涤,另一组衣物用普通洗衣粉洗涤,该实验设计缺少( ) A.用加酶洗衣粉洗涤和用适量普通洗衣粉洗涤的对照 B.既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤(即只用清水洗涤)的对照 C.用普通洗衣粉洗涤和用少量加酶洗衣粉洗涤的对照 D.用少量普通洗衣粉洗涤和用大量加酶洗衣粉洗涤的对照 解析该实验的自变量是洗衣粉是否加酶。实验设计应分为三组,其中实验组有两组:一组用加酶 洗衣粉,一组用普通洗衣粉;另外应有一个空白对照组,即既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗 衣粉洗涤,而是用清水洗涤。 答案 B 10.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 项正确。可用污渍的残留量来表示洗涤效果,故 B 项正确。若纵坐标表示污渍残留量,则加 酶洗衣粉的最适温度为 t1,普通洗衣粉的最适温度为 t2,故 C 项错误。温度过高,酶的活性降低甚 至失活,故 D 项正确。 答案 C 11.某同学用不同种类的洗衣粉进行了如下实验。请分析回答相关问题。 实验一: 温度/℃ 3035404550 55 普通洗衣粉去污力 /% 1518202121.522 加酶洗衣粉去污力3040485048 37 /% (1)该实验的目的是探究 。 (2)上述实验结果可以得出的结论 是 、 。 实验二:探究复合酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果是否存在差异。实验设计如下。 设计内容 对 照 设置两组实验,分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉 变 量 控 制 两组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤 方式等全部相同 结 果 观 察 根据污渍去除程度得出结论 (3)该实验设计中有一处明显的错误,请指 出。 。 (4)修改后的实验最可能的实验结果 是 。 (5)推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉,有利于保护生态环境,这是因 为 。 解析(1)实验一中有两个变量:温度和洗衣粉的种类。可以探究同一温度下不同种类洗衣粉的洗 涤效果;也可探究不同温度对同一种洗衣粉洗涤效果的影响。 (2)根据单一变量实验原则,可以得出结论:在一定温度范围内,相同温度下加酶洗衣粉的去 污力比普通洗衣粉高;使用加酶洗衣粉的适宜温度为 45 ℃左右。 (3)探究复合酶洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果,实验变量应为复合酶洗衣粉和普通洗衣 粉。 (4)复合酶洗衣粉中的酶具有高效性,洗涤效果好于普通洗衣粉。 (5)酶具有高效性且易分解,避免水体富营养化。 答案(1)不同洗衣粉在不同温度下的去污力的变化 (2)一定温度范围内,相同温度下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高 使用加酶洗衣粉的 适宜温度为 45 ℃左右(合理即可) (3)对照组设计错误,应设计复合酶洗衣粉和普通洗衣粉作为对照 (4)使用复合酶洗衣粉的去污程度大于普通洗衣粉的去污程度 (5)酶可被分解,避免水体富营养化 12.某同学为探究加酶洗衣粉的洗涤效果,按下表的顺序进行实验操作。 步 骤 烧杯(1 000 mL) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 1.注入自来水/mL 500 500 500 500 2.放入含油渍的衣服 /件 1 1 1 1 3.控制不同水温(℃), 水浴 10 min 10 30 50 70 4.加入加酶洗衣粉/g 0.5 0.5 0.5 0.5 5.用玻璃棒搅拌/min 5 5 5 5 6.观察现象 (1)该实验的目的 是 。 (2)请分析该同学的实验设计中存在的问题,并提出改进措施。 (3)步骤 3 和步骤 4 顺 序能否调换?并说明理由。 。 (4)Ⅰ~Ⅳ号烧杯加入的自来水、洗衣粉、含油渍的衣服及保温时间、搅拌速度和时间均应相同。 这是为了 , 以便得出科学结论。 解析结合已有生活经验可知,影响加酶洗衣粉的因素有水温、水质、洗衣粉的量、衣物的质料 和大小、浸泡时间及洗涤时间等。在这些因素中,水温是要研究的对象,而其他对象应在实验中 保持不变,这是为了避免因无关变量不同给实验结果带来误差。实验者应根据当地一年中的实 际气温变化来确定水温,通常情况下,冬季、春季、秋季、夏季的水温分别选取 5 ℃、15 ℃、 25 ℃、35 ℃。 答案(1)探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响 (2)应选用大小相同的白布,分别滴加 4 滴同种的植物油,使油渍大小相同;选择的水温不合 适,考虑洗涤成本,应根据当地一年中的实际气温变化来确定水温,如选取 5 ℃、15 ℃、25 ℃、 35 ℃的水温 (3)不能调换,因为加酶洗衣粉中的酶在常温时会分解部分油渍 (4)避免因无关变量不同给实验结果带来误差 13.洗衣粉是人们日常生活所必需的,有位同学对加酶洗衣粉的作用很感兴趣,为此做了以下探 究实验。实验过程: ①用天平称取加酶洗衣粉若干份,每份 5 g。 ②制作被牛奶(主要含蛋白质、脂肪)和蓝墨水〔主要成分:阿拉伯树胶(植物纤维)、鞣酸与硫酸 亚铁〕处理过的同一布料若干份(污渍大小以滴管滴数为准)。 ③取 2 只 500 mL 的烧杯,依次编号为 A、B,分别加入 200 mL 水和一份已称好的洗衣粉,放入 10 ℃水浴锅中,并且搅拌。 ④取 2 块被牛奶和蓝墨水处理过的布料各一份,分别同时放入烧杯中,用玻璃棒搅拌并用秒表记 录除去污渍所需时间。然后,分别以水浴锅温度依次为 20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、 70 ℃、80 ℃,重复步骤③④,记录除去污渍所需要的时间,结果如下表。 不同温度下除去不同污渍所需时间/min 水温 1020304050607080 /℃ 奶渍 484328126 4 1217 蓝墨 水 93868072686781105 (1)请以温度为横坐标,酶促反应速率为纵坐标画出除去奶渍实验的大致情况图: (2)解释在同一水温下除去两种污渍时间不同的可能原因是 。 (3)上述实验的目的是 。 (4)上述探究过程(①至④)隐含了科学探究的 和 两个步 骤。 (5)上述实验涉及两项对照关系,一项是针对 的成分对照,另一项是针对 的条件对照。这里的条件对照与一般实验空白对照的区别是 。 答案(1) (2)加酶洗衣粉含有蛋白酶和脂肪酶,酶具有专一性,且不同酶的活性受温度影响不同 (3)探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响 (4)作出假设 设计实验 (5)不同底物 不同温度 条件对照组互为对照(或互为实验组)