【生物】2019届一轮复习人教版专题73加酶洗衣粉在洗涤中的作用教案

【生物】2019届一轮复习人教版专题73加酶洗衣粉在洗涤中的作用教案

‎1．加酶洗衣粉 ‎（1）概念：是指含酶制剂的洗衣粉。‎ ‎（2）目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶四类。应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。‎ ‎2．作用原理 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的肽，使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使洗衣粉具有更好的去污能力。‎ ‎3．影响加酶洗衣粉酶活性的因素：温度、酸碱度和表面活性剂。‎ ‎4．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，减少对环境的污染。‎ ‎5．比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同 普通洗衣粉 加酶洗衣粉 相同点 表面活性剂可以产生泡沫，可以将油脂分子分散开；水软化剂可以分散污垢；等等。‎ 不同点 酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易于溶于水，从而与纤维分开。‎ ‎6．使用加酶洗衣粉时的注意事项 ‎ ‎①对于蛋白质面料的衣物不能使用蛋白酶洗衣粉； ‎ ‎②使用加酶洗衣粉要注意温度的控制和浸泡时间； ‎ ‎③使用加酶洗衣粉洗衣后要注意洗手；‎ ‎④衣服的洗涤，要考虑洗涤效果、衣物的承受能力、洗涤成本等因素； ‎ ‎⑤酶作为一种生物催化剂，有一定的寿命，不能放置太久。 ‎ 考向一 探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果 ‎1．进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”课题研究的实验步骤中，错误的是 A．设置2组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉 B．在等量的水中加入等量的洗衣粉、等量的同种污渍污染的衣物 C．用洗衣机进行洗涤，洗涤温度都为35 ℃‎ D．根据污渍去除程度得出结论 ‎【参考答案】A ‎2．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/℃‎ ‎30‎ ‎35‎ ‎40‎ ‎45‎ ‎50‎ ‎55‎ 普通洗衣粉 去污力/%‎ ‎15‎ ‎18‎ ‎20‎ ‎21‎ ‎21.5‎ ‎22‎ 加酶洗衣粉 去污力/%‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎48‎ ‎50‎ ‎48‎ ‎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：‎ 项　目 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______________________。‎ ‎【答案】（1）不同洗衣粉在不同温度下的去污力的变化 ‎（2）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）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）酶具高效性且可被分解，避免水体富营养化 因此降低了对环境的污染。‎ 考向二 探究加酶洗衣粉使用时的最适温度 ‎3．某校高三学生对某种加酶洗衣粉做了研究实验，探究在不同温度下除去不同污渍所需的时间（单位/min），结果如下表所示。下列叙述正确的是 注：牛奶主要含蛋白质、脂肪，蓝墨水主要成分是阿拉伯树胶(植物纤维)、鞣酸与硫酸亚铁。‎ A．此加酶洗衣粉适宜洗涤棉织品、毛织品、蚕丝制品等衣料 B．此实验证明了酶具有高效性 C．此实验探究了加酶洗衣粉对不同污渍的洗涤效果 D．同一水温下除去两种污渍时间不同的可能原因是加酶洗衣粉含有多种酶，酶具有专一性，且不同酶的活性受温度影响不同 ‎【参考答案】D 性，且不同酶的活性受温度影响不同，D正确。‎ ‎4．为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一种无酶洗衣粉分成三等份，在甲、乙组两组洗衣粉中加入一种或两种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的两种污渍，即血渍(主要成分是蛋白质)和油渍(主要成分是脂肪)，其他实验条件均相同。实验结果见下表。请回答下列问题：学科%网 水温/℃‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50[来源:]‎ 组别 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 清除血渍时间(min)‎ ‎67‎ ‎66‎ ‎88[]‎ ‎52‎ ‎51‎ ‎83‎ ‎36‎ ‎34‎ ‎77‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎68‎ ‎9‎ ‎11‎ ‎67‎ 清除油渍时间(min)‎ ‎93‎ ‎78‎ ‎95‎ ‎87‎ ‎63‎ ‎91[来源:]‎ ‎82‎ ‎46‎ ‎85‎ ‎75‎ ‎27‎ ‎77‎ ‎69‎ ‎8‎ ‎68‎ ‎（1）实验结果表明，提高洗衣粉去污能力的方法有____________和____________。‎ ‎（2）据表分析，甲组在洗衣粉中加入的酶是__________，乙组在洗衣粉中加入的酶是____________。‎ ‎（3）从实验结果可知清除污渍所需要的时间越______，表明酶的活性越高。通过表中的数据，____________（填“能”或“不能”）得出“酶的最适温度是50 ℃”的结论，理由是_____________________________________________________。‎ ‎（4）甲、乙组洗涤效果的差异，能够说明酶具有____________性。‎ ‎（5）如果甲、乙、丙三组均在水温为80 ℃时进行实验，发现这三组的结果无明显差异，原因是________________________________________。‎ ‎【答案】（1）适当提高水温 加酶 ‎（2）蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶 ‎（3）短 不能 不知道水温高于50 ℃时脂肪酶清除油渍所用的时间(缺少50 ℃以上水温条件下的实验数据)‎ ‎（4）专一 ‎（5）在水温为80 ℃的条件下，蛋白酶和脂肪酶均会变性失活(水温为80 ℃时酶的活性下降，两者的洗涤效果无明显差异)‎ 组，而油渍的主要成分是脂肪，说明乙组含有脂肪酶。（3）从实验结果可知清除污渍所需要的时间越短，表明酶的活性越高；通过表中的数据还不能得出“酶的最适温度是50 ℃”的结论，因为实验缺少50 ℃‎ ‎1．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．洗衣粉中酶主要通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用 ‎2．蛋白酶能分解其他蛋白质类的酶，但洗衣粉中，蛋白酶并没有将其他几种酶分解掉，以下解释正确的是 A．蛋白酶处于抑制状态 B．其他几类酶不是蛋白质类 C．蛋白酶具有识别作用，不分解作为酶作用的蛋白质 D．缺少水环境或各种酶在添加前已作了保护性修饰 ‎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．一般先用热水泡开，然后调至适宜温度 C．水温太低，洗衣粉中的酶丧失活性后不能再恢复 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 ‎4．加酶洗衣粉比普通洗衣粉的去污能力强。下列叙述正确的是 A．相同条件下，加酶洗衣粉的去污效果总比普通洗衣粉好 B．加酶洗衣粉中的酶都是用包埋法固定起来的 C．不同品牌的洗衣粉中酶的种类相同，酶的含量不同 D．加酶洗衣粉中的含磷量低，可降低环境污染 ‎5．下表是加酶洗衣粉的部分说明：‎ 成分：碱性蛋白酶0.2%，清洁剂15%‎ 用法：洗涤前先将衣物浸于洗衣粉水中15 min，使用温水效果更佳 据此判断下列相关叙述中，不正确的是 ①这种洗衣粉较容易清除衣物上的奶渍、蛋清污渍等 ②温水条件下蛋白酶的活性最强 ③该洗衣粉可以洗涤各种污渍 ④该碱性蛋白酶能够将蛋白质水解成氨基酸或小分子的肽 ⑤羊毛、丝质类衣物可以用该洗衣粉洗涤 A．①② B．①⑤‎ C．②③ D．③⑤‎ ‎6．关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是 A．先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度 B．相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉 C．衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果 D．实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度 ‎7．某同学为探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验，选择了10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃和70 ℃的温度梯度，在其他条件都一致的情况下，发现40 ℃时洗涤效果最好，由此可以得出[来源:]‎ A．40 ℃为该酶的最适温度 B．40 ℃不是该酶的最适温度 C．40 ℃时酶活性最高 D．不能确定该酶的最适温度 ‎8．在“探究不同温度条件下加酶洗衣粉的洗涤效果”的实验中，变量控制方法正确的是 A．实验材料的污染程度属于本实验的无关变量，实验过程中不必考虑 B．若采用手洗法进行去污操作，需尽可能保证各组洗涤用力程度、时间等基本相同 C．水温属于本实验的变量，实验过程中必须保证各组实验温度相同且恒定 D．水的用量和布料的大小是成正比的，实验用的布料越大，水量越多，实验效果越好 ‎9．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，请据表回答问题。‎ 脸盆编号 洗涤物 ‎(等量)‎ 洗涤 温度 洗衣粉 ‎(等量)‎ 水量 洗净所需 时间 ‎1‎ 油污布 ‎45℃‎ 加酶 ‎2L ‎4min ‎2‎ 油污布 ‎45℃‎ 普通 ‎2L ‎7min ‎3‎ 油污布 ‎5℃‎ 加酶 ‎2L ‎9min ‎4‎ 油污布 ‎5℃‎ 普通 ‎2L ‎8min ①该实验设计体现了______________________原则。‎ 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棉织品 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： __________________________。‎ ‎（5）大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生态环境保护，这是因为___________________。‎ ‎10．某洗衣粉的包装袋上印有如下说明：学*科网 成分：含碱性蛋白酶等。‎ 用法：洗涤前先将衣物浸于含洗衣粉的水内数分钟，使用温水效果更佳，注意：切勿用于丝质及羊毛衣料，用后彻底洗手。‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）质监局针对该洗衣粉设计了如下实验：‎ 步骤 A组 B组 ‎1‎ 加入一定浓度的该洗衣粉溶液 加入经煮沸并冷却的相同浓度的该溶液(与A组等量)‎ ‎2‎ 加入相同的涂有蛋白膜的胶片 ‎3‎ 置于适宜且相同的温度条件下 质监局做该实验的目的是_________，可通过观察_____________________予以确认。‎ ‎（2）某中学生为探究该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，参考上表中的材料及方法时进行了有关实验，并把实验结果以下面曲线图A、B的形式表示了出来。‎ ①由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适温度约为________。‎ ②用语言描述从0 ℃升到45 ℃时酶催化效率变化趋势_______________。‎ ③B图中温度从75 ℃降到45 ℃的过程中催化效率变化曲线与横轴重合，这样画的理由是________________。‎ ④该学生在实验过程中可通过直接测定不同温度下______________来表示酶的催化效率的高低。‎ ‎11．（2017·江苏卷）为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如下图。由图中实验结果能直接得出的结论是 A．碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强 B．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力 C．碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同 D．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力 ‎12．（2016·海南卷）回答下列问题：‎ ‎（1）蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常，用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，不应该使用开水，原因是_______________________。若要去除衣服上的血渍，应选择含_____________________（填“蛋白酶甲” “蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”）的碱性洗衣粉，理由是_________。‎ ‎（2）某同学为了洗去衣服上的油渍，洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，该同学的做法___________________（填“合理”或“不合理”），理由是_________________________。‎ ‎（3）已知溶液的pH可以影响酶的活性，请推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中_________________（填“羧基和氨基” “氨基和甲基” “羧基和甲基”或“甲基和甲基”）等基团的解离状态。‎ ‎1．【答案】C ‎2．【答案】D ‎【解析】加酶洗衣粉中的酶经过了特殊的化学物质的包裹，使之与其他成分隔离，这些酶在遇水后，包裹层分解，酶才能发挥作用。‎ ‎3．【答案】D ‎【解析】加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。其中应用最广泛的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。毛料本身主要由蛋白质组成，不能用加酶洗衣粉来洗涤，A错误；酶的活性受温度的影响，太高的温度容易使酶失活，B错误；低温不会使酶失去活性，只是活性受到抑制，C错误；碱性蛋白酶的洗涤效果最好，但其中的碱和酶对皮肤都有腐蚀性，所以使用后一定要及时用清水将手冲洗干净，D正确。‎ ‎4．【答案】D ‎【解析】在适宜的条件下，加酶洗衣粉的效果比普通洗衣粉的效果好，A错误；固定酶的方法除了包埋法，还有化学结合法和物理吸附法，因此加酶洗衣粉中的酶不一定都是用包埋法固定起来的，B错误；不同品牌的洗衣粉中酶的种类不一定相同，C错误；加酶洗衣粉能降低对三聚磷酸钠的用量，因此加酶洗衣粉中的含磷量低，可降低环境污染，D正确。‎ ‎5．【答案】D ‎6．【答案】D ‎【解析】温度会影响酶的活性，其中高温会使酶变性失活，A错误；pH会影响酶的活性，pH过高或过低时都会使酶变性失活，因此相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果不一定好于普通洗衣粉，B错误；因为酶具有专一性，含有蛋白酶的洗衣粉不能洗涤毛料、羊毛等成分的衣物，并且洗衣粉用量也会影响洗涤的效果，C错误；该实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度，D正确。‎ ‎7．【答案】D ‎【解析】因为该同学设计的温度变量的梯度差为10 ℃，在30～50 ℃之间还有很多温度，这些温度条件下的酶活性与40 ℃的酶活性的高低没有进行比较，所以不能确定该酶的最适温度。‎ ‎8．【答案】B ‎【解析】实验材料的污染程度属于本研究的无关变量，实验过程必须保持无关变量相同，故A错误；由题意可知，本实验的自变量是温度，实验操作过程中除了自变量不同之外，无关变量应相同，所以若采用手洗法进行去污操作，必须尽可能保证各组洗涤用力程度、时间等基本相同，故B正确；温度应是自变量，应设置不同的温度条件进行实验，故C错误；洗涤效果不仅与布料的大小、水的用量有关，还与洗衣粉的用量有关，并不是实验用的布料越大、水量越多，实验效果越好，故D错误。‎ ‎9．【答案】（1）探究温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响 0.6‎ ‎（2）①对照、单一变量 ②酶失活（或酶的活性低）‎ ‎（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)‎ ‎（5）酶可被分解，又避免水体富营养化 ‎【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。（5）大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生态环境保护，这是因为酶是有机物，可被分解，又避免水体富营养化。‎ ‎10．【答案】（1）检查该洗衣粉是否含有蛋白酶 一段时间后，A、B两组中胶片上蛋白膜的变化情况 ‎（2）①45℃ ②从0 ℃升到45 ℃的过程中，随温度的升高，酶的催化效率逐渐增强 ③75 ℃酶的结构已被破坏(或酶的活性已丧失) ④胶片上蛋白膜完全消失所需时间的长短(或相同时间内胶片上蛋白膜消失的多少)学%￥科网 的催化效率变化曲线与横轴重合，这样画的理由是75 ℃酶的结构已被破坏，酶的活性已丧失，不具有催化能力。④该学生在实验过程中可通过直接测定不同温度下胶片上蛋白膜完全消失所需时间的长短来表示酶的催化效率的高低。‎ ‎11．【答案】C ‎【解析】20 U/L的碱性纤维素酶处理污布类型1，去污力为60%，30 U/L的碱性纤维素酶处理污布类型2，去污力约为80%，则单位碱性纤维素酶对污布类型1去污力最强，A错误；由于污布类型不同，不能探究不同类型的洗衣粉对碱性蛋白酶的去污力的影响，B错误；对污布类型2、3而言，都是Y型洗衣粉，30%的酶用量，但去污力不同，说明碱性纤维素酶对污布类型2、3 的去污力不同，C正确；该实验没有针对同一类型的洗衣粉加大酶用量的探究，则不能判断加大酶用量是否提高洗衣粉的去污力，D错误。‎ ‎12．【答案】（1）开水使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗 蛋白酶丙 碱性条件下只有蛋白酶丙有活性 ‎（2）不合理 蛋白酶会降解脂肪酶 ‎（3）羧基和氨基 ‎【解析】（1）用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，如果使用开水，会使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗。由图可知，碱性条件下只有蛋白酶丙有活性，故应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉去除衣服上的血渍。（2）脂肪酶的化学成分为蛋白质，会被洗衣液中的蛋白酶水解。（3）蛋白酶和其作用的蛋白质类污渍的氨基和羧基均会发生解离，pH会影响其解离状态。‎