生物學(xué)案：課堂探究專題課題探討加酶洗衣粉的洗滌效果

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課堂探究探究點一加酶洗衣粉的洗滌原理·問題導(dǎo)引·當你自己動手洗衣服的時候，會發(fā)現(xiàn)有油漬、汗?jié)n或血漬的衣服很難徹底洗干凈，你是如何解決這個問題的？提示：用加酶洗衣粉洗滌?！っ麕熅v·1．加酶洗衣粉：是指含酶制劑的洗衣粉.它是在合成洗衣粉中加入0。2%～0。5％的酶制劑制成的。其去污原理如下表。種類洗滌原理洗滌實例蛋白酶堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解成可溶于水的多肽和氨基酸血漬、奶漬及各種食品類的蛋白質(zhì)污垢脂肪酶堿性脂肪酶能使甘油三酯水解成容易用水沖洗掉的甘油二酯、甘油單酯和游離脂肪酸。從而達到清除衣物上脂質(zhì)污垢的作用催化水解各類動植物油脂和人體皮脂腺分泌物及化妝品污垢淀粉酶水解直鏈淀粉中的1，4a糖苷鍵，使糊化淀粉迅速分解為可溶解的糊精和低聚糖巧克力、肉汁和嬰兒食品中含有淀粉的污垢纖維素酶堿性纖維素酶本身不能去除衣物上的污垢，它的作用是使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入到纖維深層的塵土和污垢能夠與洗衣粉充分接觸，從而達到更好的去污效果去除棉紡織品表面的浮毛，使洗滌后的棉紡織品柔軟蓬松，織紋清晰，色澤更加鮮艷，穿著更加舒適2．加酶洗衣粉的類型根據(jù)加入洗衣粉中酶制劑的不同，將其分為兩種類型：（1)單一型加酶洗衣粉：是指只加入一種酶制劑的洗衣粉，又分為蛋白酶洗衣粉、脂肪酶洗衣粉、淀粉酶洗衣粉等。（2）復(fù)合型加酶洗衣粉:是指加入了多種酶制劑的洗衣粉。實際污垢組成復(fù)雜，往往蛋白污垢被脂肪污垢或淀粉污垢覆蓋,單一酶的作用一般達不到徹底清除污垢的作用.而復(fù)合酶可以發(fā)揮其獨特的“協(xié)同效應(yīng)”，因此與單一型加酶洗衣粉相比對各種污漬都有較好的洗滌效果。3．加酶洗衣粉和普通洗衣粉的比較（見下表）加酶洗衣粉普通洗衣粉不同點成分普通洗衣粉成分＋酶制劑以三聚磷酸鹽為主要助洗劑環(huán)境污染污染輕甚至無污染導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化相同點表面活性劑可以產(chǎn)生泡沫，可將油脂分子分散開；水軟化劑可分開污垢等【例題1】下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，正確的是（)①加酶洗衣粉能將衣服上的蛋白質(zhì)、脂肪等水解成溶于水的小分子物質(zhì)②加酶洗衣粉最常用的酶制劑是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶③使用加酶洗衣粉時一般先用開水浸開，然后調(diào)至適宜溫度④使用加酶洗衣粉可減少對環(huán)境的污染⑤加酶洗衣粉的酶用特殊化學(xué)物質(zhì)將酶層層包裹，遇水后溶解⑥實際生活中，用加酶洗衣粉的水溫在25～35℃之間較適宜⑦溫度過高或過低均不宜用加酶洗衣粉⑧使用加酶洗衣粉時應(yīng)注意衣服的承受能力A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①②③④⑤⑥⑦C．①②④⑤⑥⑦⑧ D．①②③④⑤⑦⑧解析：加酶洗衣粉所含的堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子肽，所含有的堿性脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質(zhì)，使污跡容易脫落。普通洗衣粉含磷，含磷污水排放可造成水體污染.加酶洗衣粉使洗滌劑朝低磷、無磷的方向發(fā)展，加酶洗衣粉中的酶制劑及其分解產(chǎn)物能夠被微生物分解,減少對環(huán)境的污染。為了保護酶的活性，可通過特殊化學(xué)物質(zhì)將酶層層包裹，這些隔離層遇水后才溶解，這樣酶就不與洗衣粉的其他成分直接接觸，才能在洗衣粉中保持穩(wěn)定.用加酶洗衣粉的水溫在25～35℃之間。溫度過高或過低，酶的活性降低，溫度過高時甚至失活。使用加酶洗衣粉時應(yīng)注意衣服的承受能力，如毛料和絲織品不宜用含蛋白酶的洗衣粉，因為毛料和絲織品的主要成分是蛋白質(zhì)，它會被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，損壞衣服.答案:C方法點撥使用加酶洗衣粉時必須注意以下幾點：（1)堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解，因此,蛋白質(zhì)類纖維（羊毛、蠶絲等)織物就不能用加酶洗衣粉來洗滌，以免使纖維受到破壞。（2）使用加酶洗衣粉時,必須注意洗滌用水的溫度。在低溫或高溫條件下酶活性會降低，溫度過高時酶會失活。（3)加酶洗衣粉也不宜長期存放,存放時間過長會導(dǎo)致酶活性降低.（4)加酶洗衣粉不宜與三聚磷酸鹽共存，否則酶的活性將會喪失.探究點二探究加酶洗衣粉的洗滌效果·問題導(dǎo)引·小明感覺自己長大了，想幫著媽媽做點事。他看到媽媽洗衣服時在自來水中加入熱水，試一下水溫后加入洗衣粉，再加入衣服浸泡。他也學(xué)著媽媽的樣子，先在熱水中加入洗衣粉,再加入自來水,試一下水溫后加入衣物浸泡,可是最后洗出的衣服卻不如媽媽洗的干凈。小明百思不得其解：我放的洗衣粉比媽媽放的還多,為什么洗不干凈呢？提示：媽媽是在溫水中加入洗衣粉,小明是在熱水中加入洗衣粉,高溫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媽媽洗的干凈?！っ麕熅v·1．探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果(1）實驗原理。生活中的各種污漬主要是蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等大分子有機物，這些有機物能在相應(yīng)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機物。(2)實驗步驟。取兩只大燒杯并編號，分別加入500mL蒸餾水,在40℃水浴鍋內(nèi)保溫↓兩支燒杯內(nèi)加入等量同種帶有相同污漬的布料，分別加入等量的加酶洗衣粉和普通洗衣粉↓同時用玻璃棒充分攪拌相同時間↓經(jīng)過相同時間后觀察洗滌效果2．探究加酶洗衣粉使用時的最適溫度(1）實驗原理。酶的活性受溫度的影響，最適溫度時酶的活性最大,去污力最強，高于或低于此溫度，酶的活性降低，去污力下降。（2）實驗步驟。配制系列溫度梯度的水溶液：取7只大燒杯，分別加入500mL蒸餾水,分別置于25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃的恒溫水浴鍋中↓將等量帶有相同污染物的布料和等量同種加酶洗衣粉分別同時加入7只燒杯中↓用玻璃棒同時充分攪拌相同時間↓經(jīng)過相同時間后觀察洗滌效果3．探究不同種類的加酶洗衣粉的洗滌效果(1)原理.酶的催化作用具有專一性,一種酶只能催化某一種或某一類化學(xué)反應(yīng)，而復(fù)合酶洗衣粉加入的酶制劑種類較多，所以相對單一加酶洗衣粉來說，復(fù)合酶洗衣粉對各種污漬都有較好的洗滌效果。(2)實驗步驟。制備各種污物，分成多份。取燒杯多個，分別加入500mL蒸餾水和1g不同類型的加酶洗衣粉↓將污物分別放入不同燒杯中，用玻璃棒攪拌，洗滌相同時間↓觀察比較洗滌效果，得出結(jié)論【例題2】加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉。請回答下列問題。(1）由下圖推知,該實驗的目的是________________________________________。50℃時加酶洗衣粉中堿性蛋白酶的最適含量約是________%。（2）下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗滌效果的實驗記錄。臉盆編號洗滌物（等量)洗滌溫度洗衣粉（等量）水量洗凈褪色所需時間1油污布45℃加酶2L4min2油污布45℃普通2L7min3油污布5℃加酶2L9min4油污布5℃普通2L8min①該實驗設(shè)計體現(xiàn)了____________原則.②若1號實驗組洗凈油污布所需時間接近7min，最可能的原因是________。（3)下列衣料不適宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗滌的有________.①棉紡品②毛織品③腈綸織品④蠶絲織品（4)根據(jù)以上實驗結(jié)果，請寫出兩項提高加酶洗衣粉洗滌效果的措施:_______________。解析:（1)由題圖可知,實驗中存在兩個變量：溫度與堿性蛋白酶含量,即實驗探究的是溫度、堿性蛋白酶含量對去污力的影響.在50℃時,洗衣粉的去污力在堿性蛋白酶含量為0。6%時達到最大。（2)由表中數(shù)據(jù)可知，1、3號為實驗組,2、4號為對照組，1、2號與3、4號中只有是否加酶一個變量，因此該實驗設(shè)計體現(xiàn)了對照原則和單一變量原則。若1號實驗組洗凈油污布所需時間接近7min，最可能的原因是酶已經(jīng)失活.(3)蛋白酶可分解蛋白質(zhì)，故毛織品、蠶絲織品等以蛋白質(zhì)為主要成分的衣料不能用含蛋白酶的加酶洗衣粉洗滌。（4)用溫水浸泡(提高酶的活性)，延長浸泡時間(增加酶的催化時間)，增加酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗滌效果。答案：(1)探究溫度、堿性蛋白酶含量對去污力的影響0.6（2)對照、單一變量酶失活（3）②④（4）用溫水浸泡；延長浸泡時間；增加洗衣粉的用量等（寫出兩項合理答案即可)方法點撥（1)為確保單一變量，應(yīng)有效控制無關(guān)變量，如水的用量，污染物的量，實驗用布的質(zhì)地、大小，洗衣粉的用量，攪拌及洗滌時間等。(2）洗滌效果可在洗滌后比較污物的殘留程度(如已消失、顏色變淺、面積縮小等），還可以比較達到同樣效果所用的時間長短。變式訓(xùn)練下列關(guān)于加酶洗衣粉的說法，不正確的是()A．加酶洗衣粉的洗滌效果總比普通洗衣粉的洗滌效果好B．加酶洗衣粉洗滌效果的好壞受很多因素的影響C．加酶洗衣粉中目前常用的酶制劑有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶D．加酶洗衣粉相對普通洗衣粉更有利于環(huán)保解析：加酶洗衣粉與普通洗衣粉相比，雖然表面活性劑和三聚磷酸鈉的含量較少,但因為添加