2024-2025學(xué)年高中生物專(zhuān)題四酶的研究與應(yīng)用課題2探討加酶洗衣粉的洗滌效果學(xué)案新人教版選修1

PAGE7-課題2探討加酶洗衣粉的洗滌效果學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)1．說(shuō)出加酶洗衣粉的洗滌原理。2．探討影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素。(重點(diǎn))3．探討不同種類(lèi)的加酶洗衣粉對(duì)同一污物或不同污物洗滌效果的區(qū)分。(重點(diǎn))4．駕馭試驗(yàn)過(guò)程中各種變量的限制原則與方法。(重、難點(diǎn))探討酶在洗滌方面的應(yīng)用自主學(xué)習(xí)·預(yù)習(xí)熱身一、加酶洗衣粉的種類(lèi)1．加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉，目前常用的酶制劑有四類(lèi)：__蛋白酶__、__脂肪酶__、__淀粉酶__、__纖維素酶__。其中應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是__堿性蛋白酶__和__堿性脂肪酶__。2．蛋白酶可以將蛋白質(zhì)分解成可溶性的__氨基酸或小分子的肽__，使污跡簡(jiǎn)單從衣物上脫落。脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、淀粉、纖維素水解為_(kāi)_小分子__物質(zhì)，使洗衣粉具有更好的去污實(shí)力。影響酶活性的因素有__溫度__、__酸堿度__和__表面活性劑__。二、酶制劑的特點(diǎn)1．能夠耐酸、耐堿、忍受__表面活性劑__和較高_(dá)_溫度__，并且通過(guò)特別的化學(xué)物質(zhì)將酶層層包袱，與洗衣粉其他成分隔離。2．與環(huán)境的關(guān)系加酶洗衣粉降低了__表面活性劑__和__三聚磷酸鈉__的用量，使洗滌劑朝__低磷、無(wú)磷__的方向發(fā)展，削減了對(duì)環(huán)境的污染。三、試驗(yàn)設(shè)計(jì)1．探究加酶洗衣粉和一般洗衣粉洗滌效果的區(qū)分時(shí)，__洗衣粉的種類(lèi)__為自變量，要限制其他條件一樣，同時(shí)一般洗衣粉處理污漬與加酶洗衣粉處理污漬形成__比照__試驗(yàn)；在限制變量時(shí)須要將科學(xué)試驗(yàn)與生活閱歷區(qū)分開(kāi)。2．在探究加酶洗衣粉的最適溫度時(shí)，__溫度__是自變量，其他條件一樣，不同的試驗(yàn)組之間形成__比照__；變量的范圍應(yīng)考慮生活實(shí)際。3．在探究不同種類(lèi)加酶洗衣粉的洗滌效果時(shí)，自變量是__不同種類(lèi)的加酶洗衣粉__，污漬應(yīng)當(dāng)是__完全相同__的，其他條件均一樣。思索在運(yùn)用加酶洗衣粉時(shí)為什么“切忌沸水沖溶”？提示：加酶洗衣粉中的“酶”，其化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。沸水沖溶會(huì)使酶活性丟失，降低洗滌效果。┃┃活學(xué)巧練__■推斷題1．加酶洗衣粉是將酶干脆添加到洗衣粉中。(×)分析：加酶洗衣粉是將酶制劑添加到洗衣粉中；酶制劑的有效成分是酶。2．加酶洗衣粉中最常用的酶是酸性蛋白酶和酸性脂肪酶。(×)分析：加酶洗衣粉中最常用的酶是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。3．溫度、酸堿度和表面活性劑都會(huì)影響酶的活性。(√)4．纖維素酶不能用于洗滌棉麻類(lèi)衣物。(×)分析：纖維素酶能使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入纖維深處的塵土和污垢能夠與洗衣粉充分接觸，達(dá)到更好的去污效果，因此纖維素酶只有在洗滌棉麻類(lèi)衣物時(shí)才能發(fā)揮作用。5．運(yùn)用添加了堿性蛋白酶的洗衣粉后應(yīng)馬上用清水沖洗雙手。(√)6．為保證加酶洗衣粉的洗滌效果，應(yīng)先用沸水沖溶洗衣粉。(×)分析：酶的催化作用須要相宜的溫度和酸堿度。沸水沖溶會(huì)導(dǎo)致酶失活，應(yīng)用溫水沖泡。7．加酶洗衣粉的洗滌效果肯定比一般洗衣粉的洗滌效果好。(×)分析：加酶洗衣粉的洗滌效果受溫度、pH、表面活性劑等因素的影響，且加酶洗衣粉中削減了表面活性劑和水軟化劑的用量，假如條件不相宜，洗滌效果還不如一般洗衣粉。新知解讀·互動(dòng)探究學(xué)問(wèn)點(diǎn)加酶洗衣粉┃┃要點(diǎn)歸納__■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。2．加酶洗衣粉的類(lèi)型依據(jù)加入洗衣粉中酶制劑的不同，將其分為兩種類(lèi)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，由于復(fù)合型加酶洗衣粉中加入的酶制劑種類(lèi)較多，可以發(fā)揮其獨(dú)特的“協(xié)同效應(yīng)”，因此與單一型加酶洗衣粉相比對(duì)各種污漬都有較好的洗滌效果。3．加酶洗衣粉的去污機(jī)理種類(lèi)洗滌原理洗滌實(shí)例蛋白酶①蛋白質(zhì)eq\o(→,\s\up7(蛋白酶))小分子肽＋氨基酸血漬、奶漬及各種食品類(lèi)的蛋白質(zhì)污垢脂肪酶②脂肪eq\o(→,\s\up7(脂肪酶))甘油＋脂肪酸油漬、人體皮脂、口紅淀粉酶③淀粉eq\o(→,\s\up7(淀粉酶))麥芽糖＋葡萄糖來(lái)自面條、巧克力等污垢纖維素酶使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入到纖維深處的塵土和污垢能夠與洗衣粉充分接觸，達(dá)到更好的去污效果去除棉紡織品表面浮毛4．加酶洗衣粉與一般洗衣粉的比較加酶洗衣粉一般洗衣粉成分一般洗衣粉成分＋酶制劑(0.2%～0.5%)主要含有表面活性劑、三聚磷酸鹽(水軟化劑)、堿劑、漂白劑、熒光增白劑等種類(lèi)①單一加酶洗衣粉：加入一種酶制劑；②復(fù)合加酶洗衣粉：加入多種酶制劑①依據(jù)含磷量分為無(wú)磷和含磷洗衣粉；②依據(jù)洗滌效果分為一般和濃縮洗衣粉作用將大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，小分子有機(jī)物易溶于水，使污染物與衣物分開(kāi)“親油滴”與油污“抱成一團(tuán)”，相互融合，形成親水的微小膠團(tuán)，然后油污與洗滌劑一起被清水沖掉環(huán)境影響污染輕甚至無(wú)污染導(dǎo)致水體發(fā)生富養(yǎng)分化，破壞水質(zhì)，污染環(huán)境相同點(diǎn)表面活性劑產(chǎn)生泡沫，將油脂分子分散開(kāi)，水軟化劑可以分開(kāi)污垢不同點(diǎn)①加酶洗衣粉除含一般洗衣粉成格外還含酶制劑②加酶洗衣粉降低了表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，故削減了水體富養(yǎng)分化的發(fā)生5．影響洗滌效果的因素酶制劑的種類(lèi)、污物的類(lèi)型、水溫、水量、水質(zhì)、衣物的質(zhì)地、大小、洗衣粉的用量、浸泡和洗滌時(shí)間等。學(xué)問(wèn)貼士關(guān)于加酶洗衣粉的兩個(gè)理解誤區(qū)(1)加酶洗衣粉中不只有酶制劑，還含有一般洗衣粉的各種成分；只是削減了表面活性劑和水軟化劑的用量。(2)纖維素酶的作用：不是分解衣物上的污漬，而是分解衣物的纖維。┃┃典例評(píng)析__■典例1一般洗衣粉與加酶洗衣粉的區(qū)分正確的是(D)A．一般洗衣粉中含有磷，會(huì)污染環(huán)境B．表面活性劑只存在于一般洗衣粉中，會(huì)產(chǎn)生泡沫，可以將油脂分子分散開(kāi)C．水軟化劑只存在于一般洗衣粉中，可以分散污垢D．加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉[解析]一般洗衣粉有含磷和無(wú)磷之分，含磷污水的排放可能導(dǎo)致微生物和藻類(lèi)的大量繁殖，造成水體污染。加酶洗衣粉中含有酶制劑，可以降低表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，削減對(duì)環(huán)境的污染。不管哪種洗衣粉，都含有表面活性劑和水軟化劑。┃┃變式訓(xùn)練__■1．下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，不正確的是(D)A．目前加酶洗衣粉中常用的酶制劑有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶B．溫度、酸堿度和表面活性劑都會(huì)影響酶的活性，從而影響加酶洗衣粉的洗滌效果C．加酶洗衣粉中應(yīng)用最廣泛的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶D．加酶洗衣粉就是將酶干脆加在洗衣粉中[解析]加酶洗衣粉中的酶是用特別的化學(xué)物質(zhì)包袱的，使其與洗衣粉的其他成分隔離，D錯(cuò)誤。學(xué)問(wèn)點(diǎn)探究試驗(yàn)設(shè)計(jì)┃┃要點(diǎn)歸納__■1．探究一般洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的洗滌效果(1)試驗(yàn)打算①帶有污染物的實(shí)際用布的制取：稱(chēng)取肯定量的污染物制成溶液，取等量污染物滴加在相同大小、質(zhì)地的新布上。②稱(chēng)取等量的洗衣粉：用天平精確稱(chēng)取等量一般洗衣粉和加酶洗衣粉。(2)試驗(yàn)步驟①取大燒杯兩個(gè)，用量筒量取等量水放入其中。②分別向燒杯中加入稱(chēng)量好的兩種洗衣粉，然后同時(shí)放入制好的污染布?jí)K。③用玻璃棒同時(shí)充分?jǐn)嚢枰欢螘r(shí)間。一段時(shí)間后攪拌可重復(fù)進(jìn)行。④經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間后觀測(cè)效果。(3)試驗(yàn)結(jié)論加酶洗衣粉洗滌效果比一般洗衣粉好。2．探究運(yùn)用加酶洗衣粉的最適溫度(1)試驗(yàn)原理溫度可以影響酶的結(jié)構(gòu)，從而影響酶的活性，進(jìn)而影響加酶洗衣粉的洗滌效果。(2)試驗(yàn)步驟同上一試驗(yàn)，不同的是，需設(shè)置溫度梯度，如10℃、15℃…55℃，若測(cè)出在40℃時(shí)洗滌效果較好，可設(shè)置更細(xì)的試驗(yàn)組，如35℃3．探究不同種類(lèi)的加酶洗衣粉的洗滌效果(1)試驗(yàn)原理：酶的催化作用具有專(zhuān)一性，復(fù)合酶洗衣粉加入的酶制劑種類(lèi)較多，與單一加酶洗衣粉相比，對(duì)各種污漬都有較好的洗滌效果。(2)試驗(yàn)步驟①制備各種污漬物，分成多份，取1000mL燒杯多個(gè)，各加入500mL水和1g不同類(lèi)型的洗衣粉，記好。②將污物分別加入不同燒杯中，用玻璃棒攪拌，洗滌相同時(shí)間。③視察比較洗滌效果，得出結(jié)論。┃┃典例評(píng)析__■典例2下列對(duì)“探究某種加酶洗衣粉運(yùn)用的最適溫度”的說(shuō)法，最合理的是(C)A．加酶洗衣粉在30℃的水中洗滌效果不如45℃時(shí)好，說(shuō)明B．在不同溫度的水中，加入相同的污物及不等量的洗衣粉，看哪種效果好C．取一系列不同溫度、其他條件相同的水，加入等量相同的污物及等量相同的加酶洗衣粉，看哪一個(gè)溫度下洗衣粉的洗滌效果最好D．將加酶洗衣粉與一般洗衣粉分別加入37℃的水中洗滌同樣的污物，發(fā)覺(jué)加酶洗衣粉效果好，說(shuō)明加酶洗衣粉的最適溫度為[解析]加酶洗衣粉在30℃的水中洗滌效果沒(méi)有45℃的好，說(shuō)明30℃時(shí)酶的活性沒(méi)有45℃時(shí)高，但不能說(shuō)明45℃┃┃變式訓(xùn)練__■2．加酶洗衣粉的酶不易失活，緣由不行能是(C)A．是通過(guò)基因工程生產(chǎn)出的特別酶B．用特別化學(xué)物質(zhì)將酶包袱，使其與洗滌劑隔離C．加酶洗衣粉的酶是從耐酸、耐堿、耐較高溫度的微生物中獲得的D．加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐堿、耐較高溫度和表面活性劑[解析]加酶洗衣粉中的酶是科學(xué)家通過(guò)基因工程生產(chǎn)出來(lái)的耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高溫度的特別酶，并把它用特別化學(xué)物質(zhì)包袱，即制成酶制劑后再加入洗衣粉中，使其與洗衣粉的其他成分隔開(kāi)，以保持其活性。指引迷津·撥云見(jiàn)日運(yùn)用加酶洗衣粉時(shí)的留意事項(xiàng)1．溫度對(duì)酶制劑影響較大，溫度低時(shí)酶的活性受到抑制，不能充分發(fā)揮作用；溫度高時(shí)酶變性失活，溫度在70℃2.酶制劑有極強(qiáng)的選擇性，應(yīng)依據(jù)不同的污垢選用不同的酶。3.加酶洗衣粉不宜長(zhǎng)期儲(chǔ)存，一般儲(chǔ)存期為半年，超過(guò)一年，酶的活性顯著下降。4.酶在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿條件下活性降低甚至失活，所以加酶洗衣粉不能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿同用。5.蛋白酶、淀粉酶的粉塵有害健康，應(yīng)將其溶解后運(yùn)用。增白洗衣粉加入了增白劑，增白劑不會(huì)破壞織物上的染料色素，對(duì)白色、淺色織物有增白作用，但對(duì)黃斑或其他污漬色素沒(méi)有去除作用，有時(shí)反而會(huì)使有色污漬更明顯。典例3關(guān)于酶和加酶洗衣粉的描述正確的是(B)A．清洗有血漬、奶漬衣服時(shí)，可選用含有淀粉酶的洗衣粉B．酸、堿等化學(xué)因素會(huì)使酶變性，從而影響酶的活力C．目前常用的酶制劑有四類(lèi)：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、蔗糖酶D．某同學(xué)探究溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響時(shí)，設(shè)置20℃、30℃、40℃三組溫度下洗滌同一污漬，40[解析]血漬、奶漬的主要成分是蛋白質(zhì)，所以清洗有血漬、奶漬衣服時(shí)，可選用含有蛋白酶的洗衣粉，A錯(cuò)誤；強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和高溫都會(huì)使得酶變性失活，B正確；目前常用的酶制劑有四類(lèi)：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶，C錯(cuò)誤；依據(jù)供應(yīng)信息只能證明在題目中的四個(gè)溫度中40℃核心素養(yǎng)·技能培優(yōu)案例下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，正確的是(C)A．高溫易使酶失活，因此冷水洗滌去污效果應(yīng)當(dāng)比溫水好B．洗衣粉中表面活性劑對(duì)堿性蛋白酶活性有肯定的促進(jìn)作用C．在pH低于7.0的自來(lái)水中，堿性蛋白酶依舊能起作用D．洗衣粉中酶主要是通過(guò)快速分解溶在水里的污漬發(fā)揮作用[思維過(guò)程]明確一般的酶和加酶洗衣粉中的酶的區(qū)分，知道溫度、pH、表面活性劑對(duì)加酶洗衣粉中的酶的影響以及加酶洗衣粉的作用原理。[解析]A項(xiàng)，酶有最適溫度，一般狀況下，加酶洗衣粉中的酶在水溫為45～60℃[規(guī)律總結(jié)]依據(jù)洗衣粉的成分推斷洗滌效果(1)一般洗衣粉的洗滌效果：取決于表面活性劑和水軟化劑。(2)加酶洗衣粉的洗滌效果：取決于酶、表