高中生物 专题四 课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果课件 新人教版选修1

专题专题4酶的研究与应用酶的研究与应用 课题课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效探讨加酶洗衣粉的洗涤效果果 栏目链接栏目链接在某品牌洗衣粉的包装袋背面有这样一段材料：在某品牌洗衣粉的包装袋背面有这样一段材料：适用范围：适用于洗涤棉麻、化纤及混纺织物适用范围：适用于洗涤棉麻、化纤及混纺织物( (不不能用于洗丝、毛织物能用于洗丝、毛织物) )，手洗、机洗皆宜。，手洗、机洗皆宜。教你洗衣小妙招：教你洗衣小妙招：洗前浸泡洗前浸泡30分钟，效果更佳；分钟，效果更佳；用温水浸泡效果更好，但水温不要超过用温水浸泡效果更好，但水温不要超过60 ；浸浸泡时水量不宜过多，浸没衣服即可；泡时水量不宜过多，浸没衣服即可；若衣服太脏，可若衣服太脏，可适当增加洗衣粉用量或延长浸泡时间。适当增加洗衣粉用量或延长浸泡时间。 栏目链接栏目链接请思考：请思考：1.由以上材料可知，该洗衣粉含有什么物质？由以上材料可知，该洗衣粉含有什么物质？ 2.影响该洗衣粉洗涤效果的因素有哪些？影响该洗衣粉洗涤效果的因素有哪些？ 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接(1)加酶洗衣粉是指含有加酶洗衣粉是指含有_的洗衣粉，目前的洗衣粉，目前常用的酶制剂有常用的酶制剂有_、_、_和和_四类，其中应用最广泛、效果最明显的是四类，其中应用最广泛、效果最明显的是_和和_。(2)蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的水解成可溶性的_或或_。同样的道理，。同样的道理，脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能将大分子的脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能将大分子的_、_和和_水解为小分子物质而易洗去。水解为小分子物质而易洗去。一、加酶洗衣粉一、加酶洗衣粉 酶制剂酶制剂 蛋白酶蛋白酶 脂肪酶脂肪酶 淀粉酶淀粉酶 纤维素酶纤维素酶 碱性蛋白酶碱性蛋白酶 碱性脂肪酶碱性脂肪酶 氨基酸氨基酸 小分子的肽小分子的肽 脂肪脂肪 淀粉淀粉 纤维素纤维素 栏目链接栏目链接二、实验设计二、实验设计1遵循原则遵循原则_原则和原则和_原则。原则。2探究问题探究问题(1)普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍洗涤效果普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍洗涤效果的区别。的区别。要控制洗衣粉的种类为变量，其他条件一致，使要控制洗衣粉的种类为变量，其他条件一致，使普通洗衣粉处理污渍物与加酶洗衣粉处理污渍物形成普通洗衣粉处理污渍物与加酶洗衣粉处理污渍物形成_实验。实验。 对照对照 单一变量单一变量 对比对比 栏目链接栏目链接(2)加酶洗衣粉的最适温度。加酶洗衣粉的最适温度。_是自变量，不同的实验组之间形成是自变量，不同的实验组之间形成_对照。对照。(3)不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果。不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果。变量是加酶洗衣粉的变量是加酶洗衣粉的_；污渍的种类、程度等；污渍的种类、程度等应是完全相同的。应是完全相同的。 温度温度 相互相互 种类种类 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接一、加酶洗衣粉一、加酶洗衣粉1加酶洗衣粉中的酶和加酶方法加酶洗衣粉中的酶和加酶方法(1)加酶洗衣粉中的酶是通过基因工程生产的，能加酶洗衣粉中的酶是通过基因工程生产的，能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度。够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度。(2)加到洗衣粉中的酶是通过特殊的化学物质将酶加到洗衣粉中的酶是通过特殊的化学物质将酶层层包裹，与洗衣粉的其他成分隔离。隔离层遇到水层层包裹，与洗衣粉的其他成分隔离。隔离层遇到水后就会很快溶解，包裹在其中的酶就会很快发挥催后就会很快溶解，包裹在其中的酶就会很快发挥催化作用。化作用。2加酶洗衣粉和普通洗衣粉的比较加酶洗衣粉和普通洗衣粉的比较 栏目链接栏目链接加酶洗衣粉加酶洗衣粉普通洗衣粉普通洗衣粉成分成分普通洗衣粉成分酶普通洗衣粉成分酶制剂制剂主要含有表面活性剂、主要含有表面活性剂、三聚磷酸钠三聚磷酸钠(水软化剂水软化剂)、碱剂、漂白剂、荧光碱剂、漂白剂、荧光增白剂等增白剂等种类种类单一加酶洗衣粉：单一加酶洗衣粉：加入一种酶制剂加入一种酶制剂复合加酶洗衣粉：复合加酶洗衣粉：加入多种酶制剂加入多种酶制剂根据含磷量分为无根据含磷量分为无磷和含磷洗衣粉磷和含磷洗衣粉根据洗涤效果分为根据洗涤效果分为普通和浓缩洗衣粉普通和浓缩洗衣粉 栏目链接栏目链接(续表续表)作用作用将大分子有机物分解将大分子有机物分解为小分子有机物，小为小分子有机物，小分子有机物易溶于水，分子有机物易溶于水，使污染物与纤维分开使污染物与纤维分开“亲油基亲油基”与油污与油污“抱抱成一团成一团”，相互融合，相互融合，形成亲水的微小胶团，形成亲水的微小胶团，然后油污与洗涤剂一起然后油污与洗涤剂一起被清水冲掉被清水冲掉环境环境影响影响污染轻甚至无污染污染轻甚至无污染容易导致水体发生富营容易导致水体发生富营养化，破坏水质，污染养化，破坏水质，污染环境环境相同相同点点表面活性剂产生泡沫，将油脂分子分散开，水表面活性剂产生泡沫，将油脂分子分散开，水软化剂可以分散污垢软化剂可以分散污垢 栏目链接栏目链接加酶洗衣粉的主要作用原理已经不再是物理变化，加酶洗衣粉的主要作用原理已经不再是物理变化，起决定性作用的是酶的化学催化作用。起决定性作用的是酶的化学催化作用。加酶洗衣粉对被洗衣物的质地有限制，如毛、丝加酶洗衣粉对被洗衣物的质地有限制，如毛、丝等蛋白质纤维类织物就不能用加蛋白酶的洗衣粉洗涤，等蛋白质纤维类织物就不能用加蛋白酶的洗衣粉洗涤，棉、麻等织物不能用加纤维素酶的洗衣粉洗涤。棉、麻等织物不能用加纤维素酶的洗衣粉洗涤。特特 别别提提 醒醒 栏目链接栏目链接例例1下列关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是下列关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是()加酶洗衣粉能将衣服上的蛋白质、脂肪等水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解成溶于水的小分子物质加酶洗衣粉最常用的酶加酶洗衣粉最常用的酶制剂是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶制剂是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶使用加酶洗衣粉使用加酶洗衣粉时，一般先用开水浸开，然后调至适宜温度时，一般先用开水浸开，然后调至适宜温度使用使用加酶洗衣粉可减少对环境的污染加酶洗衣粉可减少对环境的污染加酶洗衣粉的酶加酶洗衣粉的酶用特殊化学物质将酶层层包裹，遇水后溶解用特殊化学物质将酶层层包裹，遇水后溶解实际实际生活中，用加酶洗衣粉时，水温在生活中，用加酶洗衣粉时，水温在2535 之间较适之间较适宜宜温度过高或过低均不宜用加酶洗衣粉温度过高或过低均不宜用加酶洗衣粉 栏目链接栏目链接使用加酶洗衣粉时应注意衣服的承受能力使用加酶洗衣粉时应注意衣服的承受能力ABCD 栏目链接栏目链接解析：解析：加酶洗衣粉所含的碱性蛋白酶能将血渍、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，含磷污水的排放可造污迹容易脱落。普通洗衣粉含磷，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，从而减少对环境的污染。为了保护酶的活性，物分解，从而减少对环境的污染。为了保护酶的活性，加酶洗衣粉的酶用特殊的化学物质将酶层层包裹，遇水加酶洗衣粉的酶用特殊的化学物质将酶层层包裹，遇水后才溶解，这样酶就不与洗涤剂直接接触，能在洗衣粉后才溶解，这样酶就不与洗涤剂直接接触，能在洗衣粉中保持稳定。中保持稳定。 栏目链接栏目链接考虑洗涤成本，用加酶洗衣粉时，水温应在考虑洗涤成本，用加酶洗衣粉时，水温应在2535 之之间。温度过高或过低，酶的活性会降低，温度过高时甚间。温度过高或过低，酶的活性会降低，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。酶分解，损坏衣服。答案：答案：B 栏目链接栏目链接变式变式训练训练1用加酶洗衣粉洗涤衣物时，下列说法正确的是用加酶洗衣粉洗涤衣物时，下列说法正确的是()A用加酶洗衣粉可洗涤毛料衣服用加酶洗衣粉可洗涤毛料衣服B一般先用热水浸开，然后调至适宜温度一般先用热水浸开，然后调至适宜温度C水温太低会使洗衣粉的酶丧失活性水温太低会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应立即冲洗双手使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉应立即冲洗双手 栏目链接栏目链接变式变式训练训练解析：解析：温度过高、温度过高、pH过高、过高、pH过低，都会使酶失过低，都会使酶失活，而温度过低，会使酶的活性降低，但不会失活。毛活，而温度过低，会使酶的活性降低，但不会失活。毛料衣服中有蛋白质成分，加酶洗衣粉中的蛋白酶会损伤料衣服中有蛋白质成分，加酶洗衣粉中的蛋白酶会损伤衣物；热水会使酶失活；低温不会使酶失活；添加了碱衣物；热水会使酶失活；低温不会使酶失活；添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质，所以性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质，所以应立即洗手。应立即洗手。答案：答案：D 栏目链接栏目链接二、实验设计二、实验设计1实验设计中的变量控制实验设计中的变量控制影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的质地、大小及浸泡时间水质、洗衣粉的用量、衣物的质地、大小及浸泡时间和洗涤时间等，在这些因素中，如果水温是我们研究和洗涤时间等，在这些因素中，如果水温是我们研究的对象，那么应设水温为实验的自变量，其他因素的对象，那么应设水温为实验的自变量，其他因素(无无关变量关变量)都应保持相同、适宜且不变。都应保持相同、适宜且不变。 栏目链接栏目链接2探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果涤效果 (1)实验准备：实验准备： 带有污染物实验用布的制作：称取一定量的污带有污染物实验用布的制作：称取一定量的污染物制成溶液，分别取等量污染物滴加在相同大小和质染物制成溶液，分别取等量污染物滴加在相同大小和质地的两块新布上地的两块新布上。称取等量的洗衣粉：用天平准确称取等量普通洗称取等量的洗衣粉：用天平准确称取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉衣粉和加酶洗衣粉。 栏目链接栏目链接 (2)实验步骤：实验步骤： 取大烧杯两个，用量筒量取等量水放入其中取大烧杯两个，用量筒量取等量水放入其中。 将制好的污染布块和洗衣粉混合，一组为污染将制好的污染布块和洗衣粉混合，一组为污染布块与普通洗衣粉，一组为污染布块与加酶洗衣粉，分布块与普通洗衣粉，一组为污染布块与加酶洗衣粉，分别放入烧杯中别放入烧杯中。 用玻璃棒同时充分搅拌，一段时间后可重复进用玻璃棒同时充分搅拌，一段时间后可重复进行行。 相同时间后观察洗涤效果相同时间后观察洗涤效果。 栏目链接栏目链接 (3)实验结论：实验结论： 加酶洗衣粉的洗涤效果比普通洗衣粉好。加酶洗衣粉的洗涤效果比普通洗衣粉好。 (4)注意事项：注意事项： 加酶洗衣粉中酶的催化作用受温度、加酶洗衣粉中酶的催化作用受温度、pH和某些和某些化合物等因素的影响，所以需要适宜温度、中性的水，化合物等因素的影响，所以需要适宜温度、中性的水，并且不能含有酶的抑制剂。并且不能含有酶的抑制剂。 搅拌的力度要尽可能保持一致，时间相等。搅拌的力度要尽可能保持一致，时间相等。 栏目链接栏目链接3探究使用加酶洗衣粉的最适温度探究使用加酶洗衣粉的最适温度 (1)实验原理：温度可以影响酶的活性，从而影响实验原理：温度可以影响酶的活性，从而影响加酶洗衣粉的洗涤效果。加酶洗衣粉的洗涤效果。 (2)实验步骤：实验步骤： 同上一实验，不同的是，要先做一预实验。需设同上一实验，不同的是，要先做一预实验。需设置温度梯度，如置温度梯度，如10 、15 55 ，若测出在，若测出在40 时洗涤效果较好，可设置更细的实验组，如时洗涤效果较好，可设置更细的实验组，如35 、36 45 ，直至测出较准确的最适温度直至测出较准确的最适温度。 栏目链接栏目链接 (3)注意事项：注意事项： 若在各温度梯度中测出效果最好的温度为若在各温度梯度中测出效果最好的温度为40 ，但并不能确定但并不能确定40 为最适温度，需缩小梯度差进一步探为最适温度，需缩小梯度差进一步探究。预实验的目的是缩小二次实验的温度限定范围，减究。预实验的目的是缩小二次实验的温度限定范围，减小温度差。小温度差。 不同种类的加酶洗衣粉最适温度不同，即使是不同种类的加酶洗衣粉最适温度不同，即使是同一种加酶洗衣粉也与洗涤时间的长短有关。同一种加酶洗衣粉也与洗涤时间的长短有关。 栏目链接栏目链接4探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果 (1)实验原理：酶的催化作用具有专一性，复合酶实验原理：酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与单一加酶洗衣粉相比，洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与单一加酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。对各种污渍都有较好的洗涤效果。 (2)实验步骤：实验步骤： 制备各种污渍物，分成多份，取制备各种污渍物，分成多份，取1 000 mL烧杯烧杯多个，各加入多个，各加入500 mL水和水和1 g不同类型的洗衣粉不同类型的洗衣粉。 将污渍物分别放入不同烧杯中，用玻璃杯搅拌，将污渍物分别放入不同烧杯中，用玻璃杯搅拌，洗涤相同时间洗涤相同时间。 观察比较洗涤效果，得出结论观察比较洗涤效果，得出结论。 栏目链接栏目链接实验中使用的加酶洗衣粉的种类应根据污渍和实验中使用的加酶洗衣粉的种类应根据污渍和实验用布的质地确定实验用布的质地确定。为了确保单一变量，应该有效控制无关变量，为了确保单一变量，应该有效控制无关变量，如水的用量、污染物的量、实验用布的质地和大小、如水的用量、污染物的量、实验用布的质地和大小、洗衣粉用量、搅拌及洗涤时间等洗衣粉用量、搅拌及洗涤时间等。特特 别别提提 醒醒 栏目链接栏目链接 栏目链接栏目链接例例2下面是有关普通洗衣粉和加酶洗衣粉对洗涤下面是有关普通洗衣粉和加酶洗衣粉对洗涤物效果是否相同的探究实验，请据表完成问题：物效果是否相同的探究实验，请据表完成问题：脸盆脸盆编号编号加入物加入物质质(等量等量)温度温度洗衣粉洗衣粉(等等量量)水量水量褪色褪色时间时间1油污布油污布37 加酶加酶2 L5 min2油污布油污布37 普通普通2 L7 min3油污布油污布5 加酶加酶2 L9 min4油污布油污布5 普通普通2 L8 min 栏目链接栏目链接该实验证明该实验证明：(1)能说明加酶洗衣粉效果好的组合方式是能说明加酶洗衣粉效果好的组合方式是_。(2)能说明酶活性受温度影响的实验是能说明酶活性受温度影响的实验是_。 栏目链接栏目链接解析：解析：(1)只有通过比较，才能说明活性高低，所只有通过比较，才能说明活性高低，所以需有加酶洗衣粉与普通洗衣粉之间的对照，同时褪以需有加酶洗衣粉与普通洗衣粉之间的对照，同时褪色时间不能有其他变量干扰，这样的组合只能为色时间不能有其他变量干扰，这样的组合只能为1与与2或或3与与4，结合题干是加酶洗衣粉的效果好，所以只能，结合题干是加酶洗衣粉的效果好，所以只能为为1与与2的组合。的组合。(2)由题意知变量是温度不同对酶的影由题意知变量是温度不同对酶的影响，所以应为响，所以应为1与与3的组合。的组合。答案：答案：(1)1与与2(2)1与与3 栏目链接栏目链接2在验证某种加酶洗衣粉需要的最适温度实验中，在验证某种加酶洗衣粉需要的最适温度实验中，叙述正确的是叙述正确的是()A取一系列不同温度、其他条件相同的水，加入取一系列不同温度、其他条件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一个温度中酶的相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一个温度中酶的效果最好效果最好B在不同温度的水中，加入不等量洗衣粉，看哪在不同温度的水中，加入不等量洗衣粉，看哪种效果好种效果好变变 式式训训 练练 栏目链接栏目链接C将加酶洗衣粉加入将加酶洗衣粉加入30 水中发现不如加到水中发现不如加到45 的水中洗涤效果好，说明的水中洗涤效果好，说明45 为最适温度为最适温度D将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37 的水的水中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉效果好，说明加中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为酶洗衣粉的最适温度为37 变变 式式训训 练练 栏目链接栏目链接解析：解析：本实验的实验变量是温度，其他条件应相同本实验的实验变量是温度，其他条件应相同且适宜。酶的催化作用有一最适温度，但最适温度需且适宜。酶的催化作用有一最适温度，但最适温度需经过精确的实验才能确定，如将加酶洗衣粉加入经过精确的实验才能确定，如将加酶洗衣粉加入30 水中的洗涤效果不如水中的洗涤效果不如45 水中的好，只能说明水中的好，只能说明45 时时酶的活性比酶的活性比30 时高，但不能肯定时高，但不能肯定45 就是最适温度，就是最适温度，如如35 、42 等温度条件下洗涤效果如何没有验证。等温度条件下洗涤效果如何没有验证。答案：答案：A变变 式式训训 练练 栏目链接栏目链接