高二生物质疑解惑课件：4-2《探讨加酶洗衣粉的洗涤效果》（人教版选修I）

欢迎进入生物课堂 课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 课程标准探讨酶在食品制造和洗涤等方面的应用 课标解读1 掌握加酶洗衣粉的洗涤原理 2 理解温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响 3 知道不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果及区别 1 加酶洗衣粉 1 概念 是指含有的洗衣粉 目前常用的酶制剂有 和 其中应用最广泛 效果最明显的是和 加酶洗衣粉及其特点 酶制剂 蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶 纤维素酶 碱性蛋白酶 碱性脂肪酶 2 作用原理 蛋白酶可将最终水解为或小分子肽 脂肪酶可将最终水解为和 2 酶的去污机理 1 碱性蛋白酶能将血渍 奶渍等含有的大分子水解成可溶性的或小分子肽 使污物从衣物上脱落 2 淀粉酶可将最终水解为和 3 纤维素酶可将纤维素最终水解为 蛋白质 氨基酸 脂肪 甘油 脂肪酸 蛋白质 氨基酸 淀粉 麦芽糖 葡萄糖 葡萄糖 3 酶制剂特点 1 能够耐酸 耐碱 忍受和较高 并且通过特殊的化学物质将酶层层包裹 与洗衣粉其他成分隔离 2 与环境的关系加酶洗衣粉降低了和的用量 使洗涤剂朝的方向发展 减少了对环境的污染 表面活性剂 温度 表面活性剂 三聚磷酸钠 低磷 无磷 思维激活1 加酶洗衣粉中酶制剂为何不包括肽酶 提示肽酶的作用底物为小分子肽 由于小分子肽容易从衣物上脱落 不必再将其继续水解 故加酶洗衣粉的酶制剂中不必添加肽酶 1 加酶洗衣粉是指含酶制剂的洗衣粉 它是在合成洗衣粉中加入0 2 0 5 的酶制剂制成的 2 加酶洗衣粉的类型根据加入洗衣粉中酶制剂的不同 将其分为两种类型 1 单一型加酶洗衣粉 是指只加入一种酶制剂的洗衣粉 又分为蛋白酶洗衣粉 脂肪酶洗衣粉 淀粉酶洗衣粉等 2 复合型加酶洗衣粉 是指加入了多种酶制剂的洗衣粉 由于复合型加酶洗衣粉中加入的酶制剂种类较多 可以发挥其独特的 协同效应 因此与单一型加酶洗衣粉相比对各种污渍都有较好的洗涤效果 3 加酶洗衣粉的去污机理 见下表 4 加酶洗衣粉和普通洗衣粉的比较 见下表 5 影响洗涤效果的因素酶制剂的种类 污物的类型 水温 水量 水质 衣物的质料 大小 洗衣粉的用量 浸泡 洗涤时间等 特别提示 普通洗衣粉的化学成分及其对环境的影响 1 主要成分 由表面活性剂 三聚磷酸盐 水溶性硅酸盐 助洗剂及分散剂经复配加工而成 2 对环境的影响 含磷洗衣粉易造成水体富营养化 从而破坏水质 污染环境 巩固1 下列关于加酶洗衣粉的说法 不正确的是 A 加酶洗衣粉的洗涤效果总比普通洗衣粉的洗涤效果好B 加酶洗衣粉洗涤效果的好坏受很多因素的影响C 加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶和纤维素酶D 加酶洗衣粉相对普通洗衣粉更有利于环保 解析加酶洗衣粉与普通洗衣粉相比 虽然表面活性剂和三聚磷酸钠的含量较少 但因为添加了一定量的酶制剂 在酶的作用下 构成污渍的一些生物大分子被分解为可溶性的小分子 使污迹容易从衣物上脱落 即加酶洗衣粉的洗涤效果不仅没有降低 反而加强了 但是 由于酶具有专一性 只有洗衣粉中的酶与污渍相对应时 其优势才能发挥出来 如果不对应 加酶洗衣粉的洗涤效果可能不如普通洗衣粉 答案A 1 探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的区别时 为自变量 要控制其他条件一致 同时普通洗衣粉处理污渍与加酶洗衣粉处理污渍形成实验 在控制变量时需要将科学实验与生活经验区别开 2 在探究加酶洗衣粉的最适温度时 是自变量 其他条件一致 不同的实验组之间形成 变量的范围应考虑 3 在探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果时 自变量是 污渍应该是的 其他条件均一致 加酶洗衣粉洗涤效果实验探究 洗衣粉 的种类 对照 温度 对照 生活实际 不同 种类的加酶洗衣粉 完全相同 思维激活2 就洗涤效果而言 加酶洗衣粉总比普通洗衣粉洗涤效果好 对吗 提示不对 与普通洗衣粉相比 加酶洗衣粉中酶制剂显得格外 娇气 其发挥最佳活性需适宜的温度等 当温度过低或过高时 加酶洗衣粉的洗涤效果将减弱 甚至弱于普通洗衣粉 1 探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果 1 实验原理生活中的各种污渍主要是蛋白质 脂肪 淀粉等大分子有机物 这些有机物能在相应的蛋白酶 脂肪酶和淀粉酶的作用下水解成易溶于水的小分子有机物 2 实验步骤 取两支大烧杯并编号 分别加入500mL蒸馏水 在40 水浴锅内保温 两支烧杯内加入等量同种带有相同污渍的布料 分别加入等量的加酶洗衣粉和普通洗衣粉 同时用玻璃棒充分搅拌相同时间 经过相同时间后观察洗涤效果 2 探究加酶洗衣粉使用时的最适温度 1 实验原理酶的活性受温度的影响 最适温度时酶的活性最大 去污力最强 高于或低于此温度 酶的活性降低 去污力下降 2 实验步骤 配制系列温度梯度的水溶液 取7只大烧杯 分别加入500mL蒸馏水 分别置于25 30 35 40 45 50 55 的恒温水浴锅中 将等量带有相同污染物的布料和等量同种加酶洗衣粉分别同时加入7只烧杯中 用玻璃棒同时充分搅拌相同时间 经过相同时间后观察洗涤效果 3 探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果 1 原理酶的催化作用具有专一性 一种酶只能催化某一种或某一类化学反应 而复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多 所以对单一加酶洗衣粉来说 复合酶洗衣粉对各种污渍都有较好的洗涤效果 2 实验变量加酶洗衣粉的种类 其他条件相同且适宜 如温度 pH等 特别提醒 1 为确保单一变量 应有效控制无关变量 如水的用量 污染物的量 实验用布的质地 大小 两种洗衣粉的用量 搅拌及洗涤时间等 2 洗涤效果可在洗涤后比较污物的残留程度 如 已消失 颜色变浅 面积缩小等 还可以比较达到同样效果所用的时间长短 巩固2 2012 南京调研 某同学进行 加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较 课题研究 实验设计如下 设置2组实验 分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉 2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 洗涤温度都为35 根据污渍去除程度得出结论这个实验设计中 错误的是 A B C D 解析探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果 实验应设置为蛋白酶洗衣粉和普通洗衣粉 答案A 例1 下列关于加酶洗衣粉的叙述中 正确的是 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 加酶洗衣粉最常用的酶制剂是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶 使用加酶洗衣粉时一般先用开水浸开 然后调至适宜温度 使用加酶洗衣粉可减少对环境的污染 加酶洗衣粉及其特点 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 实际生活中 用加酶洗衣粉的水温在25 35 之间较适宜 温度过高或过低均不宜用加酶洗衣粉 使用加酶洗衣粉时应注意衣服的承受能力A B C D 思维导图 深度剖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 含磷污水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 它才能在洗衣粉中保持稳定 考虑洗涤成本 用加酶洗衣粉的水温在25 35 之间 温度过高或过低 酶的活性降低 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酶分解 损坏衣服 答案C 误区警示 使用加酶洗衣粉时必须注意以下几点 1 碱性蛋白酶能使蛋白质水解 因此 蛋白质类纤维 羊毛 蚕丝等 织物就不能用加酶洗衣粉来洗涤 以免使纤维受到破坏 2 使用加酶洗衣粉时 必须注意洗涤用水的温度 碱性蛋白酶在35 50 时活性最强 在低温下或70 以上就会活性降低或失效 3 加酶洗衣粉也不宜长期存放 存放时间过长会导致酶活性降低 4 加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存 否则酶的活性将会丧失 5 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 而使人患过敏性皮炎 湿疹等 因此 应避免与这类洗衣粉长时间地接触 例2 2011 南京模拟 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 加酶洗衣粉洗涤效果的实验探究 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 该实验设计体现了 原则 若1号实验组洗净油污布所需时间接近7min 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 棉纺品 毛织品 腈纶织品 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 思维导图 深度剖析 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7min 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 答案 1 探究温度 碱性蛋白酶含量对去污力的影响0 6 2 对照 单一变量酶失活 3 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 归纳提升 影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素 单击此处进入随堂达标检测 旁栏思考题1 查阅资料 看看普通洗衣粉中包含哪些化学成分 提示普通洗衣粉中通常包含有 表面活性剂 水软化剂 碱剂 漂白剂等成分 有的洗衣粉中还含有增白剂 香精和色素 以及填充剂等 2 你打算选用什么洗涤材料 提示大小相同的白棉布四块 滴加等量污渍 解析科学实验具有严谨性 不能将其与生活经验混为一谈 因此选择洗涤材料时也应严谨 即能够科学地控制变量 3 在本课题中你打算使用什么方法和标准判断洗涤效果 提示可在洗涤后比较污物的残留状况 如 已消失 颜色变浅 面积缩小等 最好能进行定量的比较 解析本题考查实验中因变量的检测 实验因变量需要进行定性和定量两个层次上的检测 因此实验时需要根据实验的要求找到可以检测的因变量 练习1 解析加酶洗衣粉和普通洗衣粉的主要区别就在于是否含有酶制剂 答案相同点 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 加酶洗衣粉中的酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物 小分子有机物易溶于水 从而与纤维分开 而普通洗衣粉则主要利用了表面活性剂 水软化剂等活化 分散污垢 达到去污的效果 2 答案不合适 因为丝绸的主要成分是蛋白质 它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解 损坏衣物 3 提示洗衣粉加酶 生活快又美 两分钟搞定 衣服白又净 开放性题目 答案合理即可 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全