2019-2020年高中生物 4.2探討加酶洗衣粉的洗滌效果同步訓(xùn)練（含解析）新人教版選修1目標(biāo)導(dǎo)航1.知道什么是酶制劑，能夠說出常見酶制劑的種類及應(yīng)用。2.學(xué)會分析和控制變量，探究不同溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響。3.探究不同種類的洗衣粉對同一污漬或不同污漬洗滌效果的區(qū)別。一、基礎(chǔ)知識1加酶洗衣粉(1)概念：是指含有_的洗衣粉。(2)種類：目前常用的酶制劑有_、_、_和_四類。(3)作用：加酶洗衣粉中的蛋白酶可將_最終水解為_；脂肪酶可將_最終水解為_；淀粉酶可將_最終水解為_，以達(dá)到去污的目的。_能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的_或_，使污跡容易從衣物上脫落。2影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素使用加酶洗衣粉時，影響酶活性的因素有_、_和_等，為此科學(xué)家通過_生產(chǎn)出了能夠_、_、_和_的酶，并制成酶制劑，使其與洗衣粉的其他成分_。提醒使用加酶洗衣粉時必須注意以下幾點(diǎn)：(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。堿性蛋白酶在3550時活性最強(qiáng)，在低溫下或70以上就會失效；(3)加酶洗衣粉也不宜長期存放，存放時間過長會導(dǎo)致酶活性損失；(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；(5)添加了堿性蛋白酶的洗衣粉可以分解人體皮膚表面蛋白質(zhì)，而使人患過敏性皮炎、濕疹等，因此，應(yīng)避免與這類洗衣粉長時間地接觸。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 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(shí)驗(yàn)分析探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果的區(qū)別時，_為自變量，要控制其他條件一致，同時普通洗衣粉處理污漬與加酶洗衣粉處理污漬形成_實(shí)驗(yàn)；在控制變量時需要將科學(xué)實(shí)驗(yàn)與生活經(jīng)驗(yàn)區(qū)別開。(2)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備帶有污染物的實(shí)驗(yàn)用布的制?。悍Q取一定量的污染物制成溶液，取等量污染物滴加在大小、質(zhì)地相同的新布上。稱取等量的洗衣粉：用天平準(zhǔn)確稱取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉。(3)實(shí)驗(yàn)過程取大燒杯兩只，用量筒量取等量水倒入其中。將制好的污染布塊和洗衣粉(一組為污染布塊與普通洗衣粉，一組為污染布塊與加酶洗衣粉)分別放入兩只燒杯中。用玻璃棒同時充分?jǐn)嚢柘嗤臅r間，攪拌可重復(fù)進(jìn)行。經(jīng)過相同的時間后觀察洗滌效果。2探究使用加酶洗衣粉時的最適溫度(1)實(shí)驗(yàn)分析在探究加酶洗衣粉的最適溫度時，_是自變量，其他條件一致，不同的實(shí)驗(yàn)組之間形成_；變量的范圍應(yīng)考慮_。(2)實(shí)驗(yàn)步驟將等量相同的污染物滴加在相同大小、質(zhì)地的白棉布上(8塊)。取8只大燒杯，分別注入500 mL自來水，編號為1、2、3、4、5、6、7、8，溫度均控制在37。將8只大燒杯中的水溫分別調(diào)節(jié)為20、25、30、35、40、45、50、55；然后分別向各燒杯中加入等量的加酶洗衣粉。取制好的污染布塊分別放入8只燒杯中，用玻璃棒同時充分?jǐn)嚢?。相同的時間后觀察洗滌效果。(3)結(jié)果分析洗衣粉的洗滌效果可以根據(jù)污染物消失的時間或相同時間內(nèi)白棉布上的污漬的消失情況進(jìn)行判斷。在探究加酶洗衣粉使用時的最適溫度時，若測出在40時洗滌效果比其他條件下好，可設(shè)置溫度梯度差更小的實(shí)驗(yàn)變量，如35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45，進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，直至測出具體的最適溫度。3探究不同種類的加酶洗衣粉的洗滌效果(1)實(shí)驗(yàn)分析：在探究不同種類的加酶洗衣粉的洗滌效果時，自變量是_，污漬應(yīng)該是_的，其他條件均一致。(2)實(shí)驗(yàn)步驟在相同大小、質(zhì)地的白棉布(3塊)上滴加等量的牛奶。取大燒杯3只，分別注入500 mL自來水，編號A、B、C，溫度均控制在37。在A中加入一定量的加入蛋白酶的洗衣粉，在B中加入等量的加入復(fù)合酶的洗衣粉，在C中加入等量的加入脂肪酶的洗衣粉。取制好的污染布塊分別放入3只燒杯中，用玻璃棒同時充分?jǐn)嚢?。相同的時間(5 min)后觀察洗滌效果。提醒(1)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可有兩條思路：探究同一種加酶洗衣粉對于不同污漬的洗滌效果。探究多種加酶洗衣粉對同一污漬的洗滌效果。(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(dá)到同樣效果所用的時間長短。(3)該實(shí)驗(yàn)的自變量是洗衣粉的種類，要保證其他無關(guān)變量相同。知識點(diǎn)一基礎(chǔ)知識1下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，錯誤的是()A加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉B目前常用的酶制劑有四類：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶C酶是未經(jīng)任何處理直接添加到洗衣粉中去的D堿性蛋白酶能將血漬、奶漬中含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽2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)保知識點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)3某同學(xué)為探究加酶洗衣粉的洗滌效果，按下表的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作：步驟項(xiàng)目燒杯(1 000 mL)1注入自來水500 mL500 mL500 mL500 mL2放入帶油跡的衣服一件一件一件一件3控制不同水溫1010 min3010 min5010 min7010 min4加入等量加酶洗衣粉0.5 g0.5 g0.5 g0.5 g5用玻璃棒攪拌5 min5 min5 min5 min6觀察現(xiàn)象(1)該實(shí)驗(yàn)的目的是_。(2)請分析該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在的問題，并提出改進(jìn)措施。_。(3)步驟3和步驟4能否調(diào)換？并說明理由。_。(4)、號燒杯中加入的自來水、洗衣粉、含油漬的衣服及保溫時間、攪拌速度和時間均相同，這是為了_，以便得出科學(xué)結(jié)論。4下面是有關(guān)普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果是否相同的探究實(shí)驗(yàn)，請據(jù)表完成問題。臉盆編號加入物質(zhì)(等量)溫度洗衣粉(等量)水量褪色時間1油污布37加酶2 L5 min2油污布37普通2 L7 min3油污布5加酶2 L9 min4油污布5普通2 L8 min該實(shí)驗(yàn)證明：(1)能說明加酶洗衣粉效果好的組合方式是_。(2)能說明酶活性受溫度影響的組合方式是_。一、選擇題1加酶洗衣粉的酶不易失活，原因不可能是()A通過基因工程生產(chǎn)出的特殊酶B用特殊化學(xué)物質(zhì)將酶包裹，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2加酶洗衣粉中含有的常見酶類為()A蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶B蛋白酶、脂肪酶、肽酶、纖維素酶C脂肪酶、肽酶、淀粉酶、纖維素酶D蛋白酶、淀粉酶、麥芽糖酶、肽酶3在探究溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響時，不變的因素是()A水量、水質(zhì)和洗衣粉用量B衣物的質(zhì)料、大小及浸泡時間C洗滌方式和時間D以上都是4關(guān)于探討不同種類洗衣粉的洗滌效果的實(shí)驗(yàn)，下列說法不正確的是()A水溫應(yīng)保持不變B除冬季外，通常采用當(dāng)?shù)氐某谻應(yīng)選擇不同種類的加酶洗衣粉和普通洗衣粉D只能針對一種污漬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)5用加酶洗衣粉洗滌衣物時，下列說法正確的是()A可用加酶洗衣粉洗滌毛料衣服B一般先用熱水浸開，然后調(diào)至適宜溫度C水溫太低使洗衣粉的酶喪失活性D使用了添加堿性蛋白酶的洗衣粉后，應(yīng)立即沖洗雙手6為保證加酶洗衣粉的洗滌效果，應(yīng)注意()A水的水溫和水質(zhì)兩個方面 B因?yàn)槊妇哂懈咝?，所以不用洗前浸泡C很多條件都會影響加酶洗衣粉的洗滌效果D用量應(yīng)比普通洗衣粉多，以便增加酶濃度7下列說法不正確的是()A加酶洗衣粉中的酶具有較強(qiáng)的耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高溫度的能力B加酶洗衣粉能夠有效去除油漬、汗?jié)n或血漬C衣服的洗滌只考慮洗滌效果就可以D科學(xué)探究中，研究變量的思路是一致的，只是在不同的問題情境下，具體做法不同8下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，正確的是()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)加酶洗衣粉最常用的酶制劑是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶使用加酶洗衣粉時一般先用沸水浸開，然后調(diào)至適宜溫度使用加酶洗衣粉可減少對環(huán)境的污染加酶洗衣粉的酶通過特殊的化學(xué)物質(zhì)將其層層包裹，遇水后溶解實(shí)際生活中，用加酶洗衣粉的水溫在2535之間較適宜溫度過高或過低均不宜用加酶洗衣粉使用加酶洗衣粉時應(yīng)注意衣服的承受能力A BC D二、簡答題9某生物學(xué)興趣小組進(jìn)行了“加酶洗衣粉最適溫度的測定”實(shí)驗(yàn)。下表是他們記錄的在不同溫度下除去不同污漬所需時間的對照表，請依據(jù)表中數(shù)據(jù)作答。(時間/min)水溫/冷水20304050607080植物油4839302017111220藍(lán)墨水93868072686781105奶漬48432812641217(1)要達(dá)到最佳洗滌效果，使用加酶洗衣粉的最適宜溫度范圍是_。(2)在適宜溫度范圍內(nèi)，加酶洗衣粉對衣物上的_的洗滌效果最佳，對_的洗滌效果最差，其原因是_。(3)羊毛、蠶絲等織物_(填“能”或“不能”)用加酶洗衣粉洗滌，因?yàn)開。10為了探究一年四季的水溫對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響，某生物學(xué)小組進(jìn)行了實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作，他們通過實(shí)驗(yàn)證明了夏季的水溫對加酶洗衣粉的洗滌效果最好。請你根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)材料和用具，對實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)并驗(yàn)證夏季的水溫對加酶洗衣粉的洗滌效果最好。(1)材料用具：添加了復(fù)合酶的洗衣粉、大小相同的白棉布4塊(在上面分別滴加5滴同種的植物油，放置至干燥)、自來水、1 000 mL的燒杯、玻璃棒、天平等。(2)實(shí)驗(yàn)步驟：(提示：一年四季的水溫可用冬季5，春季15，秋季25，夏季35來代表。5可以通過冰箱冷藏室來控制，其他溫度可以通過水浴控制)第一步：_ _。第二步：_。第三步：_。第四步：洗滌相同的時間后，觀察4個燒杯中白棉布上污物的洗滌情況。(3)結(jié)果分析：_。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_。第13課時探討加酶洗衣粉的洗滌效果知識清單一、1.(1)酶制劑(2)蛋白酶脂肪酶淀粉酶纖維素酶(3)蛋白質(zhì)氨基酸或小分子的肽脂肪甘油和脂肪酸淀粉麥芽糖堿性蛋白酶氨基酸小分子的肽2溫度酸堿度表面活性劑基因工程耐酸耐堿忍受表面活性劑較高溫度隔離二、(1)洗衣粉的種類對照2(1)溫度對照生活實(shí)際3(1)不同種類的加酶洗衣粉完全相同對點(diǎn)訓(xùn)練1C由于溫度、pH、洗衣粉中的表面活性劑等都會影響酶的活性，因此加酶洗衣粉中的酶都經(jīng)過了特殊處理，如用特殊的化學(xué)物質(zhì)將酶層層包裹起來，與洗衣粉的其他成分隔離開等。規(guī)律鏈接(1)普通洗衣粉與加酶洗衣粉比較普通洗衣粉加酶洗衣粉相同點(diǎn)表面活性劑可以產(chǎn)生泡沫，可以將油脂分子分散開；水軟化劑可以分解污垢等不同點(diǎn)酶可以將大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，小分子有機(jī)物易溶于水，從而與纖維分開(2)加酶洗衣粉有不同的種類，使用時應(yīng)根據(jù)衣物的污漬類型選擇相應(yīng)種類的加酶洗衣粉。衣物的洗滌，不僅要考慮洗滌效果，還要考慮衣物的承受能力和洗滌成本等因素。2A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，但添加了一定量的酶制劑，在酶的作用下，構(gòu)成污漬的一些生物大分子被分解為可溶性的小分子，使污跡容易從衣物上脫落，即加酶洗衣粉的洗滌效果不僅沒有降低，反而加強(qiáng)了。但是，由于酶具有專一性，只有洗衣粉中的酶與污漬相對應(yīng)時，其優(yōu)勢才能發(fā)揮出來；如果不對應(yīng)，加酶洗衣粉的洗滌效果可能不如普通洗衣粉。3(1)探究不同溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響(2)應(yīng)選用大小相同的白布，分別滴加4滴同種的植物油，使油漬大小相同；選擇的水溫不合適，考慮洗滌成本，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛械膶?shí)際氣溫變化來確定水溫梯度，如選取5、15、25、35的水溫(3)不能調(diào)換，因?yàn)榧用赶匆路壑械拿冈诔貢r會分解部分油漬(4)避免因水量、水質(zhì)、洗衣粉的量、衣物的質(zhì)料、大小、污漬量及浸泡時間和洗滌時間不同給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來誤差解析根據(jù)題干中的實(shí)驗(yàn)操作順序，可以判斷出該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度，即探究不同溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響。其他條件應(yīng)保持一致，如水量、水質(zhì)、洗衣粉的量、衣物的質(zhì)料、大小、污漬量、浸泡時間和洗滌時間等。在做實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)先讓每一個實(shí)驗(yàn)組處于所設(shè)置的溫度且恒溫，再加入洗衣粉，以保證酶發(fā)揮作用時的溫度，故步驟3與步驟4不能調(diào)換。規(guī)律鏈接探究洗衣粉洗滌效果時需要注意的幾個問題(1)比較普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)變量為洗滌劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時應(yīng)遵循單一變量原則和對照原則，有效地控制其他變量，如水的用量、污染物的量、所用實(shí)驗(yàn)布的質(zhì)地、兩種洗衣粉的用量、攪拌及洗滌時間等。(2)探討加酶洗衣粉的最適溫度的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)生活實(shí)際，溫度梯度可以設(shè)置為20、25、30、3555。若測出40時洗滌效果最好，應(yīng)設(shè)置梯度更小的實(shí)驗(yàn)組，如35、36、3745，直至測出比較精確的最適溫度。(3)在使用加酶洗衣粉時，不僅要考慮最佳洗滌效果的條件，如最適溫度和pH等，還要考慮衣物的承受能力，如含堿性蛋白酶的洗衣粉不能洗滌絲綢、皮革類衣物等。另外，還要考慮洗滌成本問題。如果污漬的成分比較復(fù)雜，一般選擇復(fù)合加酶洗衣粉，以減少用量。4(1)1與2(2)1與3解析(1)只有通過比較，才能說明效果是否相同，所以需有加酶洗衣粉與普通洗衣粉之間的對照，同時褪色時間不能有其他變量干擾，這樣的組合只能為1與2或3與4，結(jié)合題干是加酶洗衣粉效果好，所以只能為1與2的組合。(2)由題意知變量是溫度不同對酶的影響，所以應(yīng)為1與3的組合。達(dá)標(biāo)測試1C加酶洗衣粉中的酶是科學(xué)家通過基因工程生產(chǎn)出來的特殊酶，不是從耐酸、耐堿、耐高溫的微生物中直接獲得的。2A3.D4D探討不同種類洗衣粉的洗滌效果時，可以選擇不同種類的加酶洗衣粉和普通洗衣粉；污漬的選擇也應(yīng)該多樣化；也可以針對污漬相同，布料不同的情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。但實(shí)驗(yàn)過程中溫度應(yīng)保持不變，一般采用當(dāng)?shù)氐某?，冬天溫度太低，?yīng)用水浴的方法，使溫度達(dá)到2535。5D加酶洗衣粉中的蛋白酶會破壞毛料衣物結(jié)構(gòu)；酶的作用需要適宜的條件，因此加酶洗衣粉不能用開水浸泡，否則會導(dǎo)致洗衣粉中的酶變性失活；低溫能抑制酶的活性，但是不會使酶失活；由于皮膚的結(jié)構(gòu)中有蛋白質(zhì)成分，堿性蛋白酶洗衣粉也會損傷皮膚，洗完衣物后需要及時用清水沖洗雙手。6C影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有水溫、水質(zhì)、水量、洗衣粉用量、衣物質(zhì)料、大小及浸泡時間和洗滌時間等。同時還應(yīng)注意洗滌成本，洗衣粉用量應(yīng)適宜。7C加酶洗衣粉中的酶是通過基因工程生產(chǎn)的，具有較強(qiáng)的耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高溫度的能力；在酶的作用下，能將污漬中的大分子物質(zhì)分解為可溶性的小分子，因此能有效地去除油漬、汗?jié)n或血漬，同時也說明酶具有高效性；衣服的洗滌，不能只考慮洗滌效果，還要考慮衣物的承受能力和洗滌成本等。8B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的蛋白質(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，含磷污水的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(hù)酶的活性，加酶洗衣粉的酶被特殊的化學(xué)物質(zhì)層層包裹，遇水后才被溶解，這樣酶就不跟洗滌劑直接接觸，它才能在洗衣粉中保持穩(wěn)定?？紤]洗滌成本及酶活性，用加酶洗衣粉的水溫在2535之間，溫度過高或過低，酶的活性都降低，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?yàn)槊虾徒z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。9(1)5060(2)奶漬藍(lán)墨水奶漬的主要成分是蛋白質(zhì)和脂肪，加酶洗衣粉主要含有蛋白酶和脂肪酶，能使蛋白質(zhì)和脂肪等有機(jī)物水解，而很難使藍(lán)墨水的成分水解(3)不能羊毛、蠶絲等織物的主要成分是蛋白質(zhì)，加酶洗衣粉中的蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解，從而使織物受到破壞解析由表中數(shù)據(jù)可知，加酶洗衣粉在5060條件下洗滌效果最好；加酶洗衣粉對奶漬有較強(qiáng)的去污力，說明加酶洗衣粉中有蛋白酶，而羊毛和蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì)，如果使用加酶洗衣粉洗滌，會對衣物造成破壞。10(2)用天平稱取等量洗衣粉4份，分別倒入1 000 mL 的燒杯中，并對燒杯進(jìn)行編號為14號分別在14號燒杯中加入5、15、25、35的自來水各500 mL，用玻璃棒攪拌均勻把4塊大小相同且滴加等量植物油的白棉布分別放入4個燒杯中，用玻璃棒以相同的速度進(jìn)行攪拌來實(shí)現(xiàn)洗滌過程(3)4號燒杯中的白棉布的洗滌效果最好(4)夏季的水溫對加酶洗衣粉的洗滌效果最好解析題干中的“提示”是設(shè)置變量的線索，“驗(yàn)證”兩字為該實(shí)驗(yàn)定性，排除了探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果的發(fā)散性，也就限制了“結(jié)果分析”和“實(shí)驗(yàn)結(jié)論”的唯一性。