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2019-2020年高中生物人教版選修1教學(xué)案：專題四 課題2 探討加酶洗衣粉的洗滌效果(含答案) 1．加酶洗衣粉常用的酶制劑有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶。其中應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的酶制劑是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。 2．堿性蛋白酶能將大分子蛋白質(zhì)水解為可溶性的氨基酸或小分子的 肽，所以蛋白質(zhì)類織物不能用此種加酶洗衣粉洗滌。 3．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。 4．探究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)自變量為洗衣粉的類型，其他因素應(yīng)保持不變。 5．探究溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)自變量為溫度，其他因素應(yīng)保持不變。 一、加酶洗衣粉 1.含義：指含有酶制劑的洗衣粉。 2.酶制劑 (1)種類：常用的有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶。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)作用原理：將大分子物質(zhì)水解為可溶性的小分子物質(zhì)。如蛋白酶可將大分子蛋白質(zhì)水解為可溶性的氨基酸或小分子的肽。 (3)影響因素：溫度、酸堿度和表面活性劑等。 3.加酶洗衣粉的優(yōu)點(diǎn)：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，減少對(duì)環(huán)境的污染。 二、探究加酶洗衣粉洗滌效果的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1.探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果 (1)單一變量：洗衣粉的類型。 (2)對(duì)照實(shí)驗(yàn) 2．探究加酶洗衣粉的最適洗滌溫度 (1)單一變量：溫度。 (2)對(duì)照實(shí)驗(yàn)：不同溫度梯度的實(shí)驗(yàn)組之間形成相互對(duì)照。 3.探究不同種類的加酶洗衣粉的洗滌效果 (1)單一變量：加酶洗衣粉的種類。 (2)對(duì)照實(shí)驗(yàn)：不同加酶洗衣粉對(duì)同種污漬的洗滌效果；同種加酶洗衣粉對(duì)不同污漬的洗滌效果。 1．加酶洗衣粉與普通洗衣粉相比可減少對(duì)環(huán)境的污染，是因?yàn)橄铝心姆N元素含量很少甚至沒有(　　) A．N　　　B．Ca　　　　C．P　　　　D．Mg 解析：選C　普通洗衣粉中含磷量較高，含磷污水的排放可能導(dǎo)致微生物和藻類的大量繁殖，造成水體污染。而加酶洗衣粉可降低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，從而減少對(duì)環(huán)境的污染。 2．加酶洗衣粉中的酶有多種，對(duì)各種污漬要考慮其不同情況針對(duì)性地選擇加酶洗衣粉，主要原因是(　　) A．酶具有多樣性　　 B．酶具有高效性 C．酶具有專一性 D．酶的活性易受環(huán)境條件影響 解析：選C　生活中的各種污漬的化學(xué)成分有很大差別，如油漬主要是脂質(zhì)，血漬主要是蛋白質(zhì)，因此根據(jù)酶作用的專一性特點(diǎn)，根據(jù)污漬不同，有針對(duì)性地選用加酶洗衣粉。 3．蛋白酶是能分解其他蛋白質(zhì)類的酶，但在洗衣粉中，蛋白酶并沒有將其他幾種酶分解掉，以下解釋正確的是(　　) A．其他幾類酶不是蛋白質(zhì)類 B．蛋白酶處于抑制狀態(tài) C．蛋白酶具有識(shí)別作用，不分解作為酶作用的蛋白質(zhì) D．缺少水環(huán)境或各種酶在添加前已作了保護(hù)性修飾 解析：選D　加酶洗衣粉中的蛋白酶制劑已通過特殊的化學(xué)物質(zhì)將其層層包裹，與洗衣粉的其他成分隔離，這些隔離層遇到水后就會(huì)溶解，蛋白酶才能迅速發(fā)揮作用。 1．加酶洗衣粉的種類 根據(jù)加入洗衣粉中酶制劑的不同，可將加酶洗衣粉分為單一加酶洗衣粉和復(fù)合加酶洗 衣粉。 (1)單一加酶洗衣粉是指只加入一種酶制劑的洗衣粉，又包括蛋白酶洗衣粉、脂肪酶洗衣粉、淀粉酶洗衣粉等。 (2)復(fù)合加酶洗衣粉是指加入了多種酶制劑的洗衣粉，由于復(fù)合加酶洗衣粉加入的酶制劑種類較多，可以發(fā)揮其獨(dú)特的“協(xié)同效應(yīng)”，因此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.普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的異同 項(xiàng)目 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，將油脂分子分散開；水軟化劑可以分散污垢等 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 3．常用酶制劑的種類及洗滌原理和實(shí)例 種類 洗滌原理 洗滌實(shí)例 蛋白酶 血漬、奶漬及各種食品類的蛋白質(zhì)污垢 脂肪酶 油漬、人體皮脂、口紅 淀粉酶 來自面條、巧克力等的污垢 纖維素酶 使纖維的結(jié)構(gòu)變得膨松，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 棉紡織品的表面浮毛 [名師點(diǎn)撥]　使用加酶洗衣粉時(shí)的注意事項(xiàng) (1)加酶洗衣粉有不同的種類，使用時(shí)應(yīng)根據(jù)衣物的污漬類型選擇相應(yīng)種類的加酶洗衣粉進(jìn)行洗滌。既要考慮洗滌效果，還要考慮衣物的承受能力和洗滌成本等因素。 (2)不能用加蛋白酶的洗衣粉洗滌毛織品或絲織品，因?yàn)槊椘坊蚪z織品的主要成分是蛋白質(zhì)，會(huì)被蛋白酶分解，降低衣物的光滑度和強(qiáng)度。 (3)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)，使人患過敏性皮炎、濕疹等，因此，應(yīng)避免與這類洗衣粉長(zhǎng)時(shí)間地接觸。 [題組沖關(guān)] 1．下列關(guān)于加酶洗衣粉的說法，不正確的是(　　) A．能有效去除衣服上的油漬、汗?jié)n或血漬 B．使用加酶洗衣粉可減少對(duì)環(huán)境的污染 C．加酶洗衣粉中的各種酶制劑對(duì)人體皮膚沒有任何傷害 D．水溫過低時(shí)不宜使用加酶洗衣粉 解析：選C　常見的加酶洗衣粉中含有堿性蛋白酶和堿性脂肪酶，可以有效地去除衣服上的油漬、汗?jié)n等，溫度、pH等都會(huì)影響加酶洗衣粉的洗滌效果；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，減少對(duì)環(huán)境的污染；含堿性蛋白酶的洗衣粉會(huì)分解人體皮膚表面的蛋白質(zhì)，對(duì)人體皮膚有傷害。 2．某種生物活性洗衣粉包裝袋上印有以下資料，下列對(duì)資料表明的信息理解錯(cuò)誤的是(　　) ①這種洗衣粉較容易清除衣物上的奶漬、蛋清污漬等 ②在60 ℃以上的水中，蛋白酶會(huì)失去活性 ③該洗衣粉可以洗滌各種污漬 ④該堿性蛋白酶能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)水解成氨基酸或小分子的肽 ⑤羊毛、絲質(zhì)類衣物可以用該洗衣粉洗滌 A．①②　　　　　　　 B．①⑤ C．②③ D．③⑤ 解析：選D　奶漬、蛋清污漬的主要成分是蛋白質(zhì)，用這種洗衣粉(成分中含堿性蛋白酶)較容易清除掉。羊毛、絲質(zhì)類衣物中含蛋白質(zhì)，不可以用該洗衣粉洗滌，⑤錯(cuò)誤。這種洗衣粉不含有脂肪酶，對(duì)帶有油漬的衣物洗滌 效果不明顯，③錯(cuò)誤。  1．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程 2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的變量控制和對(duì)照實(shí)驗(yàn) (1)變量控制： 影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有水溫、水量、水質(zhì)、洗衣粉的用量、衣物的材質(zhì)和大小及浸泡時(shí)間和洗滌時(shí)間等，在這些因素中，如果水溫是我們研究的對(duì)象，那么應(yīng)設(shè)水溫為實(shí)驗(yàn)的自變量，其他因素(無(wú)關(guān)變量)都應(yīng)保持相同、適宜且不變。 (2)對(duì)照實(shí)驗(yàn)： 探究的問題 變量 對(duì)照組 實(shí)驗(yàn)組 普通洗衣粉與加酶洗衣粉洗滌效果的區(qū)別 洗衣粉類型 普通洗衣粉＋污物 加酶洗衣粉＋污物 加酶洗衣粉的最適溫度 溫度 溫度梯度下的洗滌效果互為對(duì)照 不同類型加酶洗衣粉的洗滌效果 加酶洗衣粉種類 不同加酶洗衣粉的洗滌效果互為對(duì)照 3．探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果 (1)實(shí)驗(yàn)步驟： (2)注意事項(xiàng)： ①加酶洗衣粉中酶的催化作用受溫度、pH和某些化合物等因素的影響，所以需要適宜溫度、中性的水，并且不能含有酶的抑制劑。 ②判斷洗滌效果可在洗滌后比較污染物的殘留狀況，如已消失、顏色變淺、面積縮小等；還可比較達(dá)到同樣洗滌效果(如污物全部消失)所用時(shí)間的長(zhǎng)短。 4．探究加酶洗衣粉使用的最適溫度 (1)實(shí)驗(yàn)步驟： (2)注意事項(xiàng)： ①設(shè)置溫度梯度時(shí)，不僅要從理論層面去思考問題，還要充分考慮日常生活中的具體情況。 ②若在各溫度梯度中測(cè)出效果最好的溫度為40 ℃，但并不能確定40 ℃為最適溫度，需縮小梯度差進(jìn)一步探究。預(yù)實(shí)驗(yàn)的目的是縮小二次實(shí)驗(yàn)的溫度限定范圍，減小溫度差。 5．探究不同種類加酶洗衣粉的洗滌效果 (1)實(shí)驗(yàn)步驟： 步驟 燒杯編號(hào) Ⅰ Ⅱ Ⅲ 注入自來水 500 mL 500 mL 500 mL 加入物質(zhì)(等量) 奶漬布 奶漬布 奶漬布 控制水溫 37 ℃ 37 ℃ 37 ℃ 加入洗衣粉(等量) 蛋白酶洗衣粉 復(fù)合酶洗衣粉 脂肪酶洗衣粉 用玻璃棒攪拌 5 min 5 min 5 min 觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 (2)注意事項(xiàng)： 該實(shí)驗(yàn)探究的是多種加酶洗衣粉對(duì)同一污漬的洗滌效果，依此方法也可以探究同一種加酶洗衣粉對(duì)于不同污漬的洗滌效果。 [題組沖關(guān)] 3．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? C．選擇不同種類的加酶洗衣粉和普通洗衣粉 D．只能對(duì)一種污漬進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 解析：選D　探討不同種類洗衣粉的洗滌效果時(shí)，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；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)用水浴加熱的方法，使溫度達(dá)到25～35 ℃。 4．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)行操作： 步驟 燒杯(1 000 mL) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ ①注入自來水 500 mL 500 mL 500 mL 500 mL ②放入含油漬的衣服 一件 一件 一件 一件 ③控制不同水溫 10 ℃水浴10 min 30 ℃水浴10 min 50 ℃水浴10 min 70 ℃水浴10 min ④加入等量加酶洗衣粉 0.5 g 0.5 g 0.5 g 0.5 g ⑤用玻璃棒攪拌 5 min 5 min 5 min 5 min ⑥觀察現(xiàn)象 (1)該實(shí)驗(yàn)的目的是________________________________________________________。 (2)請(qǐng)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順序能否調(diào)換？說明理由。________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號(hào)試管加入的洗衣粉、衣服上的油漬大小及保溫時(shí)間、攪拌速度和時(shí)間均相同，這是為了________________，以便得出科學(xué)結(jié)論。 解析：(1)由題中表格獲取信息，溫度為單一變量，故該實(shí)驗(yàn)的目的是探究不同溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響。(2)既然溫度為單一變量，那么其他無(wú)關(guān)變量應(yīng)保持相同且適宜。由于衣服的污漬量不好控制，所以應(yīng)選用大小、質(zhì)地相同的白布，然后滴加等量的植物油。實(shí)驗(yàn)中水溫的設(shè)定范圍也不合理，且梯度過大。(3)題表中，步驟③和步驟④的順序不能調(diào)換，因?yàn)檎{(diào)換后加酶洗衣粉中的酶在達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的溫度前已分解掉部分油漬。(4)上述實(shí)驗(yàn)中，加入的洗衣粉量、衣服上的油漬量及保溫時(shí)間、攪拌速度和洗滌時(shí)間均屬于無(wú)關(guān)變量，應(yīng)盡可能保持相同，以確保整個(gè)實(shí)驗(yàn)只有溫度這一單一變量。 答案：(1)探究不同溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響 (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，且梯度過大，溫度范圍應(yīng)設(shè)定在20～40 ℃之間，如選取25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃的水溫　(3)不能調(diào)換。因?yàn)檎{(diào)換后加酶洗衣粉中的酶在達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的溫度前已分解掉部分油漬 (4)保證單一變量 [隨堂基礎(chǔ)鞏固] 1．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好 B．加酶洗衣粉的洗滌效果受很多因素的影響 C．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 D．加酶洗衣粉比普通洗衣粉有利于環(huán)保 解析：選A　與普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉中表面活性劑和三聚磷酸鈉的含量較少有利于環(huán)保；由于酶具有專一性，只有洗衣粉中的酶與污漬相對(duì)應(yīng)時(shí)，其優(yōu)勢(shì)才能發(fā)揮出來，如果不對(duì)應(yīng)，加酶洗衣粉的洗滌效果可能不如普通洗衣粉的效果好，而且酶發(fā)揮作用需要適宜的條件，如溫度、pH等。 2．用加酶洗衣粉洗滌衣物時(shí)，下列說法正確的是(　　) A．每種加酶洗衣粉都能洗滌任何衣服 B．一般先用熱水浸開，然后調(diào)至適宜溫度 C．水溫太低容易使洗衣粉的酶喪失活性 D．使用添加了堿性蛋白酶的洗衣粉后應(yīng)立即沖洗雙手 解析：選D　毛料衣服的主要成分是蛋白質(zhì)，加酶洗衣粉中有蛋白酶，會(huì)損傷衣物；熱水會(huì)使酶失活；溫度過高、pH過高或過低，都會(huì)使酶失活，而溫度過低，只是使酶的活性降低，但不會(huì)失活；添加了堿性蛋白酶的洗衣粉可以分解人體皮膚表面的蛋白質(zhì)，所以接觸了該種洗衣粉后應(yīng)立即沖洗雙手。 3．市場(chǎng)上有一種加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的堿性蛋白酶，它的催化活性很強(qiáng)，衣物的汗?jié)n、血漬及人體排出的蛋白質(zhì)油漬遇到它，皆能被水解而除去。下列衣料中不能用該加酶洗衣粉洗滌的是(　　) ①棉織品?、诿椘贰、垭婢]織品?、苄Q絲織品　⑤滌 綸織品?、掊\綸織品 A．②④　　　　　　　 B．①②③ C．③④⑤ D．③⑤⑥ 解析：選A　酶具有專一性，洗衣粉中加入的堿性蛋白酶 能夠分解蛋白質(zhì)。毛制品和蠶絲制品主要成分是蛋白 質(zhì)，會(huì)被蛋白酶分解而遭到破壞。 4．生物體內(nèi)的酶很容易降解、失活，而洗衣粉中的酶卻能長(zhǎng)時(shí)間保持活性，其原因是(　　) A．生物體內(nèi)酶的活性受溫度影響，洗衣粉中酶的活性不受溫度的影響 B．洗衣粉中的酶外層有特殊的化學(xué)物質(zhì)層層包裹，可保持其活性 C．生物體內(nèi)的酶是蛋白質(zhì)，洗衣粉中的酶是無(wú)機(jī)物 D．以上全部正確 解析：選B　加酶洗衣粉中加入的酶多是由微生物發(fā)酵產(chǎn)生的，其化學(xué)本質(zhì)與生物體內(nèi)的酶無(wú)明顯差異，其活性能保持是因?yàn)樵诿竿鈱佑锰厥獾幕瘜W(xué)物質(zhì)層層包裹起來，與洗衣粉中其他影響酶活性的因素隔離開了。 5．下列關(guān)于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的敘述，合理的是(　　) A．水溫越高，加酶洗衣粉的洗滌效果越好 B．實(shí)驗(yàn)的觀察指標(biāo)可以是相同洗滌時(shí)間內(nèi)污漬的殘留程度 C．相同pH時(shí)加酶洗衣粉洗滌效果好于普通洗衣粉 D．衣物質(zhì)地和洗衣粉用量不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 解析：選B　本實(shí)驗(yàn)的自變量是洗衣粉的種類，因變量是洗滌效果，無(wú)關(guān)變量有溫度、pH、衣物質(zhì)地、洗衣粉的用量等，探究實(shí)驗(yàn)中除自變量外應(yīng)給予相同且適宜的其他條件，才能排除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。熱水溶解洗衣粉可能使酶失活，只有適宜pH條件中加酶洗衣粉才有好的洗滌效果。 6．某品牌加酶洗衣粉的產(chǎn)品使用說明中，明確提出“水溫以 30～50 ℃為宜，切忌用70 ℃以上的熱水”。一同學(xué)為探 究“溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響”提出如下實(shí)驗(yàn)思 路，其中不合理的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)自變量為水的溫度，設(shè)置溫度為0 ℃、20 ℃、40 ℃、60 ℃、80 ℃、100 ℃ B．實(shí)驗(yàn)因變量是污布的清潔程度，洗滌結(jié)束后應(yīng)先用清水漂洗污布再晾干、比較 C．實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)變量有水量、衣物的質(zhì)地與大小、洗衣粉的用量、浸泡與洗滌時(shí)間等 D．實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果是某溫度下洗滌后污布最干凈，高于或低于這一溫度污漬殘留多 解析：選A　該實(shí)驗(yàn)自變量為一系列的溫度梯度，應(yīng)在10～70 ℃設(shè)置溫度梯度；因變量為污布的清潔程度；無(wú)關(guān)變量為水量、衣物的質(zhì)地與大小、洗衣粉的用量、浸泡與洗滌時(shí)間等；實(shí)驗(yàn)結(jié)果是某溫度下洗滌后污布最干凈，高于或低于這一溫度時(shí)污漬殘留多。 7．為了進(jìn)一步增強(qiáng)洗衣粉對(duì)血漬、奶漬、油污、土豆泥等衣物上常見污垢的去除能力，洗衣粉中常常會(huì)添加各種酶類。請(qǐng)回答有關(guān)問題： (1)根據(jù)衣物上常見的污垢，加酶洗衣粉中添加的酶類有堿性蛋白酶、________、________和________等四類。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________。 (2)下圖為加酶洗衣粉的包裝袋上的產(chǎn)品說明，根據(jù)你所學(xué)習(xí)的有關(guān)知識(shí)，解釋注意事項(xiàng)③的原因________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下面是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗滌效果的有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)據(jù)表 回答： 臉盆編號(hào) 洗滌物(等量) 洗滌溫度 洗衣粉(等量) 水量 洗凈所需時(shí)間 1 油污布 45 ℃ 加酶 2 L 4 min 2 油污布 45 ℃ 普通 2 L 7 min 3 油污布 5 ℃ 加酶 2 L 9 min 4 油污布 5 ℃ 普通 2 L 8 min ①該實(shí)驗(yàn)要探究的問題是______________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了___________________________________________________原則。 ③若1號(hào)實(shí)驗(yàn)組，洗凈所需時(shí)間接近7min，請(qǐng)分析最可能的原因是____________ ____________________________________________________________。 解析：(1)加酶洗衣粉含有的酶有堿性蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶等，堿性蛋白酶能將蛋白質(zhì)水解成小分子多肽和氨基酸。(2)酶的催化作用需適宜的溫度，30～50 ℃是洗衣粉中酶的適宜溫度范周。(3)①?gòu)谋砀裰械臄?shù)據(jù)可以看出：本實(shí)驗(yàn)的自變量有兩個(gè)，即洗衣粉的種類和溫度。所以該實(shí)驗(yàn)要探究的問題也有兩個(gè)：溫度對(duì)洗衣粉的洗滌效果的影響；洗衣粉的種類對(duì)洗滌效果的影響。②1和2、3和4組合的自變量為洗衣粉的種類，可以形成對(duì)照實(shí)驗(yàn)；1和3、2和4組合的自變量為溫度，也可以形成對(duì)照實(shí)驗(yàn)；該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了單一變量原則和對(duì)照原則。③若1號(hào)實(shí)驗(yàn)組，洗凈所需時(shí)間接近7 min，與2號(hào)所需的時(shí)間相同，說明該加酶洗衣粉的洗滌效果和普通洗衣粉相同，可推測(cè)該加酶洗衣粉中的酶可能已經(jīng)變性或失效。 答案：(1)(堿性)脂肪酶　淀粉酶　纖維素酶　多肽(氨基酸)　(2)酶的催化受溫度影響，高溫會(huì)導(dǎo)致酶變性失活　(3)①溫度對(duì)洗衣粉的洗滌效果的影響；洗衣粉的種類對(duì)洗滌效果的影響?、趩我蛔兞吭瓌t、對(duì)照?、奂用赶匆路壑械拿缸冃曰蚴? [課時(shí)跟蹤檢測(cè)] 一、選擇題 1．下列關(guān)于普通洗衣粉與加酶洗衣粉的區(qū)別，說法正確的是(　　) A．普通含磷洗衣粉會(huì)污染環(huán)境，加酶洗衣粉降低了磷含量對(duì)環(huán)境污染輕 B．表面活性劑只存在于普通洗衣粉中，會(huì)產(chǎn)生泡沫，可以將油脂分子分散開 C．水軟化劑只存在于普通洗衣粉中，可以分散污垢 D．加酶洗衣粉是將酶直接添加到洗衣粉中 解析：選A　普通洗衣粉中含有磷，會(huì)造成水體污染，可能引起微生物和藻類大量繁殖；加酶洗衣粉是含有酶制劑的洗衣粉，并非將酶直接添加到洗衣粉中；兩者均含有表面活性劑和水軟化劑，可以增強(qiáng)洗滌效果。 2．加酶洗衣粉的酶不易失活，下列不屬于其原因的是(　　) 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，使其與其他成分隔離 C．加酶洗衣粉的酶是可以回收利用的 D．加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高溫度 解析：選C　加酶洗衣粉是科學(xué)家通過基因工程生產(chǎn)出來的耐酸、耐堿、耐較高溫度和忍受表面活性劑的特殊的酶，并通過特殊工藝，包裹制成酶制劑后加入洗衣粉中，使其與其他物質(zhì)隔開，以保證其長(zhǎng)期保持活性。加酶洗衣粉一旦使用，就不可回收。 3．下列有關(guān)加酶洗衣粉使用注意事項(xiàng)的敘述，正確的是(　　) ①蛋白質(zhì)類織物不能用加蛋白酶的洗衣粉來洗滌?、诩用赶匆路凼褂玫乃疁匾话阍?0 ℃以下　③加酶洗衣粉 有保質(zhì)期，不宜存放太久?、苋梭w皮膚應(yīng)避免與含堿性 蛋白酶的洗衣粉長(zhǎng)時(shí)間接觸 A．①②　B．②③④　　C．①③④　　D．①②③④ 解析：選D　加酶洗衣粉一般含有堿性蛋白酶，能將蛋白質(zhì)類織物及皮膚表面蛋白質(zhì)分解；酶的活性受溫度等因素影響，一般酶的適宜溫度在35～50℃之間，高溫會(huì)破壞酶的結(jié)構(gòu)，使酶的活性喪失；酶存放太久，也會(huì)使酶喪 失活性，所以加酶洗衣粉有保質(zhì)期。 4．某同學(xué)擬探究溫度對(duì)某洗衣粉洗滌效果的影響，下列有關(guān)探究思路合理的是(　　) A．選擇5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃水溫進(jìn)行實(shí)驗(yàn) B．選擇污染程度一致的衣物比布料好 C．用手洗比全自動(dòng)洗衣機(jī)洗更利于變量控制 D．實(shí)驗(yàn)用水量越多效果越好 解析：選A　所選取溫度與一年四季的溫度相對(duì)應(yīng)，對(duì)生活實(shí)際有指導(dǎo)意義，選擇用布料比較容易控制相關(guān)的變量。用全自動(dòng)洗衣機(jī)更有利于變量控制。實(shí)驗(yàn)用水量對(duì)洗滌效果有影響，但并非用水量越多效果越好。 5．下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，正確的是(　　) A．高溫易使酶失活，因此冷水洗滌去污效果應(yīng)該比溫水好 B．洗衣粉中表面活性劑對(duì)堿性蛋白酶活性有一定的促進(jìn)作用 C．在pH低于7.0的自來水中，堿性蛋白酶依然能起作用 D．洗衣粉中酶主要是通過快速分解溶在水里的污漬發(fā)揮作用 解析：選C　酶有最適溫度，加酶洗衣粉中的酶在水溫為35～50℃時(shí)能充分發(fā)揮洗滌效果；如果將酶直接加入到洗衣粉中，洗衣粉中的表面活性劑能影響堿性蛋白酶的活性，甚至使酶失活；加酶洗衣粉中的酶是經(jīng)過特殊處理的，能耐酸、耐堿，可忍受表面活性劑和較高的溫度；加酶洗衣粉中酶的作用是催化衣物上的污漬分解，使其容易從衣物上脫落下來。 6．某同學(xué)進(jìn)行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果比較”課題研究，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，分別使用蛋白酶洗衣粉和復(fù)合酶洗衣粉 B．洗衣粉用量、污漬種類和洗滌溫度等無(wú)關(guān)變量全部相同且適宜 C．可根據(jù)污漬完全洗凈所需時(shí)間的差異得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 D．應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)既不用加酶洗衣粉洗滌也不用普通洗衣粉洗滌的對(duì)照 解析：選A　本實(shí)驗(yàn)的目的是比較加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果，自變量為洗衣粉的種類。除了自變量，凡是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素全是無(wú)關(guān)變量，各組應(yīng)保持無(wú)關(guān)變量相同且適宜。污漬完全洗凈所需時(shí)間越長(zhǎng)，說明洗滌效果越不明顯；污漬完全洗凈所需時(shí)間越短，說明洗滌效果越明顯；應(yīng)該設(shè)置一組空白對(duì)照來說明洗衣粉的作用。 7．在探究“溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響”實(shí)驗(yàn)中，不變因素是(　　) ①水量、水質(zhì)　②洗衣粉的用量?、垡挛锏牟牧?、大小及浸泡時(shí)間?、芟礈旆绞胶蜁r(shí)間 A．①②　B．①②③　　C．②③④　　D．①②③④ 解析：選D　在探究溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響時(shí)，根據(jù)單一變量原則，在設(shè)置的幾組實(shí)驗(yàn)中，除溫度變化外，影響洗滌效果的其他因素均應(yīng)相同且適宜。 8．某興趣小組準(zhǔn)備開展“不同種類的加酶洗衣粉對(duì)同一污物的洗滌效果”的探究活動(dòng)，下列說法不正確的是(　　) A．該實(shí)驗(yàn)的原理是酶的高效性 B．自變量是不同種類的加酶洗衣粉 C．水質(zhì)、水量、pH等屬于無(wú)關(guān)變量 D．因變量是加酶洗衣粉的洗滌效果 解析：選A　該實(shí)驗(yàn)的原理是加酶洗衣粉中分別添加不同種類的酶制劑，對(duì)相同種類的污漬具有不同的水解效果，這是因?yàn)槊妇哂袑Ｒ恍浴? 9．在探討不同溫度對(duì)加酶洗衣粉影響的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是(　　) A．可選擇洗滌不同污漬的白布作對(duì)照 B．實(shí)驗(yàn)自變量為不同品牌的加酶洗衣粉 C．應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛袑?shí)際氣溫變化來確定水溫 D．加酶洗衣粉在30 ℃的水中洗滌效果沒有45 ℃的好，說明45 ℃為最適溫度 解析：選C　要遵循單一變量，不能有不同溫度、不同污漬兩種變量。探討不同溫度對(duì)加酶洗衣粉影響的實(shí)驗(yàn)中自變量應(yīng)是溫度，且要根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛袑?shí)際氣溫變化來確定水溫的范圍，有一定的實(shí)際指導(dǎo)意義。加酶洗衣粉在30 ℃時(shí)沒有45 ℃時(shí)的洗滌效果好，并不能說明45 ℃ 為最適溫度，也可能是其他溫度。 10．如圖是圍繞加酶洗衣粉洗滌效果進(jìn)行研究的結(jié)果，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．本實(shí)驗(yàn)的自變量有溫度和洗衣粉是否加酶 B．本實(shí)驗(yàn)的因變量可能是污漬殘留量 C．兩類洗衣粉的最佳使用溫度都為t1 D．溫度超過t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活 解析：選C　該圖示為多因子變量曲線，從圖示可以看 出本實(shí)驗(yàn)的自變量有溫度和洗衣粉是否加酶，因變量可能是污漬殘留量，溫度越過t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活。從圖示可以看出普通洗衣粉的最佳使用溫度不是t1，而加酶洗衣粉的最佳使用溫度為t1。 二、非選擇題 11．洗衣粉是人們?nèi)粘Ｉ钏匦璧?，有同學(xué)對(duì)加酶洗衣粉的作用很感興趣，為此進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，結(jié)果如下表。請(qǐng)回答相關(guān)問題： 不同溫度除去不同污漬所需時(shí)間(min) 水溫(℃) 10 20 30 40 50 60 70 80 奶漬 48 43 28 12 6 4 12 17 藍(lán)墨水 93 86 80 72 68 67 81 105 (1)請(qǐng)你為上述探究實(shí)驗(yàn)命題___________________________________________。 (2)請(qǐng)以溫度為橫坐標(biāo)，酶促反應(yīng)速率為縱坐標(biāo)畫出除去奶漬實(shí)驗(yàn)的大致情況圖。 (3)在同一水溫下除去兩種污漬時(shí)間不同的可能原因是________________________。 (4)上述實(shí)驗(yàn)牽涉兩項(xiàng)對(duì)照關(guān)系，一項(xiàng)是針對(duì)________________的成分對(duì)照，另一項(xiàng)是針對(duì)______________________________的條件對(duì)照。這里的條件對(duì)照與一般實(shí)驗(yàn)空白對(duì)照的區(qū)別是________________________________________________________________________。 解析：圖表每一列的數(shù)據(jù)反映的是同一種酶對(duì)不同污漬的作用效果，實(shí)驗(yàn)變量為污漬的種類(即底物的種類)；每一行的數(shù)據(jù)反映的是不同溫度下同一種酶對(duì)同種污漬的作用效果，實(shí)驗(yàn)變量為溫度。根據(jù)圖表數(shù)據(jù)，在相同溫度下，同一種酶除去兩種污漬所用的時(shí)間不同體現(xiàn)了同一種酶對(duì)不同污漬的處理效果不同，即酶的專一性，同時(shí)也體現(xiàn)了酶的活性受溫度的影響。 答案：(1)不同溫度條件下洗衣粉對(duì)不同污漬去污率的影響　(2)如圖 (3)加酶洗衣粉含蛋白酶和脂肪酶，而酶有專一性且不同的酶的活性受溫度的影響不同　(4)不同底物　不同溫度　條件對(duì)照組互為對(duì)照(或互為實(shí)驗(yàn)組) 12．某同學(xué)用不同種類的洗衣粉進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)分析回答相關(guān)問題： 實(shí)驗(yàn)一： 溫度(℃) 30 35 40 45 50 55 去普通洗衣粉污力(%) 15 18 20 21 21.5 22 加酶洗衣粉去污力(%) 30 40 48 50 48 37 (1)該實(shí)驗(yàn)的目的是探究___________________________________________________。 (2)由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出的結(jié)論是________________、_____________________。 實(shí)驗(yàn)二：探究復(fù)合酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果是否存在差異。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下： 項(xiàng)目 設(shè)計(jì)內(nèi)容 對(duì)照 設(shè)置兩組實(shí)驗(yàn)，分別使用蛋白酶洗衣粉和復(fù)合酶洗衣粉 變量控制 兩組實(shí)驗(yàn)的洗衣粉用量、被洗滌的衣物量、衣物質(zhì)地、污染物性質(zhì)和量、被污染的時(shí)間、洗滌時(shí)間、洗滌方式等全部相同 結(jié)果觀察 根據(jù)污漬去除程度得出結(jié)論 (3)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中有一處明顯的錯(cuò)誤，請(qǐng)指出___________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)修改后的實(shí)驗(yàn)最可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)推廣使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，這是因?yàn)開_______________________________________________________________________。 解析：(1)實(shí)驗(yàn)一中有兩個(gè)變量：溫度和洗衣粉的種類?？梢蕴骄客粶囟认虏煌N類洗衣粉的洗滌效果；也可以探究不同溫度對(duì)同一種洗衣粉洗滌效果的影響。(2)根據(jù)單一變量原則，可以得出結(jié)論：相同溫度下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高；使用加酶洗衣粉的適宜溫度為45 ℃左右。(3)探究復(fù)合酶洗衣粉與普通洗衣粉的洗滌效果，實(shí)驗(yàn)變量應(yīng)為復(fù)合酶洗衣粉和普通洗衣粉。(4)復(fù)合酶洗衣粉中的酶具有高效性，洗滌效果好于普通洗衣粉。(5)酶具有高效性且易分解，避免水體富營(yíng)養(yǎng)化。 答案：(1)不同洗衣粉在不同溫度下的去污力的變化 (2)相同溫度下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高使用加酶洗衣粉的適宜溫度為45 ℃左右(合理即可) (3)對(duì)照組設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，應(yīng)設(shè)計(jì)復(fù)合酶洗衣粉和普通洗衣粉作為對(duì)照 (4)使用復(fù)合酶洗衣粉的去污程度大于普通洗衣粉的去污程度 (5)酶具高效性且可被分解，避免水體富營(yíng)養(yǎng)化 13．加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉，可以水解掉衣物中的蛋白質(zhì)等有機(jī)污漬。請(qǐng)回答下列問題： (1)構(gòu)成堿性蛋白酶的基本單位是________，堿性蛋白酶的合成場(chǎng)所位于細(xì)胞中的____________。 (2)由圖可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究_________________________________________ ________________________________________________________________________。 50℃時(shí)加酶洗衣粉中堿性蛋白酶的最適含量是____________________________%。 (3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，寫出兩項(xiàng)提高加酶洗衣粉洗滌效果的措施：______________ __________________________________________________________。 (4)若要比較添加該蛋白酶的洗衣粉與普通洗衣粉的洗滌效果，應(yīng)注意控制實(shí)驗(yàn)變量，請(qǐng)列舉均衡無(wú)關(guān)變量的措施(至少三條)___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)某同學(xué)想用絲綢作為實(shí)驗(yàn)材料，探究上述洗衣粉的洗滌效果，你認(rèn)為他這樣做是否合適？并說明理由：_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)堿性蛋白酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本單位為氨基酸，在核糖體上合成。(2)本實(shí)驗(yàn)的自變量有堿性蛋白酶含量和溫度兩個(gè)，分析曲線，50 ℃時(shí)堿性蛋白酶的含量為0.6%時(shí)去污力最強(qiáng)。(3)從以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知，適當(dāng)提高溫度、適當(dāng)增加洗衣粉的用量都可以提高加酶洗衣粉的洗滌效果。(4)要比較添加蛋白酶的洗衣粉與普通洗衣粉的洗滌效果，實(shí)驗(yàn)的自變量為洗衣粉的種類，無(wú)關(guān)變量應(yīng)保持相同且適宜，如布料的種類、大小，污物的量與種類，洗衣粉的用量，水溫、水質(zhì)、水量，浸泡時(shí)間與洗滌時(shí)間等。(5)絲綢中含有蛋白質(zhì)，可能被洗衣粉中的蛋白酶水解，因此絲綢不能作為實(shí)驗(yàn)材料。 答案：(1)氨基酸　核糖體 (2)溫度、堿性蛋白酶的含量對(duì)去污力的影響　0.6 (3)用溫水浸泡、增加洗衣粉的用量等(寫出兩項(xiàng)合理答案即可) (4)①兩種洗衣粉的用量相同；②被洗滌的布料及污漬狀態(tài)相同；③洗滌時(shí)所用水量及溫度(一般為常溫)相同；④浸泡和洗滌的時(shí)間相同(答出三條即可) (5)不合適，因?yàn)橄匆路壑械牡鞍酌笗?huì)水解絲綢中的蛋白質(zhì)