2012届高考生物第一轮导学案复习 一加酶洗衣粉的洗涤原理

一加酶洗衣粉的洗涤原理
1. 目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶，我国在洗衣粉中添加的酶最主要的是碱性蛋白酶。具有耐酸碱和表面活性剂的特性。
2. 洗涤原理
(1) 碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附着的血渍、汗渍、奶渍、酱油渍等污物，都会在碱性蛋白酶的作用下，结构松弛、膨胀解体，稍加搓洗，污迹就会从衣物上脱落。
(2) 脂肪酶可以将脂肪水解为甘油和游离的脂肪酸等，这些都比原来的脂肪易溶解，其用于洗涤剂配方中用以去除含脂肪的污渍，如食品中的油渍、人体皮脂以及口红等。
(3) 淀粉酶能使淀粉迅速分解为麦芽糖、葡萄糖等可溶性成分，因此淀粉酶用于洗涤配方中用以除去含淀粉的污垢，如来自面条、巧克力等的污垢。
(4) 纤维素酶本身不能去除衣物上的污垢，它的作用是使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，从而达到更好的去污效果。碱性纤维素酶可以去除在洗涤和穿着时由于磨损在棉纤维上所产生的微纤维，从而使棉纤维恢复原有的光滑状态。但过量使用，也能损伤棉、麻等天然纤维织物。
3. 加酶洗衣粉的种类根据加入洗衣粉中的酶制剂的不同，将加酶洗衣粉分为单一加酶洗衣粉和复合加酶洗衣粉。
(1) 单一加酶洗衣粉是指只加入一种酶制剂的洗衣粉，又包括蛋白酶洗衣粉、脂肪酶洗衣粉、淀粉酶洗衣粉等。
(2) 复合加酶洗衣粉是指加入了多种酶制剂的洗衣粉，由于复合洗衣粉加入的酶制剂种类较多，可以发挥其独特的“协同效应”，因此与单一加酶洗衣粉相比对各种污渍都有较好的洗涤效果。
4. 影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素：酶制剂的种类、污物的类型、水温、水量、水质、衣物的质料和大小、洗衣粉的用量、浸泡时间、洗涤时间等。
5. 使用加酶洗衣粉应注意
(1) 温度对酶制剂影响较大，温度低，酶的活性受到抑制，不能充分发挥作用；温度高，酶变性失活，温度以40～79℃为好。
(2) 酶制剂有极强的选择性，应根据不同的污垢选用不同的酶。
(3) 加酶洗衣粉不宜长期储存，一般贮存期为半年，超过一年酶的活性显著下降。
(4) 酶在强酸、强碱中活性降低以至失活，所以加酶洗衣粉不能与强酸强碱同用。
(5) 蛋白酶、淀粉酶的粉尘有害健康，应将其溶解后使用。增白洗衣粉加入了增白剂，对白色浅色织物有增白作用，增白剂不会破坏织物上的染料色素，但对黄斑或其他污渍色素没有去除作用，有时反而会使有色污渍更明显。
6. 加酶洗衣粉的优点洗涤效果好，对人体无毒副作用，不污染环境；但受温度和酸碱度的影响，具有专一性。
【典题演示1】（2010?苏北四市二模）下列属于酶应用中面临的实际问题的是（）
A. 酶对有机溶剂不敏感，但对高温、强酸、强碱非常敏感
B. 加酶洗衣粉因为额外添加了酶制剂，比普通洗衣粉更易污染环境
C. 固定化酶可以反复利用，但在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性
D. 酶的催化功能很强，但需给以适当的营养物质才能较长时间维持其作用
【变式训练1】加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，常用的酶制剂一般不包括（）
A. 碱性脂肪酶B． 酸性蛋白酶C． 淀粉酶D． 纤维素酶
【变式训练2】下列关于加酶洗衣粉的说法不正确的是()
A. 直接将酶制剂添加到洗衣粉中制成加酶洗衣粉
B. 加酶洗衣粉效果的好坏受很多因素影响
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、纤维素酶
D. 加酶洗衣粉相对普通洗衣粉来说有利于环保
【变式训练3】清洗有血渍、奶渍的衣服时，最好选用（）
A. 蛋白酶洗衣粉
B. 普通洗衣粉
C. 纤维素酶洗衣粉
D. 脂肪酶洗衣粉
二探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果
1. 实验变量：本实验的实验变量为洗衣粉，设计时应遵循单一变量原则，对照性原则(本实验为相互对照)，有效地控制其他变量，如水的用量（影响洗衣粉的浓度)：水温、污染物的量，所用实验用布的质地大小、两种洗衣粉的用量及洗涤时间等。
2. 实验准备(1) 带有污染物的实验用布的制取：称取一定量的污染物制成的溶液，取等量污染物滴加在相同大小、质地的新布上。(2) 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。
3. 实验过程(1) 取大烧杯两只，用量筒量取等量水放入其中。
(2) 将制好的污染布块和洗衣粉(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)分别放入两只烧杯中。
(3) 用玻璃棒同时充分搅拌。一段时间后搅拌可重复进行。
(4) 相同的时间后观测洗涤效果。
4. 结果分析与注意事项
(1) 加酶洗衣粉有很多种，注意实验用的加酶洗衣粉的说明，是单一加酶洗衣粉，还是复合加酶洗衣粉。
(2) 所滴加的污染物种类与实验结果有着密切的关系。
(3) 洗涤材料可选用纯棉制品。(4) 搅拌力度要尽可能保持一致，时间相等。
【典题演示2】某同学在探究加酶洗衣粉与普通洗衣粉对衣物污染的洗涤效果时，用洗衣机进行洗涤时，下列哪项条件是必须的（）
① 同一品牌同一型号的洗衣机
② 衣物的大小、质地、污染程度等相同
③ 洗涤时间相等
④ 水温相同，但水量可以不等
⑤ 转速(洗涤强度)相同
A. ①②③④B． ②③④⑤C． ①②③⑤D． ①③④⑤
【变式训练4】（2010?盐城三模）某学生为研究加酶洗衣粉的洗涤效果，设计了如下实验。下列实验结果预测及其分析，不正确的是（）
① 制备不同洗衣粉含量的洗涤液
② 按下表设置试验组
③ 每只烧杯加入等量的洗涤液、相同的污染布料，并设置相同且适宜的浓度
④ 以污染布料洗净所用的时间为实验结果
A. 当洗衣粉含量为任一固定值时，都能发现酶的最适pH的估计值
B. 当pH为任一固定值时，都能证明酶影响反应速率
C. 无论洗衣粉含量为何值，根据实验结果作出的曲线图形近似“V”字形
D. 此实验涉及2个自变量，1个因变量
【变式训练5】普通洗衣粉与加酶洗衣粉的区别正确的是（）
A. 普通洗衣粉中含磷，会污染环境B. 表面活性剂只存在于普通洗衣粉中，会产生泡沫，可以将油脂分子分散开C. 水软化剂只存在于普通洗衣粉中，可以分散污垢D. 加酶洗衣粉是将酶直接添加到洗衣粉中
【变式训练6】关于使用加酶洗衣粉的好处，不正确的是()
A. 可有效去除衣服上的油渍、汗渍、血渍
B. 使用加酶洗衣粉可减少对环境的污染
C. 各种加酶洗衣粉的酶制剂对人体皮肤都没有伤害作用
D. 水温过低时不宜使用加酶洗衣粉
三探究加酶洗衣粉使用时的最适温度
1. 本实验通过探究加酶洗衣粉在不同温度下的洗涤效果，即实验变量温度对反应变量洗涤效果的影响，使我们对因变量、实验变量、控制变量的概念以及它们之间的关系有一个更深刻的了解。观察对比不同的实验变量(不同的温度)对特定反应(洗涤效果)的影响(因变量)，并进行科学的分析，确定出实验用加酶洗衣粉使用时的最适温度，从而解决生产实验中的一个问题。
2. 整个实验准备工作同“探究(1) ”，制取同样的污染布，称取等量的同一种洗衣粉，分几个温度不同的实验组。温度梯度可设为20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃，若测出在40℃时洗涤效果较好，可设置更细的实验组如35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃，直至测出具体的最适温度。
【典题演示3】一同学拟探究温度对某洗衣粉洗涤效果的影响，下列有关研究思路合理的是()
A. 选择5℃、15℃、25℃、35℃水温进行实验
B． 选择污染程度一致的衣物比布料好
C. 用手洗比全自动洗衣机洗更利于变量控制
D． 实验用水量越多效果越好
【变式训练7】某兴趣小组准备开展“不同种类的加酶洗衣粉对同一污物的洗涤效果”的探究活动。下列说法中，你认为不正确的是()A. 该实验的原理是酶的专一性
B． 自变量是不同种类的加酶洗衣粉
C. 水质、水量、pH均可看作无关变量
D． 洗涤过程中水温只要保持相同即可
【变式训练8】下列是“探究某种加酶洗衣粉使用的最适温度”的实验设计，最合理的是（）
A. 加酶洗衣粉在30℃的水中洗涤效果没有45℃的好，说明45℃为最适温度
B. 在不同温度的水中，加入相同的污物及不等量洗衣粉，看哪种效果好
C. 取一系列不同温度、其他条件相同的水，加入等量相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一个温度下洗衣粉的洗涤效果最好
D. 将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37℃的水中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37℃
【变式训练9】（2010?苏北四市三模）（多选）下列关于造成相关实验失败的原因分析中，正确的是()
A. 制作腐乳的卤汤时，料酒加的量较多，易造成豆腐腐败变质
B. 制作果酒时，先除去葡萄的枝梗再进行冲洗，可能造成葡萄霉烂
C. 制作果醋时，通氧不足或温度过低，造成发酵失败
D. 用加酶洗衣粉洗涤污渍时，浸泡时间不足，造成洗涤效果差
四探讨不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物洗涤效果
1. 实验原理：加酶洗衣粉的酶制剂有多种，包括蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶等。加入不同的酶制剂，会制成用于不同污渍洗涤的加酶洗衣粉。复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，对各种污渍都有较好的洗涤效果。
2. 变量控制：实验要遵循单一变量原则。教材中该同学设计的实验洗衣粉种类不一样，污渍不一样，含有两个实验变量，不符合实验设计的一般原则。
3. 实验操作程序
步骤烧杯编号
ⅠⅡⅢ
注入自来水500 mL500 mL500 mL
加入物质(等量)奶渍布奶渍布奶渍布
控制水温37℃37℃37℃
加入洗衣粉(等量)蛋白酶洗衣粉复合酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉
用玻璃棒搅拌5 min3 min0 min
观察实验现象

4．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力损失；
（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。【典题演示4】探讨不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物洗涤效果。根据提供的材料设计相关实验，回答有关问题：
材料用具： 添加了复合酶的洗衣粉、普通洗衣粉，大小相同的白棉布数块，植物油、牛奶，足量自来水，1 000 mL的烧杯、玻璃棒、温度计等。
(1) 本实验中要确定的变量是 ，水温通常应采用当地 。
(2) 本实验中你判断洗涤效果的方法和标准是 。
(3) 实验设计方案： 。
(4) 结果、结论预测： 。
【变式训练10】（2009?江苏卷）酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛(以植物为食)消化腺中提取；果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果，某实验小组取无菌烟草幼叶，切成相同大小的小片，等量放入6支试管中，试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题：
试管
编号项目ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ
蒸馏水(mL)201111
缓冲液(mL)0210.50.50.5
果胶酶液(mL)0000.500
蜗牛酶液(mL)00000.50
纤维素酶液(mL)000000.5
实验结果(绿色深浅程度)
-
-
-
+++
++++
++

注：“+”越多表示绿色越深，“-”表示颜色无显著变化。
(1) 实验过程中，需要轻摇试管，其目的是 ，使原生质体从叶小片中游离出来，以便观察悬浮液绿色的深浅。
(2) 从绿色的深浅可推测：蜗牛酶液酶解效果最好，原因是蜗牛酶液含有 等多种酶。该实验中是空白对照组，其设置意义是 。
(3) 用网筛过滤原生质体到离心管内，离心后收集沉淀物，并用 洗涤。
(4) 原生质体是否符合要求还需进行检验，其检验的方法是 。
教师总结
1. 酶的专一性和高效性是要点，记住影响酶活性的外界因素，低温降低酶的活性，高温和过酸、过碱都使酶失活。
2. 加酶洗衣粉：加入的酶是基因工程产物，能够有效解决表面活性剂、有机溶剂等对酶活性的影响。我国在洗衣粉中添加的酶最主要的是碱性蛋白酶。这种酶能耐碱性条件，而且耐贮存，对皮肤、衣物没有刺激和损伤作用。
3. 加酶洗衣粉减少了表面活性剂和三聚磷酸钠的使用量，减少了对环境的污染。
学习感悟

版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容，请发送邮件至 lxy@jiyifa.cn 举报，一经查实，本站将立刻删除。