探討加酶洗衣粉的洗滌效果-高二下學(xué)期生物人教版選修1

立白洗衣粉：不傷手、無殘留雕牌洗衣粉：只選對(duì)的不買貴的汰漬洗衣粉：有汰漬，沒污漬奧妙洗衣粉：沒什么大不了，我有我奧妙里面加了什么？那么牛？怎樣才叫對(duì)的？你的奧妙究竟是什么？為什么不傷手？洗衣粉會(huì)殘留什么有害物質(zhì)？一.基礎(chǔ)知識(shí)（一）普通洗衣粉主要成分：表面活性劑，水軟化劑，堿劑，漂白劑等成分，有的洗衣粉中還含有增白劑，香精和色素等。（二）加酶洗衣粉是指含有

的洗衣粉，同時(shí)減少了表面活性劑、水軟化劑（三聚磷酸鈉）的用量。目前常用的酶制劑有四類：

、

、

、

。酶制劑蛋白酶脂肪酶淀粉酶纖維素酶1.蛋白酶：蛋白質(zhì)多肽氨基酸蛋白酶肽酶應(yīng)用：有助于取出例如汗?jié)n，血漬，青草，粘液，糞便以及各種食品類的蛋白質(zhì)污垢2.脂肪酶應(yīng)用：可以催化水解各類動(dòng)植物油脂和人體皮脂腺分泌物及化妝品污垢。脂肪甘油+脂肪酸脂肪酶3.淀粉酶應(yīng)用：可以去除例如來自面條、巧克力、湯汁和嬰兒食品中含有淀粉的污垢。淀粉麥芽糖葡萄糖淀粉酶麥芽糖酶

原理4.纖維素酶纖維素葡萄糖纖維素酶應(yīng)用：去除棉紡織品表面的浮毛，使洗滌后的棉紡織品柔軟蓬松，織紋清晰，色澤更加鮮艷，穿著更加舒適。作用：堿性纖維素酶本身不能去除衣物上的污垢，它的作用是使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入到纖維深層的塵土和污垢能夠與洗衣粉充分接觸，從而達(dá)到更好的去污效果。5.復(fù)合酶實(shí)際污垢組成復(fù)雜，往往蛋白污垢被脂肪污垢或淀粉污垢覆蓋，單一酶的作用一般達(dá)不到徹底清除污垢的作用。而復(fù)合酶可以發(fā)揮其獨(dú)特的“協(xié)同效應(yīng)”。試驗(yàn)測定，單獨(dú)使用蛋白酶或淀粉酶，得到的洗滌效果遠(yuǎn)不如把每種酶用量減半后放在一起使用的效果。即用量相等時(shí)，復(fù)合酶的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單一酶的效果?？偨Y(jié)：加酶洗衣粉的去污機(jī)理洗衣粉中影響酶活性的因素：

、

和

。酸堿度溫度表面活性劑應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是：

和

。堿性蛋白酶堿性脂肪酶酶制劑能將不溶于水的大分子有機(jī)物，催化水解成可溶性的小分子有機(jī)物。使污漬容易從衣物上脫離。衣物上常見的污垢，一般為有機(jī)污漬，如汗?jié)n、食物、灰塵等。有機(jī)污漬一般都是酸性的，使洗滌溶液處于堿性狀態(tài)有利于這類污漬的去除，所以洗衣粉中都配入了相當(dāng)數(shù)量的堿性物質(zhì)。(1)單一型加酶洗衣粉：是指只加入一種酶制劑的洗衣粉，又分為蛋白酶洗衣粉、脂肪酶洗衣粉、淀粉酶洗衣粉等。(2)復(fù)合型加酶洗衣粉：是指加入了多種酶制劑的洗衣粉，由于復(fù)合型加酶洗衣粉中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)”，因此與單一型加酶洗衣粉相比對(duì)各種污漬都有較好的洗滌效果。（三）加酶洗衣粉的種類根據(jù)加入洗衣粉中的酶制劑不同（四）加酶洗衣粉和普通洗衣粉的比較加酶洗衣粉普通洗衣粉不同點(diǎn)成分普通洗衣粉成分＋酶制劑以三聚磷酸鹽為主要助洗劑環(huán)境污染污染輕甚至無污染導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化相同點(diǎn)表面活性劑可以產(chǎn)生泡沫，可將油脂分子分散開；水軟化劑可分開污垢等2.為什么說加酶洗衣粉能減少對(duì)環(huán)境的污染？加酶洗衣粉可以降低表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，使洗滌劑朝低磷、無磷的方向發(fā)展，減少對(duì)環(huán)境的污染。不能，因?yàn)橄匆路壑械谋砻婊钚晕镔|(zhì)會(huì)降低酶的活性。將基因工程生產(chǎn)出的酶用特殊水溶性物質(zhì)包裹起來，與洗衣粉的其它成分隔離開來。1.酶能直接添加到洗衣粉中嗎？為什么？科學(xué)家是如何解決這一難題的？思考：加酶洗衣粉減少了表面活性劑和水軟化劑的用量，洗滌效果會(huì)怎樣呢？怎樣通過實(shí)驗(yàn)來探究呢？請看課本46頁：二.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本課題探究加酶洗衣粉的三個(gè)問題是：（一）普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的洗滌效果有什么不同？（二）在什么溫度下使用加酶洗衣粉效果最好？（三）添加不同種類的酶的洗衣粉，其洗滌效果有哪些不同？思考：3個(gè)探究實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量分別是什么？因變量：相同洗滌時(shí)間后污染物殘留狀況或洗干凈污物所需的時(shí)間1、提出問題

2、作出假設(shè)3、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（1）用到哪些材料和用具？

（2）該實(shí)驗(yàn)是否需要設(shè)置對(duì)照？怎么設(shè)置？（3）洗滌效果受到哪些因素的影響？（4）該實(shí)驗(yàn)中的自變量、因變量和無關(guān)變量？怎樣控制變量？課題一：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的洗滌效果（4）該實(shí)驗(yàn)中的自變量、因變量和無關(guān)變量？怎樣控制變量？

自變量：因變量：無關(guān)變量：普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污的效果水量水溫和水質(zhì)洗衣粉的用量污漬的大小種類布的質(zhì)地和大小攪拌的速度和時(shí)間等4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)5、得出結(jié)論（1）取兩支大燒杯并編號(hào)，分別加入500mL蒸餾水，在40℃水浴鍋內(nèi)保溫（2）兩支燒杯內(nèi)加入等量、同種帶有相同污漬的新布料，分別加入等量的加酶洗衣粉和普通洗衣粉（3）同時(shí)用玻璃棒充分?jǐn)嚢柘嗤瑫r(shí)間（4）經(jīng)過相同時(shí)間后觀察洗滌效果二.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)⑴A同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案存在問題嗎？若有問題，請說明存在的問題。⑵你同意B同學(xué)觀點(diǎn)嗎？請說明理由⑶影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有哪些？1.閱讀[資料一]：如何有效地控制變量探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果的不同：有問題。未說明控制相同的適宜溫度；玻璃棒攪拌的強(qiáng)度難于控制相同等。不同意。B同學(xué)忽略了實(shí)驗(yàn)中變量的控制問題。水溫、水量、水質(zhì)、洗衣粉的用量、洗滌方式、衣物的布料、大小及浸泡時(shí)間和洗滌時(shí)間等。課題二、探究加酶洗衣粉使用時(shí)的最適溫度

(1)實(shí)驗(yàn)原理 酶的活性受溫度的影響，最適溫度時(shí)酶的活性最大，去污力最強(qiáng)，高于或低于此溫度，酶的活性降低，去污力下降。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟（1）配制系列溫度梯度的水溶液：取7只大燒杯，分別加入500mL蒸餾水，分別置于25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃的恒溫水浴鍋中（2）將等量帶有相同污染物的布料和等量同種加酶洗衣粉分別同時(shí)加入7只燒杯中

（3）用玻璃棒同時(shí)充分?jǐn)嚢柘嗤瑫r(shí)間

（4）經(jīng)過相同時(shí)間后觀察洗滌效果⒉[資料二]：考慮實(shí)際生活中的具體情況請從實(shí)際生活的具體情況分析，下面是兩個(gè)同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)溫度的設(shè)置方案：甲同學(xué)：實(shí)驗(yàn)的溫度設(shè)為10℃、20℃、30℃、

40℃、50℃、60℃、70℃乙同學(xué)：實(shí)驗(yàn)的溫度設(shè)置為5℃、15℃、25℃、35℃你認(rèn)為哪一位同學(xué)的溫度設(shè)置更為妥當(dāng)？為什么？乙同學(xué)更妥當(dāng)，因?yàn)樵诳紤]溫度的同時(shí)還應(yīng)考慮實(shí)際生活中洗衣時(shí)操作是否方便及成本問題。建議水溫的控制：通常情況下春、夏、秋、冬四季可分別選取15℃、35℃、25℃、5℃探究溫度對(duì)加酶洗衣粉效果的影響：【典例訓(xùn)練1】(2012·江蘇高考)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.先用熱水溶解洗衣粉,再將水溫調(diào)節(jié)到最適溫度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【解題關(guān)鍵】解答本題的關(guān)鍵是:(1)明確溫度和pH影響酶的活性。(2)理解加酶洗衣粉的作用。B【解析】選B。溫度會(huì)影響酶的活性,高溫會(huì)破壞酶的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致酶失去活性,且不可恢復(fù),所以應(yīng)先將水溫調(diào)節(jié)到最適溫度,再溶解洗衣粉,A項(xiàng)錯(cuò)誤。本實(shí)驗(yàn)可以通過觀察相同洗滌時(shí)間內(nèi)污漬的殘留程度來判斷不同洗衣粉的洗滌效果,B項(xiàng)正確。pH會(huì)影響酶的活性,只有在最適pH條件下加酶洗衣粉洗滌效果才會(huì)好于普通洗衣粉,C項(xiàng)錯(cuò)誤。衣物質(zhì)地和洗衣粉用量會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,如加蛋白酶洗衣粉不能洗滌蠶絲類衣物,D項(xiàng)錯(cuò)誤。【變式訓(xùn)練】普通含磷洗衣粉與加酶洗衣粉的區(qū)別正確的是(

)A.普通含磷洗衣粉會(huì)污染環(huán)境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普通洗衣粉中A【解析】選A。普通含磷洗衣粉可能造成水體富營養(yǎng)化,導(dǎo)致水中微生物和藻類的大量繁殖,形成“水華”或“赤潮”,引起水體污染。加酶洗衣粉中含有酶制劑,可以降低表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量,減少對(duì)環(huán)境的污染。不論是普通洗衣粉還是加酶洗衣粉都含有表面活性劑和水軟化劑,這是兩者的相同點(diǎn)。若將酶直接添加到洗衣粉中,酶易失活,故添加的酶需經(jīng)處理(用特殊的化學(xué)物質(zhì)將酶包裹,與其他成分隔離)?！镜淅?xùn)練2】如圖是圍繞加酶洗衣粉洗滌效果進(jìn)行的研究結(jié)果。下列有關(guān)敘述,不正確的是(

)A.本研究的自變量有溫度和洗衣粉是否加酶B.本研究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t1D.溫度超過t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活C【解析】選C。本題考查探討加酶洗衣粉的洗滌效果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩藶楦淖兊淖兞渴亲宰兞?隨著自變量的變化而變化的變量是因變量。加入的洗衣粉不同,溫度不同,都會(huì)造成洗滌效果的差異,故A正確?？捎梦蹪n的殘留量來表示洗滌效果,故B正確。若縱坐標(biāo)表示污漬殘留量,則加酶洗衣粉的最適溫度為t1,普通洗衣粉的最佳使用溫度為t2,故C錯(cuò)誤。溫度過高,酶的活性降低甚至失活,故D正確?！疽?guī)律方法】坐標(biāo)圖解題方法(1)準(zhǔn)確地判斷縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)的含義,即分別表示什么,如本題中首先應(yīng)判斷縱坐標(biāo)指污漬的殘留量。(2)找準(zhǔn)特殊點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)的含義。如本題中t1代表加酶洗衣粉的最佳洗滌溫度,t2表示二者的洗滌效果相同時(shí)的溫度。(3)分析多條曲線出現(xiàn)不同的原因,如本題中造成差異的根本原因是洗衣粉中是否加入了酶。課題三：探究不同種類的加酶洗衣粉的洗滌效果

(1)原理 酶的催化作用具有專一性，一種酶只能催化某一種或某一類化學(xué)反應(yīng)，而復(fù)合酶洗衣粉加入的酶制劑種類較多，所以對(duì)單一加酶洗衣粉來說，復(fù)合酶洗衣粉對(duì)各種污漬都有較好的洗滌效果。

(2)實(shí)驗(yàn)變量 加酶洗衣粉的種類。其他條件相同且適宜(如溫度、pH等)。(3)實(shí)驗(yàn)步驟①取30塊大小相同的白棉布，分成6組，每組5塊，依次編號(hào)1a、1b、1c、1d、1e、2a、2b…6a、6b、6c、6d、6e。（a為蛋白酶處理組，b為脂肪酶處理組，c為淀粉處理組，d為復(fù)合酶處理組，e為普通洗衣粉組)②制取帶有污染物的實(shí)驗(yàn)用布給第一組白布滴加雞血，待血漬擴(kuò)散停止后，記錄血漬面積按同樣的方法給第2－6組分別滴加牛奶、菜油、番茄汁、墨水、顏料，并記錄污漬面積③將上述白棉布分別放入30個(gè)已編號(hào)的燒杯中，各注入500ml蒸餾水，用玻璃棒攪拌使白棉布濕透④溫度控制燒杯均放入溫度為45度的水浴鍋⑤洗衣粉洗滌給1a－6a號(hào)燒杯中加入等量的蛋白酶洗衣粉，給1b－6b號(hào)燒杯中加入等量的脂肪酶洗衣粉，給1c－6c號(hào)燒杯中加入等量的淀粉酶洗衣粉，給1d－6d號(hào)燒杯中加入等量的復(fù)合酶洗衣粉，給1e－6e號(hào)燒杯中加入等量的普通酶洗衣粉，各燒杯均攪拌洗滌10分鐘后，用清水漂洗3次，晾干編號(hào)123456污漬類型雞血牛奶菜油番茄汁墨水染料洗滌效果蛋白酶脂肪酶淀粉酶復(fù)合酶普通洗衣粉3.[資料三]：不同類型的加酶洗衣粉的洗滌效果請你預(yù)測洗滌效果：用無效、一般、好來描述污染物蛋白酶洗衣粉復(fù)合酶洗衣粉普通洗衣粉油漬血漬汗?jié)n注：油漬的主要成分：脂肪

血漬的主要成分：血紅蛋白汗?jié)n的主要成分：無機(jī)物及灰塵等一般好一般好好一般一般一般一般1.減少浸泡用水量，適當(dāng)延長浸泡時(shí)間2.用溫水溶液浸泡3.手洗后須徹底清洗雙手2.溫水——酶的催化作用需要適宜的溫度。汰漬洗衣粉的使用指南中有一項(xiàng)洗衣小竅門：請解釋以上原因:1.水量少——酶濃度相對(duì)較高;

時(shí)間長——使酶能充分分解衣物中的污物3.徹底清洗雙手——人體皮膚細(xì)胞有蛋白質(zhì)，如不徹底清洗雙手，就會(huì)使手的皮膚受到腐蝕。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(shí)間地接觸。教材習(xí)題1.請比較普通洗衣粉和加酶洗衣粉的去污原理的異同。答：列表比較如下：普通洗衣粉加酶洗衣粉相同點(diǎn)表面活性劑可產(chǎn)生泡沫，可以將油脂分子散開；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。2.有位同學(xué)打算用絲綢作為實(shí)驗(yàn)材料，探討含有蛋白酶的洗衣粉的洗滌效果，你認(rèn)為他這樣做對(duì)嗎？為什么？答：不合適。因?yàn)榻z綢的主要成分是蛋白質(zhì)，它會(huì)被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，損壞衣物。歸納⒈對(duì)于蛋白質(zhì)面料的衣物不能使用蛋白酶洗衣粉⒉使用加酶洗衣粉要注意水溫和浸泡時(shí)間⒊使用加酶洗衣粉洗衣后要注意洗手⒋衣服的洗滌，不光要考慮洗滌效果，還要考慮衣物的承受能力，洗滌成本等因素⒌酶作為一種生物催化劑，有一定的壽命，不能放置太久使用加酶洗衣粉要注意的問題：請為加酶洗衣粉設(shè)計(jì)一份即科學(xué)又吸引人的廣告。舉例：加酶洗衣粉一到，污垢逃之夭夭。

水溫/℃1020304050組別甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血漬時(shí)間(min)67668852518336347711126891167清除油漬時(shí)間(min)93789587639182468575277769868（1）提高洗衣粉去污能力的方法有________________________。甲組在洗衣粉中加入了________。乙組在洗衣粉中加入了___________________________。（2）甲、乙組洗滌效果的差異，說明酶的作用具有__________。加酶和適當(dāng)提高溫度

蛋白酶蛋白酶和脂肪酶專一性例題：為探究洗衣粉加酶后的洗滌效果，將一種無酶洗衣粉分成3等份，進(jìn)行3組實(shí)驗(yàn)。甲、乙組在洗衣粉中加入1種或2種酶，丙組不加酶，在不同溫度下清洗同種化纖布上的2種污漬，其他實(shí)驗(yàn)條件均相同，下表為實(shí)驗(yàn)記錄。請回答下列問題?！皾h水丑生的生物同行”超級(jí)群大型公益活動(dòng)：歷年高考題PPT版制作。本課件為公益作品，版權(quán)所有，不得以任何形式用于商業(yè)目的。2012年1月15日，漢水丑生標(biāo)記。為探究洗衣粉加酶后的洗滌效果，將一種無酶洗衣粉分成3等份，進(jìn)行3組實(shí)驗(yàn)。甲、乙組在洗衣粉中加入1種或2種酶，丙組不加酶，在不同溫度下清洗同種化纖布上的2種污漬，其他實(shí)驗(yàn)條件均相同，下表為實(shí)驗(yàn)記錄。請回答下列問題。水溫/℃1020304050組別甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血漬時(shí)間(min)67668852518336347711126891167清除油漬時(shí)間(min)93789587639182468575277769868沒有差異，因?yàn)楦邷厥姑甘Щ睿?）如果甲、乙和丙3組均在水溫為80℃時(shí)洗滌同一種污漬，請比較這3組洗滌效果之間的差異并說明理由?！皾h水丑生的生物同行”超級(jí)群大型公益活動(dòng)：歷年高考題PPT版制作。本課件為公益作品，版權(quán)所有，不得以任何形式用于商業(yè)目的。2012年1月15日，漢水丑生標(biāo)記。未運(yùn)用酶的固定化技術(shù)，因?yàn)槊肝垂潭ㄔ诓蝗苡谒妮d體上，也不能重復(fù)利用為探究洗衣粉加酶后的洗滌效果，將一種無酶洗衣粉分成3等份，進(jìn)行3組實(shí)驗(yàn)。甲、乙組在洗衣粉中加入1種或2種酶，丙組不加酶，在不同溫度下清洗同種化纖布上的2種污漬，其他實(shí)驗(yàn)條件均相同，下表為實(shí)驗(yàn)記錄。請回答下列問題。水溫/℃1020304050組別甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙甲乙丙清除血漬時(shí)間(min)67668852518336347711126891167清除油漬時(shí)間(min)93789587639182468575277769868（4）加酶洗衣粉中的酶是特殊的化學(xué)物質(zhì)包裹的，遇水后包裹層很快溶解，釋放出來的酶迅速發(fā)揮催化作用。請說明這是否運(yùn)用了酶的固定化技術(shù)及其理由。例題：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所位于細(xì)胞中的

。氨基酸

核糖體

(2)由上圖可知,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)下列衣料不適宜用添加蛋白酶