人教版高中生物选修1课件：4.2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果

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1、第11课时 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果,专题4 酶的研究与应用,学习导航 1.通过阅读教材P46“基础知识”，掌握常用加酶洗衣粉的种类及洗涤原理。 2.结合教材P46“实验设计”，通过设计有关加酶洗衣粉的实验，掌握不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果及影响因素。 3.结合教材P48“相关链接”，理解加酶洗衣粉的实际应用。 重难点击 1.说出加酶洗衣粉的洗涤原理。 2.探讨温度对加酶洗衣粉洗涤的影响。 3.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的区别。,一、加酶洗衣粉,当堂检测,二、实验设计,内容索引,一、加酶洗衣粉,基础梳理,1.加酶洗衣粉 (1)概念：指含有 的洗衣粉。 (2)种类 酶制

2、剂的种类：常用的酶制剂有四类： 、 、 、。应用最广泛、效果最明显的是 和 。 根据加入洗衣粉中酶制剂的不同，将其分为两种类型： 加酶洗衣粉和 加酶洗衣粉。前者是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。后者是加入了多种酶制剂的洗衣粉。,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,单一型,复合型,(3)去污机理,小分子的肽,脂肪酸,麦芽糖,(4)影响洗涤效果的因素：温度、 和 。 2.生产方法 利用基因工程的方法生产出能够耐酸、耐碱、忍受 和较高的酶。 3.优点 加酶洗衣粉降低了表面活性剂和三聚磷酸钠用量，使洗涤剂朝_ 的方向发展，减少了

3、对环境的污染。,酸碱度,表面活性剂,表面活性剂,温度,低磷、无磷,问题探究,1.洗衣粉的去污原理 人们饮食中的蛋白质等大分子物质需要经消化酶消化为小分子物质才能被吸收。衣物的奶渍、油渍等是如何被加酶洗衣粉去除的？,答案 添加的酶制剂可以将难以清洗的大分子物质水解成小分子物质，小分子物质易溶于水，通过水洗较易去除。,答案,2.加酶洗衣粉的使用 判断下列污渍适宜用含哪种酶制剂的加酶洗衣粉洗涤，并说明原因。(1)血渍(2)油渍(3)粥渍,粥渍的主要成分是淀粉，能被淀粉酶水解,蛋白酶,血渍的主要成分是蛋白质，能被蛋白酶水解,脂肪酶,油渍的主要成分是脂肪，能被脂肪酶水解,淀粉酶,答案 不能。因为羊毛、蚕

4、丝类衣物的主要成分是蛋白质，蛋白酶能分解蛋白质而损坏衣物。,3.加酶洗衣粉的优缺点 (1)从酶的特性角度分析含蛋白酶的洗衣粉能否洗涤羊毛、蚕丝类衣物。,答案 不一定。酶活性受温度、pH等影响，在低温等不利于酶活性发挥的条件下，加酶洗衣粉的洗涤效果不一定好于普通洗衣粉。,(2)从影响酶活性因素的角度，分析不同条件下的加酶洗衣粉的洗涤效果是否一定大于普通洗衣粉。,答案,答案 不能；因为洗衣粉中的表面活性物质会降低酶的活性；将基因工程生产出的酶用特殊水溶性物质包裹起来，与洗衣粉的其他成分隔离开来。,4.酶能直接添加到洗衣粉中吗？为什么？科学家是如何解决这一难题的？,答案,归纳总结,使用加酶洗衣粉时的

5、注意事项 (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)织物就不能用加蛋白酶的洗衣粉来洗涤，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3550 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性损失。 (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接触。,拓展应用,1.关于酶和加酶洗衣粉的描述正确的是 A.洗衣粉中的蛋白酶对皮肤有损伤，因为皮肤中含有蛋白质

6、 B.加酶洗衣粉中的酶变性失活后，其洗涤效果也比普通洗衣粉好 C.加酶洗衣粉中的酶是从植物、霉菌、酵母菌、细菌等生物体内提取出来的 D.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,答案,解析,解析 根据酶的专一性，蛋白酶能水解蛋白质，因此对皮肤有损失，A项正确； 加酶洗衣粉中由于降低了表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，因此若酶变性失活后，其洗涤效果比普通洗衣粉差，B项错误； 加酶洗衣粉中的酶是科学家通过基因工程生产的，C项错误； 加酶洗衣粉中降低了磷含量，因此与普通洗衣粉相比，不易污染环境，D项错误。,2.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

7、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.加酶洗衣粉相比普通洗衣粉更有利于环保,解析 加酶洗衣粉中含有的酶制剂，可以将污物中的大分子、不易溶于水的物质(如蛋白质、脂肪、淀粉和纤维素等)水解成小分子的易溶于水的物质，所以加酶洗衣粉的洗涤效果一般要优于普通洗衣粉。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,解析,答案 不会，因为水温过高会使加酶洗衣粉中的酶制剂失活。,一题多变 (1)如果用加酶洗衣粉和普通洗衣粉分别洗涤被

8、污染的布料，水温都过高，则加酶洗衣粉的洗涤效果会不会好于普通洗衣粉？,答案 因为血渍中主要是蛋白质，花生油中主要是脂肪，所以最好选择单一型加酶洗衣粉进行洗涤。若选择复合型加酶洗衣粉进行洗涤，其中的一些酶制剂不发挥作用，会引起浪费。,(2)被血渍或花生油污染的衣服，最好选择复合型加酶洗衣粉进行洗涤还是单一型加酶洗衣粉进行洗涤？,答案,根据洗衣粉的成分判断洗涤效果 (1)普通洗衣粉的洗涤效果：取决于表面活性剂和水软化剂。 (2)加酶洗衣粉的洗涤效果：取决于酶、表面活性剂和水软化剂等。 (3)加酶洗衣粉中的酶失活后洗涤效果还不如普通洗衣粉，因为加酶洗衣粉中的表面活性剂和水软化剂比普通洗衣粉少。,二、

9、实验设计,基础梳理,1.普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果的区别(1)对照实验：同种污渍(2)自变量： 。 (3)无关变量：水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的材质和大小、和时间等。 (4)生活经验 (填“能”或“不能”)代替科学实验。,普通洗衣粉 _,不能,加酶洗衣粉,洗衣粉的种类,洗涤方式,2.探究使用加酶洗衣粉的最适温度 (1)对照实验： 的实验组之间形成相互对照。 (2)自变量： 。 (3)设置温度梯度时要考虑实际生活中的具体情况。,不同温度,温度,3.添加不同种类的酶的洗衣粉的洗涤效果的区别 (1)对照实验同种污渍不同种类的洗衣粉同种洗衣粉不同污渍(2)自变量： 的种类和

10、的种类。 4.洗涤效果的判断 比较污染物的残留状况，如已消失、颜色变浅、面积缩小等。,蛋白酶,复合酶,普通,油渍,汗渍,洗衣粉,污渍,问题探究,1.实验变量控制 (1)探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉洗涤效果的不同时，如何控制变量？,答案 实验设计必须以洗衣粉种类为唯一自变量，其余无关变量相同且适宜。,(2)探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响的实验中应如何设置温度梯度？,答案 设置温度要围绕常温进行； 根据当地一年中的实际气温变化来确定常温，如冬季、春季、秋季和夏季可分别选取5 、15 、25 和35 的水温，不同季节对应不同水温设置梯度。,答案,(3)若测出在40 时洗涤效果比其他条件下好，应如何

11、设置温度梯度探究最适温度？,答案 可设置温度梯度差更小的实验变量，如35 、36 、37 、38 、39 、40 、41 、42 、43 、44 、45 ，进行重复实验，直至测出具体的最适温度。,答案,答案 布料更好。因为布料容易控制其大小、颜色以及污渍的量，使其相同。,2.实验过程分析 (1)布料和衣物哪个更适合作为洗涤材料？为什么？,答案 水的用量和洗衣粉用量与布料的大小成正比。,(2)水的用量和洗衣粉用量与布料的大小有什么关系？,答案,3.实验结果的分析 评判实验结果必须有一个客观标准，使用什么方法和标准判断洗涤效果？,答案 相同时间内比较污渍的洗涤状况，如污渍颜色变浅的程度、面积缩小的

12、范围等；相同污渍时也可比较彻底清除所需要的时间的长短。,答案,归纳总结,(1)变量的分析和控制 影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的用量和种类，衣物的材料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。 在探究用加酶洗衣粉洗涤的最佳温度条件实验中，水温是要研究的对象，实验自变量是水温；在探究加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的实验中，实验自变量为洗衣粉的种类；在探究不同种类的加酶洗衣粉洗涤效果的实验中，实验自变量为加酶洗衣粉的种类。在设计实验时，应遵循单一变量原则和对照原则等。,(2)洗涤材料的选择：洗涤材料的选择也有一些讲究。选用布料作为实验材料比较可行。在设置对照实验时，可以控制布料的大小、

13、颜色及污物的量，使其相同；同时，也便于洗涤效果的比较。,拓展应用,3.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.,答案,解析,解析 步骤的目的主要是分组和操纵自变量，步骤的目的主要是为了控制无关变量，步骤是观察实验的结果。由于本实验的目的是研究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果，所以操纵自变量时要一组加入加酶洗衣粉，

14、另一组加入普通洗衣粉。,答案 修改后的实验自变量是洗涤所用的水质，因变量是污渍的去除程度。步骤调整成“准备等量的两种不同水质的水”。,一题多变 (1)如果将本题的实验目的改为“探究水质对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”，则实验的自变量和因变量又分别是什么？步骤要做怎样的调整？,答案 90 下酶会失活，使得加酶洗衣粉中的酶制剂失去作用，则达不到实验目的。本实验的结果可以用“相同时间内达到的清洁程度”或“达到相同清洁程度所用的时间”来进行描述。,(2)将本题中的洗涤温度改为90 ，则对实验结果会产生怎样的影响？本实验中的实验结果可以用哪两种描述方法？,答案,4.某同学用不同种类的洗衣粉进行了如下实验。请

15、分析回答相关问题： .实验一：,(1)该实验的目的是探究_。,不同洗衣粉在不同温度下的去污力的变化,解析 实验一中有两个变量：温度和洗衣粉的种类。可以探究同一温度下不同种类洗衣粉的洗涤效果，也可探究不同温度对同一种洗衣粉洗涤效果的影响。,答案,解析,(2)上述实验结果可以得出的结论是_ _、_。,相同温度下加酶洗衣粉的去污力比普,解析 根据单一变量原则，可以得出结论：相同温度下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高；使用加酶洗衣粉的适宜温度为45 左右。,答案,解析,通洗衣粉高,使用加酶洗衣粉的适宜温度为45 左右(合理即可),.实验二：探究复合酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果是否存在差异。实验设计如

16、下：,(3)该实验设计中有一处明显的错误，请指出：_ _。,对照组设计错误，应设计,复合酶洗衣粉和普通洗衣粉作为对照,答案,解析,解析 探究复合酶洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果，实验变量应为复合酶洗衣粉和普通洗衣粉。,(4)修改后的实验最可能的实验结果是_ _。,使用复合酶洗衣粉的去污程度大于,解析 复合酶洗衣粉中的酶具有高效性，洗涤效果好于普通洗衣粉。,答案,解析,普通洗衣粉的去污程度,(5)若要洗涤特别脏的衣服，请根据上述两个实验的研究结果，提出两项提高洗涤效果的措施： _。_。,解析 根据实验可知，加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉，但其活性的发挥需要适宜的温度。,用相应的加酶洗衣粉,用适宜

17、的温度,(6)推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于保护生态环境，这是因为_。,酶可被分解，避免水体富营养化,解析 酶具有高效性且易分解，避免水体富营养化。,答案,解析,答案 不能，因为加酶洗衣粉中的酶在不同温度时会分解部分污渍。,一题多变 (1)“实验一”中探究不同温度下加酶洗衣粉去污力时，可否先加酶后调整温度？并说明理由。,答案 避免因水量、水质、洗衣粉的量、衣物的质料、大小、污渍量及浸泡时间和洗涤时间不同给实验结果带来误差。,(2)“实验二”中控制“洗衣粉用量、洗涤时间、洗涤方式”等相同，为什么这样做？,答案,课堂小结,脂肪,纤维素,温度,酶制剂,当堂检测,2,3,4,1,1.下列关于

18、加酶洗衣粉的说法，错误的是 A.洗衣粉中的蛋白酶对人体皮肤有损伤 B.洗衣粉中的蛋白酶对皮肤和所有衣物无刺激作用 C.使用加酶洗衣粉时要特别注意水温 D.加酶洗衣粉有保质期,答案,解析 皮肤上有蛋白质成分，有些衣物和丝绸等也有蛋白质成分，可被加酶洗衣粉中的蛋白酶水解。,解析,2,3,4,1,2.用加酶洗衣粉洗涤衣物时，下列说法正确的是 A.可用加酶洗衣粉洗涤毛料衣服 B.一般先用热水泡开，然后调至适宜温度 C.水温太低，洗衣粉中的酶丧失活性后不能再恢复 D.使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后应立即冲洗双手,答案,解析 毛料衣服的主要成分为蛋白质，加酶洗衣粉中的蛋白酶会损坏衣服；高温会使酶失活

19、，而低温抑制酶的活性，但不会使酶变性；皮肤中的蛋白质也会被加酶洗衣粉中的蛋白酶水解从而损伤皮肤。,解析,3.在探讨不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果影响的实验中，下列说法不正确的是 A.应根据当地一年中实际气温变化来确定水温 B.可选择洗涤不同污渍的白布作对照 C.选择水温应考虑衣物的承受能力 D.选择水温应考虑洗涤成本,2,3,4,1,答案,解析 在探讨不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验中，温度是唯一变量，其他各条件应适宜且保持不变。所以实验中白布的污渍应完全相同。,解析,4.某生物学兴趣小组进行了“加酶洗衣粉最适温度的测量”实验，下表是他们记录的不同温度除去不同污渍所需时间对照表，请依据表中

20、数据作答：,解析 由题表数据可知，加酶洗衣粉在5060 条件下洗涤效果最好。,(1)要达到最佳洗涤效果，使用加酶洗衣粉的最适温度范围是_。,5060 ,2,3,4,1,答案,解析,(2)在适宜温度范围内，加酶洗衣粉对衣物上的_的洗涤效果最佳，对_的洗涤效果最差，其原因是_ _。 (3)羊毛、蚕丝等织物_(填“能”或“不能”)用加酶洗衣粉洗涤，因为_ _。,解析 加酶洗衣粉对奶渍有较强的去污力，说明加酶洗衣粉中有蛋白酶，而羊毛和蚕丝的主要成分是蛋白质，如果使用加酶洗衣粉洗涤，会对衣物造成破坏。,奶渍,蓝墨水,奶渍的主要成分是蛋白质和脂肪，,加酶洗衣粉中含有碱性蛋白酶和碱性脂肪酶，能使蛋白质和脂肪等有机物水解，但很难使蓝墨水中的成分水解,不能,羊毛、蚕丝等织物的主要成分是蛋白质，加酶洗衣粉中的蛋白酶能使蛋白质水解，从而使织物受到破坏,答案,解析,2,3,4,1,