高二生物質疑解惑課件：4-2《探討加酶洗衣粉的洗滌效果》（人教版選修I）

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歡迎進入生物課堂 課題2探討加酶洗衣粉的洗滌效果 課程標準探討酶在食品制造和洗滌等方面的應用 課標解讀1 掌握加酶洗衣粉的洗滌原理 2 理解溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響 3 知道不同種類加酶洗衣粉的洗滌效果及區(qū)別 1 加酶洗衣粉 1 概念 是指含有的洗衣粉 目前常用的酶制劑有 和 其中應用最廣泛 效果最明顯的是和 加酶洗衣粉及其特點 酶制劑 蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶 纖維素酶 堿性蛋白酶 堿性脂肪酶 2 作用原理 蛋白酶可將最終水解為或小分子肽 脂肪酶可將最終水解為和 2 酶的去污機理 1 堿性蛋白酶能將血漬 奶漬等含有的大分子水解成可溶性的或小分子肽 使污物從衣物上脫落 2 淀粉酶可將最終水解為和 3 纖維素酶可將纖維素最終水解為 蛋白質 氨基酸 脂肪 甘油 脂肪酸 蛋白質 氨基酸 淀粉 麥芽糖 葡萄糖 葡萄糖 3 酶制劑特點 1 能夠耐酸 耐堿 忍受和較高 并且通過特殊的化學物質將酶層層包裹 與洗衣粉其他成分隔離 2 與環(huán)境的關系加酶洗衣粉降低了和的用量 使洗滌劑朝的方向發(fā)展 減少了對環(huán)境的污染 表面活性劑 溫度 表面活性劑 三聚磷酸鈉 低磷 無磷 思維激活1 加酶洗衣粉中酶制劑為何不包括肽酶 提示肽酶的作用底物為小分子肽 由于小分子肽容易從衣物上脫落 不必再將其繼續(xù)水解 故加酶洗衣粉的酶制劑中不必添加肽酶 1 加酶洗衣粉是指含酶制劑的洗衣粉 它是在合成洗衣粉中加入0 2 0 5 的酶制劑制成的 2 加酶洗衣粉的類型根據(jù)加入洗衣粉中酶制劑的不同 將其分為兩種類型 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 復合型加酶洗衣粉 是指加入了多種酶制劑的洗衣粉 由于復合型加酶洗衣粉中加入的酶制劑種類較多 可以發(fā)揮其獨特的 協(xié)同效應 因此與單一型加酶洗衣粉相比對各種污漬都有較好的洗滌效果 3 加酶洗衣粉的去污機理 見下表 4 加酶洗衣粉和普通洗衣粉的比較 見下表 5 影響洗滌效果的因素酶制劑的種類 污物的類型 水溫 水量 水質 衣物的質料 大小 洗衣粉的用量 浸泡 洗滌時間等 特別提示 普通洗衣粉的化學成分及其對環(huán)境的影響 1 主要成分 由表面活性劑 三聚磷酸鹽 水溶性硅酸鹽 助洗劑及分散劑經(jīng)復配加工而成 2 對環(huán)境的影響 含磷洗衣粉易造成水體富營養(yǎng)化 從而破壞水質 污染環(huán)境 鞏固1 下列關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 解析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 但因為添加了一定量的酶制劑 在酶的作用下 構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時 其優(yōu)勢才能發(fā)揮出來 如果不對應 加酶洗衣粉的洗滌效果可能不如普通洗衣粉 答案A 1 探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗滌效果的區(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驗 在控制變量時需要將科學實驗與生活經(jīng)驗區(qū)別開 2 在探究加酶洗衣粉的最適溫度時 是自變量 其他條件一致 不同的實驗組之間形成 變量的范圍應考慮 3 在探究不同種類加酶洗衣粉的洗滌效果時 自變量是 污漬應該是的 其他條件均一致 加酶洗衣粉洗滌效果實驗探究 洗衣粉 的種類 對照 溫度 對照 生活實際 不同 種類的加酶洗衣粉 完全相同 思維激活2 就洗滌效果而言 加酶洗衣粉總比普通洗衣粉洗滌效果好 對嗎 提示不對 與普通洗衣粉相比 加酶洗衣粉中酶制劑顯得格外 嬌氣 其發(fā)揮最佳活性需適宜的溫度等 當溫度過低或過高時 加酶洗衣粉的洗滌效果將減弱 甚至弱于普通洗衣粉 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 實驗原理生活中的各種污漬主要是蛋白質 脂肪 淀粉等大分子有機物 這些有機物能在相應的蛋白酶 脂肪酶和淀粉酶的作用下水解成易溶于水的小分子有機物 2 實驗步驟 取兩支大燒杯并編號 分別加入500mL蒸餾水 在40 水浴鍋內保溫 兩支燒杯內加入等量同種帶有相同污漬的布料 分別加入等量的加酶洗衣粉和普通洗衣粉 同時用玻璃棒充分攪拌相同時間 經(jīng)過相同時間后觀察洗滌效果 2 探究加酶洗衣粉使用時的最適溫度 1 實驗原理酶的活性受溫度的影響 最適溫度時酶的活性最大 去污力最強 高于或低于此溫度 酶的活性降低 去污力下降 2 實驗步驟 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 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加入7只燒杯中 用玻璃棒同時充分攪拌相同時間 經(jīng)過相同時間后觀察洗滌效果 3 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反應 而復合酶洗衣粉加入的酶制劑種類較多 所以對單一加酶洗衣粉來說 復合酶洗衣粉對各種污漬都有較好的洗滌效果 2 實驗變量加酶洗衣粉的種類 其他條件相同且適宜 如溫度 pH等 特別提醒 1 為確保單一變量 應有效控制無關變量 如水的用量 污染物的量 實驗用布的質地 大小 兩種洗衣粉的用量 攪拌及洗滌時間等 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 還可以比較達到同樣效果所用的時間長短 鞏固2 2012 南京調研 某同學進行 加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果比較 課題研究 實驗設計如下 設置2組實驗 分別使用蛋白酶洗衣粉和復合酶洗衣粉 2組實驗的洗衣粉用量 被洗滌的衣物量 衣物質地 污染物性質和量 被污染的時間 洗滌時間 洗滌方式等全部相同 洗滌溫度都為35 根據(jù)污漬去除程度得出結論這個實驗設計中 錯誤的是 A B C D 解析探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果 實驗應設置為蛋白酶洗衣粉和普通洗衣粉 答案A 例1 下列關于加酶洗衣粉的敘述中 正確的是 加酶洗衣粉能將衣服上的蛋白質 脂肪等水解成溶于水的小分子物質 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開水浸開 然后調至適宜溫度 使用加酶洗衣粉可減少對環(huán)境的污染 加酶洗衣粉及其特點 加酶洗衣粉的酶用特殊化學物質將酶層層包裹 遇水后溶解 實際生活中 用加酶洗衣粉的水溫在25 35 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注意衣服的承受能力A B C D 思維導圖 深度剖析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蛋白質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 使污跡容易脫落 普通洗衣粉含磷 含磷污水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 為了保護酶的活性 可通過特殊化學物質將酶層層包裹 這些隔離層遇水后才溶解 這樣酶就不與洗衣粉的其他成分直接接觸 它才能在洗衣粉中保持穩(wěn)定 考慮洗滌成本 用加酶洗衣粉的水溫在25 35 之間 溫度過高或過低 酶的活性降低 溫度過高時甚至失活 使用加酶洗衣粉時應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 因為毛料和絲織品的主要成分是蛋白質 它會被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解 損壞衣服 答案C 誤區(qū)警示 使用加酶洗衣粉時必須注意以下幾點 1 堿性蛋白酶能使蛋白質水解 因此 蛋白質類纖維 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35 50 時活性最強 在低溫下或70 以上就會活性降低或失效 3 加酶洗衣粉也不宜長期存放 存放時間過長會導致酶活性降低 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 而使人患過敏性皮炎 濕疹等 因此 應避免與這類洗衣粉長時間地接觸 例2 2011 南京模擬 加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉 請回答下列問題 1 由下圖推知 該實驗的目的是 50 時加酶洗衣粉中堿性蛋白酶的最適含量約是 加酶洗衣粉洗滌效果的實驗探究 2 下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗滌效果的實驗記錄 請據(jù)表回答問題 該實驗設計體現(xiàn)了 原則 若1號實驗組洗凈油污布所需時間接近7min 最可能的原因是 3 下列衣料不適宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗滌的有 棉紡品 毛織品 腈綸織品 蠶絲織品 4 根據(jù)以上實驗結果 請寫出兩項提高加酶洗衣粉洗滌效果的措施 思維導圖 深度剖析 1 由題圖可知 實驗中存在兩個變量 溫度與堿性蛋白酶含量 即實驗探究的是溫度 堿性蛋白酶含量對去污力的影響 在50 時 洗衣粉的去污力在堿性蛋白酶含量為0 6 時達到最大 2 由表中數(shù)據(jù)可知 1 3號為實驗組 2 4號為對照組 1 2號與3 4號中只有是否加酶一個變量 因此該實驗設計體現(xiàn)了對照原則和單一變量原則 若1號實驗組洗凈油污布所需時間接近7min 最可能的原因是酶已經(jīng)失活 3 蛋白酶可分解蛋白質 故毛織品 蠶絲織品等以蛋白質為主要成分的衣料不能用含蛋白酶的加酶洗衣粉洗滌 4 用溫水浸泡 提高酶的活性 延長浸泡時間 增加酶的催化時間 增加酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗滌效果 答案 1 探究溫度 堿性蛋白酶含量對去污力的影響0 6 2 對照 單一變量酶失活 3 4 用溫水浸泡 延長浸泡時間 增加洗衣粉的用量等 寫出兩項合理答案即可 歸納提升 影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素 單擊此處進入隨堂達標檢測 旁欄思考題1 查閱資料 看看普通洗衣粉中包含哪些化學成分 提示普通洗衣粉中通常包含有 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 以及填充劑等 2 你打算選用什么洗滌材料 提示大小相同的白棉布四塊 滴加等量污漬 解析科學實驗具有嚴謹性 不能將其與生活經(jīng)驗混為一談 因此選擇洗滌材料時也應嚴謹 即能夠科學地控制變量 3 在本課題中你打算使用什么方法和標準判斷洗滌效果 提示可在洗滌后比較污物的殘留狀況 如 已消失 顏色變淺 面積縮小等 最好能進行定量的比較 解析本題考查實驗中因變量的檢測 實驗因變量需要進行定性和定量兩個層次上的檢測 因此實驗時需要根據(jù)實驗的要求找到可以檢測的因變量 練習1 解析加酶洗衣粉和普通洗衣粉的主要區(qū)別就在于是否含有酶制劑 答案相同點 表面活性劑可以產(chǎn)生泡沫 可以將油脂分子分散開 水軟化劑可以分散污垢 等等 不同點 加酶洗衣粉中的酶可以將大分子有機物分解為小分子有機物 小分子有機物易溶于水 從而與纖維分開 而普通洗衣粉則主要利用了表面活性劑 水軟化劑等活化 分散污垢 達到去污的效果 2 答案不合適 因為絲綢的主要成分是蛋白質 它會被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解 損壞衣物 3 提示洗衣粉加酶 生活快又美 兩分鐘搞定 衣服白又凈 開放性題目 答案合理即可 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全