1、实验十五、探究酶在洗涤方面的作用等级要求:B课题2 探讨加酶洗衣粉的洗剂效果(选修1 P4648)一、基础知识1加酶洗衣粉是指含有 的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类: 、 、 和 。其中,应用最广泛、效果最明显的是 和 。2 能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的 或小分子的 ,使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的 、 和 水解为小分子物质,使洗衣粉具有更好的去污能力。3 、 和 都会影响酶的活性,为了解决这个难题,科学家通过 生产出了能够耐酸、 、 和 的酶,并通过化学物质的包裹制成加酶洗衣粉,它的使用可降低 和 的用量,使洗涤剂朝低磷无磷方向发展,减少
2、。二、实验设计 流程图确定 针对课题 讨论如何 设计实 动手 得出子课题 分析变量 控制变量 验方案 实验 结论课题一、探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有什么不同?1、列表比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同普通洗衣粉加酶洗衣粉相同点表面活性剂可以产生泡沫,可以将油脂分子分散开;水软化剂可以分散污垢;等等。不同点酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物,小分子有机物易于溶于水,从而与纤维分开。2、本实验的自变量是 ;因变量是 ;实验观察指标判断洗涤效果的方法和标准:可在洗涤后比较污物的残留状况,如:已消失、颜色变浅、面积缩小等,最好能进行定量的比较。列举六种无关变量 课题二、探
3、究在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好?1、本实验的自变量是 ;因变量是 ;2、无关变量有 3、简单的实验方案(1)实验材料:添加了复合酶的洗衣粉,大小相同的白棉布若干块(在上面分别滴加4滴同种的植物油,放置至干燥)(2)设置一系列温度梯度,如:10、15、20、2560、65、70等;水质:自来水;水量为500mL;(3)实验仪器:1000mL的烧杯、玻璃棒等课题三、探究添加不同种类的酶的洗衣粉,其洗剂效果有哪些区别?1、自变量可设置为 或 ;因变量是 ;2、无关变量有 三、课题延伸1普通洗衣粉中包含哪些化学成分?提示:普通洗衣粉中通常包含有:表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂等成分,有的洗衣
4、粉中还含有增白剂、香精和色素,以及填充剂等。表面活性剂:表面活性剂是洗衣粉的主要成分。表面活性剂有阴离子、阳离子、非离子和两性离子等四大类,但用于洗涤的表面活性剂则以阴离子和非离子为主。水软化剂:水软化剂可防止水中的钙、镁离子造成的阴离子表面活性剂失活,提高表面活性剂利用率。三聚磷酸钠是最为常用的一种水软化剂,它具有软化水质、分散污垢、缓冲碱剂及抗结块性能等特点,三聚磷酸钠广泛应用于各种洗衣粉中,无磷洗衣粉中不含有三聚磷酸钠。碱剂:在适当的碱度下,纤维和污垢可被最大限度地离子化,更易于污垢的水解和分散。漂白剂:某些洗衣粉中含有过硼酸钠一类的漂白剂,可以延缓衣物的泛黄程度,但对衣物有一定的损伤。
5、酶:洗衣粉中一般添加了蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等。酶是一种专一性的生物催化剂,蛋白酶可以催化水解肉、蛋和奶渍,淀粉酶可以催化水解酱、粥等污渍,脂肪酶可以催化水解各类动植物油脂和人体皮脂腺分泌物及化妆品污垢,纤维素酶可使织物增艳(新)、去除颗粒性污垢,但过量使用,也能损伤棉、麻等天然纤维织物。增白剂:丝、棉、毛类等天然纤维的浅色衣物容易变黄,加入增白剂后,它能够留存在衣物上,吸收阳光中的紫外线,反射出与黄光互补的蓝色光线,从而掩盖了衣物上的黄色。香精和色素:改善洗衣粉的气味和外观,给人清新愉悦的感受,掩盖某些化学成分的异味。2加酶洗衣粉加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉中,加入0.20.5的酶制
6、剂制成的。在洗衣粉中添加的酶的种类很多,如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等。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。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,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。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
7、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。3.洗衣粉与环境污染洗衣粉与环境污染的关系主要是含磷洗衣粉会造成水体富营养化。洗衣粉主要由表面活性剂和洗涤剂两部分组成。助剂的作用是提高表面活性剂的去污能力,分为含磷助剂和无磷助剂两种,洗衣粉据此分为含磷洗衣粉和无磷洗衣粉。总结:选择某种加酶洗衣粉去除某一污渍时,要依据酶的 ,同时尽量避免酶对 的伤害,且需核算 。要使洗涤效果好通常
8、需将水温调在 。加酶洗衣粉的保存时间 ,否则 。【典例解析】1下列不属于酶制剂的是 ( )A蛋白酶 B脂肪酶 C淀粉酶 D麦芽糖酶2含有蛋白酶的洗衣粉的洗剂效果好,可以用丝绸作为实验材料吗?【课堂演练】一、选择题1科学家通过 技术手段生产出了能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶。( )A细胞工程 B基因工程 C发酵工程 D酶工程2蛋白酶不能洗去 ( )A油渍 B血渍 C奶渍 D果汁渍3下列不能影响加酶洗衣粉活性的是 ( )A温度 B酸碱度 C表面活性剂 D水的数量4普通洗衣粉中含有 元素,会使环境污染? ( )A钾 B磷 C铁 D镁5加酶洗衣粉可以降低 的数量,使洗涤剂朝低磷、无磷的方
9、向发展,减少对环境的污染。 ( )A表面活性剂 B碱剂 C漂白剂 D水软化剂6与普通洗衣粉相比,加酶洗衣粉的优点不包括 ( )A容易去汗渍 B容易去油污 C容易除去奶渍 D可以重复使用7酶制剂中的酶化学本质是 ( )A蛋白质 B有机物 CRNA D核酸8当前生产酶制剂所需要的酶主要来自 ( )A动物的组织和器官 B植物组织和器官 C微生物 D基因工程9加酶洗衣粉能够除去衣物上的顽固油渍,则它含有( )A、脂肪酶 B、蛋白酶 C、淀粉酶 D、氧化酶10实验探究设计的原则是 ( )A、根据实际,控制单一变量 B、设置对照实验C、实验用品等量原则 D、以上三者11血液凝固是一系列酶促反应过程,下列哪
10、种温度条件下,采集到的恒温动物血液在体外凝固最快 ( )A.0 B.15 C.35 D. 5512催化脂肪酶水解的酶是 ( )A.肽酶 B.蛋白酶 C.脂肪酶 D.淀粉酶13酶具有极强的催化功能,其原因是 ( )A.降低了化学反应的活化能 B.增加了反应物之间的接触面积C.提高了反应物分子的活化能 D.酶提供使反应开始所必需的活化能14在右图所示的实验中属于自变量的是 ( )A催化剂不同 B过氧化氢分解的速率的大小C试管的大小 D试管中的过氧化氢溶液的量15下图表示某有机物中加入相应的水解酶后,置于0至80环境中,有机物被分解的总量与温度的关系。根据该图判断把这些物质(包括某有机物、分解的产物
11、、催化剂)从80降温处理,其关系图应为 ( )16在其他条件适宜的情况下,下列因素对酶活性的影响可用右图表 示的是A温度 B反应物浓度 CpH D抑制剂浓度17有些酶必需在有激活剂的条件下才具有活性。下列是有关某种酶的实验,处理方式及结果如下表及图所示。根据结果判断,叙述不正确的是A甲物质是该酶的激活剂 B该酶在中性环境中的活性比在弱碱性环境中高C35分钟后试管中底物已被消耗殆尽 D该酶在80的环境下已经失活18胰蛋白酶作用于一定量的某种物质(底物),温度保持37,pH保持在最适值,生成物量与反应时间关系如下图。请回答下列问题:(1)该酶作用的底物是 。(2)在140分钟后,曲线变成水平,这是因为 。(3)若增加胰蛋白酶浓度,其他条件不变,请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。(4)若胰蛋白酶浓度和其他条件不变,反应液pH由2逐渐升高到10,则酶催化反应的速度将 ,原因是 。(5)下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是 ( )参考答案:典例解析:1.D 2.不能课堂演练:1-5 BADBD 6-10 DBCAD 11-15 CBAAB 16-17 BB 18.(1)蛋白质 (2) 底物被消耗殆尽 (4)不变 胰蛋白酶在PH为2时变性失活(5)C