人教版高中生物选修一 课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 （1）（共36张PPT）

(共36张PPT)
专题4
酶的研究与应用
课题2
探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
学习目标：
1.掌握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。
营养物质的消化过程
（淀粉酶）
（麦芽糖酶）
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
（脂肪酶）
脂肪
甘油和脂肪酸
（蛋白酶）
（多肽酶）
蛋白质
多肽
氨基酸
当衣物上有存在油渍、血渍时不容易洗衣干净，怎么办呢？
加酶洗衣粉
⒈什么是加酶洗衣粉？目前常用的酶制剂有哪些？
⒉酶制剂为什么具有如此强的功效？它的作用机理是怎样的？尝试写出它们作用的示意图。
⒊影响酶制剂活性的因素有哪些？
⒋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？
⒌为什么说加酶洗衣粉能减少对环境的污染？
⒍使用加酶洗衣粉时有哪些注意点？
阅读课本P46
　　⑴加酶洗衣粉是指含有________的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类：
_______
、
_______
、
_______
、
________
。其中应用最广泛、效果最明显的是___________和____________
。
一、加酶洗衣粉的洗涤原理
酶制剂
蛋白酶
碱性蛋白酶
脂肪酶
淀粉酶
纤维素酶
碱性脂肪酶
蛋白质
蛋白酶
多肽
肽酶
氨基酸
　　酶具有高效性，能迅速将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质分解成可溶性小分子肽和氨基酸。
(2)作用机理及作用示意图
葡萄糖苷酶
纤维素
C1酶、Cx酶
纤维二糖
葡萄糖
麦芽糖
淀粉
淀粉酶
脂肪
甘油＋脂肪酸
脂肪酶
　　请写出脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶的作用示意图：
温度
酸碱度
表面活性剂
（3）影响酶制剂活性的因素有_______、________和____________。
（4）酶制剂的生产方法
　　由于温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性。如果将酶直接添加到洗衣粉中，过不了多久，酶就会失活。
因此科学家将基因工程生产出能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶用特殊水溶性物质包裹起来，与洗衣粉的其它成分隔离开来。
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，有的洗衣粉中还含有增白剂、香精和色素，以及填充剂等成分,含磷量高,洗涤污水排放后会导致水体污染。
加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展,减少对环境的污染。
(5)
与普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉的优点:
成分：略
用法：洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数小时，用温水浸泡效果更佳,切勿用60℃以上的水.
注意：切勿用于丝质及羊毛衣料，用后须彻底清洗双手。
一般洗衣粉不易清除衣物的血渍和奶渍，但加酶洗衣粉则可以。
一生物活性洗衣粉包装盒上印有以下材料：
分析下列资料，问答下列问题:
1.该洗衣粉较易清除衣物的血渍和奶渍，说明该洗
衣粉中加入的是什么酶？为什么？
蛋白酶，因为血渍和奶渍的主要成分是蛋白质，蛋白酶能分解血渍和奶渍中的蛋白质。
2.为什么洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内
数小时？如何缩短衣物的浸泡时间？
是为了使洗衣粉中的蛋白酶充分的分解衣物中的蛋白质污渍；用温水浸泡衣物，因为酶的催化作用需要适宜的温度。
3.为什么不能在60℃以上的水中使用此洗衣粉？
使用加酶洗衣粉时，必须注意洗涤用水的温度，温度过高会使酶变性失活。但在低温下也会失效。
4.试解释为什么此洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料？
因为蛋白酶能使蛋白质水解，而丝质及羊毛衣料中含有蛋白质，这样会损坏衣物
5.为什么用后须彻底清洗双手？
人体皮肤细胞有蛋白质，如不彻底清洗双手，就会使手的皮肤受到腐蚀。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。
此外：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
(6)使用加酶洗衣粉时的注意事项
⒈对于蛋白质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温度的控制，和浸泡；
⒊使用加酶洗衣粉洗衣后要注意洗手；
⒋衣服的洗涤，不光要考虑洗涤效果，还要考虑衣物的承受能力，洗涤成本等因素；
⒌酶作为一种生物催化剂，有一定的寿命，不能放置太久。
例1．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
D
例2.下列不属于酶制剂的是（
）
A．蛋白酶
B．麦芽糖酶
C．淀粉酶
D．脂肪酶
B
1.普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果有什么不同；
2.什么样的温度下使用加酶洗衣粉效果最好；
3.添加不同种类的酶的洗衣粉，其洗涤效果有哪些区别？
提出相关问题的探究
二、实验设计
1.阅读：
　　“[资料一]有效地控制变量”探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果的不同：
小组讨论分析：
⑴A同学的实验方案存在问题吗？若有问题，请说明存在的问题。
⑵你同意B同学观点吗？请说明理由。
⑶影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有哪些？
⑴A同学的实验方案存在问题吗？若有问题，请说明存在的问题。
⑵你同意B同学观点吗？请说明理由。
⑶影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有哪些？
水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。
有问题。未说明控制相同的适宜温度；玻璃棒搅拌的强度难于控制相同等。
不同意。B同学忽略了实验中变量的控制问题。
⑷你认为应该控制的单一变量是：
　　________________________的区别，其他条件（如洗衣粉用量、水温、水质、水量、布料的大小和颜色、洗涤方式、洗涤时间等）完全相同。
普通洗衣粉和加酶洗衣粉
（一）子课题一：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果
1、实验原理
生活中的各种污渍主要是蛋白质、脂质、淀粉等多种不溶于水的有机物，这些有机物能在相应的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的作用下水解成易溶于水的小分子有机物。
实验变量为洗涤剂，设计时应遵循单一变量原则、对照性原则有效的控制其他变量，如水的用量、污染物的量，所用实验用布的质地大小、两种洗衣粉的用量，搅拌及洗涤时间，
2、遵循原则
3、实验操作流程
（1）实验准备
带有污染物的实验用布的制取：取一定量的污染物制成溶液，取等量的污染物滴加在相同大小、质地的新布上。
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。
（2）实验过程
①取两只大烧杯并编号，用量筒分别量500ml蒸馏水放入其中。放入400C的水浴锅保温。
②将制好的污染布和洗衣粉（一组为污染布和普通洗衣粉，另一组为污染布和加酶洗衣粉）分别放入两只烧杯中。
③用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。一段时间后搅拌可重复进行。
④过相同的时间后观察洗涤效果。
（3）实验结论
加酶洗衣粉的效果好
　　⑴水温的控制：通常情况下春、夏、秋、冬四季可分别选取_______、
_______
、
_______
、
_______
。
10℃
⒉阅读“[资料二]考虑实际生活中的具体情况”，探究温度对加酶洗衣粉效果的影响：
35℃
　
5℃
　
25℃
　　洗涤方式有半自动和全自动，相比之下采用________方式比较好，并且应尽量使用同一型号小容量的洗衣机，其机械搅拌作用相同
；洗涤材料以________
（衣物、布料）作为实验材料，做对照实验时可控制布料的______、
______以及___________（可用滴管控制）使其相同，同时也便于洗涤效果的比较；水量和洗衣粉用量与布料的大小是成正比的。
全自动
大小
污物的量
布料
⑵其他条件如何控制？
颜色
1、分析资料二
温度梯度设置并不恰当和完善，主要是梯度差值偏大。在达到最适温度之前提高温度，可以增加酶促反应的速度，每提高反应温度10度，所增加的反应速度称为反应的温度系数，对于许多酶来说，这个系数为1－2，也就是每增高10度，酶反应速度增加1－2倍，假定用上述梯度测得40度时洗涤效果最好，但并不能说最适温度就是40度。
①结论
（二）子课题二：探究加酶洗衣粉使用时的最适温度
②改进
制取同样的污染布，称取等量的同一种洗衣粉，分几个温度不同的试验组，温度梯度可设为20、25、30、35、40、45、50、55度，若测出在40度时洗涤效果最好，可设置更细的试验组如35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45度，直至测出具体的最适温度。
（1）实验原理
酶的活性受温度的影响，最适温度时酶的活性最大，去污力最强，高于或低于此温度酶的活性降低，去污力下降。
（2）洗涤效果的判断
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。
2、实验设计
（3）材料器具：
加酶洗衣粉、鸡血、新白棉布、蒸馏水、烧杯、滴管、温度计、恒温水浴锅、玻璃棒、量筒、直尺、天平等。
（4）实验准备
①制取带有污物的实验用布将等量的鸡血滴到7块大小相同的、质地相同的新布上。
②称取1g加酶洗衣粉：用天平准确的称取等量的同种加酶洗衣粉。
①配制系列温度梯度水溶液
取大烧杯7只，用量筒量取500ml的蒸馏水放入其中。然后将7只烧杯分别放入250C、300C、350C、400C、450C、500C、550C的恒温水箱加热。
②将制好的污染布和称好的洗衣粉分别放入7只烧杯中。
③用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。一段时间后搅拌可重复进行，持续保持各自的温度。
④过相同的时间后观察洗涤效果。
　
如果40℃时，污渍最淡或面积最小，则说明40℃是该种洗衣粉的洗涤适宜温度。
（6）得出结论
（5）实验步骤
3.探究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比较。
　　在实验中，________________是变量，其他因素在实验中保持不变；水温应保持不变。在实施活动时，通常应采用当地的常温，如果是冬季水温过低，就应采用__________的方法，使温度达到25
℃～35
℃。
加酶洗衣粉的种类
本实验判断洗涤效果的标准是什么？
比较相同洗涤时间后污染物残留状况。
水浴加热
1.关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是（
）
A.加酶洗衣粉是指加入蛋白酶的洗衣粉
B.加酶洗衣粉里的酶制剂对人体有毒害作用
C.加酶洗衣粉的酶制剂会污染环境
D.加酶洗衣粉是含有酶制剂的洗衣粉
D
2.实验中加酶洗衣粉的洗涤效果与下列哪一项
无关（
）
A.酶制剂的种类
B.污物的种类
C.反应时间的长短
D.使用大的烧杯
D
3.工厂生产了一种加酶洗衣粉，其包装袋上印有如下说明：
成分：含碱性蛋白酶等
用法：洗涤前先将衣服浸于洗衣粉水内数小时。使用温水效果最佳。
注意：切勿用于丝质及羊毛衣料。用后彻底清洗双手。
请回答下列问题：
（1）质检局针对该洗衣粉设汁了如下装置进行实验
该实验的目的是
。
检查该洗衣粉是否含蛋白酶
（2）一学生为探索该洗衣粉中酶催化作用的最适温度，参考上述（1）的实验材料及方法进行如下实验，并把结果用图A、B表示。
①由图可知，使用该加酶洗衣粉的最适温度约为
。
45℃
②在0℃和75℃时，酶的催化效率基本都降为零，但温度再度回到45℃，后者的催化作用已不能恢复，这是因为
。
③该同学在实验过程中可通过
定指标来表示酶的催花效率。
（3）该加酶洗衣粉不能用于洗涤丝质及羊毛衣料，其主要原因是
_______________________________________________________
_______________________________________________________。
酶的结构已遭破坏（或酶的活性已丧失）
胶片上的蛋白膜消失时间的长短
丝质及羊毛衣料所含的蛋白质会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，从而破坏衣料
探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
一、加酶洗衣粉的含义
二、酶制剂
1.类型
2.洗涤原理
3.酶活性的影响因素
4.生产方法
三、实验设计
（一）探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果
（三）不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和不同污物洗涤
效果的比较
（二）探究加酶洗衣粉使用时的最适温度