2020年高中生物专题4酶的研究与应用课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果优化练习新人教版选修1

2020年高中生物专题4酶的研究与应用课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果优化练习新人教版选修1

课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 一、选择题 ‎1．加酶洗衣粉与普通洗衣粉相比可减少对环境的污染，是因为下列哪种元素含量很少甚至没有(　　)‎ A．N　　　　　　　　　 B．Ca C．P D．Mg 解析：普通洗衣粉中含磷量较高，含磷污水的排放可能导致微生物和藻类的大量繁殖，造成水体污染。而加酶洗衣粉可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，从而减少对环境的污染。‎ 答案：C ‎2．加酶洗衣粉中的酶有多种，对各种污渍要考虑其不同情况针对性地选择加酶洗衣粉，主要原因是(　　)‎ A．酶具有多样性 B．酶具有高效性 C．酶具有专一性 D．酶的活性易受环境条件影响 解析：生活中的各种污渍的化学成分有很大差别，如油渍主要是脂质，血渍主要是蛋白质，因此根据酶作用的专一性特点，根据污渍不同，有针对性地选用加酶洗衣粉。‎ 答案：C ‎3．蛋白酶是能分解其他蛋白质类的酶，但在洗衣粉中，蛋白酶并没有将其他几种酶分解掉，以下解释正确的是(　　)‎ A．其他几类酶不是蛋白质类 B．蛋白酶处于抑制状态 C．蛋白酶具有识别作用，不分解作为酶作用的蛋白质 D．缺少水环境或各种酶在添加前已作了保护性修饰 解析：加酶洗衣粉中的蛋白酶制剂已通过特殊的化学物质将其层层包裹，与洗衣粉的其他成分隔离，这些隔离层遇到水后就会溶解，蛋白酶才能迅速发挥作用。‎ 答案：D ‎4．下列关于普通洗衣粉与加酶洗衣粉的区别，说法正确的是(　　)‎ A．普通含磷洗衣粉会污染环境，加酶洗衣粉降低了磷含量对环境污染轻 B．表面活性剂只存在于普通洗衣粉中，会产生泡沫，可以将油脂分子分散开 C．水软化剂只存在于普通洗衣粉中，可以分散污垢 D．加酶洗衣粉是将酶直接添加到洗衣粉中 解析：普通洗衣粉中含有磷，会造成水体污染，可能引起微生物和藻类大量繁殖；加酶洗衣粉是含有酶制剂的洗衣粉，并非将酶直接添加到洗衣粉中；两者均含有表面活性剂和水软化剂，可以增强洗涤效果。‎ 答案：A 6‎ ‎5．某同学拟探究温度对某洗衣粉洗涤效果的影响，下列有关探究思路合理的是(　　)‎ A．选择‎5 ℃‎、‎15 ℃‎、‎25 ℃‎、‎35 ℃‎水温进行实验 B．选择污染程度一致的衣物比布料好 C．用手洗比全自动洗衣机洗更利于变量控制 D．实验用水量越多效果越好 解析：所选取温度与一年四季的温度相对应，对生活实际有指导意义，选择用布料比较容易控制相关的变量。用全自动洗衣机更有利于变量控制。实验用水量对洗涤效果有影响，但并非用水量越多效果越好。‎ 答案：A ‎6．在研究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验时，往往采用同一型号的小容量自动洗衣机洗涤衣物，其主要原因是(　　)‎ A．便于更好地控制变量 B．洗涤时间短 C．洗涤时更省力 D．可洗涤的衣物多 解析：同一型号的小容量洗衣机洗涤的力度相同，能更好地控制变量。‎ 答案：A ‎7．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，下列叙述错误的是(　　)‎ A．设计对照实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉 B．洗衣粉用量、污渍种类和洗涤温度等无关变量全部相同且适宜 C．可根据污渍完全洗净所需时间的差异得出实验结论 D．应设计一个既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤的对照 解析：本实验的目的是比较加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果，自变量为洗衣粉的种类。除了自变量，凡是影响实验结果的因素全是无关变量，各组应保持无关变量相同且适宜。污渍完全洗净所需时间越长，说明洗涤效果越不明显；污渍完全洗净所需时间越短，说明洗涤效果越明显；应该设置一组空白对照来说明洗衣粉的作用。‎ 答案：A ‎8．在探究“温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”实验中，不变因素是(　　)‎ ‎①水量、水质　②洗衣粉的用量　③衣物的材料、大小及浸泡时间　④洗涤方式和时间 A．①② B．①②③‎ C．②③④ D．①②③④‎ 解析：在探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响时，根据单一变量原则，在设置的几组实验中，除温度变化外，影响洗涤效果的其他因素均应相同且适宜。‎ 答案：D ‎9．在探讨不同温度对加酶洗衣粉影响的实验中，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 6‎ 解析：衣物的洗涤，既要考虑洗涤效果，又要考虑衣物的承受能力和洗涤成本。设计实验时，根据当地一年中实际气温的变化来确定水温，这既是确定实验变量的基本原则，也可引导学生将课堂学习与现实生活相联系。根据单一变量原则，在该实验中温度是变量，其他条件应该是相同的，包括污渍的种类和数量。‎ 答案：B ‎10．如图是围绕加酶洗衣粉洗涤效果进行研究的结果，下列有关叙述不正确的是(　　)‎ A．本实验的自变量有温度和洗衣粉是否加酶 B．本实验的因变量可能是污渍残留量 C．两类洗衣粉的最佳使用温度都为t1‎ D．温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活 解析：该图示为多因子变量曲线，从图示可以看出本实验的自变量有温度和洗衣粉是否加酶，因变量可能是污渍残留量。温度超过t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活。从图示可以看出普通洗衣粉的最佳使用温度不是t1，而加酶洗衣粉的最佳使用温度为t1。‎ 答案：C ‎11．下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果”的叙述，合理的是(　　)‎ A．先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度 B．实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度 C．相同pH时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉 D．衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果 解析：高温会导致加酶洗衣粉中酶变性失活，所以不能用热水溶解洗衣粉；本实验的目的是探究两种洗衣粉的洗涤效果，所以观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度或达到同样洗涤效果所需时间的长短；在酶作用的适宜条件下，加酶洗衣粉的洗涤效果好于普通洗衣粉；酶具有专一性，加有蛋白酶的洗衣粉则不能用于真丝、羊毛等衣料衣物的洗涤，适当增加洗衣粉的用量会增强洗涤效果。‎ 答案：B ‎12．某品牌加酶洗衣粉的产品使用说明中，明确提出“水温以30～‎50 ℃‎为宜，切忌用‎70 ℃‎以上的热水”。一同学为探究“温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”提出如下实验思路，其中不合理的是(　　)‎ A．实验自变量为水的温度，设置温度为‎0 ℃‎、‎20 ℃‎、‎40 ℃‎、‎60 ℃‎、‎80 ℃‎、‎‎100 ℃‎ B．实验因变量是污布的清洁程度，洗涤结束后应先用清水漂洗污布再晾干、比较 C．实验无关变量有水量、衣物的质地与大小、洗衣粉的用量、浸泡与洗涤时间等 D．实验预期结果是某温度下洗涤后污布最干净，高于或低于这一温度污渍残留多 解析：该实验自变量为一系列的温度梯度，应在10～70 ℃设置温度梯度；因变量为污布的清洁程度；无关变量为水量、衣物的质地与大小、洗衣粉的用量、浸泡与洗涤时间等；实验结果是某温度下洗涤后污布最干净，高于或低于这一温度时污渍残留多。‎ 6‎ 答案：A 二、非选择题 ‎13．某同学为探究加酶洗衣粉的洗涤效果，按下表的步骤进行操作：‎ 步骤 烧杯(1 000 mL)‎ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ ‎①注入自来水 ‎500 mL ‎500 mL ‎500 mL ‎500 mL ‎②放入含油渍的衣服 一件 一件 一件 一件 ‎③控制不同水温 ‎10 ℃‎水浴10 min ‎30 ℃‎水浴10 min ‎50 ℃‎水浴 ‎10 min ‎70 ℃‎水浴 ‎10 min ‎④加入等量加酶洗衣粉 ‎0.5 g ‎0.5 g ‎0.5 g ‎0.5 g ‎⑤用玻璃棒搅拌 ‎5 min ‎5 min ‎5 min ‎5 min ‎⑥观察现象 ‎(1)该实验的目的是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)请分析该同学的实验设计中存在的问题，并提出改进措施。________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)步骤③和步骤④顺序能否调换？说明理由。________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号试管加入的洗衣粉、衣服上的油渍大小及保温时间、搅拌速度和时间均相同，这是为了______________，以便得出科学结论。‎ 解析：(1)由题中表格获取信息，温度为单一变量，故该实验的目的是探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响。(2)既然温度为单一变量，那么其他无关变量应保持相同且适宜。由于衣服的污渍量不好控制，所以应选用大小、质地相同的白布，然后滴加等量的植物油。实验中水温的设定范围也不合理，且梯度过大。(3)题表中，步骤③和步骤④的顺序不能调换，因为调换后加酶洗衣粉中的酶在达到实验要求的温度前已分解掉部分油渍。(4)上述实验中，加入的洗衣粉量、衣服上的油渍量及保温时间、搅拌速度和洗涤时间均属于无关变量，应尽可能保持相同，以确保整个实验只有温度这一单一变量。‎ 答案：(1)探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响　(2)应选用大小相同的白布，分别滴加4滴同种的植物油，使油渍大小相同；选择的水温不合适，且梯度过大，温度范围应设定在20～40 ℃之间，如选取‎25 ℃‎、‎30 ℃‎、‎35 ℃‎、‎40 ℃‎的水温　(3)不能调换。因为调换后加酶洗衣粉中的酶在达到实验要求的温度前已分解掉部分油渍　(4)保证单一变量 ‎14．洗衣粉是人们日常生活所必需的，有同学对加酶洗衣粉的作用很感兴趣，为此进行了实验探究，结果如下表。请回答相关问题：‎ 不同温度除去不同污渍所需时间(min)‎ 水温(℃)‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎60‎ ‎70‎ ‎80‎ 奶渍 ‎48‎ ‎43‎ ‎28‎ ‎12‎ ‎6‎ ‎4‎ ‎12‎ ‎17‎ 蓝墨水 ‎93‎ ‎86‎ ‎80‎ ‎72‎ ‎68‎ ‎67‎ ‎81‎ ‎105‎ 6‎ ‎(1)请你为上述探究实验命题：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)请以温度为横坐标，酶促反应速率为纵坐标画出除去奶渍实验的大致情况图。‎ ‎(3)在同一水温下除去两种污渍时间不同的可能原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)上述实验牵涉两项对照关系，一项是针对______________的成分对照，另一项是针对______________的条件对照。这里的条件对照与一般实验空白对照的区别是________________________________________________________________________。‎ 解析：表中每一列的数据反映的是同一种酶对不同污渍的作用效果，实验变量为污渍的种类(即底物的种类)；每一行的数据反映的是不同温度下同一种酶对同种污渍的作用效果，实验变量为温度。根据表中数据，在相同温度下，同一种酶除去两种污渍所用的时间不同体现了同一种酶对不同污渍的处理效果不同，即酶的专一性，同时也体现了酶的活性受温度的影响。‎ 答案：(1)不同温度条件下洗衣粉对不同污渍去污率的影响　(2)如图 ‎(3)加酶洗衣粉含蛋白酶和脂肪酶，而酶有专一性且不同的酶的活性受温度的影响不同　(4)不同底物　不同温度　条件对照相互为对照(或互为实验组)‎ ‎15．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，可以水解掉衣物中的蛋白质等有机污渍。请回答下列问题：‎ ‎(1)构成碱性蛋白酶的基本单位是________，碱性蛋白酶的合成场所位于细胞中的________。‎ ‎(2)由图可知，该实验的目的是探究________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎50 ℃‎时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是________%。‎ ‎(3)根据以上实验结果，写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措施：________________________________________________________________________。‎ 6‎ ‎(4)若要比较添加该蛋白酶的洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果，应注意控制实验变量，请列举均衡无关变量的措施(至少三条)________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)某同学想用丝绸作为实验材料，探究上述洗衣粉的洗涤效果，你认为他这样做是否合适？并说明理由：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)碱性蛋白酶的本质是蛋白质，其基本单位为氨基酸，在核糖体上合成。(2)本实验的自变量有碱性蛋白酶含量和温度两个，分析曲线，‎50 ℃‎时碱性蛋白酶的含量为0.6%时去污力最强。(3)从以上实验结果分析可知，适当提高温度、适当增加洗衣粉的用量都可以提高加酶洗衣粉的洗涤效果。(4)要比较添加蛋白酶的洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果，实验的自变量为洗衣粉的种类，无关变量应保持相同且适宜，如布料的种类、大小，污物的量与种类，洗衣粉的用量，水温、水质、水量，浸泡时间与洗涤时间等。(5)丝绸中含有蛋白质，可能被洗衣粉中的蛋白酶水解，因此丝绸不能作为实验材料。‎ 答案：(1)氨基酸　核糖体 ‎(2)温度、碱性蛋白酶的含量对去污力的影响　0.6‎ ‎(3)用温水浸泡、增加洗衣粉的用量等(写出两项合理答案即可)‎ ‎(4)①两种洗衣粉的用量相同；②被洗涤的布料及污渍状态相同；③洗涤时所用水量及温度(一般为常温)相同；④浸泡和洗涤的时间相同(答出三条即可)‎ ‎(5)不合适，因为洗衣粉中的蛋白酶会水解丝绸中的蛋白质 6‎