2019-2020学年名师同步人教版生物选修一课下提能：专题4　课题2　探讨加酶洗衣粉的洗涤效果

2019-2020学年名师同步人教版生物选修一课下提能：专题4　课题2　探讨加酶洗衣粉的洗涤效果

专题 4 课题 2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 课下提能 一、选择题 1．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：选 A 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。 2．加酶洗衣粉的酶不易失活，下列不属于其原因的是( ) A．通过基因工程生产出的特殊酶 B．用特殊化学物质将酶包裹，使其与其他成分隔离 C．加酶洗衣粉的酶是可以回收利用的 D．加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度 解析：选 C 加酶洗衣粉是科学家通过基因工程生产出来的耐酸、耐碱、耐 较高温度和忍受表面活性剂的特殊的酶，并通过特殊工艺，包裹制成酶制剂后加 入洗衣粉中，使其与其他物质隔开，以保证其长期保持活性。加酶洗衣粉一旦使 用，就不可回收。 3．下列有关加酶洗衣粉使用注意事项的叙述，正确的是( ) ①蛋白质类织物不能用加蛋白酶的洗衣粉来洗涤 ②加酶洗衣粉使用的水 温一般在 50 ℃以下 ③加酶洗衣粉有保质期，不宜存放太久 ④人体皮肤应避 免与含碱性蛋白酶的洗衣粉长时间接触 A．①② B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 解析：选 D 加酶洗衣粉一般含有碱性蛋白酶，能将蛋白质类织物及皮肤表 面蛋白质分解；酶的活性受温度等因素影响，一般酶的适宜温度在 35～50 ℃之 间，高温会破坏酶的结构，使酶的活性丧失；酶存放太久，也会使酶丧失活性， 所以加酶洗衣粉有保质期；碱性蛋白酶洗衣粉会分解人体皮肤表面蛋白质，而使 人患有过敏性皮质、湿疹等，因此应避免与这类洗衣粉长时间接触。 4．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：选 A 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。 5．(2018·海安期中)目前，酶已经大规模地应用于各个领域，下列属于酶应 用中面临的实际问题的是( ) A．洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用 B．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 C．固定化酶可以反复利用，但在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性 D．酶的催化功能很强，但需给以适当的营养物质才能较长时间维持其作用 解析：选 C 洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性没有促进作用，A 错误； 用加酶洗衣粉取代普通洗衣粉，减少了 P 对环境的污染，B 错误；固定化酶实质 上是将相应酶固定在不溶于水的载体上，实现酶的反复利用，但固定时可能使酶 的结构产生变化，从而改变酶的催化活性，C 正确；酶发挥催化作用需要适宜的 条件，但不需要营养物质，D 错误。 6．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：选 A 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，B 正确；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，C 正确；应 该设置一组空白对照来说明洗衣粉的作用，D 正确。 7．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：选 D 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。 8．某兴趣小组准备开展“不同种类的加酶洗衣粉对同一污物的洗涤效果” 的探究活动，下列说法不正确的是( ) A．该实验的原理是酶的高效性 B．自变量是不同种类的加酶洗衣粉 C．水质、水量、pH 等属于无关变量 D．因变量是加酶洗衣粉的洗涤效果 解析：选 A 该实验的原理是加酶洗衣粉中分别添加不同种类的酶制剂，对 相同种类的污渍具有不同的水解效果，这是因为酶具有专一性。 9．在探讨不同温度对加酶洗衣粉影响的实验中，下列说法正确的是( ) A．可选择洗涤不同污渍的白布作对照 B．实验自变量为不同品牌的加酶洗衣粉 C．应根据当地一年中实际气温变化来确定水温 D．加酶洗衣粉在 30 ℃的水中洗涤效果没有 45 ℃的好，说明 45 ℃为最适 温度 解析：选 C 要遵循单一变量，不能有不同温度、不同污渍两种变量。探讨 不同温度对加酶洗衣粉影响的实验中自变量应是温度，且要根据当地一年中实际 气温变化来确定水温的范围，有一定的实际指导意义。加酶洗衣粉在 30 ℃时没 有 45 ℃时的洗涤效果好，并不能说明 45 ℃为最适温度，也可能是其他温度。 10．要想使加酶洗衣粉的效果最佳，应( ) A．用冷水浸泡后，在冷水中搓洗 B．用温水浸泡后，在温水中搓洗 C．用开水浸泡后，在温水中搓洗 D．用温水浸泡后，在冷水中搓洗 解析：选 B 酶的活性需要适宜的温度，A、C 错误；适宜的温度下酶的活 性最高，B 正确，D 错误。 二、非选择题 11．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： (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：图表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。根据图表数据，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)探究不同温度条件下加酶洗衣粉对不同污渍的去污效果 (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 条件对照组互为对照(或互为实验组) 12．某同学用不同种类的洗衣粉进行了如下实验。请分析回答相关问题： 实验一： 温度(℃) 30 35 40 45 50 55 普通洗衣粉 去污力(%) 15 18 20 21 21.5 22 加酶洗衣粉 去污力(%) 30 40 48 50 48 37 (1)该实验的目的是探究______________________________________ _________________________________________________________。 (2)由上述实验结果可以得出的结论是________________________、 _________________________________________________________。 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 计如下： 项目 设计内容 对照 设置两组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉 变量控 制 两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 结果观 察 根据污渍去除程度得出结论 (3)该实验设计中有一处明显的错误，请指出_________________________ _________________________________________________________。 (4)修改后的实验最可能的实验结果是__________________________ _________________________________________________________。 (5)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 _________________________________________________________ _________________________________________________________。 解析：(1)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；也可以探究不同温度对同一种洗衣粉洗涤效果的 影响。(2)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。(3)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)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。(5)酶具有高效性且 易分解，避免水体富营养化。 答案：(1)不同洗衣粉在不同温度下的去污力的变化 (2)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(合理 即可) (3)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 (4)使 用复合酶洗衣粉的去污程度大于普通洗衣粉的去污程度 (5)酶具高效性且可被 分解，避免水体富营养化 13．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： _________________________________________________________。 (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 14．下表为某同学用含有不同种类酶制剂的洗衣粉进行的实验。请据此分析 回答下列问题： 组别 洗衣粉种类 布料大小 污染物 水温 A 蛋白酶洗衣粉 6×6 cm2 蛋白膜 40 ℃ B 脂肪酶洗衣粉 6×6 cm2 蛋白膜 40 ℃ C 蛋白酶洗衣粉 6×6 cm2 淀粉膜 40 ℃ (1)该实验的目的是探究________________。 (2)该实验还应控制的无关变量有_______________________。这些无关变量 应____________。该实验中________________分别构成两组对照实验。 (3)该同学在实验过程中可通过观察______________________来判断酶的催 化效率。 (4)蛋白酶洗衣粉的去污原理是________________________________ _________________________________________________________。 解析：(1)该实验的自变量是洗衣粉所含有的酶与污染物成分之间的对应关 系，因此可用来探究酶的专一性。(2)洗衣粉的用量、污染物的含量以及水质、 pH 等属于无关变量，无关变量要适宜且相同。实验中 A 组与 B 组自变量为加酶 洗衣粉的种类不同，其他均相同，可以形成对照；A 组与 C 组自变量为污染物 不同，其他均相同，可以形成对照。(3)本实验可以通过蛋白膜(淀粉膜)消失时间 的长短判断酶的催化效率。(4)蛋白酶洗衣粉洗涤的原理是利用蛋白酶催化污垢 中蛋白质水解成可溶性多肽或氨基酸，容易洗涤。 答案：(1)酶的专一性 (2)洗衣粉的用量、污染程度、水质、pH 等 适宜且 相同 A 与 B、A 与 C (3)蛋白膜(淀粉膜)消失时间的长短 (4)蛋白酶催化污垢 中的蛋白质水解成可溶性多肽或氨基酸