2019-2020学年人教版生物选修一课时分层作业10　探讨加酶洗衣粉的洗涤效果

2019-2020学年人教版生物选修一课时分层作业10　探讨加酶洗衣粉的洗涤效果

课时分层作业(十) 探讨加酶洗衣 粉的洗涤效果 (建议用时：35 分钟) [基础达标练] 1．下列关于加酶洗衣粉的说法错误的是( ) A．洗衣粉中的酶是人工合成的无机催化剂 B．洗衣粉中的酶是生物工程的产物 C．加酶洗衣粉有保质期，时间长了，酶活性会降低或丧失 D．加酶洗衣粉中磷的含量比普通洗衣粉低 A [基因(发酵)工程是生物工程的内容之一，洗衣粉中的酶是基因(发酵)工程 的产物，是微生物合成的一类蛋白质，所以加酶洗衣粉有一定的保质期，时间长 了，酶的活性会降低或丧失，影响洗涤效果。加酶洗衣粉降低了表面活性剂和三 聚磷酸钠的用量，比普通洗衣粉中磷的含量低。] 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选用不同的 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．酶易受环境影响 C [生活中各种污渍其成分有很大差别，如油渍主要是脂质，血渍主要是蛋 白质，从酶的专一性出发，购买洗衣粉时应有所区别。] 3．酶容易变性失活，但在洗衣粉中容易保存的原因是( ) A．洗衣粉中的酶活性与外界环境无关 B．生物体内的酶是有机物，洗衣粉中的酶是无机物 C．洗衣粉中的酶经过包裹等特殊处理，不与外界接触，受环境影响较小 D．A、B、C 都正确 C [洗衣粉中的酶的催化作用受环境因素的影响；洗衣粉中的酶用特殊的化 学物质层层包裹，使之与洗衣粉中的其他成分隔离，因而能较长时间保持活性； 不论是生物体内的酶还是洗衣粉中的酶，都属于有机物，是生物催化剂。] 4．在探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 A [欲探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，则将温度作为单一变量，其 他条件应该保持一致，如洗衣机的型号要相同，这样有利于控制变量。] 5．市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催 化活性很强，衣物中的汗渍、血渍以及人体排放的蛋白质等遇到它，皆能被水解 而除去。下列衣物中不能用加酶洗衣粉洗涤的是( ) ①棉丝品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥尼龙织品 A．①②③ B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．②④ D [毛料的主要成分是蛋白质，加酶洗衣粉中含有蛋白酶，会破坏毛料衣服。 毛织品和蚕丝织品是蛋白质制品，会被洗衣粉中的碱性蛋白酶水解，所以不能用 该加酶洗衣粉。] 6．有人设计实验探究加酶洗衣粉是否能提高去污力并优于普通洗衣粉，实验 分为两组，一组衣物用加酶洗衣粉洗涤，另一组衣物用普通洗衣粉洗涤，该实验 设计缺少( ) A．用加酶洗衣粉洗涤和用适量普通洗衣粉洗涤的对照 B．既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤(即只用清水洗涤)的对照 C．用普通洗衣粉洗涤和用少量加酶洗衣粉洗涤的对照 D．用少量普通洗衣粉洗涤和用大量加酶洗衣粉洗涤的对照 B [该实验的自变量是洗衣粉是否加酶。实验设计应分为三组，其中实验组 有两组：一组用加酶洗衣粉，一组用普通洗衣粉；另外应有一个空白对照组，即 既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤，而是用清水洗涤。] 7．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 B [由于温度会影响酶的活性，高温会导致加酶洗衣粉中的酶变性失活，A 项错误；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，B 项正确；在 适宜的 pH 下，加酶洗衣粉的洗涤效果高于普通洗衣粉，但 pH 过高或过低时酶都 会变性失活，则两者洗涤效果相似，C 项错误；酶具有专一性，加有蛋白酶的洗 衣粉不能用于洗涤真丝、羊毛等衣料，适当增加洗衣粉的用量会使洗涤效果增强， D 项错误。] 8．某同学为探究“温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”提出如下实验思路， 不合理的是( ) A．实验自变量为水温，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、衣物的质料与大小、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洗涤后 污布上污渍残留多 A [衣服的洗涤不仅要考虑洗涤效果，还要考虑衣物的承受能力等，温度设 置太高容易损害衣料。实验者应根据当地一年中的实际气温变化来确定水温，这 是确定实验变量的基本原则，通常情况下，冬季、春季、秋季、夏季的水温分别 选取 5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃，因为这四个水温比较符合实际情况，对现实生 活也有指导意义。] 9．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 (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)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 条件对照组互为对照(或互为实验组) 10．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 [能力提升练] 11．某种生物活性洗衣粉包装袋上印有以下资料，下列对资料表明的信息理 解错误的是( ) 成分 ·蛋白酶 0.2% ·清洁剂 15% 用法 ·洗涤前先将衣服浸于溶有洗衣粉的水中数小时 ·使用温水效果最佳 ·切勿使用 60 ℃以上的水 ①这种洗衣粉较易清除衣服上的蛋清污渍 ②在 60 ℃以上的水中，蛋白酶会 失去活性 ③该洗衣粉可洗涤各种污渍的衣料 ④该蛋白酶能够水解各种蛋白质 A．①② B．③④ C．①④ D．②③ B [该洗衣粉包装袋上印有蛋白酶 0.2%，说明这种洗衣粉较易清除衣服上的 蛋清污渍。但是蛋白酶的种类较多，每种蛋白酶的作用都有适宜的温度和 pH，因 此，该蛋白酶不可能水解所有的蛋白质。该洗衣粉可洗涤含蛋白质污渍的衣料而 不能处理各种污渍的衣料。洗衣粉用法中提示使用温水效果最佳，若使用 60 ℃以 上的热水，则会因温度过高而使蛋白酶活性降低或失去活性。] 12．下图是围绕加酶洗衣粉洗涤效果进行的研究结果，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 C [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。] 13．为了探究影响洗衣粉洗涤效果的因素，有人将一种无酶洗衣粉分成 3 等 份，向甲、乙组洗衣粉中加入 1 种或 2 种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同 种化纤布上的 2 种污渍，实验结果记录如下表： 水温/℃ 10 20 30 40 50 组别 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 清除血渍 时间/min 67 66 88 52 51 83 36 34 77 11 12 68 9 11 67 清除油渍 时间/min 93 78 95 87 63 91 82 46 85 75 27 77 69 8 68 下列针对该实验的叙述正确的是( ) A．甲组洗衣粉中加入了蛋白酶和脂肪酶，乙组只加入了蛋白酶 B．将温度渐升至 90 ℃，甲组清除血渍的时间会逐渐缩短 C．甲、乙两组洗衣粉洗涤效果有差异，说明酶的作用具有高效性 D．实验表明，提高洗衣粉去污能力的方法有加酶和适当提高温度 D [血渍中主要含有蛋白质，油渍中不含蛋白质而含脂肪。分别将甲组和乙 组与丙组进行比较，则可判断甲组加入了蛋白酶，乙组加入了蛋白酶和脂肪酶，A 项错误。温度过高，酶会变性失活，B 项错误。分析表格可见，甲、乙两组洗衣 粉洗涤效果有差异，但两者的差异不是加酶与不加酶导致的，不能说明酶的作用 具有高效性，C 项错误。实验表明，针对污渍的成分添加相应的酶或在一定范围 内适当提高温度，都能缩短清除污渍的时间，D 项正确。] 14．蛋白酶能分解其他蛋白质类的酶，但在加酶洗衣粉中，蛋白酶并没有将 其他几种酶分解掉，以下解释正确的是( ) A．蛋白酶处于抑制状态 B．其他几种酶不是蛋白质类酶 C．蛋白酶具有识别作用，不分解作为酶发挥作用的蛋白质 D．缺少水环境或各种酶在添加前已进行了保护性修饰 D [加酶洗衣粉中的酶通过特殊化学物质层层包裹，与洗衣粉中其他成分分 开，遇水后，包裹层分解，酶发挥作用。] 15．为了进一步增强洗衣粉对血渍、奶渍、油污、土豆泥等衣物上常见污垢 的去除能力，洗衣粉中常常会添加各种酶类。请回答有关问题： (1)根据衣物上常见的污垢，加酶洗衣粉中添加的酶类有碱性蛋白酶、 _____________________________________________________。 (2)碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的 ________。 (3)下表为加酶洗衣粉的包装袋上的产品说明，根据你所学习的有关知识，解 释注意事项③的原因： _____________________________________________________ _____________________________________________________。 注意事项 ①请将本品置于阴凉、干燥处，避热、避湿、避光。 ②不慎溅入眼中，立即用水冲洗。 ③水温以 30～50 ℃为宜，切忌用 70 ℃以上的热水。 (4)下面是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的有关探究实验， 请据表回答： 脸盆 编号 洗涤物 (等量) 洗涤温度 洗衣粉 (等量) 水量 洗净所 需时间 1 油污布 45 ℃ 加酶 2 L 4 min 2 油污布 45 ℃ 普通 2 L 7 min 3 油污布 5 ℃ 加酶 2 L 9 min 4 油污布 5 ℃ 普通 2 L 8 min ①该实验设计体现了________________原则。 ②若 1 号实验组，洗净所需时间接近 7 分钟，请分析最可能的原因： _____________________________________________________。 [解析] 污垢中的血渍、奶渍、油污、土豆泥的主要成分分别是蛋白质、蛋白 质、脂肪、淀粉和纤维素，因此要在洗衣粉中添加相应的水解酶。蛋白酶能将蛋 白质水解为易溶于水的多肽和氨基酸，使衣物清洁。洗衣粉中添加的酶是蛋白质， 在高温时会变性失活，而且酶的催化活性受温度影响，在 30～50 ℃时具有最高的 催化活性。实验设计中的 1、2 两组和 3、4 两组只是在洗衣粉种类上不同，而 1、 3 两组和 2、4 两组则只有温度不同，这体现了实验设计的对照原则和单一变量原 则。若 1 号实验组和 2 号实验组的洗净时间接近，说明 1 号中的酶没有起到预期 的作用，可能是酶失活。 [答案] (1)(碱性)脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶 (2)多肽(氨基酸) (3)酶的催化 受温度的影响，30～50 ℃是洗衣粉中的酶的适宜温度范围 (4)①单一变量、对照 ②洗衣粉中的酶变性或失效(答案合理即可)