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  • 2021-10-11 发布

2020秋高中生物人教版选修1课堂演练:专题4课题2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果

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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 1.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 述中不正确的是( ) A.本研究的自变量有温度和洗衣粉是否加酶 B.本研究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:本题考查探讨加酶洗衣粉的洗涤效果。根据实验目的而人 为改变的变量是自变量,随着自变量的变化而变化的变量是因变量。 加入的洗衣粉不同,温度不同,都会造成洗涤效果的差异,故 A 正确。 可用污渍的残留量来表示洗涤效果,故 B 正确。若纵坐标表示污渍残 留量,则加酶洗衣粉的最适温度为 t1,普通洗衣粉的最佳使用温度为 t2,故 C 错误。温度过高,酶的活性降低甚至失活,故 D 正确。 答案:C 2.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:温度会影响酶的活性,其中高温会使酶变性失活,A 错误; 该实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度,B 正确; pH 会影响酶的活性,pH 过高或过低时都会使酶变性失活,因此相同 pH 时加酶洗衣粉的洗涤效果不一定好于普通洗衣粉,C 错误;由于酶 具有专一性,含有蛋白酶的洗衣粉不能洗涤毛料、羊毛等成分的衣物, 并且洗衣粉用量也会影响洗涤的效果,D 错误。 答案:B 3.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,能迅速、彻底清除衣物上的汗渍、血迹及人 体排放的蛋白质,下列衣料中不能用此加酶洗衣粉洗涤的是( ) ①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥锦纶织品 A.②④ B.①②③ C.③④⑤ D.③⑤⑥ 解析:这种加酶洗衣粉中含有蛋白酶,蛋白质在这种酶的催化作 用下能被水解,所以不宜用此加酶洗衣粉洗涤含有蛋白质的衣料。① 的主要成分是纤维素。②④的主要成分是蛋白质。③⑤⑥是合成纤维 不含蛋白质。 答案:A 4.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 解析:生活中各种污渍的成分有很大差别,如油渍主要是脂质, 血渍主要为蛋白质,从酶的专一性出发,使用时应有所区别。 答案:C 5.某生物学兴趣小组进行了“加酶洗衣粉最适温度的测量”实验, 下表是他们记录的不同温度除去不同污渍所需时间对照表,请依据表 中数据作答: 去除污渍时间 /min 水温℃ 5 20 30 40 50 60 70 80 植物油 48 39 30 20 17 11 12 20 蓝墨水 93 86 80 72 68 67 81 105 奶渍 48 43 28 12 6 4 12 17 (1)要达到最佳洗涤效果,使用加酶洗衣粉的最适温度范围是 ________。 (2)在适宜温度范围内,加酶洗衣粉对衣物上的________的洗涤效 果最佳,对____________的洗涤效果最差,其原因是___________ _____________________________________________________。 (3)羊毛、蚕丝等织物________(填“能”或“不能”)用加酶洗衣 粉洗涤,因为__________________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。 解析:由题表数据可知,加酶洗衣粉在 50~60 ℃条件下洗涤效果 最好;加酶洗衣粉对奶渍有较强的去污力,说明加酶洗衣粉中有蛋白 酶,而羊毛和蚕丝的主要成分是蛋白质,如果使用加酶洗衣粉洗涤, 会对衣物造成破坏。 答案:(1)50~60 ℃ (2)奶渍 蓝墨水 奶渍的主要成分是蛋白质和脂肪,加酶洗衣粉 中含有碱性蛋白酶和碱性脂肪酶,能使蛋白质和脂肪等有机物水解, 但很难使蓝墨水中的成分水解 (3)不能 羊毛、蚕丝等织物的主要成分是蛋白质,加酶洗衣粉中 的蛋白酶能使蛋白质水解,从而使织物受到破坏 A 级 基础巩固 1.和普通洗衣粉相比,加酶洗衣粉( ) A.不含表面活性剂 B.三聚磷酸钠的含量减少 C.需要比较高的水温 D.洗涤效果优于普通洗衣粉 答案:B 2.如下图所示,某洗衣粉中有一生物活性物质。为验证其物质性, 进行了如下实验。下列的有关叙述中,不合理的是( ) A.该洗衣粉中的生物活性物质是酶 B.实验甲中纱布上蛋白膜消失的原因是洗衣粉中的酶催化了蛋白质的 分解 C.实验乙中纱布上蛋白膜未消失的原因是煮沸使酶变性失活,不能分 解蛋白质 D.该实验中的自变量是温度高低,因变量是蛋白膜是否消失,甲是对 照组 解析:该实验中的自变量是温度,因变量是蛋白膜是否消失或消 失的时间长短,甲是实验组,乙是对照组。 答案:D 3.“衣领净”属于( ) A.单一型加酶洗衣粉 B.复合型加酶洗衣粉 C.浓缩型普通洗衣粉 D.以上三种都不是 解析:“衣领净”是一种复合型加酶洗衣粉,其性能优异,且对衣 物上的汗渍、奶渍、油渍、血渍、果汁等具有极强的清除功效。 答案:B 4.蛋白酶能分解其他蛋白质类的酶,但洗衣粉中,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.其他几类酶不是蛋白质类 C.蛋白酶具有识别作用,不分解具有酶作用的蛋白质 D.缺少水环境并且各种酶在添加前已作了保护性修饰 解析:加酶洗衣粉中的酶经过了特殊的化学物质的包裹,使之与 其他成分隔离,这些酶在遇水后,包裹层分解,才能发挥作用。 答案:D 5.使用加酶洗衣粉的好处,不正确的是( ) A.有效去除衣服上的油渍、汗渍和血渍 B.使用加酶洗衣粉可减少对环境的污染 C.各种加酶洗衣粉的酶制剂对人体皮肤都没有伤害作用 D.水温过低时不宜使用加酶洗衣粉 解析:常见的加酶洗衣粉中含有蛋白酶和碱性脂肪酶,可以有效 去除衣服上的油渍、汗渍或血渍;温度、pH 等都会影响加酶洗衣粉洗 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,使洗涤 剂朝低磷无磷的方向发展,减少对环境的污染;含碱性蛋白酶的洗衣 粉会分解人体皮肤表面的蛋白质,对人体皮肤有伤害作用。 答案:C 6.在探究不同种类加酶洗衣粉洗涤效果的实验中,下列关于控制 无关变量的说法,正确的是( ) ①使用两种洗衣粉的量相同 ②被洗涤的布料及污渍状态相同 ③洗涤所用的水量及水温(一般为常温)应相同 ④浸泡和洗涤的时间相同 ⑤加入适量的复合加酶洗衣粉 A.①②③④ B.①②③⑤ C.②③④⑤ D.①③④⑤ 解析:加酶洗衣粉分为单一加酶洗衣粉与复合加酶洗衣粉,不同 种类的加酶洗衣粉为自变量,其他条件如布料、污渍状态、洗衣粉用 量、水量、水温、洗涤时间与方式等为无关变量,设计实验时应该严 格控制无关变量。 答案:A B 级 能力训练 7.下表是某生物兴趣小组为探究加酶洗衣粉的洗涤效果设计的实 验流程,请据下表分析回答: 实验步骤 烧杯(1 000 mL) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 1.注入自来水 500 mL 500 mL 500 mL 500 mL 2.放入含油迹的衣服 一件 一件 一件 一件 3.控制不同水温 10 ℃水 浴 10 30 ℃水 浴 10 50 ℃水 浴 10 70 ℃水 浴 10 min min min 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.观察并比较洗涤效果 (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,并提出改造措施: _______________________________________________________ ____________________________________________________。 (3)步骤 3 和步骤 4 顺序能否调换?请说明理由。 _______________________________________________________ _____________________________________________________。 (4)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号试管加入洗衣粉的量、衣服上的油渍大小、 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。 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,分别滴加等量同种植物油,使油渍大 小相同;选用的水温不合适,应根据当地一年中的实际气温情况来确 定水温,如选取 5 ℃、15 ℃、25 ℃、35 ℃的水温 (3)不能调换。如果调换,达到设定温度前加酶洗衣粉中的酶已经 分解了部分油渍 (4)避免因水温、水量(水质、洗衣粉的量、衣物的质料及浸泡的时 间和洗涤时间等)不同,给实验结果带来误差 8.生产中使用的普通淀粉酶的最适温度在 40~60 ℃之间,而极 端耐热淀粉酶在 100 ℃仍能保持较高的活性,因此具有更为广泛的应 用前景。某同学正在设计一个实验以探究温度对两种淀粉酶活性的影 响,其中有些问题需要你的帮助。请回答下列问题: (1)此实验中除自变量和因变量外,还需要考虑______、________ 及________等因素。 (2)在此实验中,因变量可以用碘液和斐林试剂检测,两种试剂各 与何种物质反应生色?检测的是底物还是产物?_____________。 (3)假设实验结果如下表,请以坐标图的形式呈现出实验结果。 温度 ℃ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 普通淀粉酶相对 活性% 6 25 43 67 83 65 22 2 0 0 耐热淀粉酶相对 活性% 6 15 25 48 76 92 100 98 82 65 解析:(1)在这个实验中,温度是自变量,可以改变酶的催化活性。 但在整个实验过程中,我们是通过测定反应速率来推知酶的活性的, 因此,只要是影响酶活性的因素或直接影响反应速率的其他因素,如 反应物的浓度,甚至实验的操作顺序都需要考虑在内。(2)碘液遇淀粉 呈蓝色,斐林试剂与还原糖在 50~65℃水浴的条件下生成砖红色沉淀, 该实验中,淀粉是反应物(即底物),淀粉在酶的催化下水解成麦芽糖, 是还原糖,因此斐林试剂鉴定的是产物。(3)自变量温度一般作为横坐 标,酶的相对活性作为纵坐标。 答案:(1)底物淀粉液的浓度和数量 pH 及添加试剂的量 实验操 作顺序 (2)碘液与淀粉反应,检测的是底物;斐林试剂与还原糖反应, 检测的是产物 (3) 9.加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉,可以水解掉衣物上的蛋 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 场所是细胞中的__________。 (2)由上图可知,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为__________%。 (3)如下所示为加酶洗衣粉包装袋上的产品说明: 注意事项 ①请将本产品置于阴凉、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。 根据有关知识,解释注意事项③的原因: _______________________________________________________ _____________________________________________________。 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 核糖体上将氨基酸合成蛋白质。 (2)本实验的自变量有碱性蛋白酶含量和温度两个。分析曲线可知, 50 ℃时碱性蛋白酶的含量为 0.6%时去污力最强。 (3)酶的活性受温度、pH 影响,如果温度过高、过酸或过碱,酶将 会变性失活。 答案:(1)氨基酸 核糖体 (2)温度、碱性蛋白酶含量对去污力的 影响 0.6 (3)洗衣粉中所加酶的最适温度在 30~50 ℃之间,70 ℃以 上时酶会变性失活 10.为了保护环境,减少生活污水中磷元素的排放量,某工厂生 产了一种加酶洗衣粉,其包装袋上印有以下说明: 成分:含碱性蛋白酶等。 用法:洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数小时;使用 温水效果最佳。请勿用 60 ℃以上的热水。 注:切勿用于丝质及羊毛衣料;用后须彻底清洗双手。 请根据以上资料完成有关问题。 (1)质检局针对该洗衣粉设计了如下装置进行实验: 该实验的实验目的是___________________________________。 (2)某学生探索该洗衣粉中酶催化作用的最适温度,结果如下列曲 线图表示。 由图可知该加酶洗衣粉中所添加酶的最适温度是___________。 (3)试解释为什么此洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料的洗涤。 _____________________________________________________。 (4)大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉,有利于生态环境的 保护,请解释原因。 _____________________________________________________。 解析:(1)通过图中的信息可以看出,该实验的目的是检验洗衣粉 中是否含有蛋白酶。(2)图中显示在 45 ℃时,该洗衣粉中的酶催化效率 最高。(3)丝质及羊毛衣料中含蛋白质,而该洗衣粉中含的蛋白酶会破 坏蛋白质的结构。(4)酶效率高,用量少,无污染。普通洗衣粉中含磷, 会污染环境。 答案:(1)检查该洗衣粉是否含有蛋白酶 (2)45 ℃ (3)丝质和羊毛衣料中含有蛋白质,使用该洗衣粉会损坏 衣物 (4)酶无毒,含量少,又能被微生物分解,不会引起水质富营养 化;而普通洗衣粉中含大量的磷元素,会导致水体富营养化,污染环 境 11.回答下列问题: (1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随 pH 的变化如上图所示。通常, 用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时,不应该使用开水,原因是 _______________________________________________________ _____________________________________________________。 若要去除衣服上的血渍,应选择含有____________(填“蛋白酶甲” “蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的碱性洗衣粉,理由是________ _____________________________________________________。 (2)某同学为了洗去衣服上的油渍,洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液 中添加脂肪酶,该同学的做法________(填“合理”或“不合理”),理 由是_____________________________________________ ____________________________________________________。 (3)已知溶液 pH 可以影响酶活性,请推测 pH 影响某种蛋白酶活 性的原因可能是其影响了酶和底物分子中________________(填“羧基 和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基团的解 离状态。 解析:本题主要考查加酶洗衣粉的洗涤原理与酶活性的影响因素。 (1)新鲜血迹中含有蛋白质,开水使血中的蛋白质变性而沉淀,难 以清洗;若要去除衣服上的血渍,应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉, 因为碱性条件下只有蛋白酶丙具有活性。 (2)因为洗衣液中含有的蛋白酶会降解脂肪酶,所以添加脂肪酶无 效。 (3)只有羧基和氨基可解离,pH 通过影响酶和底物分子羧基和氨基 的解离状态而影响酶的活性。 答案:(1)开水使血中的蛋白质变性而沉淀,难以清洗 蛋白酶丙 碱性条件下只有蛋白酶丙有活性 (2)不合理 蛋白酶会降解脂肪酶 (3)羧基和氨基

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