2020高中生物 專題4 酶的研究與應(yīng)用 課題2 探討加酶洗衣粉的洗滌效果課時精練（含解析）新人教版選修1

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1、探討加酶洗衣粉的洗滌效果 [基礎(chǔ)對點] 知識點一　加酶洗衣粉的基礎(chǔ)知識 1.下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，不正確的是(　　) A．目前加酶洗衣粉中常用的酶制劑有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶 B．溫度、酸堿度和表面活性劑都會影響酶的活性，從而影響加酶洗衣粉的洗滌效果 C．加酶洗衣粉中應(yīng)用最廣泛的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶 D．加酶洗衣粉就是將酶直接加在洗衣粉中 答案　D 解析　加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化學(xué)物質(zhì)包裹的，使其與洗衣粉的其他成分隔離，D錯誤。 2．加酶洗衣粉的酶不易失活，原因不可能是(　　) A．是通過基因工程生產(chǎn)出的特殊酶 B．用特殊化學(xué)物質(zhì)將酶包裹，使其與

2、洗滌劑隔離 C．加酶洗衣粉的酶是從耐酸、耐堿、耐較高溫度的微生物中獲得的 D．加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐堿、耐較高溫度和表面活性劑 答案　C 解析　加酶洗衣粉中的酶是科學(xué)家通過基因工程生產(chǎn)出來的耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高溫度的特殊酶，并把它用特殊化學(xué)物質(zhì)包裹，即制成酶制劑后再加入洗衣粉中，使其與洗衣粉的其他成分隔開，以保持其活性。 3．關(guān)于酶和加酶洗衣粉的描述正確的是(　　) A．蠶絲織物不能用蛋白酶洗衣粉來洗滌 B．加酶洗衣粉中的酶變性失活后，其洗滌效果也比普通洗衣粉好 C．加酶洗衣粉中的酶是從植物、霉菌、酵母菌、細(xì)菌等生物體內(nèi)提取出來的 D．加酶洗衣粉因為額外添加了酶

3、制劑，比普通洗衣粉更易污染環(huán)境 答案　A 解析　蠶絲織物為蛋白類衣物，能被蛋白酶水解，因此不能用蛋白酶洗衣粉來洗滌，A正確；加酶洗衣粉中由于降低了表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，因此若酶變性失活后，其洗滌效果比普通洗衣粉差，B錯誤；加酶洗衣粉中的酶是科學(xué)家通過基因工程生產(chǎn)的，C錯誤；加酶洗衣粉中降低了磷含量，因此與普通洗衣粉相比，不易污染環(huán)境，D錯誤。 4．選擇不同種類的加酶洗衣粉時，應(yīng)注意(　　) A．針對衣物上的污漬選擇洗衣粉 B．水溫要適宜 C．注意衣物的面料成分 D．以上都是 答案　D 解析　酶具有專一性，所以在選擇洗衣粉時要考慮污漬的種類，還要注意衣物的面料成分，避免

4、損傷衣物面料；溫度要適宜，避免影響酶的活性。 知識點二　探究加酶洗衣粉洗滌效果的實驗設(shè)計 5.某同學(xué)進行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果比較”的課題研究。實驗設(shè)計如下： ①設(shè)置兩組實驗，分別使用蛋白酶洗衣粉和復(fù)合酶洗衣粉?、趦山M實驗的洗衣粉用量、洗滌的衣物量、衣物的質(zhì)地、污物的性質(zhì)和用量、洗滌時間、洗滌方式等全部相同，洗滌溫度都為35 ℃?、鄹鶕?jù)污漬殘留程度得出結(jié)論 這個實驗設(shè)計中，錯誤的是(　　) A．① B．①② C．② D．②③ 答案　A 解析　因該課題是研究“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果比較”，所以設(shè)置對照時，應(yīng)為加酶洗衣粉和普通洗衣粉的對照，而不能為蛋白酶洗

5、衣粉和復(fù)合酶洗衣粉的對照。 6．在“探究不同溫度條件下加酶洗衣粉的洗滌效果”的實驗中，變量控制方法正確的是(　　) A．實驗材料的污染程度屬于本實驗的無關(guān)變量，實驗過程中不必考慮 B．若采用手洗法進行去污操作，需盡可能保證各組洗滌用力程度、時間等基本相同 C．水溫屬于本實驗的變量，實驗過程中必須保證各組實驗溫度相同且恒定 D．水的用量和布料的大小是成正比的，實驗用的布料越大，水量越多，實驗效果越好 答案　B 解析　實驗材料的污染程度屬于本實驗的無關(guān)變量，實驗過程中必須保持無關(guān)變量相同，A錯誤；本實驗的自變量是溫度，實驗操作過程中除了自變量不同之外，無關(guān)變量應(yīng)相同，所以若采用手洗法

6、進行去污操作，必須盡可能保證各組洗滌用力程度、時間等基本相同，B正確；溫度應(yīng)是自變量，應(yīng)設(shè)置不同的溫度條件進行實驗，C錯誤；洗滌效果不僅與布料的大小、水的用量有關(guān)，還與洗衣粉的用量有關(guān)，并不是實驗用的布料越大、水量越多，實驗效果越好，D錯誤。 7．下列關(guān)于加酶洗衣粉的探究實驗，不合理的是(　　) A．探究加酶洗衣粉的最適使用溫度時，設(shè)置0 ℃、37 ℃、100 ℃三組實驗 B．探究普通洗衣粉與加酶洗衣粉的洗滌效果時，使用兩種洗衣粉的量相同 C．探究加酶洗衣粉的最適用量時，要注意控制實驗中衣物的污染程度、洗滌時間和洗滌方式等無關(guān)變量 D．探究不同水質(zhì)對加酶洗衣粉洗滌效果的影響時，水質(zhì)種

7、類為自變量 答案　A 解析　探究加酶洗衣粉的最適使用溫度時，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛袑嶋H氣溫變化設(shè)置梯度較小的溫度范圍，A錯誤。 [能力提升] 8．某種生物活性洗衣粉盒上印有以下資料，對資料中的信息理解錯誤的是(　　) 成分：蛋白酶0.2% 清潔劑15% 用法：洗滌前先將衣物浸于溶有洗衣粉的水中數(shù)小時，使用溫水效果更佳，切勿使用60 ℃以上的水 A．這種洗衣粉較易清除衣服上的蛋清污漬 B．在60 ℃以上的水中，蛋白酶會失去活性 C．該洗衣粉不適合洗滌絲綢面料衣物 D．這種洗衣粉浸泡一段時間會增強酶的活性 答案　D 解析　蛋清污漬的主要成分是蛋白質(zhì)，該洗衣粉中含有蛋白酶，因此這

8、種洗衣粉較易清除衣服上的蛋清污漬，A正確；高溫會使酶變性失活，使用該洗衣粉時不能用60 ℃以上的水，說明在60 ℃以上的水中，蛋白酶會失去活性，B正確；該洗衣粉中含有蛋白酶，能水解蛋白質(zhì)，因此不能洗滌毛料、絲綢等富含蛋白質(zhì)的衣料，C正確；洗衣粉浸泡一段時間會增加加酶洗衣粉中酶的作用時間，而不是增強酶的活性，D錯誤。 9．某校學(xué)生對某種加酶洗衣粉做了研究實驗，探究在不同溫度下除去不同污漬所需的時間，結(jié)果如表所示。下列敘述錯誤的是(　　) A．此實驗探究了溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響 B．在適宜溫度下，該加酶洗衣粉對奶漬的洗滌效果較好 C．此實驗證明了酶具有專一性和酶的作用需要適宜的

9、溫度 D．該加酶洗衣粉適宜洗滌棉織品、毛織品、蠶絲制品等衣料 答案　D 解析　根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，該加酶洗衣粉對奶漬的洗滌效果較好，原因是該加酶洗衣粉含有蛋白酶，而酶具有專一性，故對藍(lán)墨水的洗滌效果較差；毛織品、蠶絲織品等衣料的主要成分是蛋白質(zhì)，故此加酶洗衣粉不宜洗滌該類衣料，D錯誤。 10．據(jù)圖分析回答下列問題： (1)酶所降低的活化能可用圖1中________段來表示。如果將酶催化改為無機催化劑催化該反應(yīng)，則b在縱軸上將________(填“上移”或“下移”)。 (2)圖2縱軸為酶促反應(yīng)速率，橫軸為底物濃度，其中能正確表示酶量增加1倍時，底物濃度和反應(yīng)速率關(guān)系的是______

10、__(填“A”或“B”)。 (3)某實驗小組為探究加酶洗衣粉的洗滌效果，設(shè)計了如下實驗。甲、乙組為甲加酶洗衣粉或復(fù)合加酶洗衣粉，丙組為普通洗衣粉，在不同溫度下清洗同種化纖布上的2種污漬，其他實驗條件均相同，下表為實驗記錄： ①甲組在洗衣粉中加入的酶是______；乙組在洗衣粉中加入的酶是______。 ②如果甲、乙和丙3組均在水溫為90 ℃時洗滌同一種污漬，請比較這3組洗滌效果之間的差異并說明理由。____________________________。 答案　(1)ab　上移　(2)B (3)①蛋白酶　蛋白酶和脂肪酶　②沒有差異，因為高溫使酶失活 解析　(1)酶能降低化學(xué)反

11、應(yīng)的活化能，由圖可知，ab段表示降低的活化能。由于無機催化劑降低活化能的作用沒有酶顯著，所以需要的活化能較多，b點上移。 (2)酶濃度增加，反應(yīng)速率加快，選B。 (3)①由表格可知，甲組洗衣粉去除血漬的效果比丙組好，除油漬的效果與丙相近，可推測加入甲組的酶是蛋白酶。乙組洗衣粉去除血漬和油漬效果都較好，所以乙組洗衣粉中含有蛋白酶和脂肪酶。②如果3組的水溫都在90 ℃，則三者幾乎沒有區(qū)別，因為高溫使酶失活。 11．某同學(xué)為探究加酶洗衣粉的洗滌效果，按下表的步驟進行操作： (1)該實驗的目的是___________________________________。 (2)請分析該同學(xué)實

12、驗設(shè)計存在的問題，并提出改進措施。 _______________________________________________________________ (3)步驟③和步驟④順序________(填“能”或“不能”)調(diào)換，理由是_____________________。 (4)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4個燒杯加入洗衣粉的量、衣服上油漬的大小、保溫時間、攪拌速度和時間均相同，這是為了________________________________，以便得出科學(xué)結(jié)論。 答案　(1)探究溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響 (2)應(yīng)選用大小相同的白色棉布，分別滴加4滴(或其他合適量)同種植物油

13、，使油漬大小相同；應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛械膶嶋H氣溫來設(shè)置溫度梯度。 (3)不能　調(diào)換后加酶洗衣粉中的酶在常溫時已分解了部分油漬 (4)避免洗衣粉的用量、油漬大小、保溫時間等無關(guān)變量給實驗結(jié)果帶來誤差 解析　(1)由題中表格可見，該實驗其他變量表面上都是一致的，唯一的變量是水溫，故該實驗的目的是探究不同溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響。 (2)由題中表格知，放入含油漬的衣物盡管都是一件，但衣服有大小、質(zhì)地區(qū)別，且油脂的種類有差異，油漬大小也可能不同，故這個無關(guān)變量實際上并未嚴(yán)格控制，故應(yīng)選用大小相同的布料，分別滴加相同滴數(shù)同種植物油，使油漬大小相同；此外選用的水溫不妥，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛械膶嶋H氣溫

14、來設(shè)置溫度梯度。 (3)步驟③是控制不同水溫，步驟④是加入等量加酶洗衣粉，如調(diào)換順序，那么因為酶作用的高效性，酶在常溫下很快會將部分的油脂分解掉，影響實驗結(jié)果。 (4)設(shè)計探究實驗的一個根本原則是單一變量原則，即要探究的問題作為變量，而其他無關(guān)變量均應(yīng)控制為等量。題中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號試管加入的洗衣粉、衣服上的油漬及保溫時間攪拌速度和時間均相同，這是為了避免因洗衣粉的量、油漬大小、洗滌時間等無關(guān)變量不同，給實驗結(jié)果帶來誤差。 12．某洗衣粉的包裝袋上印有如下說明： 請回答下列問題： (1)質(zhì)監(jiān)局針對該洗衣粉設(shè)計了如下實驗： A組 B組 1 加入一定濃度的該洗衣粉溶液

15、加入經(jīng)煮沸并冷卻的等量且相同濃度的該洗衣粉溶液 2 加入相同的涂有蛋白膜的膠片 3 置于適宜且相同的溫度條件下 質(zhì)監(jiān)局做該實驗的目的是_______________________________， 可通過觀察______________________________予以確認(rèn)。 (2)某中學(xué)生為探究該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度，參考上表中的材料及方法進行了有關(guān)實驗，并把實驗結(jié)果以曲線圖A、B的形式表示了出來。 ①由圖可知，該加酶洗衣粉的最適溫度約為________。 ②在0 ℃和75 ℃時，酶的催化效率基本降為零，用語言描述0～45 ℃時酶催化效率變化趨勢：__

16、______________________________________________。 ③B圖中溫度從75～45 ℃的催化效率變化曲線與橫軸重合，這樣畫的理由是____。 ④該學(xué)生在實驗過程中可通過直接測定不同溫度下______________來表示酶的催化效率的高低。 答案　(1)檢驗該洗衣粉是否含有蛋白酶　一段時間內(nèi)A組中膠片上蛋白膜是否消失 (2)①45 ℃?、谠?～45 ℃內(nèi)，隨溫度的升高，酶的催化效率逐漸增強 ③75 ℃時酶的結(jié)構(gòu)已被破壞，活性喪失，不能恢復(fù) ④膠片上蛋白膜完全消失所需時間的長短(或相同時間內(nèi)膠片上蛋白膜消失的多少) 解析　(1)由題意可知

17、，B組加入經(jīng)煮沸并冷卻的相同濃度的該洗衣粉溶液，如果有蛋白酶，則高溫使之變性失活，而A組只是加入一定濃度的洗衣粉溶液，沒有經(jīng)過任何處理，最后看A組中膠片上蛋白膜是否消失，如果不消失，則該洗衣粉中不含有蛋白酶，如果消失，則洗衣粉中含有蛋白酶。所以該實驗的目的是檢驗洗衣粉中是否含有蛋白酶，可通過觀察一段時間內(nèi)A組中膠片上蛋白膜是否消失予以確認(rèn)。 (2)由圖可知，在45 ℃時，酶的催化效率最高，所以，該加酶洗衣粉的最適溫度約是45 ℃；在0 ℃和75 ℃時，酶活性均為零，但0 ℃時酶并未失活，溫度升高，酶活性恢復(fù)；從75 ℃降為45 ℃，酶活性不能恢復(fù)，說明此時酶已失活。 - 7 -