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練習(xí) 新人教版選修1

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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 1．下列是“探究某種加酶洗衣粉使用的最適溫度”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，最合理的是(　　) A．加酶洗衣粉在30 ℃的水中洗滌效果沒有45 ℃水中的好，說明45 ℃為最適溫度 B．在不同溫度的水中，加入相同的污物及不等量洗衣粉，看哪種效果好 C．取一系列不同溫度、其他條件均相同的水，加入等量相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一個(gè)溫度下洗衣粉的洗滌效果最好 D．將加酶洗衣粉與普通洗衣粉分別加入37 ℃的水中洗滌同樣的污物，發(fā)現(xiàn)加酶洗衣粉洗滌效果好，說明加酶洗衣粉的最適溫度為37 ℃ 解析：探究某種加酶洗衣粉使用的最適溫度時(shí)，應(yīng)該遵循單一變量原則，除了溫度不同外(取一系列不同溫度)，其他條件都應(yīng)相同。 答案：C 2．下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，正確的是(　　) A．高溫易使酶失活，因此冷水洗滌去污效果應(yīng)該比溫水好 B．洗衣粉中表面活性劑對(duì)堿性蛋白酶活性有一定的促進(jìn)作用 C．在pH低于7.0的自來水中，堿性蛋白酶依然能起作用 D．洗衣粉中酶主要是通過快速分解溶在水里的污漬發(fā)揮作用 解析：酶有最適溫度，加酶洗衣粉中的酶在溫水中更能充分發(fā)揮洗滌效果；洗衣粉中的表面活性劑能影響堿性蛋白酶的活性，會(huì)使酶失活；加酶洗衣粉中的酶主要是通過分解衣物上的污漬發(fā)揮作用。 答案：C 3．市場(chǎng)上有一種加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的堿性蛋白酶，它的催化活性很強(qiáng)，能迅速、徹底清除衣物上的汗?jié)n、血跡及人體排放的蛋白質(zhì)，下列衣料中不能用此加酶洗衣粉洗滌的是(　　) ①棉織品?、诿椘贰、垭婢]織品?、苄Q絲織品?、轀炀]織品?、掊\綸織品 A．②④　　　　　　 B．①②③ C．③④⑤ D．③⑤⑥ 解析：這種加酶洗衣粉中含有蛋白酶，蛋白質(zhì)在這種酶的催化作用下能被水解，所以不宜用此加酶洗衣粉洗滌含有蛋白質(zhì)的衣料。①的主要成分是纖維素。②④的主要成分是蛋白質(zhì)。③⑤⑥是合成纖維不含蛋白質(zhì)。 答案：A 4．加酶洗衣粉中的“酶”有多種，對(duì)各種污漬要考慮其不同情況選用不同的加酶洗衣粉，主要原因是(　　) A．酶具有多樣性 B．酶具有高效性 C．酶具有專一性 D．酶易受環(huán)境影響 解析：生活中各種污漬的成分有很大差別，如油漬主要是脂質(zhì)，血漬主要為蛋白質(zhì)，從酶的專一性出發(fā)，使用時(shí)應(yīng)有所區(qū)別。 答案：C 5．加酶洗衣粉是人們生活中所常用的，但如何使用加酶洗衣粉，尤其是水溫是多少才算合適，卻不為人們所熟知。下面我們就對(duì)某加酶洗衣粉的洗滌效果進(jìn)行探究。 實(shí)驗(yàn)原理：略。 實(shí)驗(yàn)器材：燒杯(500 mL)、溫度計(jì)、天平、加酶洗衣粉、植物油、藍(lán)墨水、牛奶、玻璃棒、秒表、棉布料和水浴鍋。 實(shí)驗(yàn)過程： ①用天平稱取加酶洗衣粉若干份，每份5 g； ②分別用植物油、藍(lán)墨水、牛奶處理同種棉布料各若干份(污漬大小以滴管滴數(shù)為準(zhǔn))； ③____________________________________________________ _____________________________________________________； ④_____________________________________________________ _____________________________________________________； ⑤水浴鍋中的水溫依次為20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃。在不同水溫下再重復(fù)步驟③、④，分別記錄除去污漬所需要的時(shí)間。結(jié)果如下表：不同溫度下除去不同污漬所需要的時(shí)間(s) 水溫 0 ℃ 20 ℃ 30 ℃ 40 ℃ 50 ℃ 60 ℃ 70 ℃ 80 ℃ 植物油　 48 39 30 20 11 13 17 20 藍(lán)墨水　 93 86 80 72 67 68 81 105 牛奶 48 43 28 12 4 7 12 17 (1)請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)過程中③、④補(bǔ)充完整。 (2)請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出結(jié)論： _______________________________________________________ ______________________________________________________。 (3)從以上實(shí)驗(yàn)可得出酶________________________。 解析：本題主要考查影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素。洗衣粉中酶制劑的種類、污漬的類型、浸泡的時(shí)間、洗滌時(shí)間、水溫等都會(huì)影響洗滌效果。同時(shí)還考查了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則：?jiǎn)我蛔兞吭瓌t和對(duì)照原則。 答案：(1)③在三個(gè)編號(hào)為甲、乙、丙的燒杯中分別注入200 mL水和一份稱量好的加酶洗衣粉，放入0 ℃水浴鍋中并攪拌 ④將三塊分別用植物油、藍(lán)墨水、牛奶處理過的同種棉布料各一份分別同時(shí)放入上述燒杯中，用玻璃棒攪拌，并記錄除去污漬的時(shí)間 (2)加酶洗衣粉必須在適宜溫度下，即50 ℃左右時(shí)才會(huì)達(dá)到最佳洗滌效果；該加酶洗衣粉對(duì)牛奶污漬的洗滌效果最佳，其次是植物油污漬，對(duì)藍(lán)墨水污漬的洗滌效果最差 (3)作用條件較溫和 1．和普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉(　　) A．不含表面活性劑 B．三聚磷酸鈉的含量減少 C．需要比較高的水溫 D．洗滌效果優(yōu)于普通洗衣粉 解析：和普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉加入了酶制劑，減少了表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，但并非不含表面活性劑和三聚磷酸鈉。欲使酶發(fā)揮很好的作用，水溫不宜太低，但也不宜太高。酶具有專一性，加酶洗衣粉洗滌含對(duì)應(yīng)污物的衣物時(shí)效果比普通洗衣粉好，否則洗滌效果并非一定優(yōu)于普通洗衣粉。 答案：B 2．下列有關(guān)普通洗衣粉與加酶洗衣粉的比較，正確的是(　　) A．表面活性劑只存在于普通洗衣粉中，會(huì)產(chǎn)生泡沫，可以將油脂分子分散開 B．加酶洗衣粉是將酶直接添加到普通洗衣粉中 C．水軟化劑只存在于普通洗衣粉中，可以分散污垢 D．普通洗衣粉中含有較多的磷，會(huì)污染環(huán)境 解析：表面活性劑和水軟化劑在普通洗衣粉及加酶洗衣粉均有使用；加酶洗衣粉中的酶是經(jīng)過處理后添加的；普通洗衣粉含有較多的磷，含磷的污水排放至水域中會(huì)引起藻類大量繁殖。 答案：D 3．下列說法不正確的是(　　) A．加酶洗衣粉中的酶能夠耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高溫度 B．加酶洗衣粉能夠有效去除油漬、汗?jié)n和血漬 C．衣服的洗滌只考慮洗滌效果就可以 D．科學(xué)研究中，研究變量的思路是一致的，只是在不同的問題情境下，具體做法不同 解析：在洗滌衣物時(shí)，不僅要考慮洗滌效果，還要考慮衣物的承受能力、洗滌成本等因素。 答案：C 4．蛋白酶洗衣粉容易洗去奶漬、血漬，可是不易洗去汗?jié)n，這體現(xiàn)了酶的(　　) A．高效性　　　　　　 B．專一性 C．需要適宜的條件 D．多樣性 解析：酶的催化作用具有高效性和專一性，蛋白酶只能將蛋白質(zhì)水解而不能將汗?jié)n中的脂質(zhì)物質(zhì)水解，這體現(xiàn)出酶的專一性。酶的高效性是指與化學(xué)催化劑相比，酶的催化效率更高。酶的催化作用需要適宜的條件如溫度、酸堿度等。 答案：B 5．使用加酶洗衣粉的好處，不正確的是(　　) A．有效去除衣服上的油漬、汗?jié)n和血漬 B．使用加酶洗衣粉可減少對(duì)環(huán)境的污染 C．各種加酶洗衣粉的酶制劑對(duì)人體皮膚都沒有傷害作用 D．水溫過低時(shí)不宜使用加酶洗衣粉 解析：常見的加酶洗衣粉中含有蛋白酶和堿性脂肪酶，可以有效去除衣服上的油漬、汗?jié)n或血漬；溫度、pH等都會(huì)影響加酶洗衣粉洗滌效果；加酶洗衣粉降低了表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，使洗滌劑朝低磷無磷的方向發(fā)展，減少對(duì)環(huán)境的污染；含堿性蛋白酶的洗衣粉會(huì)分解人體皮膚表面的蛋白質(zhì)，對(duì)人體皮膚有傷害作用。 答案：C 6．生物體內(nèi)的酶很容易降解、失活。洗衣粉中的酶卻能長(zhǎng)時(shí)間保持活性的原因是(　　) A．生物體內(nèi)的酶活性受溫度影響，洗衣粉中的酶不受溫度影響 B．洗衣粉中的酶外層有特殊的化學(xué)物質(zhì)層層包裹，保持其活性 C．生物體內(nèi)的酶是蛋白質(zhì)，洗衣粉中的酶是無機(jī)物 D．以上全部正確 解析：生物體內(nèi)的酶和洗衣粉中的酶都受溫度影響，大多都是蛋白質(zhì)，洗衣粉中的酶能長(zhǎng)時(shí)間保持活性的原因是洗衣粉中的酶外層有特殊的化學(xué)物質(zhì)層層包裹。 答案：B 7．蛋白酶能分解其他蛋白質(zhì)類的酶，但洗衣粉中，蛋白酶并沒有將其他幾種酶分解掉，以下解釋正確的是(　　) A．蛋白酶處于抑制狀態(tài) B．其他幾類酶不是蛋白質(zhì)類 C．蛋白酶具有識(shí)別作用，不分解作為酶作用的蛋白質(zhì) D．缺少水環(huán)境或各種酶在添加前已作了保護(hù)性修飾 解析：加酶洗衣粉中的酶經(jīng)過了特殊的化學(xué)物質(zhì)的包裹，使之與其他成分隔離。這些酶在遇水后，包裹層分解，酶才能發(fā)揮作用。 答案：D 8．在研究溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響時(shí)的不變因素是(　　) A．水量、水質(zhì) B．洗衣粉的用量和洗滌方式及時(shí)間 C．衣物的材料、大小和浸泡時(shí)間 D．以上都是不變因素 解析：在研究溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響時(shí)，根據(jù)單一變量原則，在設(shè)置的幾組實(shí)驗(yàn)中，除了溫度變化之外，影響洗滌效果的其他因素均應(yīng)為不變因素。 答案：D 9．某同學(xué)探究溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果的影響，選擇了10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃和70 ℃的溫度梯度，在其他條件都一致的情況下，發(fā)現(xiàn)40 ℃時(shí)洗滌效果最好，由此可以得出(　　) A．40 ℃為該酶的最適溫度 B．40 ℃不是該酶的最適溫度 C．40 ℃酶活性最高 D．不能確定該酶的最適溫度 解析：該同學(xué)在其他條件都一致的條件下做實(shí)驗(yàn)，符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則。對(duì)于最適溫度要明確，同一種加酶洗衣粉，也因洗滌時(shí)間(即酶反應(yīng)時(shí)間)長(zhǎng)短有關(guān)。另外一點(diǎn)就是溫度梯度差過大，因而只能說在該條件下40 ℃時(shí)的洗滌效果最好。至于最適溫度，應(yīng)圍繞40 ℃再設(shè)置較小梯度差進(jìn)一步測(cè)定。 答案：D 10．下列關(guān)于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗滌效果”的敘述，合理的是(　　) A．先用熱水溶解洗衣粉，再將水溫調(diào)節(jié)到最適溫度 B．實(shí)驗(yàn)的觀察指標(biāo)可以是相同洗滌時(shí)間內(nèi)污漬的殘留程度 C．相同pH時(shí)加酶洗衣粉洗滌效果好于普通洗衣粉 D．衣物質(zhì)地和洗衣粉用量不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 解析：由于溫度會(huì)影響酶的活性，高溫會(huì)導(dǎo)致加酶洗衣粉中的酶變性失活；本實(shí)驗(yàn)的目的是探究?jī)煞N洗衣粉的洗滌效果，所以觀察指標(biāo)可以是相同洗滌時(shí)間內(nèi)污漬的殘留程度或達(dá)到同樣洗滌效果所需時(shí)間的長(zhǎng)短；在適宜的pH下，加酶洗衣粉的洗滌效果高于普通洗衣粉，但pH過高或過低時(shí)酶都會(huì)變性失活，則兩者洗滌效果相似；酶具有專一性，加有蛋白酶的洗衣粉不能用于洗滌真絲、羊毛等衣料，適當(dāng)增加洗衣粉的用量會(huì)使洗滌效果增強(qiáng)。 答案：B 11．加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉，可以水解掉衣物上的蛋白質(zhì)等有機(jī)污漬。請(qǐng)回答下列問題： (1)構(gòu)成堿性蛋白酶的基本單位是__________，堿性蛋白酶的合成場(chǎng)所是細(xì)胞中的__________。 (2)由上圖可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究______________________ ______________________________________________________。 50 ℃時(shí)加酶洗衣粉中堿性蛋白酶的最適含量為__________%。 (3)如下所示為加酶洗衣粉包裝袋上的產(chǎn)品說明： 注意事項(xiàng) ①請(qǐng)將本產(chǎn)品置于陰涼、干燥處，避熱、避濕、避光。 ②不慎濺入眼中，立即用水沖洗。 ③水溫以30～50 ℃為宜，切忌用70 ℃以上的熱水。 根據(jù)有關(guān)知識(shí)，解釋注意事項(xiàng)③的原因： _______________________________________________________ ______________________________________________________。 解析：(1)堿性蛋白酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本單位為氨基酸，在核糖體上將氨基酸合成蛋白質(zhì)。 (2)本實(shí)驗(yàn)的自變量有堿性蛋白酶含量和溫度兩個(gè)。分析曲線可知，50 ℃時(shí)堿性蛋白酶的含量為0.6%時(shí)去污力最強(qiáng)。 (3)酶的活性受溫度、pH影響，如果溫度過高、過酸或過堿，酶將會(huì)變性失活。 答案：(1)氨基酸　核糖體　(2)溫度、堿性蛋白酶含量對(duì)去污力的影響　0.6　(3)洗衣粉中所加酶的最適溫度在30～50 ℃之間，70 ℃以上時(shí)酶會(huì)變性失活 12．為了保護(hù)環(huán)境，減少生活污水中磷元素的排放量，某工廠生產(chǎn)了一種加酶洗衣粉，其包裝袋上印有以下說明： 成分：含堿性蛋白酶等。 用法：洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內(nèi)數(shù)小時(shí)；使用溫水效果最佳。請(qǐng)勿用60 ℃以上的熱水。 注：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料；用后須徹底清洗雙手。 請(qǐng)根據(jù)以上資料完成有關(guān)問題。 (1)質(zhì)檢局針對(duì)該洗衣粉設(shè)計(jì)了如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)： 該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀__________________________________。 (2)某學(xué)生探索該洗衣粉中酶催化作用的最適溫度，結(jié)果如下列曲線圖表示。 由圖可知該加酶洗衣粉中所添加酶的最適溫度是___________。 (3)試解釋為什么此洗衣粉不能用于絲質(zhì)及羊毛衣料的洗滌。 ______________________________________________________。 (4)大力推廣使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，請(qǐng)解釋原因。 ______________________________________________________。 解析：(1)通過圖中的信息可以看出，該實(shí)驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)洗衣粉中是否含有蛋白酶。(2)圖中顯示在45 ℃時(shí)，該洗衣粉中的酶催化效率最高。(3)絲質(zhì)及羊毛衣料中含蛋白質(zhì)，而該洗衣粉中含的蛋白酶會(huì)破壞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。(4)酶效率高，用量少，無污染。普通洗衣粉中含磷，會(huì)污染環(huán)境。 答案：(1)檢查該洗衣粉是否含有蛋白酶 (2)45 ℃　(3)絲質(zhì)和羊毛衣料中含有蛋白質(zhì)，使用該洗衣粉會(huì)損壞衣物　(4)酶無毒，含量少，又能被微生物分解，不會(huì)引起水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化；而普通洗衣粉中含大量的磷元素，會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，污染環(huán)境 13．普通洗衣粉中通常包含有表面活性劑、水軟化劑、堿劑、漂白劑等成分，有的洗衣粉中還含有增白劑、香精、色素以及填充劑等。加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉，目前主要添加四類酶：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶。某校生物興趣小組為了研究“對(duì)于不同種類的污漬，我們應(yīng)該選擇什么樣的洗衣粉才能達(dá)到良好的洗滌效果”課題，特設(shè)計(jì)了以下的《探究“不同種類的加酶洗衣粉的洗滌效果”》實(shí)驗(yàn)方案。請(qǐng)回答以下問題： (1)請(qǐng)根據(jù)要求，填寫反應(yīng)原理。 蛋白質(zhì)(　　　) (　　　) 脂肪 (　　　)＋(　　　) 淀粉 (　　　) 纖維素 (　　　) (2)請(qǐng)預(yù)測(cè)以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 污染物 蛋白酶洗衣粉 復(fù)合酶洗衣粉 普通洗衣粉 油漬 血漬 注：“＋”表示能清洗干凈，“－”表示無效。 (3)使用加酶洗衣粉時(shí)必須注意以下幾點(diǎn)。 ①__________能使蛋白質(zhì)水解，因此，蛋白質(zhì)類織物就不能用加酶洗衣粉洗滌。 ②使用加酶洗衣粉時(shí)，必須注意洗滌用水的________，是因?yàn)? ______________________________________________________。 ③加酶洗衣粉不宜長(zhǎng)期存放，存放時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致__________損失。 ④添加了________________的洗衣粉可以分解人體皮膚表面的蛋白質(zhì)，從而使人患過敏性皮炎、濕疹等，因此應(yīng)避免與這類洗衣粉長(zhǎng)時(shí)間接觸。 解析：本題主要考查特定的酶催化哪些特定的化學(xué)反應(yīng)、酶的作用條件等方面的知識(shí)。在解題時(shí)注意對(duì)比對(duì)照，注意不同酶的具體作用是什么，含有不同酶的洗衣粉在洗滌時(shí)會(huì)不會(huì)因?yàn)槊傅牟煌a(chǎn)生不同的洗滌效果等，則本題即可解出。 答案：(1)蛋白質(zhì)(多肽)(氨基酸) 脂肪(甘油)＋(脂肪酸) 淀粉(麥芽糖) 纖維素(葡萄糖) (2) 污染物 蛋白酶洗衣粉 復(fù)合酶洗衣粉 普通洗衣粉 油漬 － ＋ － 血漬 ＋ ＋ － (3)①堿性蛋白酶?、跍囟取A性蛋白酶在35～50 ℃時(shí)活性最強(qiáng)，在低溫下活性受到抑制，70 ℃以上就會(huì)失活?、勖富盍Α、軌A性蛋白酶