2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第3章簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物微項(xiàng)目自制米酒-領(lǐng)略我國(guó)傳統(tǒng)釀造工藝的魅力教案魯科版必修第二冊(cè)

PAGE5-微項(xiàng)目自制米酒——領(lǐng)會(huì)我國(guó)傳統(tǒng)釀造工藝的魅力1．回顧我國(guó)食品釀造的悠久歷史，了解傳統(tǒng)文化與科學(xué)技術(shù)的關(guān)系。2．相識(shí)釀造工藝中的有機(jī)化合物及其反應(yīng)，學(xué)會(huì)從化學(xué)的視角分析、說(shuō)明生產(chǎn)和生活中的實(shí)際問(wèn)題。3．探討釀造米酒的最佳條件，體會(huì)調(diào)控反應(yīng)條件的重要性。[必備學(xué)問(wèn)]糧食發(fā)酵釀酒、釀醋的流程：淀粉eq\o(→,\s\up10(糖化酶),\s\do10(（毛霉菌）))葡萄糖(麥芽糖等)eq\o(→,\s\up10(酒化酶),\s\do10(（酵母菌）))乙醇eq\o(→,\s\up10(酶),\s\do10(（醋酸菌）))乙酸[問(wèn)題探究]1．在上述轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)？提示：(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,\s\up10(酶))nC6H12O6，淀粉葡萄糖C6H12O6eq\o(→,\s\up10(酒化酶))2C5H5OH＋2CO2↑，葡萄糖C2H5OH＋O2eq\o(→,\s\up10(酶))CH3COOH＋H2O。2．釀酒發(fā)酵到合適的程度時(shí)，必需人為中止發(fā)酵，為什么？提示：假如接著發(fā)酵，酒精就會(huì)轉(zhuǎn)化為醋酸，產(chǎn)生酸味。3．用糧食釀得的米酒中，為什么乙醇的濃度通常不超過(guò)10%(體積分?jǐn)?shù))？如何制得飲用白酒？(已知白酒的酒精度為30%～60%)提示：因?yàn)榫浦幸掖嫉捏w積分?jǐn)?shù)超過(guò)10%時(shí)就會(huì)抑制酵母菌的活動(dòng)實(shí)力，發(fā)酵作用也會(huì)漸漸停止。由于乙醇的沸點(diǎn)比水低，可以用酒精度較低的釀造酒加熱蒸餾再冷凝的方法制得高濃度的白酒。4．如何釀出香鮮味美的醋來(lái)？提示：酒精在醋酸菌的作用下，被空氣氧化而生成醋酸，與此同時(shí)，還有部分丁醇被氧化生成丁酸、葡萄糖被氧化生成葡萄糖酸、蛋白質(zhì)分解為氨基酸等。這些有機(jī)酸與醇類進(jìn)一步反應(yīng)生成具有芳香味的酯，從而使釀出的醋香鮮味美。[拓展升華]1．工業(yè)酒精是如何制得的？能否用來(lái)勾兌飲用白酒？提示：(1)工業(yè)酒精制取原理：CH2CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up10(催化劑),\s\do10(△))CH3CH2OH。(2)不能，因?yàn)楣I(yè)酒精中含有甲醇，甲醇的毒性很大，少量的甲醇就可以使人眼睛失明，甚至死亡，故肯定不能用工業(yè)酒精勾兌白酒。2．如何獲得無(wú)水酒精？怎樣檢測(cè)酒精中是否含有水？提示：(1)可以在酒精溶液中加入生石灰，讓生石灰汲取一部分水分，再蒸餾即可獲得無(wú)水酒精。(2)向酒精中加入無(wú)水CuSO4固體，視察是否變藍(lán)，即可判定是否含水。3．俗話說(shuō)：“酒是陳得香”，你能說(shuō)出其中的道理嗎？提示：在糧食釀酒過(guò)程中，除了產(chǎn)生酒精外，米漿水中的一些微生物如醋酸菌、乳酸菌等把少量的淀粉變成醋酸、乳酸等，這些酸性物質(zhì)與乙醇作用便產(chǎn)生了具有香味的酯類物質(zhì)，時(shí)間越長(zhǎng)，這種作用越充分。4．目前常用的燃料電池型酒精檢測(cè)儀，它的原理為：呼出氣體中若含乙醇蒸氣，則乙醇被氧化成CO2和H2O的過(guò)程會(huì)釋放出化學(xué)能，化學(xué)能經(jīng)原電池裝置轉(zhuǎn)化為電能。已知下列共價(jià)鍵的鍵能數(shù)據(jù)(單位：kJ·mol－1)C—HC—CC—OO—HO=OC=O414332326463495750若某司機(jī)呼出的氣體中含1mg乙醇，則最多產(chǎn)生多少電能？提示：CH3CH2OH＋3O2eq\o(→,\s\up10(點(diǎn)燃))2CO2＋3H2O。1mol乙醇燃燒放出能量：ΔE＝5·E(C—H)＋E(C—C)＋E(C—O)＋E(O—H)＋3E(O=O)－4E(C=O)－6E(O—H)＝－1102kJ。若1mg乙醇放出的能量全部轉(zhuǎn)化為電能為eq\f(1×10－3×1102kJ,46)≈24.0J(或0.024kJ)。[探究總結(jié)]1．釀酒、釀醋發(fā)生的主要反應(yīng)2．物質(zhì)分別方法——蒸餾(1)含義：提純或分別互溶但沸點(diǎn)不同的液體混合物的方法。(2)留意事項(xiàng)：①在蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片或沸石，防止液體暴沸。②溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)與支管口下緣位于同一水平線上。③蒸餾燒瓶中所盛放液體不能超過(guò)其容積的eq\f(2,3)，也不能少于eq\f(1,3)。④冷凝管中冷卻水從下口進(jìn)，從上口出。1.紹興甜米酒有幾千年的生產(chǎn)歷史，其酒白如玉液，芳香襲人。米酒飲用后既有酒味又有甜味，其中甜味來(lái)源是()A.淀粉→蔗糖→葡萄糖 B．淀粉→麥芽糖→葡萄糖C.淀粉→麥芽糖→果糖 D．淀粉→蔗糖→果糖[答案]B2.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.乙醇和乙酸都是常用調(diào)味品的主要成分B.乙醇和乙酸的沸點(diǎn)和熔點(diǎn)都比C2H6、C2H4的沸點(diǎn)和熔點(diǎn)高C.乙醇能發(fā)生氧化反應(yīng)而乙酸不能發(fā)生氧化反應(yīng)D.乙醇和乙酸之間能發(fā)生酯化反應(yīng)，酯化反應(yīng)是可逆的C[乙酸可燃燒生成CO2和H2O，屬于氧化反應(yīng)。]3.我國(guó)明代《本草綱目》中收載藥物1892種，其中“燒酒”條目下寫道：“自元時(shí)始創(chuàng)其法，用濃酒和糟入甑，蒸令氣上……其清如水，味極濃烈，蓋酒露也?！边@里所用的“法”是指()A.萃取 B．升華C.蒸餾 D．干餾[答案]C4.在蒸餾試驗(yàn)中，下列說(shuō)法不正確的是()A.溫度計(jì)的水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶的支管口處B.冷凝管中冷卻水的流向是從上向下流C.加入沸石的作用是防止液體暴沸D.加熱時(shí)，蒸餾燒瓶下面要墊石棉網(wǎng)B[冷卻水“下口進(jìn)，上口出”。]5.如圖是幾種常見有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)只能是淀粉B．反應(yīng)①②③均為取代反應(yīng)C．利用糧食釀酒經(jīng)過(guò)了淀粉→葡萄糖→乙醇的化學(xué)改變過(guò)程D．乙酸乙酯的羧酸類同分異構(gòu)體只有1種C[麥芽糖水解也可產(chǎn)生葡萄糖，A錯(cuò)誤；②不是取代反應(yīng)，屬于分解反應(yīng)，B錯(cuò)誤；C3H7—COOH有2種結(jié)構(gòu)，D錯(cuò)誤。]6．下面是甲、乙、丙三位同學(xué)制取乙酸乙酯的過(guò)程。(1)甲、乙、丙三位同學(xué)均實(shí)行乙醇、乙酸與濃硫酸混合共熱的方法制取乙酸乙酯，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。(2)甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下圖所示三套試驗(yàn)裝置，若從甲、乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置中選擇一套作為試驗(yàn)室制取乙酸乙酯的裝置，選擇的裝置應(yīng)是________(填“甲”或“乙”)。丙同學(xué)將甲裝置中的玻璃管改成了球形干燥管，除了起冷凝作用外，另一重要作用是________________________。(3)甲、乙、丙三位同學(xué)按如下步驟試驗(yàn)：A．按所選擇的裝置組裝儀器，在試管①中先加入3mL95%的乙醇，再加入2mL冰醋酸，最終在搖動(dòng)下緩緩加入2mL濃硫酸充分搖勻。B．將試管固定在鐵架臺(tái)上。C．在試管②中加入5mL飽和Na2CO3溶液。D．用酒精燈對(duì)試管①加熱。E．當(dāng)視察到試管②中有明顯現(xiàn)象時(shí)停止試驗(yàn)。請(qǐng)回答：步驟A組裝好試驗(yàn)裝置，加入試劑前必需進(jìn)行的操作是_______________，試管②中視察到的現(xiàn)象是__________________，試管②中飽和Na2CO3溶液的作用是___________________。[答案](1)CH3CH2OH＋CH3COOHeq\o(,\s\up10(濃硫酸),\s\do10(△))CH3COOC2H5＋H2O(2)乙防止倒吸(3)檢查裝置的氣密性液體分為兩層溶解乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度7．某校化學(xué)探討性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬利用如圖所示裝置，通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定乙醇(C2H6O)的分子結(jié)構(gòu)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)依據(jù)有機(jī)結(jié)構(gòu)理論：乙醇的分子結(jié)構(gòu)除了外，還可能是(用結(jié)構(gòu)式表示)________________。(2)甲同學(xué)通過(guò)試驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)：乙醇的物質(zhì)的量氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)0.10mol1.12L依據(jù)上述數(shù)據(jù)可推斷乙醇的結(jié)構(gòu)式為_______________________________，理由是____________________________________________________。(3)乙同學(xué)精確稱量4.6g乙醇，用此裝置進(jìn)行多次試驗(yàn)，結(jié)果測(cè)得生成的氣體體積總是比甲同學(xué)的少(相同條件下)，他認(rèn)為是乙醇中含有的少量水造成的，這種觀點(diǎn)正確嗎？________(填“正確”或“不正確”)，請(qǐng)說(shuō)明理由_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)丙同學(xué)認(rèn)為該試驗(yàn)勝利的關(guān)鍵是①裝置氣密性良好；②稱量的乙醇要精確且純凈；③鈉要足量；④廣口瓶中要充溢水；⑤讀取量筒中液體體積前，要設(shè)法使廣口瓶與量筒內(nèi)液面處于同一水平線上且平視刻度；⑥從漏斗中緩緩加入無(wú)水乙醇。其中不必要的是________，理由是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)依據(jù)有機(jī)物結(jié)構(gòu)中碳原子必需形成四個(gè)鍵、氧原子形成兩個(gè)鍵、氫原子形成一個(gè)鍵，可得到乙醇分子的另一種可能結(jié)構(gòu)。(2)由甲同學(xué)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，參與反應(yīng)的乙醇與生成氫氣的物質(zhì)的量之比為2：1，說(shuō)明乙醇分子中只有一個(gè)氫原子參與反應(yīng)，即乙醇分子中有一個(gè)氫原子與其他氫原子的位置不同，故知乙醇分子中有一個(gè)—OH。(3)乙同學(xué)認(rèn)為樣品中含少量水是錯(cuò)誤的，因?yàn)?Na＋2H2O=2Na