第3章

簡單的有機化合物

微項目自制米酒素養目標1.回顧我國食品釀造的悠久歷史,了解傳統文化與科學技術的關系,培養科學態度與社會責任的化學學科核心素養。2.認識釀造工藝中的有機化合物及其反應,學會從化學的視角分析、解釋生產和生活中的實際問題,培養科學探究與創新意識的化學學科核心素養。3.討論釀造米酒的最佳條件,體會調控反應條件的重要性,提高理論結合實際的科學探究精神。學習要點一種傳統文化:我國古代的釀造工藝。一種活動探究:自制米酒。一種有機物的分離提純原理:蒸餾。知識點一

調研我國古代的釀造工藝基礎落實?必備知識全過關1.釀酒的化學原理谷粒發芽或發霉時會滋生毛霉菌、酵母菌等,毛霉菌會分泌出糖化酶,淀粉在糖化酶的作用下會水解成

、

。這些糖類化合物在酒化酶(由酵母菌分泌)的作用下可分解生成

。

麥芽糖

葡萄糖乙醇2.釀醋的過程醋酸是釀造得到的酒精在醋酸菌的作用下,被空氣氧化而成的。糧食釀醋的發酵過程可以簡單地表示為:釀醋過程中,在發酵生成醋酸的同時還有其他有機化合物在酶的作用下發生相應的轉化,如丁醇被氧化生成

,葡萄糖被氧化生成

,蛋白質分解為

等。這些有機酸與醇類進一步反應生成具有芳香味的

,從而使釀出的醋香鮮味美。

葡萄糖乙醇丁酸葡萄糖酸氨基酸酯正誤判斷(1)在釀酒過程中,為加快反應速率,應選擇較高溫度。(

)(2)用谷物釀酒的原理就是通過蒸餾法將谷物中的乙醇分離出來。(

)(3)釀醋過程中,除了生成有機酸外,還有酯類物質生成,因而釀出的醋香鮮味美。(

)(4)釀酒過程中,葡萄糖可通過水解反應生成酒精。(

)(5)我國提出2060年實現“碳中和”,減少糧食釀酒有利于“碳中和”。(

)××√×√重難突破?能力素養全提升探究角度

我國古代的釀造工藝例題

下面是古代家庭釀酒的具體操作過程:先將米煮熟,待冷卻至30℃時,加少許水和一定量的酒釀(其中含有酵母菌菌種),與米飯混用后置于一瓷壇內(其他容器也可),在中間要挖一個洞,加蓋后置于適當的地方保溫(25℃),12h即成。請分析:(1)在中間挖一個洞的目的是增加

的含量,保證酵母菌在一開始時進行

,從而有利于酵母菌數量的增加。

(2)在家庭釀酒過程中,產生大量的水,這些水的主要來源是

。

(3)酵母菌所進行的有氧呼吸和無氧呼吸若消耗等量的葡萄糖,所產生的氣體的體積之比是

。

氧氣

有氧呼吸有氧呼吸氧化糖類物質產生3∶1[對點訓練]下列古代生產工藝中主要發生物理變化的是(

)A.糧食釀酒 B.冶煉生鐵C.燒制瓷器

D.紡紗織布D解析

糧食釀酒、冶煉生鐵、燒制瓷器過程中均有新物質生成,屬于化學變化;紡紗織布過程中沒有新物質生成,屬于物理變化。知識點二釀制米酒基礎落實?必備知識全過關1.設計方案,繪制實驗數據圖

步驟1用清水沖洗糯米,浸泡一段時間步驟2將泡軟的糯米瀝干水分,蒸熟步驟3將蒸熟的糯米攤開晾涼步驟4將粉末狀甜酒曲和糯米

,裝入

玻璃容器

步驟5將容器蓋嚴,置于恒溫環境中

步驟6每隔24小時測定米酒的

,連續10天

充分拌勻干凈的發酵酒精度和pH2.控制反應條件釀制過程中需要控制好條件,反應溫度不宜

,過低不利于反應進行,過高則可能使酒曲中的

。

過低或過高酶失活3.米酒的蒸餾(1)釀得的米酒中乙醇濃度較低的原因:當酒中乙醇的體積分數超過10%時,就會

。

(2)蒸餾原理:利用液體混合物或液體—固體混合體系中各組分沸點的不同,使低沸點組分先蒸發再冷凝,從而實現混合物有關成分的分離。蒸餾實驗裝置示意圖:抑制酵母菌的活動能力,發酵作用也會逐漸停止(3)蒸餾結果:將米酒放在蒸餾燒瓶中蒸餾,收集79℃左右的餾分,測得餾出液的酒精度約為20%vol,再次蒸餾可以得濃度更高的餾出液。正誤判斷(1)自制米酒時,不需要控制溫度,溫度越高發酵速率越快。(

)(2)蒸煮制米酒的容器可以殺菌、消毒。(

)(3)谷物發酵成酒,是由特殊微生物參與的物理變化。(

)(4)谷物發酵成酒過程中,需不斷通入空氣。(

)(5)蒸餾操作時,應使溫度計水銀球靠近蒸餾燒瓶的支管口處。(

)×√××√深度思考1.在釀制米酒的過程中,隨著時間的推移,米酒的酒精度變化呈先增大后基本穩定的趨勢,米酒的pH變化呈逐漸減小的趨勢,請分析出現上述變化趨勢的原因。提示

①隨著時間的推移,淀粉水解生成的葡萄糖逐漸分解成乙醇,酒精度逐漸增大,當酒中乙醇的體積分數超過10%時,會抑制酵母菌的活動能力,發酵作用會逐漸停止,酒精度會基本穩定。②葡萄糖分解生成乙醇的過程中,產生的CO2溶于水會形成碳酸,少量乙醇會被氧化成乙酸,另外還會有少量乳酸形成,這些因素都會導致米酒的pH逐漸減小。2.若要釀制出口味較好的米酒,在釀制過程中應該注意哪些具體操作,控制好哪些條件?提示

①不同的谷物需要不同的酒曲。②使用干凈的原料、容器及涼開水,以防止對釀酒不利、對人體健康有害的其他細菌的滋生。③將酒曲與原料充分拌勻,以使反應充分發生。④注意密封,以保證酵母菌在缺氧條件下更好地使葡萄糖轉化為二氧化碳和乙醇。⑤控制溫度:反應溫度不宜過低或過高,過低不利于反應的進行,過高則可能導致酒曲中的酶失活。重難突破?能力素養全提升探究角度

釀制米酒例題

燃料乙醇的生產過程可由下圖表示:(1)粉碎玉米的目的是

。

(2)生產過程中為了檢驗淀粉水解是否完全,可使用的試劑是

。

增大反應物的接觸面積碘(I2)或碘酒

(3)步驟a的操作是

(填字母)。

A.蒸發B.萃取C.蒸餾D.分液(4)發酵產生的CO2純度可達到99%,能回收利用,請舉出它的兩項用途:

。

(5)以玉米等淀粉原料生產乙醇的化學反應可用下式表示:根據上述反應式,可以算出100kg淀粉理論上可生產無水乙醇

kg。

C制純堿、制干冰、制碳酸飲料56.8解析

根據題目提供的信息條件及相關化學知識可以判斷:(1)粉碎玉米的目的是為了增大反應物的接觸面積,從而加快反應速率或使反應進行得更充分。(2)根據淀粉遇碘變藍的性質,檢驗淀粉水解是否完全,可以使用的試劑是單質碘(I2)或碘酒等。(3)由生產過程中的轉化關系可以判斷:玉米粉碎得到的淀粉經水解生成葡萄糖,再經發酵可以得到乙醇,經過濾后得到的濾液經過蒸餾可以分離出乙醇。