课堂检测·素养达标
1.(2019·太原高一检测)我国明代《本草纲目》中收载药物1892种,其中“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”这里所用的“法”是指 ( )
A.萃取 B.升华 C.蒸馏 D.干馏
【解析】选C。乙醇和水的沸点相差较大,因此涉及的操作方法是蒸馏。
2.(2019·资阳高一检测)在蒸馏实验中,下列说法不正确的是 ( )
A.温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处
B.冷凝管中冷却水的流向是从上向下流
C.加入沸石的作用是防止液体暴沸
D.加热时,蒸馏烧瓶下面要垫石棉网
【解析】选B。将温度计水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处,测蒸气的温度,故A正确;冷却水从冷凝管下口入,上口出,使冷凝效果更好,故B错误;蒸馏需要加热至沸腾,为防止液体局部沸腾而造成液滴飞溅(即暴沸),需要加沸石或碎瓷片防止暴沸,故C正确;烧瓶、烧杯类仪器底面积较大,若直接加热易导致炸裂,应垫石棉网加热,故D正确。
3.(2019·芜湖高一检测)下图是几种常见有机物之间的转化关系,有关说法正确的是 ( )
a葡萄糖乙醇乙酸乙酯
A.a只能是淀粉
B.反应①②③均为取代反应
C.利用粮食酿酒经过了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程
D.乙酸乙酯的羧酸类同分异构体只有1种
【解析】选C。淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖,选项A错误;反应②是氧化反应,选项B错误;用粮食酿酒时,先在糖化酶作用下水解为葡萄糖,然后在酵母作用下转变为乙醇,都是化学变化,选项C正确;乙酸乙酯的羧酸类同分异构体有CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH 两种。
【补偿训练】
(2019·宝鸡高一检测)制备乙酸乙酯的绿色合成路线之一为:
下列说法正确的是 ( )
A.淀粉与纤维素互为同分异构体
B.M的分子式为C12H22O11
C.N的结构简式为C2H4O2
D.④的反应类型属于取代反应
【解析】选D。淀粉和纤维素的化学式均为(C6H10O5)n,但聚合度(n值)不同,不属于同分异构体,A项错误;淀粉和纤维素完全水解产物为葡萄糖,分子式为C6H12O6,B项错误;由转化关系知N为乙酸,其结构简式为CH3COOH,C项错误;反应④是酯化反应,也属于取代反应,D项正确。4.(2019·济南高一检测)今有下列六组仪器:①牛角管 ②锥形瓶 ③温度计 ④冷凝管 ⑤已组装固定好的铁架台、酒精灯和蒸馏烧瓶(垫有石棉网) ⑥带附件的铁架台。现要进行乙醇(沸点为78.5℃)和水混合物的分离实验,试回答下列问题:
(1)按仪器的安装先后顺序排列以上提供的各组仪器(填序号):____→____→____→____→____→________。?
(2)冷凝管的两端有大口和小口之分,靠近大口的小弯管用于____,靠近小口的小弯管用于_______________________________。?
(3)蒸馏时,温度计水银球应位于___________________________。?
(4)在蒸馏烧瓶中注入液体混合物后,加几片碎瓷片的目的是_______________
____________________________________________________________。?
(5)蒸馏后在锥形瓶中收集到的液体是__________,烧瓶中剩下的液体主要是____________________________________________________。?
【解析】(1)装置仪器连接的顺序一般为先左后右,先下后上,仪器的安装先后顺序排列为⑤③④⑥①②;
(2)冷凝管通冷却水下进上出、逆流冷却,所以靠近大口的小弯管用于出水,靠近小口的小弯管用于进水;
(3)蒸馏时,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处;
(4)液体和液体混合加热容易发生暴沸,在蒸馏烧瓶中注入液体混合物后,加几片碎瓷片的目的是防止暴沸;
(5)根据乙醇和水沸点可以判断,蒸馏后在锥形瓶中收集到的液体为乙醇,烧瓶中剩下的液体为水。
答案:(1)⑤ ③ ④ ⑥ ① ② (2)出水 进水 (3)蒸馏烧瓶支管口处 (4)防止暴沸 (5)乙醇 水
【补偿训练】
(2019·石家庄高一检测)某制糖厂以甘蔗为原料制糖,同时得到大量的甘蔗渣,对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高经济效益,而且还能防止环境污染,生产流程如下:
已知石油裂解已成为生产H的主要方法,E的溶液能发生银镜反应,G是具有香味的液体,试填空。
(1)A的名称________;G的名称_________________________________。?
(2)B的结构简式___________________________;?
H的结构简式_________________________。?
(3)写出H发生加聚反应的方程式: _________________________。?
(4)D→E的化学方程式:_________________________。?
(5)E→F的化学方程式:_________________________。?
(6)F→G的化学方程式:_________________________。?
(7)写出G的同分异构体中与CH3COOH互为同系物的结构简式:?___________
_________________________。?
【解析】来自甘蔗渣(已除去葡萄糖溶液过滤得到的),且分子式是(C6H10O5)n,则A是纤维素,纤维素在催化剂作用下水解生成葡萄糖B,其结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO。葡萄糖B在酒化酶的作用下会生成乙醇D;B在人体中缓慢氧化会生成二氧化碳和水;D可以转化成E,且E能发生银镜反应,说明E具有醛基,可得E是乙醛;E可以转化成F,F比E多一个氧原子,且能与D反应生成具有香味的物质G,可知F是乙酸,G是乙酸乙酯。H和水在催化剂的作用下能生成乙醇,且石油裂解已成为生产H的主要方法,可知H为乙烯,在一定条件下发生加聚反应生成聚乙烯。G的分子式为C4H8O2,与CH3COOH互为同系物的同分异构体所具备的条件是必须具有羧基,丙基有两种同分异构体,即正丙基和异丙基,故G的同分异构体中与CH3COOH互为同系物的结构简式为CH3CH2CH2COOH或
。
答案:(1)纤维素 乙酸乙酯
(2)CH2OH(CHOH)4CHO CH2CH2
(3)nCH2CH2??CH2—CH2??
(4)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(5)2CH3CHO+O22CH3COOH
(6)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(7)CH3CH2CH2COOH、
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课件59张PPT。微项目
自制米酒——领略我国传统酿造
工艺的魅力1.淀粉和纤维素
(1)淀粉、纤维素都是绿色植物光合作用的产物,二者均属于天然高分子化合物,均为混合物。(2)淀粉、纤维素属于多糖,在一定条件下水解均能生
成葡萄糖。例如淀粉在酸或酶的催化作用下逐步分解,
最终生成葡萄糖。可表示为
(C6H10O5)n 麦芽糖(C12H22O11) 葡萄糖(C6H12O6)2.乙醇
(1)物理性质:(2)制备:
用富含淀粉的农作物为原料酿酒,用富含纤维素的植物秸秆为原料生产酒精。有关的化学方程式如下:【情景·思考】
食品的色、香、味是引人关注的关键所在,在食品的烹制过程中我们会用到各种调味品,如料酒、食醋、黄豆酱等。你知道料酒和食醋的主要成分吗?它们的官能团是否相同?
提示:料酒中含有乙醇,其官能团为羟基;而食醋中主要含有乙酸,其官能团为羧基。项目活动:自制米酒
下图是某品牌白酒的宣传图片,其主要的宣传口号为“传统工艺,纯粮酿造”。 那么粮食是怎样酿造成白酒的呢?【活动探究】
1.实验用品
糯米、甜酒曲、蒸锅、发酵容器、纱布、筷子(搅拌用)、簸箕;
恒温箱、蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶、酒精灯、温度计、石棉网、铁架台、烧杯。 2.实验方案
(1)酿制米酒
①浸泡糯米:糯米洗净清水浸泡24小时。②蒸熟糯米:糯米沥干水分,蒸锅上放纱布,将糯米倒在纱布上,大火蒸20分钟,转小火蒸5分钟,将糯米蒸熟。③摊凉和松散糯米:将蒸熟的糯米放进干净簸箕里,将糯米摊开松散至不烫手,并在糯米上淋上少量凉白开,将米粒松散开,并洗去黏性。④混合糯米与甜酒曲:等到糯米饭温热的时候,均匀撒上甜酒曲,充分搅拌均匀,装入干净的玻璃发酵容器中,糯米饭扒平,中间挖一个小洞到底。⑤发酵:将发酵容器盖严,置于30 ℃的恒温箱(或用毛毯或棉被包上)中发酵。
⑥观察与测量:24小时后,揭开容器盖子,小洞里出现液体,即为米酒,气味芳香,味道甜美,酒味不冲鼻。取少量米酒测定其酒精度和pH,连续10天。(2)蒸馏米酒:在实验室中按如图装置组装仪器,将一定量的米酒放入蒸馏烧瓶中,用酒精灯加热,收集不同温度范围的馏出液。【思考讨论】
(1)制造米酒的过程中甜酒曲的作用是什么?
提示:甜酒曲在酿造过程中为催化剂,起催化的作用,用于加快反应的速率。(2)制造米酒的过程中为什么需要在恒温条件下进行?
提示:酿造过程中需要用到催化剂——甜酒曲,温度过高会使催化剂失活,而温度过低不能充分发挥催化剂的催化活性。(3)能不能通过上述蒸馏过程制得无水乙醇?
提示:不能。因为在蒸馏的过程中水会随着乙醇一块蒸出,从而得不到纯净的乙醇。【探究总结】
1.醋酸的酿造原理
(1)粮食酿醋的发酵过程可表示为:
淀粉 葡萄糖(麦芽糖等) 乙醇
乙酸(2)发生的主要化学反应:
③C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O2.物质分离方法——蒸馏
(1)含义:提纯或分离互溶但沸点不同的液体混合物的方法。
(2)注意事项:
①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片或沸石,防止液体暴沸。
②温度计水银球的位置应与支管口下缘位于同一水平线上。③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的 ,也不
能少于 。
④冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。【迁移应用】
1.(2019·嘉兴高一检测)绍兴甜米酒有几千年的生产历史,其酒白如玉液,清香袭人。米酒饮用后既有酒味又有甜味,其中甜味来源是 ( ) A.淀粉→蔗糖→葡萄糖
B.淀粉→麦芽糖→葡萄糖
C.淀粉→麦芽糖→果糖
D.淀粉→蔗糖→果糖【解析】选B。淀粉在淀粉酶的作用下,先水解生成麦芽糖,然后在麦芽糖酶的作用下,再水解为葡萄糖,B符合。【补偿训练】
(2019·泰安高一检测)已知甲和乙两种有机物的某些性质如下表所示: 现有甲和乙的混合物,进行分离时,可采用的方法是
( )
A.蒸馏 B.蒸发
C.过滤 D.萃取【解析】选A。从表中给出的数据可以得出甲和乙的沸点不同,因此可以采用蒸馏的方法分离。2.掌握仪器名称、组装及使用方法是中学化学实验的基础,如图为蒸馏实验装置。(1)写出下列仪器的名称:
a.________; b.________。?
(2)实验过程中,需要通冷水,图中的进水方向是________进(填图中字母)。?
(3)若利用装置分离乙酸(沸点118℃)和乙酸乙酯(沸点77℃)的混合物,还缺少的仪器是________。?【解析】(1)由图可知,仪器a为蒸馏烧瓶,b为冷凝管。(2)实验过程中,需要通冷水,图中的进水方向是g进。(3)选蒸馏法分离,图中装置还缺少温度计。
答案:(1)蒸馏烧瓶 冷凝管
(2)g (3)温度计课题任务:油条中的化学知识
【情境创设】
油条是我国传统的大众化食品之一,它不仅价格低廉,而且香脆可口,老少皆宜。油条兴起于南宋,《宋史》记载,宋朝时,秦桧迫害岳飞,民间通过炸制一种类似油条的面制食品来表达愤怒,后来,有人把它推荐给了宋高宗吃,还给它改了个名字叫“油炸桧”,高宗吃了很喜欢,从此,油条风靡全国,至今还有不少地方管油条叫“油炸桧”“油炸鬼”。 可当你们吃到香脆可口的油条时,是否想到油条制作过程中的化学知识呢? 【素养解读】
1.核心素养:
(1)宏观辨识与微观探析——认识物质的组成、结构、性质和变化,能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
(2)证据推理与模型认知——能基于证据对物质组成、结构及其变化认识研究对象的本质特征。 2.素养目标:
通过“油条中的化学知识”的探究,使学生认识有机化合物在生活中的实际应用。 【素养探究】
油条的制作过程
(1)和面:混合鸡蛋、面粉、酵母粉、植物油和水,揉成面团。
(2)发酵:揉好的面团发酵一个小时,面团增至两倍大。
(3)再次和面、发酵:加入适量小苏打、食盐和明矾,将面团再次揉匀,然后继续发酵至两倍大。 (4)油炸:切成厚1厘米,长10厘米左右的条状物,把每两条上下叠好,用窄木条在中间压一下,旋转后拉长放入热花生油锅里去炸,使膨胀成一根又松、又脆、又黄、又香的油条。【探究一】制作油条的常用物质分析
1.在油条的制作过程中所涉及的物质主要有:鸡蛋、面粉、酵母粉、植物油、小苏打、食盐、明矾等。(1)上述物质中哪些物质的主要成分为有机物?它们分别属于哪类有机物?
提示:有机物有:鸡蛋、面粉、酵母粉、植物油;鸡蛋中主要含有蛋白质,面粉中主要含有淀粉和纤维素,植物油为油脂类物质,属于酯类化合物,酵母粉的主要成分为菌类物质,属于蛋白质。(2)上述油条的制作过程中能否用脂肪代替植物油?
提示:可以。因为脂肪和植物油都属于油脂,在油条的制作过程中能起到相同的作用。
(3)上述物质均属于小分子吗?有没有高分子化合物?
提示:有高分子化合物。蛋白质和淀粉均属于天然高分子化合物。【探究二】制作油条的化学反应分析
2.在发酵过程中,由于酵母菌在面团里繁殖分泌酵素(主要是分泌糖化酶和酒化酶),使一小部分淀粉变成葡萄糖,又由葡萄糖变成乙醇,并产生二氧化碳气体,同时还会产生一些有机酸类,这些有机酸(RCOOH)与乙醇作用生成有香味的酯类。(1)用化学方程式表示上述过程中的化学反应。
提示(2)在油炸的过程中为什么油条会膨胀?
提示:主要是反应产生的二氧化碳气体使面团产生许多小孔并且膨胀起来。(3)分析上述过程中CO2的主要来源,并书写相关的方程式。提示:①葡萄糖转变成乙醇时产生二氧化碳气体:
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑,
②多余的有机酸和小苏打反应产生二氧化碳气体:
RCOOH+NaHCO3 RCOONa+CO2↑+H2O,
③小苏打在高温下分解产生二氧化碳气体:
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。【探究三】【迁移应用】——无铝油条膨松剂探究
3.无铝油条膨松剂是为无铝油条而研发的现代工艺发酵食品添加剂,以面粉为主要原料,经科学配比、和面、发酵、冷藏、炸制等加工制作成无铝油条。无铝油条膨松剂是以碳酸氢钠、玉米淀粉、碳酸钙、酒石酸、磷酸二氢钠、柠檬酸、纤维素酶等为主要成分的食品添加剂。(1)无铝油条膨松剂的主要成分中哪些是有机物?
提示:玉米淀粉、酒石酸、柠檬酸、纤维素酶为有机物。(2)已知酒石酸和柠檬酸的结构简式如下:①分析酒石酸和柠檬酸中所含有的官能团,推测二者具有的性质。
提示:酒石酸和柠檬酸中均含有羟基和羧基,因此二者应该具有醇和酸的性质,如均具有酸性,均能发生氧化反应、取代反应等。②酒石酸和柠檬酸在无铝油条的制作过程中起什么作用?
提示:由于酒石酸和柠檬酸分子中均含有羧基,因此能与NaHCO3反应产生CO2,从而能使油条膨胀。③等物质的量的酒石酸和柠檬酸分别与足量Na反应,消耗的Na是否相等?
提示:相等。因为1个酒石酸分子中含有2个羟基和2个羧基,1个柠檬酸分子中含有1个羟基和3个羧基,羧基和羟基均能与金属钠反应,因此它们能消耗等物质的量的金属钠。④等物质的量的酒石酸和柠檬酸分别与足量NaOH溶液反应,消耗的NaOH是否相等?
提示:不相等。因为1个酒石酸分子中含有2个羟基和2个羧基,1个柠檬酸分子中含有1个羟基和3个羧基,只有羧基能和NaOH反应,因此消耗NaOH不相等,物质的量之比为2∶3。(3)纤维素酶的主要成分是什么?在无铝油条的制作过程中起什么作用?
提示:纤维素酶的主要成分为蛋白质,在无铝油条的制作过程中能够起催化作用,分解玉米淀粉中的纤维素生成葡萄糖。【素养评价】
1.宏观辨识与微观探析——水平1:能从物质的宏观特征入手对物质及其反应进行分类和表征。
2.证据推理与模型认知——水平2:能依据证据从不同视角分析问题。
3.宏观辨识与微观探析——水平2:能从物质的微观结构说明同类物质的共性。4.证据推理与模型认知——水平4:能依据各类物质及其反应的不同特征寻找充分的证据。
5.科学态度与社会责任——水平2:能运用所学知识分析和探讨某些化学过程对人类健康的双重影响。
6.宏观辨识与微观探析——水平1:能从物质的宏观特征入手对物质及其反应进行分类和表征。7.证据推理与模型认知——水平3:能从定性与定量结合上收集证据,能通过定性分析和定量计算推出合理的结论。
8.证据推理与模型认知——水平2:能依据证据从不同视角分析问题,推出合理的结论。
