第1章 微项目1 探秘膨松剂——体会研究物质性质的方法和程序的实用价值（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册（鲁科版2019）

认识化学科学 第1章 微项目1　探秘膨松剂——体会研究物质性质的方法和程序的实用价值 膨松剂是在食品加工过程中加入的，能使面胚发起形成多孔组织，从而使食品具有松软或酥脆特点的一类物质。膨松剂分为生物膨松剂和化学膨松剂两类，其中化学膨松剂又分为单一膨松剂和复合膨松剂。 项目学习目标 1.对碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理进行实验探究，体会研究物质性质的方法和程序的实用价值。 2.学习如何在真实情境中探究陌生物质的性质，分析和解决实际问题。 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 项目活动1　探究碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理 阅读教材，探究以下问题： 1．单独用生物膨松剂酵头发面存在哪些不足？ 提示　单独用生物膨松剂酵头发面时，由于不能保证酵头里酵母菌足够多，往往造成发面效果不够好，另外在发面过程中也会产生一些乳酸、醋酸等酸性物质，致使蒸出来的馒头有一定的酸味，口感不佳。 2．推测碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理是什么？ 提示　碳酸氢钠能用作发面膨松剂，一是可能因为受热分解能生成二氧化碳，二是可能因为能与酸性物质反应生成二氧化碳。 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 3．设计实验探究碳酸氢钠可用作膨松剂而碳酸钠不能用作膨松剂的原因，另外讨论碳酸钠在发面时可起到什么作用？ 提示　 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 由此可知，碳酸氢钠可用作膨松剂而碳酸钠不能用作膨松剂的原因是由于碳酸氢钠受热分解能产生二氧化碳，使面食疏松多孔，而碳酸钠受热不能分解产生气体。但是碳酸钠能够调节面团的酸度，减轻酸味，改善口感。 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 4．单独用碳酸氢钠作膨松剂存在哪些不足？为什么？ 提示　单独用碳酸氢钠作膨松剂时，由于碳酸氢钠遇热放出的二氧化碳的量较少，致使做出的面食不够疏松；另外在面食里残留碱性较强的分解产物碳酸钠，造成馒头碱味较大，且色泽发黄。 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 1．生物膨松剂——酵头的发酵原理 酵头是前一次发面蒸馒头时留下的一小团面，由于里面有很多酵母菌等微生物，再次发面时可用来使面团发酵。酵头的发酵原理是面团在酵母菌以及一定种类和数量的其他微生物的共同作用下发生反应，生成二氧化碳、乳酸、醋酸、乙醇等物质，其中二氧化碳能使面团内部形成海绵状结构，变得疏松；为减轻酸味、改善口感，可在面团中加入碱性物质(如Na2CO3溶液，俗称碱水)中和乳酸、醋酸等，这个过程也会产生二氧化碳，使面团变得更加松软。不过，碳酸钠加入的量过多，会使蒸出的馒头发黄、带有碱味。 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 2．化学膨松剂——碳酸氢钠的发酵原理 碳酸氢钠的发酵原理是由于碳酸氢钠受热分解会产生二氧化碳气体，在面中酸性物质的作用下等量的碳酸氢钠与酸反应时比受热分解时能产生更多的二氧化碳气体，从而发挥很好的膨松效果。 注意：碳酸氢钠可用作发面的膨松剂，也可用于调节面团的酸度；碳酸钠不能用作发面的膨松剂，但可用于调节面团的酸度。 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L [活动拓展]　碳酸氢钠和碳酸钠的性质 1．物理性质 名称 碳酸氢钠 碳酸钠 化学式 NaHCO3 Na2CO3 俗名 小苏打 苏打、纯碱 颜色、状态 细小白色晶体 白色粉末 溶解性 易溶于水(小于Na2CO3) 易溶于水 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 项目活动2　设计并使用复合膨松剂 碳酸氢钠单独作为膨松剂时，往往造成发酵效果不理想，食品口味不佳，颜色较深等问题，结合其性质讨论如何进行改进克服这些缺点？ 提示　由于碳酸氢钠以及其分解产物碳酸钠都能跟酸性物质反应产生更多的二氧化碳，所以可以在和面时加入适量的白醋或柠檬酸，进一步促进其放出更多的二氧化碳，并减轻其碱味，以改善食品的发酵效果、口味和色泽。 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 为了克服单一膨松剂发酵存在的缺点，可选用具有发酵作用的碳酸盐和一些酸性物质组成复合膨松剂使用，现在人们广泛使用的复合膨松剂一般由三部分组成： 1．碳酸盐类：碳酸盐类的通常用量为膨松剂质量的30%～50%，其作用是通过与酸性物质反应产生二氧化碳气体。常用的碳酸盐是碳酸氢钠和碳酸氢铵。 2．酸性物质：酸性物质的通常用量为膨松剂质量的30%～40%，其作用是与碳酸氢钠、碳酸氢铵等发生反应产生二氧化碳气体，提升膨松剂的作用效果并降低食品的碱性。 3．助剂：助剂指的是淀粉、脂肪酸等其他成分，通常用量为膨松剂质量的10%～30%，其作用是防止膨松剂吸潮结块而失效，也具有调节气体产生速率或使气体均匀产生等作用。 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 1．复合膨松剂的组成成分不包括(　　) A．碳酸盐 B．酵母　 C．酸性物质 D．助剂 答案　B 2．面包制品生产中常用的膨松剂有多种形式，其常用的膨松剂是(　　) A．酵母 B．碳酸氢钠 C．酵头 D．碳酸钠 答案　A 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 3．有两份质量相同的NaHCO3，向第一份中加入盐酸使其充分反应；将第二份加热使其完全分解，冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸，充分反应，则它们所耗用的盐酸的体积比为(　　) A．2∶1 B．1∶1 C．1∶2 D．4∶1 答案　B 解析　本题可从Na＋守恒角度考虑。无论NaHCO3是直接与盐酸反应，还是先加热分解后再与盐酸反应，Na＋的量不变，生成的NaCl的量相等，则消耗盐酸的量相等。 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 4．下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质比较中正确的是(　　) A．热稳定性：Na2CO3＜NaHCO3 B．常温时水溶液中溶解度：Na2CO3＜NaHCO3 C．相同条件下，与稀盐酸反应快慢：Na2CO3＜NaHCO3 D．质量相同时，消耗盐酸的量：Na2CO3＜NaHCO3 答案　C 解析　热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3，A项错误；常温时水溶液中的溶解度：Na2CO3＞NaHCO3，B项错误；质量相同时，消耗盐酸的量：Na2CO3＞NaHCO3，D项错误。 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 5．除去NaHCO3溶液中混有的Na2CO3，应采用下列方法中的(　　) A．加入过量的HCl溶液 B．加入过量的Ca(HCO3)2溶液 C．通入过量的CO2气体 D．将溶液进行加热 答案　C 解析　Na2CO3和NaHCO3都能与盐酸反应生成NaCl，A项不行；Na2CO3能与过量的Ca(HCO3)2反应生成CaCO3沉淀，虽洗除去了Na2CO3，但在NaHCO3溶液中又混进了过量的Ca(HCO3)2，B项不行；通入过量CO2气体，Na2CO3＋H2O＋CO2＝2NaHCO3，C项可以；溶液中加热Na2CO3和NaHCO3都不变化，D项不行。 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 6．兴趣小组获得两包制作“跳跳糖”的添加剂，一包是柠檬酸晶体，另一包是标注为钠盐的白色粉末。将少量柠檬酸和这种白色粉末溶于水，混合后产生了使澄清石灰水变浑浊的气体。于是他们对白色粉末的化学成分进行了以下探究： (1)[提出猜想] 猜想1.碳酸钠；猜想2.碳酸氢钠；猜想3.碳酸钠和碳酸氢钠。 (2)[查阅资料]碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性。 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L (3)[实验探究]小明、小磊分别对有关猜想设计方案并进行实验： 实验操作 实验现象 实验结论 小明 将白色粉末溶于水后用pH试纸测定其酸碱度 pH____(选填“＞” “＜”或“＝”)7 溶液呈碱性，猜想1成立 小磊 用如图所示的装置进行实验 试管A中有水珠产生，试管B中液体变浑浊 猜想2成立，试管A中反应的化学方程式为________________ 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L (4)[交流反思]大家一致认为小明和小磊的结论不准确： ①小明实验结论不准确的原因是____________________________________； ②小磊的实验方案不能排除白色粉末是否含有________。 (5)需确定白色粉末的成分，除了要做小磊的实验外，还要进行的实验是 __________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L (4)①由于碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性，溶液的pH＞7，所以小明实验结论不准确； ②由于碳酸钠和碳酸氢钠的混合物受热也会生成水和二氧化碳，所以不能排除白色粉末中混有碳酸钠。 (5)小磊的实验可以证明白色粉末中是否含有NaHCO3，要确定白色粉末中是否含有Na2CO3，还要对Na2CO3进行检验，可向白色粉末配成的溶液中滴加BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成。 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 返回导航 第1章　认识化学科学 化学　必修　第一册　L 谢谢观看！ 实验方案 实验现象 实验结论 按下图组装仪器，分别加入等量的NaHCO3和Na2CO3粉末，点燃酒精灯 NaHCO3 澄清石灰水变浑浊 NaHCO3受热分解生成CO2，其化学方程式为2NaHCO3eq \o(=====,\s\up15(Δ))Na2CO3＋H2O＋CO2↑ Na2CO3 澄清石灰水没变浑浊 Na2CO3受热不分解 实验方案 实验现象 实验结论 按下图组装仪器，分别加入等量的NaHCO3和Na2CO3粉末 NaHCO3 澄清石灰水变浑浊(很快) NaHCO3与酸反应生成CO2，其化学方程式为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ Na2CO3 澄清石灰水变浑浊(稍慢) Na2CO3与酸反应生成CO2，其化学方程式为Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ 2．化学性质 (1)热稳定性 ①Na2CO3性质稳定，受热难分解。 ②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式 2NaHCO3eq \o(=====,\s\up15(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 (2)与酸(足量盐酸)反应。 ①Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O。 ②NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。 (3)碱性：Na2CO3与NaHCO3溶液均显碱性，且相同情况下前者碱性大。 (4)与碱反应 ①eq \a\vs4\al(与NaOH溶液) eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(Na2CO3不反应,NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O)) ②与石灰水(足量) eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(Na2CO3＋CaOH2===CaCO3↓＋2NaOH,NaHCO3＋CaOH2===CaCO3↓＋NaOH＋H2O)) (5)与盐(如BaCl2)反应 ①Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaOH ② NaHCO3与BaCl2不反应 3．相互转化 Na2CO3eq \o(,\s\up15(①CO2＋H2O；②适量酸),\s\do12(①固体加热；②适量NaOH))NaHCO3 解析　(3)小明：根据碳酸钠溶液呈碱性，所以溶液的pH＞7；小磊：由实验的现象可知，碳酸氢钠受热分解生成了碳酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式是2NaHCO3eq \o(=====,\s\up15(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O 答案　(3)＞ 2NaHCO3eq \o(=====,\s\up15(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O (4)①碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性 ②碳酸钠 (5)取少量白色粉末溶于水配成溶液，滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则证明白色粉末中含有Na2CO3。 $$