内容正文:
第一章 认识化学科学
微项目
探索膨松剂
——体会研究物质性质的方法和程序的实用价值
鲁科版2019必修一
碳酸氢钠的物理、化学性质
2
膨松剂的定义及其分类
1
知识导航
知识导航
明·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,体会研究物质的方法和程序的实用价值。
2.学习如何在真实情景中探究陌生物质的性质,分析和解决实际问题。
生活中深受大家喜爱的食品
思考:什么是膨松剂?
引·新课导入
01
膨松剂的定义及其分类
定义
分类
膨松剂
膨松剂的定义及其分类
化学膨松剂中基本上都含有一种化学物质 —— 碳酸氢钠 NaHCO3 。
探·知识奥秘
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, 从而使食品具有柔软或蓬松特点的一类物质。
生物膨松剂:如老面(酵头)
化学膨松剂
单一膨松剂
复合膨松剂
探·知识奥秘
项目活动1
探究碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理
膨松剂的定义及其分类
用酵头发酵是我国传统的馒头制作方法。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,常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。酵头属于膨松剂中的生物膨松剂。
资料卡片
酵头
探·知识奥秘
项目活动1
探究碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理
膨松剂的定义及其分类
推测的具体依据 活动1 活动2
活动内容 用酵头发面不成功,加入NaHCO3,蒸制馒头 加入NaHCO3的同时加入一定量的食醋
活动结果
推测作用原理
碳酸氢钠受热分解产生CO2,使馒头产生很多气孔,达到松软的效果,同时生成Na2CO3使馒头略带碱味
色泽发黄,略带碱味,较为松软
馒头色泽亮白,更松软,口感较好
食醋与NaHCO3反应产生CO2
探·知识奥秘
项目活动1
探究碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理
膨松剂的定义及其分类
推测的具体依据 推测的碳酸氢钠的作用原理
碳酸氢钠受热分解产生CO2气体
加入食醋后蓬松效果更好
碳酸氢钠与酸反应生成CO2气体
化学膨松剂中基本都含有碳酸氢钠,那么碳酸氢钠为什么能有这个作用,作用原理可能是什么?
碳酸氢钠可单独作为蒸馒头膨松剂
实验用品:
(1)主要试剂:碳酸氢钠固体、澄清石灰水
(2)其他用品:大试管,酒精灯,铁架台(带铁夹),带导管的橡胶塞,烧杯,药匙
实验方案 实验现象 结论或反应方程式
反应原理:2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑
连接装置后加热碳酸氢钠固体,将产生通入澄清石灰水中
试管内壁有水珠产生,有气泡出现,澄清石灰水变浑浊
加热碳酸氢钠有CO2
生成
探·知识奥秘
项目活动1
探究碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理
膨松剂的定义及其分类
方案1 验证碳酸氢钠受热分解
∆
探·知识奥秘
项目活动1
探究碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理
膨松剂的定义及其分类
实验方案 实验现象 结论或反应方程式
实验用品:
(1)主要试剂:碳酸氢钠固体、稀盐酸、澄清石灰水
(2)其他用品:大试管,铁架台(带铁夹),带导管的橡胶塞,烧杯
反应原理:NaHCO3+HCl = NaCl+H2O+CO2↑
圆底烧瓶中加碳酸氢钠,然后连接装有
稀盐酸的分液漏斗,将导管伸入澄清石灰水
有大量气泡产生 ,澄清石灰水变浑浊
碳酸氢钠能与酸反应生成CO2
实验结论:
NaHCO3可以做膨松剂,且在酸性条件下,作用效果更好。
方案2 验证碳酸氢钠与酸反应
探·知识奥秘
项目活动1
探究碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理
膨松剂的定义及其分类
1、结合讨论和实验探究,总结你获得碳酸氢钠化学性质的方法。
实验法,观察法
2、能不能在面团里直接加入纯碱做膨松剂?为什么?
不能,纯碱热稳定性比较强,使用过后会使成品面团残有碱味
思考:
探·知识奥秘
项目活动2
设计并运用复合膨松剂
膨松剂的定义及其分类
资料:厨房常用作添加到食品中的酸,比如白醋、柠檬酸。
1、白醋是烹调的酸味辅料,含3%~5%醋酸和水。其中醋酸是有机酸,分子式C2H4O2,无色液体,1mol醋酸能和1mol碳酸氢钠反应生成醋酸钠、水、二氧化碳。
2、柠檬酸常用作食品添加剂,是一种重要的有机酸,分子式为C6H8O7,无色晶体,易溶于水,1mol柠檬酸与3mol碳酸氢钠恰好反应,生成柠檬酸钠、水和二氧化碳。
探·知识奥秘
项目活动2
设计并运用复合膨松剂
膨松剂的定义及其分类
通过项目活动1 碳酸氢钠作膨松剂原理探究,你觉得如何选择合适的物质来制成复合膨松剂呢?
加入酸性物质可以解决一些问题
用碳酸氢钠蒸的馒头呈淡黄色,碳酸氢钠作为单一膨松剂,可能造成食品口味不纯,颜色加深等问题。
如何才能使馒头变得又白又松软,甚至口味更佳?
探·知识奥秘
项目活动2
设计并运用复合膨松剂
膨松剂的定义及其分类
碳酸盐:
碳酸氢钠、碳酸钙
酸性物质:
焦磷酸二氢二钠、
磷酸二氢钙、
酒石酸氢钾
反应产生二氧化碳,提升膨松效果。
助剂:
淀粉
防止膨松剂吸潮结块而失效,也具有调节气体产生速率,使气体均匀产生。
1.在下列膨松剂中,属于复合膨松剂的是 ( )
A.泡打粉
B.碳酸钠
C.碳酸氢钠
D.碳酸氢铵
A
析·典型范例
2.下列不属于化学膨松剂的是( )
A.碳酸氢钠
B.碳酸氢铵
C.干酵母
D.泡打粉
C
析·典型范例
02
碳酸氢钠的物理、化学性质
探·知识奥秘
碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质
Na2CO3白色粉末
NaHCO3白色细小晶体
苏打、纯碱
小苏打
探·知识奥秘
碳酸钠和碳酸氢钠的比较
探·知识奥秘
碳酸钠和碳酸氢钠的比较
实验步骤 Na2CO3 NaHCO3
①观察两支试管中碳酸钠、碳酸氢钠的形态 _________ 细小的白色晶体
②加几滴水并将温度计伸入其中 加水后_____________,温度计示数_____ 加水后_____溶解,温度计示数_____
③加5 mL水 振荡一段时间后可溶解 固体量减少
④加1~2滴酚酞 溶液_____,溶液碱性较强 溶液_______,溶液碱性较弱
白色粉末
结块变成晶体
升高
部分
降低
变红
变浅红
初步结论 碳酸钠、碳酸氢钠均___溶于水,在水中的溶解度:_______
>________,Na2CO3溶于水___热,NaHCO3溶于水___热,水溶液均显___性,碱性:________>________
易
Na2CO3
NaHCO3
放
吸
碱
Na2CO3
NaHCO3
鉴别碳酸钠和碳酸氢钠常用方法:加热 (套管法)
物质 装置图 现象或说明
Na2CO3
NaHCO3
结论:热稳定性 Na2CO3>NaHCO3
无明显现象
生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
探·知识奥秘
碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
思考:能否将Na2CO3放置于小试管,NaHCO3放置于大试管?
鉴别碳酸钠和碳酸氢钠常用方法:与稀盐酸反应
现象 化学方程式
N
NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O+ CO2↑
反应剧烈,
立即有气泡
产生
Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl
Na2CO3
NaHCO3
无气泡产生
碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
探·知识奥秘
物质
装置图
Na2CO3溶液
稀盐酸(少量)
NaHCO3溶液
稀盐酸
鉴别碳酸钠和碳酸氢钠常用方法:与碱溶液反应
(1)与NaOH反应:
①Na2CO3与NaOH不反应
②NaHCO3与NaOH反应
化学方程式:NaHCO3+NaOH = Na2CO3 + H2O
离子方程式:HCO3- + OH- = CO32- + H2O
碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
探·知识奥秘
Na2CO3溶液
NaOH溶液
NaHCO3溶液
NaOH溶液
(2)与Ca(OH)2反应:
①Na2CO3与Ca(OH)2反应
化学方程式:Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3 ↓+ 2NaOH
②NaHCO3与Ca(OH)2反应
化学方程式:
2NaHCO3+Ca(OH)2(少量) = CaCO3 ↓+ Na2CO3 +2 H2O
化学方程式:
NaHCO3+Ca(OH)2(过量) =CaCO3 ↓+ NaOH + H2O
Ca(OH)2溶液的量不同,反应产物不同
碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
探·知识奥秘
Na2CO3溶液
Ca(OH)2溶液
NaHCO3溶液
Ca(OH)2溶液
鉴别碳酸钠和碳酸氢钠常用方法:与可溶性钙盐溶液反应
①Na2CO3与CaCl2(或BaCl2)反应
化学方程式:Na2CO3+CaCl2 = CaCO3 ↓+ 2NaCl
离子方程式:CO32- + Ca2+= CaCO3 ↓
②NaHCO3与CaCl2(或BaCl2)不反应
碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
探·知识奥秘
Na2CO3溶液
CaCl2稀溶液
NaHCO3溶液
CaCl2稀溶液
Na2CO3 NaHCO3
①通CO2:Na2CO3 + CO2 + H2O = 2 NaHCO3↓
②加适量盐酸:Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 Na2CO3
②加适量NaOH溶液:NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O
①直接加热:2NaHCO3 == Na2CO3 + CO2↑ + H2O
△
碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化
探·知识奥秘
回顾碳酸钠及碳酸氢钠的性质,思考下列混合物除杂的方法和所需试剂
混合物(括号内的为杂质) 除杂方法或试剂
Na2CO3 固体(NaHCO3)
Na2CO3 溶液(NaHCO3)
NaHCO3 固体(Na2CO3)
NaHCO3 溶液(Na2CO3)
加热至恒重
加入适量的NaOH溶液
溶于水后通入足量CO2,再蒸发结晶
通入足量CO2气体
探·知识奥秘
制玻璃
制肥皂
纺织
发酵剂
干粉灭火剂
Na2CO3
NaHCO3
制胃药
碳酸钠和碳酸氢钠的应用
探·知识奥秘
探·知识奥秘
我国的工业制碱之路
20世纪初,世界上最先进的制碱法是为索尔维公司垄断的索尔维制碱法。中国纯碱依赖进口,一战期间,纯碱进口价格一度上涨,对我国的国计民生造成了很大影响。为改变中国制碱业落后状态,中国实业家范旭东特邀毕业于美国麻省理工大学的侯德榜任工程师,创办永利碱厂。用了5年的时间,侯德榜就模仿索尔维法制出了纯度大于99%的纯碱。
范旭东:近代中国化工之父
侯德榜:中国近现代化学工业奠基人
1.常用来作为食品制作过程中的膨松剂的小苏打,其化学名称为( )
A.泡打粉
B.碳酸钠
C.碳酸氢钠
D.碳酸氢铵
C
析·典型范例
2.下列化合物与小苏打溶液混合,没有气体或沉淀生成的是( )
A.烧碱
B.硫酸
C.氢氧化钡
D.过氧化钠
A
析·典型范例
3.下列试剂能用来鉴别等物质的量浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的是( )
A.盐酸
B.澄清石灰水
C.NaCl溶液
D.NaOH溶液
析c·典型范例
A
膨松剂的定义及其分类
Na2CO3和NaHCO3的性质
膨松剂的定义
膨松剂的分类
探索NaHCO3用作膨松剂的原理
理·核心要点
水溶液的碱性比较
热稳定性比较
与可溶性钙盐反应
物理性质
化学性质
与足量或少量的稀盐酸反应
与碱反应
探索膨松剂
1.下列既能跟NaOH溶液反应,又能跟盐酸反应的是( )
A.Na2CO3溶液
B.CaCO3
C.NaHCO3溶液
D.Na2SO4溶液
C
练·技能实战
2.除去混在Na2CO3粉末中的少量NaHCO3,最合理的方法是( )
A.加热
B.加过量氢氧化钠溶液,再蒸发结晶
C.加盐酸
D.加氢氧化钙溶液
A
练·技能实战
练·技能实战
关闭止水夹2,打开止水夹1,观察到现象 ,说明产物中有二氧化碳,该反应的化学方程式为 。
3.已知:NH4HCO3 NH3↑+H2O+CO2↑,Na2CO3比较稳定,加热不分解;碱石灰不与氨反应,常用于吸收水蒸气和二氧化碳。现有某膨松剂含碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种,某化学兴趣小组对该膨松剂进行如下探究:
在玻璃管中加入该膨松剂,按如图连接好装置(气密性良好,铁架台略去),点燃酒精灯。
澄清石灰水变浑浊
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
△
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