2023_2024学年新教材高中化学微项目探秘膨松剂01学生用书鲁科版必修第一册

微项目　探秘膨松剂

——体会研究物质性质的方法和程序的实用价值

学业要求

1.通过观察、实验、分类、比较等方法，结合研究物质性质的基本程序，对碳酸氢钠作为膨松剂的作用原理进行科学探究，体会研究物质性质的基本方法和基本程序在化学研究中的作用，培养实验探究与创新意识。

2．学习如何在真实情境中分析、解决实际问题，探究陌生物质的性质，提升科学态度和创新意识。

3．强化合理使用化学品的安全意识，能够正确使用食用添加剂，培养科学态度与社会责任。

学业基础——自学·思记·尝试

项目活动1　探究碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理

1．膨松剂及其类别

(1)概念

膨松剂是在食品加工过程中加入的，能使　　　　　　，从而使食品具有松软或酥脆特点的一类物质。

(2)分类

膨松剂

(3)化学膨松剂中基本上都含有一种化学物质——碳酸氢钠。

2．观察用不同方法蒸出的馒头

(1)图①所示过程中产生的气体　　　　；松软程度不理想。

(2)图②所示过程中产生的气体　　　　，效果较好。

3．推测碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理

4.实验探究陌生物质(碳酸氢钠)的性质

(1)NaHCO3的物理性质

(2)实验法探究NaHCO3的化学性质

[即学即练]

1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)等质量的Na2CO3与NaHCO3与足量盐酸反应，Na2CO3产生的CO2更多(　　)

(2)食品工业上可用碳酸氢铵作膨松剂(　　)

(3)碳酸钠可用于去除餐具的油污(　　)

(4)为除去NaHCO3固体中的Na2CO3，可将固体加热至恒重(　　)

(5)碳酸氢钠药片是抗酸药，服用时喝些醋能提高药效(　　)

2．碳酸氢铵是白色固体，在生产、生活中应用广泛。它稍微受热就能快速分解：NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑。下列有关叙述错误的是(　　)

A．食品工业上可用碳酸氢铵做膨松剂

B．加热碳酸氢铵时，白色固体会逐渐消失

C．碳酸氢铵要密封保存在阴凉干燥处

D．碳酸氢铵与草木灰混合施用能提高肥效

3．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

4．如果面团没有发酵，能否用加入纯碱的方法使其蓬松？________________________________________________________________________

5．根据NaHCO3的化学性质回答下列问题：

(1)用单一膨松剂NaHCO3蒸出的馒头松软，但颜色和口感会受到怎样的影响？________________________________________________________________________

(2)用复合膨松剂NaHCO3和食醋蒸馒头时，从用量(或物质比例)的角度应注意什么问题？为什么？________________________________________________________________________

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________________________________________________________________________

(3)用酵头发面时若产生了酸味，添加Na2CO3是否能减轻酸味、改善口感？若使用了Na2CO3，能否过量？_________________________________________________________

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项目活动2　设计并使用复合膨松剂

复合膨松剂是一种高效膨松剂，在面制食品工业中作为快速发酵剂、品质改良剂等，可用于油炸类、焙烤类及膨化食品等。

广泛使用的复合膨松剂的组成及作用原理

(1)碳酸盐类

(2)

(3)助剂

[即学即练]

1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)复合膨松剂克服了单一膨松剂会使食品口味不佳、颜色加深等问题(　　)

(2)复合膨松剂遇水会产生CO2气体(　　)

(3)只要是碳酸盐和酸，都可以组合成复合膨松剂(　　)

(4)蒸馒头时，膨松剂使用的越多越好(　　)

(5)不管是单一膨松剂还是复合膨松剂，其原理都是产生气体使食品松软(　　)

2．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

3．根据表格中信息判断，膨松剂中的酸性物质选择用白醋还是柠檬酸？________________________________________________________________________

 4.膨松剂除了用NaHCO3外，还可以利用碳酸钙、碳酸氢铵等碳酸盐。已知：NH4HCO3CO2↑＋NH3↑＋H2O，你认为上述两种盐哪种更好？说明理由。________________________________________________________________________

5．复合膨松剂为什么应在干燥环境中保存？

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核心素养——合作·探究·分享

碳酸氢钠作为膨松剂的作用原理

[例]　仅用碳酸氢钠作为食品膨松剂与面团混合均匀，蒸制馒头时碳酸氢钠发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。若在含碳酸氢钠的面团中加入适量食醋[主要成分为醋酸(CH3COOH)]，其膨松效果增强，加入食醋时反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

[提升]　某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图所示。

(1)只根据图Ⅰ所示实验，不能够达到实验目的的原因是________________________________________________________________________。

(2)图Ⅱ、Ⅲ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)若用实验Ⅱ验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，则试管B中装入的固体最好是　　　　　　　　　　(填化学式)。

关键能力

1.碳酸钠与碳酸氢钠的比较

2.与碳酸钠、碳酸氢钠有关的除杂

3.碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法

4．碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化

涉及反应：

①Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3；

②Na2CO3＋HCl(适量)===NaHCO3＋NaCl；

③2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑；

④NaHCO3＋NaOH(适量)===Na2CO3＋H2O。

学考评价——夯实·测控·演练

1．除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3，下列方法最合理的是(　　)

A．加入稀盐酸   

B．通入过量的CO2

C．加入适量的NaOH溶液   

D．加入适量的澄清石灰水

2．下列鉴别Na2CO3与NaHCO3固体的实验不能达到实验目的的是(　　)

3.下列说法正确的是(　　)

A．溶解度：Na2CO3<NaHCO3

B．NaHCO3受热易分解，所以可用于制胃酸中和剂

C.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)不可以实现

D．用Na2CO3溶液鉴别CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸

4．下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是(　　)

A．取a克混合物充分加热，减重b克

B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体

C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克

D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体

5．120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL盐酸，不管将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是(　　)

A．2.0 mol·L－1 B．1.5 mol·L－1

C．0.18 mol·L－1 D．0.24 mol·L－1

6．某研究性学习小组进行了利用膨松剂蒸馒头的实验。他们取一定量的面粉和水，和好面后分成六等份，按照下表加入对应物质后充分揉面，做成6个馒头放在同一个蒸锅里蒸制。实验完成后，他们比较6个馒头的大小和颜色，下列有关结论或解释错误的是(　　)

A.1、2号馒头外形小，且2号馒头呈黄色带碱味，说明Na2CO3不能单独作膨松剂

B．4号馒头会比3号馒头外形大、颜色深

C．3号馒头比5号馒头外形小、颜色深，说明等量的NaHCO3受热分解时比与酸反应时产生的气体多，且受热分解时残留有碱性较强的物质

D．6号馒头中的酵母属于生物膨松剂，馒头蒸制过程中发生了化学反应

7．将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L－1盐酸，下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成二氧化碳的物质的量的关系的是(　　)

微项目　探秘膨松剂

——体会研究物质性质的方法和程序的实用价值

学 业 基 础

项目活动1

1．(1)面胚发起形成多孔组织　(2)生物　化学　单一　复合

2．(1)较少　(2)较多

3．CO2　Na2CO3　CO2气体

4．(1)白色　易溶　观察法　实验法　(2)气泡　熄灭

Na2CO3＋CO2↑＋H2O

CH3COONa＋H2O＋CO2↑

[即学即练]

1．答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×

2．解析：加热碳酸氢铵生成氨气、水、二氧化碳气体，可使糕点更加松软，而碳酸氢铵会逐渐消失，A、B项正确。碳酸氢铵热稳定性差，稍微受热就能快速分解，则碳酸氢铵应保存在阴凉干燥处，C项正确。碳酸氢铵属于铵态氮肥，与含有碱性物质的草木灰混合后会放出氨气，降低肥效，D项错误。

答案：D

3．答案：C

4．答案：不能。若面团没有发酵，不能生成乳酸等，且碳酸钠受热不分解，故不能产生CO2气体，不能使面团蓬松。

5．答案：(1)颜色发黄，有碱味。

(2)尽量使NaHCO3与食醋恰好完全反应；若NaHCO3相对食醋过量过多，过量的NaHCO3受热分解产生Na2CO3，导致馒头发黄、有碱味；若食醋相对NaHCO3过量过多，馒头会有酸味。

(3)Na2CO3与面团中的酸反应产生CO2，使馒头更蓬松，能减轻酸味，改善口感；但Na2CO3的用量不宜过多，否则馒头会发黄，有碱味。

项目活动2

(1)NaHCO3　NH4HCO3　(2)CO2　(3)淀粉　脂肪酸　均匀

[即学即练]

1．答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√

2．答案：A

3．答案：选用柠檬酸

解析：因为该酸无臭、难挥发；产生等量的CO2时，柠檬酸用量少。

4．答案：NH4HCO3更好，理由见解析

解析：因为NH4HCO3用量较多时，在加热过程中分解为两种气体，食品松软度更优；碳酸钙不具有这种优势，且其过量时口感差。

5．答案：复合膨松剂中的碳酸盐和酸性物质遇水反应产生CO2，故应在干燥的环境中保存。

核 心 素 养

[例]　解析：蒸制馒头时碳酸氢钠受热分解，其反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。在碳酸氢钠中加入食醋，反应的化学方程式为NaHCO3＋CH3COOH===CH3COONa＋CO2↑＋H2O。

答案：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O　NaHCO3＋CH3COOH===CH3COONa＋CO2↑＋H2O

[提升]　解析：(1)NaHCO3、Na2CO3都可以与盐酸反应放出CO2，故只根据图Ⅰ所示实验不能达到目的。

(2)Ⅱ、Ⅲ中发生的反应均为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。

(3)试管B中装入碳酸氢钠，试管A中装入碳酸钠，直接加热的碳酸钠温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠不稳定。

答案：(1)Na2CO3和NaHCO3均可以与盐酸反应产生CO2，CO2使澄清石灰水变浑浊，故达不到实验目的

(2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　(3)NaHCO3

学考评价

1．解析：稀盐酸与两种盐均能反应，若加入的稀盐酸过量，则NaHCO3被消耗且引入了Cl－，A项不合理。通入过量的CO2时，CO2能与H2O和Na2CO3反应生成NaHCO3，把Na2CO3除去的同时又不引入新的杂质，B项合理。NaOH与NaHCO3反应可生成Na2CO3，达不到除杂目的，C项不合理。Ca(OH)2能与NaHCO3反应，且会引入新的杂质，D项不合理。

答案：B

2．解析：NaHCO3固体受热分解产生CO2，Na2CO3固体加热时不能分解，A项能鉴别。极稀的CaCl2溶液能与Na2CO3反应生成CaCO3白色沉淀，极稀的CaCl2溶液与NaHCO3溶液不能反应生成白色沉淀，B项能鉴别。Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，C项不能鉴别。NaHCO3与稀盐酸反应立即有气泡产生，故D项能鉴别。

答案：C

3．解析：碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度，A项错误；NaHCO3可用于制胃酸中和剂是因为NaHCO3可以与胃酸中的HCl反应，而不是因为其受热易分解，B项错误；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，C项错误；将Na2CO3溶液分别加入CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸中，所能观察到的现象分别为产生白色沉淀、无明显现象、产生大量气泡，能鉴别三者，D项正确。

答案：D

4．解析：A项中采用差量法，减少的质量为NaHCO3分解生成的CO2和H2O的质量，由此可求出NaHCO3的质量，进而求出Na2CO3的质量分数；B项中b克固体为生成的NaCl的质量，根据钠原子守恒和混合物总质量可列式计算出Na2CO3的质量，进而求出Na2CO3的质量分数；C项中碱石灰增加的质量为Na2CO3和NaHCO3与稀硫酸反应生成的CO2的质量及溶液中挥发出来的水蒸气的质量，因此不能通过所给数据准确计算出Na2CO3的质量分数；D项中沉淀的质量即BaCO3的质量，利用碳原子守恒，根据BaCO3的质量和混合物的总质量可以列式求出Na2CO3的质量，进而求出Na2CO3的质量分数。

答案：C

5．解析：将碳酸钠溶液滴入盐酸中立即有气体产生，而将盐酸滴入碳酸钠溶液中，二者先反应生成碳酸氢钠和NaCl，继续滴加盐酸才会放出CO2气体，反应的化学方程式为Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。要使两种滴加顺序都放出气体，盐酸的浓度应大于＝1 mol·L－1。若Na2CO3全部反应放出CO2：Na2CO3＋2HCl===CO2↑＋2NaCl＋H2O，需要盐酸浓度最小为＝2 mol·L－1。为使两种滴加顺序产生的CO2的量不等，故盐酸的浓度应介于二者之间，故选B。

答案：B

6．解析：Na2CO3不能单独做膨松剂，A项正确；4号馒头加入的NaHCO3比3号馒头多，分解生成的Na2CO3多、放出的CO2多，所以4号馒头会比3号馒头外形大、颜色深，B项正确；1 mol NaHCO3受热分解时放出0.5 mol CO2，1 mol NaHCO3与酸反应时生成1 mol CO2，C项错误；酵母是一种对人体有益的生物膨松剂，馒头蒸制过程中发生了化学反应，D项正确。

答案：C

7．解析：NaOH和Na2CO3的物质的量均为0.01 mol，向二者的混合液中滴加盐酸时，HCl先与NaOH反应，消耗0.1 mol·L－1盐酸的体积为0.1 L，然后HCl再与Na2CO3发生反应Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，消耗0.1 L 0.1 mol·L－1盐酸生成0.01 mol NaHCO3，上述过程中均无气体逸出，共消耗盐酸0.2 L。最后盐酸与NaHCO3发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，0.01 mol NaHCO3消耗0.1 L 0.1 mol·L－1盐酸，生成0.01 mol二氧化碳气体。

答案：D