鲁科版 (2019)必修 第二册微项目 自制米酒——领略我国传统酿造工艺的魅力导学案及答案

微项目　自制米酒——领略我国传统酿造工艺的魅力

自主学习

一、调研我国古代的酿造工艺

从化学反应角度，酿酒的转化过程如下：

二、酿制米酒

1．方案及步骤

2．结果记录

每隔24小时测定米酒酒精度和pH实验数据：

3．米酒的蒸馏

(1)米酒中乙醇浓度较低的原因：当酒中的乙醇的体积分数超过10%时，就会抑制酵母菌的活动能力，发酵作用也会逐渐停止。

(2)蒸馏原理：利用液体混合物或液体­固体混合体系中各组分沸点的不同，使低沸点组分先蒸发再冷凝，从而实现混合物有关成分的分离。

蒸馏实验装置示意图：

1．判断下列说法是否正确：

(1)淀粉和纤维素都属于多糖，且二者互为同分异构体(　×　)

提示：淀粉和纤维素分子式并不相同。

(2)酒是浓的香，所以医用酒精的浓度越高杀菌消毒效果越好(　×　)

提示：75%酒精杀菌消毒效果最好。

2．教材中粮食酿醋的发酵过程可以简单表示为

(1)写出乙醇在醋酸菌作用下和氧气反应生成乙酸的方程式：

提示：CH3CH2OH＋O2CH3COOH＋H2O。

(2)解释为什么陈醋香味浓郁？写出相关的化学方程式。

提示：酿醋过程中，某些有机化合物在酶的作用下会生成相应的有机酸和醇，这些有机酸和醇类进一步反应会生成酯类。如

CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O。

3．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。

合作探究

酿制米酒

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

①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。

②蒸馏结果：将米酒放在蒸馏烧瓶中蒸馏，收集79 ℃左右的馏分，测得馏出液的酒精度约为20% vol，再次蒸馏可以得浓度更大的馏出液。

蒸馏

1．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”是指蒸馏。

2．水的沸点为100 ℃，酒精的沸点为78.5 ℃，如何操作可以使含水的酒精变为无水酒精？

提示：加生石灰蒸馏。

酿造米酒

(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。

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。

思考讨论:

如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？

提示：粮食酿酒的流程

【典例】(2021·醴陵高一检测)以玉米(主要成分是淀粉)为原料制备乙醇的流程如下：

下列说法中不正确的是(　　)

A．C12H22O11属于二糖     B．可采取蒸馏的方法初步分离乙醇和水

C．1 mol葡萄糖分解成3 mol乙醇 D．可用碘水检验淀粉是否完全水解

解析:选C。玉米淀粉水解生成麦芽糖，1分子麦芽糖水解生成2分子葡萄糖，所以麦芽糖属于二糖，故A正确；乙醇与水相互溶解，二者沸点不同，应用蒸馏法分离，故B正确；葡萄糖分解生成乙醇和二氧化碳，且1 mol葡萄糖分解生成2 mol乙醇和2 mol二氧化碳，故C错误；淀粉遇碘变蓝色，所以可以用碘水检验淀粉是否完全水解，故D正确。

(1)你能写出葡萄糖分解成乙醇的化学方程式吗？(关键能力——理解与辨析)

提示：C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑。

(2)麦芽糖能够发生银镜反应吗？原因是什么？(关键能力——分析与推测)

提示：能。麦芽糖含有醛基。

淀粉经过下列变化酿酒和酿醋：淀粉葡萄糖(麦芽糖等) 乙醇乙酸，在该变化过程中，依次发生的反应类型有(　　)

①加成反应　②氧化反应　③还原反应　④裂解反应　⑤取代反应　⑥水解反应

A．⑥③②　　　B．⑥④②　　　C．④⑤⑥　　　D．①④⑥

解析:选A。淀粉→单糖(葡萄糖)，水解反应；葡萄糖→乙醇(C6H12O6→C2H5OH)，还原反应；乙醇→乙醛→乙酸，氧化反应。

补偿训练:酿制米酒需要酒曲，《书经·说命篇》中的“若作酒醴，尔惟曲蘖”。下列关于酒曲的说法正确的是(　　)

A．需要在高温下使用　　　 B．需要在超低温下使用

C．分解产生乙醇       D．酿制米酒的催化剂

解析:选D。酒曲就是酿酒的催化剂。

米酒在我国的南方是比较盛行的一种食品，米酒中富含有十多种氨基酸，其中有8种是人体不能合成的而且又是必需的一些氨基酸。每升米酒中氨基酸的含量比葡萄酒和啤酒要高出数倍，为世界上其他营养酒类中罕见的，因此人们称之为“液体蛋糕”。有调经、活血化瘀、补肾的作用，特别对治疗腰酸、腿疼，起到了很好的功效。中国酒文化源远流长，很多地方至今仍用传统工艺来制作米酒。家酿米酒的转化过程为(　　)

A．淀粉→蔗糖→葡萄糖→酒　　

B．淀粉→麦芽糖→葡萄糖→酒

C．淀粉→麦芽糖→果糖→酒   

D．淀粉→蔗糖→果糖→酒

解析:选B。家酿米酒是以淀粉类物质为原料在酶的作用下逐步转化而成，即淀粉→麦芽糖→葡萄糖→酒(乙醇)。

课堂测评

1．(水平1)下列属于物理变化的是(　　)

A．煤的干馏　　　　　 B．粮食酿酒

C．粗盐的提纯       D．石油的分馏

解析:选D。 A项，煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，在该过程中有新物质生成，属于化学变化；B项，粮食酿酒过程中，淀粉发酵生成乙醇，有新物质生成，属于化学变化；C项，粗盐提纯需要加入化学试剂，属于化学变化；D项，石油的分馏是利用石油中各组分物质沸点的不同，通过先加热、后冷却的方法分离相互溶解的液体，在该过程中没有新物质生成，属于物理变化。

2．(水平1)下列物质不能氧化乙醇的是(　　)

A．氧气           B．酸性高锰酸钾溶液

C．酸性重铬酸钾溶液       D．稀硫酸

解析:选D。乙醇可被氧气催化氧化成乙醛，也可被强氧化剂如酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液氧化成乙酸，但不能被稀硫酸氧化。

3．(水平1)明代《本草纲目》记载了烧酒的制造工艺：“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”“以烧酒复烧二次……价值数倍也”。这里用到的实验操作是(　　)

A．过滤       B．分液

C．蒸发       D．蒸馏

解析:选D。由题干“皆可蒸烧”可知用到蒸馏操作。

4．(水平1)“月是故乡明，酒是陈的香”，用大米酿的酒在一定条件下密封保存，时间越长越香醇的原因是生成了(　　)

A．乙酸　　　B．乙醛　　　C．乙酸乙酯　　　D．乙醚

解析:选C。用大米酿的酒在一定条件下密封保存，储存过程中乙醇被氧化为乙酸，乙醇与乙酸反应生成酯，酯具有芳香味，时间越长越香醇。

5．(水平1)“绿蚁新醅酒，红泥小火炉”，“新醅酒”即新酿的酒，在酿酒过程中，葡萄糖发生(　　)

A．置换反应      B．分解反应

C．酯化反应      D．水解反应

解析:选B。葡萄糖是单糖不能发生水解反应，在酿酒过程中葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳，是分解反应。

补偿训练:

(水平2)战国时成书的《尚书·洪范篇》有“稼稿作甘”之句，“甘”即饴糖，饴糖的主要成分是一种双糖，1 mol该双糖完全水解可生成2 mol葡萄糖。则饴糖的主要成分是(　　)

A．果糖　　　B．麦芽糖　　　C．淀粉　　　D．蔗糖

解析:选B。果糖是单糖，A项错误；麦芽糖是双糖，1 mol 麦芽糖水解生成2 mol 葡萄糖，B项正确；淀粉是多糖，C项错误；蔗糖是双糖，1 mol蔗糖水解生成1 mol 葡萄糖和1 mol 果糖，D项错误。

6．(水平2)工业酒精是含水约4%的液态乙醇。向工业酒精中加入生石灰，会发生如下化学反应且生成物不溶于乙醇。CaO＋H2O===Ca(OH)2

 (1)要在实验室中将工业酒精转化为无水酒精请回答下列问题：

下列做法中最不可取的是________(填写代号)。

A.加入过量的生石灰后过滤

B．加入过量的生石灰后蒸馏

C．加入过量的生石灰后分液

(2)在你选择的需要加热的实验方法中需用的玻璃仪器，除酒精灯以外，还有________________，在该方法的实验步骤里，紧挨加热之前的操作是____________，并且对此操作要注意的问题是________________。

(3)用酒精灯作热源，在加热的过程中要适时调整酒精灯的上下或左右位置，目的是______________________________________________________。

解析:(1)CaO和Ca(OH)2都是不溶于酒精、难挥发的固体，酒精是较易挥发的液体。因此，答案是C。 (2)根据本小题的要求，实验方法是蒸馏，有关玻璃仪器，除酒精灯以外还有蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管和锥形瓶。在蒸馏的操作中，为了确保馏出的蒸气及时得到冷却，要先向冷凝管内通冷却水，然后才能进行加热。为了提高冷却的效果，冷却水要从冷凝管的下口进、上口出。(3)做蒸馏的操作，要根据混合物各组分沸点的情况，使蒸馏烧瓶内的支管口处保持某一恒温；温度的显示靠温度计，温度的升降可通过控制热源的强弱来实现。

答案：(1)C　(2)蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶　向冷凝管内通冷却水　使冷却水从冷凝管的下口进、上口出

(3)使蒸馏烧瓶内的支管口处保持某一恒温

补偿训练:

(2021·威海高一检测)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。