2022年高中生物《專題一 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用》教案 新人教版

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1、2022年高中生物《專題一 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用》教案 新人教版 【教學(xué)目標(biāo)】 （一）知識與技能 1．了解傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用。 2．掌握發(fā)酵作用的基本原理和方法。 3．學(xué)習(xí)制作果酒、果醋的實(shí)際操作技能。 4．設(shè)計并安裝簡單的生產(chǎn)果酒及果醋的裝置 （二）過程與方法 1．引導(dǎo)學(xué)生主動參與探究過程，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理科學(xué)信息的能力，獲取新知識的能力以及用簡約科學(xué)術(shù)語表達(dá)問題的能力。 2．培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力。 3．培養(yǎng)學(xué)生利用已建立的知識解決實(shí)際問題的能力。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 1．對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度的教育。 2．體驗和感受生物技術(shù)給人類生活帶

2、來的變化。 3．培養(yǎng)學(xué)生合作精神。。 【教學(xué)重點(diǎn)】說明果酒和果醋的制作原理，設(shè)計制作裝置，制作出果酒和果醋 【教學(xué)難點(diǎn)】制作過程中發(fā)酵條件的控制 【教學(xué)方法】啟發(fā)式教學(xué) 【教學(xué)工具】多媒體課件 【教學(xué)過程】 （一）引入新課 俗語“無酒不成席”、“開門五件事、油鹽醬醋茶”。酒和醋是人們?nèi)粘Ｉ铍x不開的傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品。從這節(jié)課開始，我們以果酒、果醋等為例學(xué)習(xí)一些傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。 （二）進(jìn)行新課 （閱讀“果酒制作的原理”，引導(dǎo)考學(xué)生自學(xué)基礎(chǔ)知識。） 1．基礎(chǔ)知識 1．1 果酒制作原理 （1）利用的微生物是酵母菌，其異化作用類型是兼性厭氧型，明確酵母菌發(fā)酵的反應(yīng)式：①有氧條件：

3、 ②無氧條件： （2）影響酒精發(fā)酵的主要環(huán)境條件有溫度、氧氣和pH。 ①酒精發(fā)酵是一般將溫度控制在18～25℃范圍內(nèi)，在20℃時最適宜。 ②酒精發(fā)酵過程中，要保持缺氧、酸性環(huán)境。 （閱讀教材資料，師生討論并完成思考1～4。） 〖思考1〗為什么在酒精發(fā)酵過程中往往“先通氣后密封”？ “通氣”的目的是使酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖 。 “密封”的目的是使酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精 。 〖思考2〗酒精發(fā)酵過程中發(fā)生“先來水后來酒”現(xiàn)象，其原因是什么？ 酵母菌首先進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生了水，然后進(jìn)行無氧呼吸才產(chǎn)生酒精。 〖思考3〗葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因？ 在發(fā)酵過程中葡萄皮的色素進(jìn)入

4、到發(fā)酵液中。 〖思考4〗酵母菌是如何進(jìn)行生殖的？ 酵母菌在環(huán)境適宜時進(jìn)行出芽生殖，環(huán)境不適宜時產(chǎn)生孢子進(jìn)入休眠狀態(tài)。 （閱讀果醋制作的原理，引導(dǎo)考學(xué)生自學(xué)基礎(chǔ)知識） 1．2 果醋制作原理 （1）利用的微生物是醋酸菌 ，其異化作用類型是需氧型。在氧氣和糖源都充足時，降糖分解形成醋酸；當(dāng)缺少糖源時可將乙醇轉(zhuǎn)變成乙醛，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成醋酸。明確醋酸發(fā)酵的反應(yīng)式。 （2）醋酸發(fā)酵的最適宜溫度為 30～35 ℃。 （師生討論并完成思考5～6） 〖思考5〗影響醋酸發(fā)酵的環(huán)境因素還有哪些？氧氣和pH。 〖思考6〗醋瓶子、未喝干的啤酒瓶子放置久了，在醋和啤酒表面形成一層“白膜”。它是怎樣形成的

5、？醋酸菌大量繁殖形成的。 2．實(shí)驗設(shè)計 2．1 實(shí)驗流程 課件展示流程圖 （討論并完成思考7，提問） 〖思考7〗酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵的區(qū)別和聯(lián)系： 區(qū)別 酒精發(fā)酵 醋酸發(fā)酵 微生物 溫度 氧氣 聯(lián)系 酒精發(fā)酵為醋酸發(fā)酵提供____________。 （閱讀［資料］，學(xué)生討論完成發(fā)酵過程的設(shè)計。） 2．2 設(shè)計發(fā)酵裝置：根據(jù)圖1－4a、4b回答 （1）在酒精發(fā)酵過程中，每隔一段時間（12h）擰松瓶蓋或打開排氣口，其原因是什么？ 在發(fā)酵過程中產(chǎn)生CO2 ，防止瓶內(nèi)氣壓過高引起爆裂。 （2）在醋酸發(fā)酵過程中，需

6、要注意什么？ 要持續(xù)向發(fā)酵液中補(bǔ)充氧氣。 （3）在圖1－4b裝置中： ①充氣口的作用是在 醋酸 發(fā)酵中補(bǔ)充氧氣； ②排氣口的作用是在發(fā)酵中排出 CO2或殘余氣體 ； ③出料口的作用是便于 取樣檢查和放出發(fā)酵液 ； ④排氣口膠管長而彎曲的作用是防止 防止空氣中雜菌感染 。 〖思考10〗在實(shí)際生產(chǎn)中，還要對發(fā)酵液進(jìn)行煮沸處理，其目的是什么？ 消滅發(fā)酵液中的雜菌 。 3．3 控制發(fā)酵條件 （1）發(fā)酵液裝瓶后保持 1/3 的剩余空間。 （2）酒精發(fā)酵的溫度要控制在 18～25℃ 范圍內(nèi)，發(fā)酵時間控制在 10～12 天左右。 （3）醋酸發(fā)酵的溫度要控制在 30～35℃范圍內(nèi)，發(fā)酵

7、時間控制在 7～8 天左右，并保持不斷充氣 。 （學(xué)生分組討論并完成思考11～12） 〖思考11〗在發(fā)酵液裝瓶后問什么要保持1/3的剩余空間？ 暫時存儲發(fā)酵產(chǎn)生的CO2，起到緩沖作用。 〖思考12〗在醋酸發(fā)酵過程中需要向發(fā)酵液中補(bǔ)充氧氣，你認(rèn)為最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法是向發(fā)酵液中通入 無菌空氣 。 4．結(jié)果分析與評價 4．1實(shí)驗現(xiàn)象： 發(fā)酵 酒精發(fā)酵 醋酸發(fā)酵 氣味和味道 氣泡和泡沫 發(fā)酵液顏色 混濁 混濁，液面形成白色菌膜 4．2 檢驗： 酒精發(fā)酵后是否有究竟產(chǎn)生，可用 重鉻酸鉀 來檢驗。 （1）原理：在酸性條件下 重鉻酸

8、鉀與酒精反應(yīng)呈灰綠色。 【補(bǔ)充】為了控制和了解發(fā)酵進(jìn)程，不斷進(jìn)行取樣檢查，其中檢查的項目有原料濃度、產(chǎn)物濃度、發(fā)酵菌含量、溶氧量和pH等。 （2）方法：（填表，注意對照原則） 操作 試管甲 試管乙 發(fā)酵液 2mL － 蒸餾水 3mol/LH2SO4 飽和重鉻酸鉀溶液 現(xiàn)象 5、相關(guān)鏈接 為了提高果酒和果醋的產(chǎn)量和品質(zhì)，抑制其他微生物的生長，還應(yīng)直接向發(fā)酵液中加入人工培養(yǎng)的優(yōu)良菌種 。 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評 本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個問題： 1．果酒和果醋制作的原理 2．制作果酒和果醋的實(shí)驗流程

9、 3．實(shí)驗操作中的注意事項 4．實(shí)驗結(jié)果分析與評價 學(xué)生應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)掌握果酒和果醋制作的原理，并且學(xué)會分析操作過程中注意的問題。通過小組討論、聯(lián)系生活來提高合作探究的能力，并且增強(qiáng)學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣。 （四）實(shí)例探究 例1．生產(chǎn)果醋用的醋酸菌等細(xì)菌都具有的特征是 （ ） A．都是異養(yǎng)生物 B．僅在有水條件下繁殖 C．僅在有氧條件下生長 D．生存溫度都超過80℃ 解析：細(xì)菌的生長所必需的營養(yǎng)元素：碳源、氮源、無機(jī)鹽、水生長因子，其中碳源、氮源、無機(jī)鹽、生長因子因細(xì)菌種類的不同，所需的種類也不一樣，而水是所

10、有微生物生長共同所需要的物質(zhì)。細(xì)菌按同化作用可分為自養(yǎng)型和異養(yǎng)型兩種；按異化作用可分為需氧型和厭氧型。答案：B 例2．發(fā)酵過程中，不會直接引起pH變化的是 A．營養(yǎng)物質(zhì)的消耗 B．微生物呼出的CO2 C．微生物細(xì)胞數(shù)目的增加 D．次級代謝產(chǎn)物的積累 解析：微生物發(fā)酵過程中，微生物的代謝會消耗大量的營養(yǎng)物質(zhì)，可能造成酸堿物質(zhì)消耗不均，從而引起pH的變化；微生物的呼吸作用還會產(chǎn)生大量的CO2引起pH的變化；同時產(chǎn)物的種類也能引起pH的變化。答案：C ☆綜合應(yīng)用 例3．在啤酒生產(chǎn)過程中，發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。生產(chǎn)過程大致如下：

11、將經(jīng)過滅菌的麥芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精濃度漸漸上升，泡沫不斷增多。當(dāng)糖度下降到一定程度后，結(jié)束發(fā)酵。最后分別輸出有形物質(zhì)和啤酒。根據(jù)上述過程，回答以下問題： （1）該過程表明啤酒酵母異化作用的特點(diǎn)是 。 （2）初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是 。 （3）酒精主要是啤酒酵母菌進(jìn)行 作用產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物。 （4）經(jīng)測定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其它發(fā)酵產(chǎn)物。其余1.5%則用于 。