高二生物選修一課件
一、三維目標
(一)知識與技能
1.瞭解傳統發酵技術在日常生活中的應用。
2.掌握髮酵作用的基本原理和方法。
3.學習製作果酒、果醋的實際操作技能。
4.設計並安裝簡單的生產果酒及果醋的裝置
(二)過程與方法
1.引導學生主動參與探究過程,培養學生蒐集和處理科學信息的能力,獲取新知識的能力以及用簡約科學術語表達問題的能力。
2.培養學生綜合分析能力。
3.培養學生利用已建立的知識解決實際問題的能力。
(三)情感、態度與價值觀
1.對學生進行科學方法和科學態度的教育。
2.體驗和感受生物技術給人類生活帶來的變化。
3.培養學生合作精神。。
二、教學重點
說明果酒和果醋的製作原理,設計製作裝置,製作出果酒和果醋
三、教學難點
製作過程中發酵條件的控制
四、教學方法
啓發式教學
五、教學工具
多媒體課件
六、教學過程
(一)引入新課
俗語“無酒不成席”、“開門五件事、油鹽醬醋茶”。酒和醋是人們日常生活離不開的傳統發酵產品。從這節課開始,我們以果酒、果醋等爲例學習一些傳統發酵技術。
(二)進行新課
(閱讀“果酒製作的原理”,引導考學生自學基礎知識。)
1.基礎知識
1.1果酒製作原理
(1)利用的微生物是酵母菌,其異化作用類型是兼性厭氧型,明確酵母菌發酵的反應式:①有氧條件:
②無氧條件:
(2)影響酒精發酵的主要環境條件有溫度、氧氣和pH。
①酒精發酵是一般將溫度控制在18~25℃範圍內,在20℃時最適宜。
②酒精發酵過程中,要保持缺氧、酸性環境。
(閱讀教材資料,師生討論並完成思考1~4。)
〖思考1〗爲什麼在酒精發酵過程中往往“先通氣後密封”?
“通氣”的目的是使酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖。
“密封”的目的是使酵母菌進行無氧呼吸產生酒精。
〖思考2〗酒精發酵過程中發生“先來水後來酒”現象,其原因是什麼?
酵母菌首先進行有氧呼吸產生了水,然後進行無氧呼吸才產生酒精。
〖思考3〗葡萄酒呈現深紅色的原因?
在發酵過程中葡萄皮的色素進入到發酵液中。
〖思考4〗酵母菌是如何進行生殖的?
酵母菌在環境適宜時進行出芽生殖,環境不適宜時產生孢子進入休眠狀態。
(閱讀果醋製作的原理,引導考學生自學基礎知識)
1.2果醋製作原理
(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;當缺少糖源時可將乙醇轉變成乙醛,並進一步轉變成醋酸。明確醋酸發酵的反應式。
(2)醋酸發酵的最適宜溫度爲30~35℃。
(師生討論並完成思考5~6)
〖思考5〗影響醋酸發酵的環境因素還有哪些?氧氣和pH。
〖思考6〗醋瓶子、未喝乾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?醋酸菌大量繁殖形成的。
2.實驗設計
2.1實驗流程
課件展示流程圖
(討論並完成思考7,提問)
〖思考7〗酒精發酵和醋酸發酵的區別和聯繫:
(閱讀[資料],學生討論完成發酵過程的設計。)
2.2設計發酵裝置:根據圖1-4a、4b回答
(1)在酒精發酵過程中,每隔一段時間(12h)擰鬆瓶蓋或打開排氣口,其原因是什麼?在發酵過程中產生CO2,防止瓶內氣壓過高引起爆裂。
(2)在醋酸發酵過程中,需要注意什麼?
要持續向發酵液中補充氧氣。
(3)在圖1-4b裝置中:
①充氣口的作用是在醋酸發酵中補充氧氣;
②排氣口的作用是在發酵中排出CO2或殘餘氣體;
③出料口的作用是便於取樣檢查和放出發酵液;
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。
3.發酵操作
3.1材料選擇和處理
選擇新鮮優質的葡萄,然後依次沖洗、除去枝梗和榨汁。
〖思考9〗先沖洗後去枝梗的目的是什麼?防止雜菌感染。
3.2防止發酵液被污染
爲防止發酵液被雜菌污染,實驗中所用的榨汁機、發酵裝置等器械進行消毒,並使發酵裝置處於封閉狀態。
〖思考10〗在實際生產中,還要對發酵液進行煮沸處理,其目的是什麼?
消滅發酵液中的雜菌。
3.3控制發酵條件
(1)發酵液裝瓶後保持1/3的剩餘空間。
(2)酒精發酵的溫度要控制在18~25℃範圍內,發酵時間控制在10~12天左右。
(3)醋酸發酵的溫度要控制在30~35℃範圍內,發酵時間控制在7~8天左右,並保持不斷充氣。
(學生分組討論並完成思考11~12)
〖思考11〗在發酵液裝瓶後問什麼要保持1/3的剩餘空間?
暫時存儲發酵產生的CO2,起到緩衝作用。
〖思考12〗在醋酸發酵過程中需要向發酵液中補充氧氣,你認爲最經濟實用的方法是向發酵液中通入無菌空氣。
4.結果分析與評價
4.1實驗現象:
4.2檢驗:
酒精發酵後是否有究竟產生,可用重鉻酸鉀來檢驗。
(1)原理:在酸性條件下重鉻酸鉀與酒精反應呈灰綠色。
【補充】爲了控制和了解發酵進程,不斷進行取樣檢查,其中檢查的項目有原料濃度、產物濃度、發酵菌含量、溶氧量和pH等。
(2)方法:(填表,注意對照原則)
5、相關鏈接
爲了提高果酒和果醋的產量和品質,抑制其他微生物的生長,還應直接向發酵液中加入人工培養的優良菌種。
(三)課堂總結、點評
本節課主要學習了以下幾個問題:
1.果酒和果醋製作的原理
2.製作果酒和果醋的實驗流程
3.實驗操作中的注意事項
4.實驗結果分析與評價
學生應當重點掌握果酒和果醋製作的原理,並且學會分析操作過程中注意的問題。通過小組討論、聯繫生活來提高合作探究的能力,並且增強學習生物學的興趣。
(四)實例探究
例1.生產果醋用的醋酸菌等細菌都具有的特徵是()
A.都是異養生物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:細菌的生長所必需的營養元素:碳源、氮源、無機鹽、水生長因子,其中碳源、氮源、無機鹽、生長因子因細菌種類的不同,所需的種類也不一樣,而水是所有微生物生長共同所需要的物質。細菌按同化作用可分爲自養型和異養型兩種;按異化作用可分爲需氧型和厭氧型。答案:B
例2.發酵過程中,不會直接引起pH變化的是
A.營養物質的消耗B.微生物呼出的CO2
C.微生物細胞數目的增加D.次級代謝產物的積累
解析:微生物發酵過程中,微生物的代謝會消耗大量的營養物質,可能造成酸鹼物質消耗不均,從而引起pH的變化;微生物的呼吸作用還會產生大量的CO2引起pH的變化;同時產物的種類也能引起pH的變化。答案:C
☆綜合應用
例3.在啤酒生產過程中,發酵是重要環節。生產過程大致如下:將經過滅菌的麥芽汁充氧,接入啤酒酵母菌菌種後輸入發酵罐。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。當糖度下降到一定程度後,結束髮酵。最後分別輸出有形物質和啤酒。根據上述過程,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行作用產生的代謝產物。
(4)經測定酵母菌消耗的糖中,98.5%形成了酒精和其它發酵產物。其餘1.5%則用於。
(5)請寫出由麥芽糖→葡萄糖→酒精的反應方程式。
解析:酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸,在無氧條件下進行無氧呼吸,有氧時酵母菌能通過出芽生殖的方式大量繁殖,種羣數量增加很快,無氧時能分解糖類產生酒精,釋放出的能量,大部分儲存在發酵產物中,極少數用於自身生長髮育。
答案:(1)既能進行有氧呼吸又能進行無氧呼吸
(2)出芽生殖(3)無氧呼吸(4)自身的生長繁殖
(5)C12H22O11+H2O→2C6H12O6C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量酶酶
七、板書設計
八、教學反思
[資料]------葡萄酒的類別
葡萄酒若以顏色區分,可分爲白酒、紅酒和玫瑰紅酒,但無論是紅葡萄或白葡萄所壓榨出來的果汁都是沒有顏色的,所以白酒可以用紅葡萄釀造,紅酒是由於在釀造時連葡萄的皮一起發酵,吸收紅葡萄皮所釋放出來的色素而成爲有顏色的紅葡萄酒,如將紅葡萄皮提早分開,讓酒的顏色變淡,即成爲玫瑰紅酒。每家酒廠的玫瑰紅酒由於葡萄皮與酒接觸的時間長短不一,故顏色的深淺也不一致。白葡萄皮因沒有色素效果,故釀造時並沒有連皮一起發酵。
葡萄在成熟後便含有果糖、果酸,所謂釀造葡萄酒,簡單來說,只是把葡萄壓榨後的果汁,在發酵過程中將果糖轉換成酒精,如果果糖全部轉成酒精,則我們稱這些爲不甜或乾(dry)的酒,如在轉換個程中,提前終止發酵,保留多一點糖份,便變成甜酒。
葡萄在發酵過程時,並同時產生熱能和二氧化碳(汽泡),通常一般葡萄酒會讓汽泡跑掉,但如把汽泡保存於葡萄酒中,便成爲汽泡葡萄酒(Sparklingwine),香檳便是名聞世界之代表作(只有在法國香檳產區依規定釀製之汽泡酒,才能命名香檳,法國其它地區或世界各地之釀製,只能稱作汽泡酒)。
課題2腐乳的製作
【教學三維目標】
(一)知識與技能:說明腐乳製作的原理
(二)過程與方法:注意實驗流程的操作環節;動手實踐,體驗其中的變化
(三)情感、態度與價值觀
[高二生物選修一課件]