2019-2020年高中生物《果酒和果醋的制作》教案8 新人教版選修1.doc

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2019-2020年高中生物《果酒和果醋的制作》教案8 新人教版選修1 課標(biāo)要求 說明果酒和果醋制作的原理，設(shè)計(jì)制作果酒和果醋的裝置，完成果酒和果醋的制作 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)：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(jì)并安裝簡(jiǎn)單的生產(chǎn)果酒及果醋的裝置 情感：1．對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度的教育。 2．體驗(yàn)和感受生物技術(shù)給人類生活帶來的變化。 3．培養(yǎng)學(xué)生合作精神。。 能力：1．引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)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(shí)的能力以及用簡(jiǎn)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(shí)解決實(shí)際問題的能力。 教學(xué)重點(diǎn) 說明果酒和果醋的制作原理，設(shè)計(jì)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 課時(shí)安排 教學(xué)3課時(shí) 習(xí)題2課時(shí)（見基礎(chǔ)練習(xí)、創(chuàng)新練習(xí)、全練習(xí)題） 課前準(zhǔn)備 自制PPT、收集有關(guān)圖片及文字資料、果酒和果醋的制作的視頻資料 教學(xué)過程 （啟發(fā)式教學(xué)，結(jié)合PPT） (第一課時(shí)) 簡(jiǎn)介有關(guān)生物技術(shù)實(shí)踐的內(nèi)容 （一）新課背景 簡(jiǎn)介發(fā)酵的概念（廣義和狹義） 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。在中華民族悠久的歷史長(zhǎng)河中，很多事物都走在世界前列，酒也一樣，有著它本身的光輝篇章。在酒的記載中，有許多關(guān)于酒的有趣傳說。猿猴釀酒說——猿猴的主要食物就是含糖水果，猿猴在水果成熟的季節(jié)收貯大量的水果在“石洼”中，一段時(shí)間后，就有特殊香味的液體流出，這就是最早的果酒。 拓展有關(guān)酒知識(shí)：見PPT （二）進(jìn)行新課 （閱讀“果酒制作的原理”，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。） 1．基礎(chǔ)知識(shí) 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： 酶 C6H1206+6O2 6CO2+6H20+能量 ②無氧條件： 酶 2C2H5OH+O2 →2CH3CHO+2H2O 酶 2CH3CHO+O2 →2CH3COOH（醋酸） （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(shí)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，學(xué)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(shí)進(jìn)行出芽生殖，環(huán)境不適宜時(shí)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(shí)） 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(shí)，降糖分解形成醋酸： 酶 C6H12O6 → 3CH3COOH（醋酸） 當(dāng)缺少糖源時(shí)可將乙醇轉(zhuǎn)變成乙醛，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成醋酸： 酶 2C2H5OH+O2 →2CH3CHO+2H2O 酶 2CH3CHO+O2 →2CH3COOH（醋酸） （2）醋酸發(fā)酵的最適宜溫度為 30～35 ℃。 （學(xué)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？醋酸菌大量繁殖形成的。 （第二課時(shí)） 2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 2．1 實(shí)驗(yàn)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(jì)。） 2．2 設(shè)計(jì)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(shí)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?jī)?nèi)氣壓過高引起爆裂。 （2）在醋酸發(fā)酵過程中，需要注意什么？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(zhǎng)而彎曲的作用是防止 防止空氣中雜菌感染 。 3．發(fā)酵操作 3．1材料選擇和處理 選擇新鮮優(yōu)質(zhì)的葡萄，然后依次沖洗、除去枝梗和榨汁。 〖思考9〗先沖洗后去枝梗的目的是什么？ 防止雜菌感染 。 3．2 防止發(fā)酵液被污染 為防止發(fā)酵液被雜菌污染，實(shí)驗(yàn)所用的榨汁機(jī)、發(fā)酵裝置等器械進(jìn)行消毒，并使發(fā)酵裝置處于封閉狀態(tài)。 〖思考10〗在實(shí)際生產(chǎn)中，還要對(duì)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(shí)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)酵時(shí)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(shí)存儲(chǔ)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 。 （第三課時(shí)） 4．結(jié)果分析與評(píng)價(jià) 4．1實(shí)驗(yàn)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(yàn)： 酒精發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可用重鉻酸鉀來檢驗(yàn)。 （1）原理：在酸性條件下 重鉻酸鉀與酒精反應(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(xiàng)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(duì)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(zhǎng)，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(píng) （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(zhǎng) D．生存溫度都超過80℃ 解析：細(xì)菌的生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素：碳源、氮源、無機(jī)鹽、水生長(zhǎng)因子，其中碳源、氮源、無機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子因細(xì)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(zhǎng)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(huì)直接引起pH變化的是 A．營(yíng)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(jí)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(huì)消耗大量的營(yíng)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(huì)產(chǎn)生大量的CO2引起pH的變化；同時(shí)產(chǎn)物的種類也能引起pH的變化。答案：C （五）鞏固練習(xí) 1．利用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精時(shí)，投放的適宜原料和在生產(chǎn)酒精階段要控制的必要條件分別是( C ) A．玉米粉和有氧 Ｂ．大豆粉和有氧 C．玉米粉和無氧 Ｄ．大豆粉和無氧 2．嚴(yán)格控制發(fā)酵條件是保證發(fā)酵正常進(jìn)行的關(guān)鍵，直接關(guān)系到是否能得到質(zhì)量高，產(chǎn)量多的理想產(chǎn)物，通常所指的發(fā)酵條件不包括( D ) A．溫度控制 B．溶氧控制 C．pH控制 D．酶的控制 3．生產(chǎn)用菌種的來源主要是( D ) ①自然環(huán)境 ②收集菌株篩選 ③購置生產(chǎn)用菌種 ④培養(yǎng)基 Ａ．①②④ Ｂ．①③④ C．②③④ Ｄ．①②③ 4．酵母菌、乳酸菌、醋酸菌和谷氨酸棒狀桿菌異化作用的類型依次是( B ) ①需氧型 ②厭氧型 ③兼性厭氧型 A．①②①③ Ｂ．③②①① C．③②①② Ｄ．②②③① 5．下列敘述能夠防止發(fā)酵液被污染的是( ABCD ) Ａ．榨汁機(jī)要清洗干凈，并晾干 Ｂ．發(fā)酵瓶要清洗干凈，用體積分?jǐn)?shù)為70％的酒精消毒 C．裝入葡萄汁后，封閉充氣口 Ｄ．發(fā)酵裝置的排氣口要通過一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接 6．關(guān)于酵母菌的敘述，錯(cuò)誤的是( BCD ) A．酵母菌代謝類型為異養(yǎng)、兼性厭氧 B．酵母菌主要繁殖方式為孢子生殖 C．酵母菌只在酒精發(fā)酵中發(fā)揮作用 Ｄ．酵母菌在含青霉素的培養(yǎng)基中不能生存 7．在微生物的細(xì)胞中，占細(xì)胞干重90%以上的化學(xué)元素為（ B ） A.C、H、O、N B.C、H、O、N、P、S C.N、P、S、K、Ca、Mg D.C、H、O 8．下列條件不是酵母菌快速生長(zhǎng)繁殖因素的是(C ) A．含糖量高的培養(yǎng)基 B．溫度20℃左右 C．Ph＝2．5 Ｄ．pH—6 9．葡萄的糖分是( D ) ①乳糖 ②麥芽糖 ③葡萄糖 ④蔗糖 ⑤果糖 A．①②③④⑤ Ｂ．③④ C．①③④⑤ Ｄ．③⑤ 10．關(guān)于發(fā)酵的敘述，正確的是( D ) Ａ．發(fā)酵就是無氧呼吸 Ｂ．發(fā)酵就是發(fā)酵工程 C．發(fā)酵就是只獲得微生物的代謝產(chǎn)物 Ｄ．發(fā)酵是通過微生物的培養(yǎng)來大量生產(chǎn)各種代謝產(chǎn)物的過程 拓展： 葡萄酒的類別 葡萄酒若以顏色區(qū)分，可分為白酒、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，紅酒是由于在釀造時(shí)連葡萄的皮一起發(fā)酵，吸收紅葡萄皮所釋放出來的色素而成為有顏色的紅葡萄酒，如將紅葡萄皮提早分開，讓酒的顏色變淡，即成為玫瑰紅酒。每家酒廠的玫瑰紅酒由于葡萄皮與酒接觸的時(shí)間長(zhǎng)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(shí)并沒有連皮一起發(fā)酵。 葡萄在成熟后便含有果糖、果酸，所謂釀造葡萄酒，簡(jiǎn)單來說，只是把葡萄壓榨后的果汁，在發(fā)酵過程中將果糖轉(zhuǎn)換成酒精，如果果糖全部轉(zhuǎn)成酒精，則我們稱這些為不甜或乾(dry)的酒，如在轉(zhuǎn)換個(gè)程中，提前終止發(fā)酵，保留多一點(diǎn)糖份，便變成甜酒。 葡萄在發(fā)酵過程時(shí)，并同時(shí)產(chǎn)生熱能和二氧化碳（汽泡），通常一般葡萄酒會(huì)讓汽泡跑掉，但如把汽泡保存于葡萄酒中，便成為汽泡葡萄酒(Sparkling wine)，香檳便是名聞世界之代表作（只有在法國(guó)香檳產(chǎn)區(qū)依規(guī)定釀制之汽泡酒，才能命名香檳，法國(guó)其它地區(qū)或世界各地之釀制，只能稱作汽泡酒）。