传统发酵技术的应用的生物教案.doc

传统发酵技术的应用的生物教案 一、三维目标 （一）知识与技能 1了解传统发酵技术在日常生活中的应用。 2掌握发酵作用的基本原理和方法。 3学习制作果酒、果醋的实际操作技能。 4设计并安装简单的生产果酒及果醋的装置 （二）过程与方法 1引导学生主动参与探究过程，培养学生搜集和处理科学信息的能力，获取新知识的能力以及用简约科学术语表达问题的能力。 2培养学生综合分析能力。 3培养学生利用已建立的知识解决实际问题的能力。 （三）情感、态度与价值观 1对学生进行科学方法和科学态度的教育。 2体验和感受生物技术给人类生活带来的变化。 3培养学生合作精神。 二、教学重点：说明果酒和果醋的制作原理，设计制作装置，制作出果酒和果醋 三、教学难点：制作过程中发酵条件的控制 四、教学方法启发式教学 五、教学工具多媒体课件 六、教学过程 （一）引入新课 俗语“无酒不成席”、“开门五件事、油盐酱醋茶”。酒和醋是人们日常生活离不开的传统发酵产品。从这节课开始，我们以果酒、果醋等为例学习一些传统发酵技术。 （二）进行新课 （阅读“果酒制作的原理”，引导考学生自学基础知识。） 1基础知识 11果酒制作原理 （1）利用的微生物是酵母菌，其异化作用类型是兼性厌氧型，明确酵母菌发酵的反应式：有氧条件： 无氧条件： （2）影响酒精发酵的主要环境条件有温度、氧气和pH。 酒精发酵是一般将温度控制在1825范围内，在20时最适宜。 酒精发酵过程中，要保持缺氧、酸性环境。 （阅读教材资料，师生讨论并完成思考14。） 思考1为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”？ “通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖。 “密封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。 思考2酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象，其原因是什么？ 酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水，然后进行无氧呼吸才产生酒精。 思考3葡萄酒呈现深红色的原因？ 在发酵过程中葡萄皮的色素进入到发酵液中。 思考4酵母菌是如何进行生殖的？ 酵母菌在环境适宜时进行出芽生殖，环境不适宜时产生孢子进入休眠状态。 （阅读果醋制作的原理，引导考学生自学基础知识） 12果醋制作原理 （1）利用的微生物是醋酸菌，其异化作用类型是需氧型。在氧气和糖源都充足时，降糖分解形成醋酸；当缺少糖源时可将乙醇转变成乙醛，并进一步转变成醋酸。明确醋酸发酵的反应式。 （2）醋酸发酵的最适宜温度为3035。 （师生讨论并完成思考56） 思考5影响醋酸发酵的环境因素还有哪些？氧气和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层“白膜”。它是怎样形成的？醋酸菌大量繁殖形成的。 2实验设计 21实验流程 课件展示流程图 （讨论并完成思考7，提问） 思考7酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系： （阅读资料，学生讨论完成发酵过程的设计。） 22设计发酵装置：根据图14a、4b回答 （1）在酒精发酵过程中，每隔一段时间（12h）拧松瓶盖或打开排气口，其原因是什么？在发酵过程中产生CO2，防止瓶内气压过高引起爆裂。 （2）在醋酸发酵过程中，需要注意什么？ 要持续向发酵液中补充氧气。 （3）在图14b装置中： 充气口的作用是在醋酸发酵中补充氧气； 排气口的作用是在发酵中排出CO2或残余气体； 出料口的作用是便于取样检查和放出发酵液； 排气口胶管长而弯曲的作用是防止防止空气中杂菌感染。 3发酵操作 31材料选择和处理 选择新鲜优质的葡萄，然后依次冲洗、除去枝梗和榨汁。 思考9先冲洗后去枝梗的目的是什么？防止杂菌感染。 32防止发酵液被污染 为防止发酵液被杂菌污染，实验中所用的榨汁机、发酵装置等器械进行消毒，并使发酵装置处于封闭状态。 思考10在实际生产中，还要对发酵液进行煮沸处理，其目的是什么？ 消灭发酵液中的杂菌。 33控制发酵条件 （1）发酵液装瓶后保持1/3的剩余空间。 （2）酒精发酵的温度要控制在1825范围内，发酵时间控制在1012天左右。 （3）醋酸发酵的温度要控制在3035范围内，发酵时间控制在78天左右，并保持不断充气。 （学生分组讨论并完成思考1112） 思考11在发酵液装瓶后问什么要保持1/3的剩余空间？ 暂时存储发酵产生的CO2，起到缓冲作用。 思考12在醋酸发酵过程中需要向发酵液中补充氧气，你认为最经济实用的方法是向发酵液中通入无菌空气。 4结果分析与评价 41实验现象： 42检验： 酒精发酵后是否有究竟产生，可用重铬酸钾来检验。 （1）原理：在酸性条件下重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色。 【补充】为了控制和了解发酵进程，不断进行取样检查，其中检查的项目有原料浓度、产物浓度、发酵菌含量、溶氧量和pH等。 （2）方法：（填表，注意对照原则） 5、相关链接 为了提高果酒和果醋的产量和品质，抑制其他微生物的生长，还应直接向发酵液中加入人工培养的优良菌种。 （三）课堂总结、点评 本节课主要学习了以下几个问题： 1果酒和果醋制作的原理 2制作果酒和果醋的实验流程 3实验操作中的注意事项 4实验结果分析与评价 学生应当重点掌握果酒和果醋制作的原理，并且学会分析操作过程中注意的问题。通过小组讨论、联系生活来提高合作探究的能力，并且增强学习生物学的兴趣。 （四）实例探究 例1生产果醋用的醋酸菌等细菌都具有的特征是（） A都是异养生物B仅在有水条件下繁殖 C仅在有氧条件下生长D生存温度都超过80 解析：细菌的生长所必需的营养元素：碳源、氮源、无机盐、水生长因子，其中碳源、氮源、无机盐、生长因子因细菌种类的不同，所需的种类也不一样，而水是所有微生物生长共同所需要的物质。细菌按同化作用可分为自养型和异养型两种；按异化作用可分为需氧型和厌氧型。答案：B 例2发酵过程中，不会直接引起pH变化的是 A营养物质的消耗B微生物呼出的CO2 C微生物细胞数目的增加D次级代谢产物的积累 解析：微生物发酵过程中，微生物的代谢会消耗大量的营养物质，可能造成酸碱物质消耗不均，从而引起pH的变化；微生物的呼吸作用还会产生大量的CO2引起pH的变化；同时产物的种类也能引起pH的变化。答案：C 综合应用 例3在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和啤酒。根据上述过程，回答以下问题： （1）该过程表明啤酒酵母异化作用的特点是。 （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进行作用产生的代谢产物。 （4）经测定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其它发酵产物。其余1.5%则用于。 （5）请写出由麦芽糖葡萄糖酒精的反应方程式。 解析：酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸，有氧时酵母菌能通过出芽生殖的方式大量繁殖，种群数量增加很快，无氧时能分解