傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用的生物教案

時間：2022-10-07 09:21:46 教案我要投稿

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　　一、三維目標

傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用的生物教案

　　（一）知識與技能

　　1．了解傳統(tǒng)發(fā)酵技術在日常生活中的應用。

　　2．掌握發(fā)酵作用的基本原理和方法。

　　3．學習制作果酒、果醋的實際操作技能。

　　4．設計并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(yǎng)學生搜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(yǎng)學生綜合分析能力。

　　3．培養(yǎng)學生利用已建立的知識解決實際問題的能力。

　　（三）情感、態(tài)度與價值觀

　　1．對學生進行科學方法和科學態(tài)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(yǎng)學生合作精神。。

　　二、教學重點：說明果酒和果醋的制作原理，設計制作裝置，制作出果酒和果醋

　　三、教學難點：制作過程中發(fā)酵條件的控制

　　四、教學方法啟發(fā)式教學

　　五、教學工具多媒體課件

　　六、教學過程

　�。ㄒ唬┮胄抡n

　　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(tǒng)發(fā)酵產品。從這節(jié)課開始，我們以果酒、果醋等為例學習一些傳統(tǒng)發(fā)酵技術。

　�。ǘ┻M行新課

　�。ㄩ喿x“果酒制作的原理”，引導考學生自學基礎知識。）

　　1．基礎知識

　　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)酵的反應式：①有氧條件：

　　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。

　�、倬凭l(fā)酵是一般將溫度控制在18～25℃范圍內，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。

　�。ㄩ喿x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(fā)酵過程中發(fā)生“先來水后來酒”現(xiàn)象，其原因是什么？

　　酵母菌首先進行有氧呼吸產生了水，然后進行無氧呼吸才產生酒精。

　　〖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入到發(fā)酵液中。

　　〖思考4〗酵母菌是如何進行生殖的？

　　酵母菌在環(huán)境適宜時進行出芽生殖，環(huán)境不適宜時產生孢子進入休眠狀態(tài)。

　　（閱讀果醋制作的原理，引導考學生自學基礎知識）

　　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；當缺少糖源時可將乙醇轉變成乙醛，并進一步轉變成醋酸。明確醋酸發(fā)酵的反應式。

　�。�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？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

　�。ㄓ懻摬⑼瓿伤伎�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：

　�。ㄩ喿x［資料］，學生討論完成發(fā)酵過程的設計。）

　　2．2設計發(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)酵過程中產生CO2，防止瓶內氣壓過高引起爆裂。

　�。�2）在醋酸發(fā)酵過程中，需要注意什么？

　　要持續(xù)向發(fā)酵液中補充氧氣。

　　（3）在圖1－4b裝置中：

　�、俪錃饪诘淖饔檬窃诖姿岚l(fā)酵中補充氧氣；

　�、谂艢饪诘淖饔檬窃诎l(fā)酵中排出CO2或殘余氣體；

　�、鄢隽峡诘淖饔檬潜阌谌訖z查和放出發(fā)酵液；

　�、芘艢饪谀z管長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，實驗中所用的榨汁機、發(fā)酵裝置等器械進行消毒，并使發(fā)酵裝置處于封閉狀態(tài)。

　　〖思考10〗在實際生產中，還要對發(fā)酵液進行煮沸處理，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，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，發(fā)酵時間控制在7～8天左右，并保持不斷充氣。

　�。▽W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)酵液中補充氧氣，你認為最經濟實用的方法是向發(fā)酵液中通入無菌空氣。

　　4．結果分析與評價

　　4．1實驗現(xiàn)象：

　　4．2檢驗：

　　酒精發(fā)酵后是否有究竟產生，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】為了控制和了解發(fā)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(fā)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

　　為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(fā)酵液中加入人工培養(yǎng)的優(yōu)良菌種。

　�。ㄈ┱n堂總結、點評

　　本節(jié)課主要學習了以下幾個問題：

　　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制作的原理，并且學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，并且增強學習生物學的興趣。

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　　例1．生產果醋用的醋酸菌等細菌都具有的特征是（）

　　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：細菌的生長所必需的營養(yǎng)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)物質的消耗B．微生物呼出的CO2

　　C．微生物細胞數(shù)目的增加D．次級代謝產物的積累

　　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，可能造成酸堿物質消耗不均，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(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。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。當糖度下降到一定程度后，結束發(fā)酵。最后分別輸出有形物質和啤酒。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(fā)酵產物。其余1.5%則用于。

　�。�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，種群數(shù)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(fā)酵產物中，極少數(shù)用于自身生長發(fā)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

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