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2012高中生物 1.1《果酒和果醋的制作》教案 新人教版选修1


课题 1 果酒和果醋的制作
★课题目标 (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。 。 ★课题重点 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 ★课题难点 制作过程中发酵条件的控制 ★教学方法 启发式教学 ★教学工具 多媒体课件
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★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 1.1 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: ① 有 氧 条 件: C6H12O6 ② 无 氧 条 件:6H12O6 + 6O2 酶 酶 6CO2 + 6H2O+能量

2C2H5OH + 2CO2+能量

(2)影响酒精发酵的主要环境条件有温度、氧气和 pH。 ①酒精发酵是一般将温度控制在 18~25℃范围内,在 20℃时最适宜。 ②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 1~4。 ) 〖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?
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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) 1.2 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 30~35 ℃。 2.实验设计 2.1 实验流程 课件展示流程图 2.2 设计发酵装置:根据图 1-4a、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 1-4b 装置中: ①充气口的作用是在 醋酸 发酵中补充氧气; ②排气口的作用是在发酵中排出 CO2 或残余气体 ; ③出料口的作用是便于 取样检查和放出发酵液 ; ④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 3.1 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。
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〖思考 5〗先冲洗后去枝梗的目的是什么? 防止杂菌感染 。 3.2 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 6〗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 。 3.3 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 18~25℃ 范围内,发酵时间控制在 10~12 天左右。 (3)醋酸发酵的温度要控制在 30~35℃范围内,发酵时间控制在 7~8 天左右,并保 持不断 充气 。 〖思考 7〗在发酵液装瓶后为什么要保持 1/3 的剩余空间? 暂时存储发酵产生的 CO2,起到缓冲作用。 4.结果分析与评价 4.1 实验现象: 发酵 气味和味道 气泡和泡沫 发酵液颜色 酒精发酵 酒香味 有 混浊 醋酸发酵 食醋味 无 混浊,液面形成白色菌膜

4.2 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。

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(三)板书设计 课题 1 果酒和果醋的制作 一、果酒的制作原理 ① 有 氧 条 件: C6H12O6 ② 无 氧 条 件:6H12O6 二、果醋的制作原理 C2H5OH + O2 三、实验设计 挑选葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵 醋酸发酵 CH3COOH + H2O + 6O2 酶 酶 6CO2 + 6H2O+能量

2C2H5OH + 2CO2+能量

果酒 (四)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

果醋

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。 (五)巩固练习 1.严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键,直接关系到是否能得到质量高,产量 多的理想产物,通常所指的发酵条件不包括( A.温度控制 B.溶氧控制 ) D.酶的控制
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C.pH 控制

答案:D 2.酵母菌、乳酸菌、醋酸菌和谷氨酸棒状杆菌异化作用的类型依次是( ①需氧型②厌氧型 ③兼性厌氧型 A.①②①③ 答案:B 3.下列叙述能够防止发酵液被污染的是( A.榨汁机要清洗干净,并晾干 B.发酵瓶要清洗干净,用体积分数为 70%的酒精消毒 C.装入葡萄汁后,封闭充气口 D.发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接 答案:ABCD 4.发酵过程中,不会直接引起 pH 变化的是( A.营养物质的消耗 C.微生物细胞数目的增加 ) ) B.③②①① C.③②①② D.②②③① )

B.微生物呼出的 CO2 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 ★练习 2.提示:大规模生产时需要进行更为全面周详的考虑,如原料的来源与选择、菌种的培育 与选择、发酵的设备、发酵条件的自动化控制,以及如何严格控制杂菌污染;等等。此外, 无论是葡萄酒或葡萄醋,实验时所检测的发酵液,并非商品意义上的产品。在实际生产中还 需沉淀过滤、灭菌装瓶等获得成品酒或醋。葡萄酒还需在一定设施和条件下(如橡木桶和地 窖)进行后续发酵,以获得特定的风味和色泽。 3.提示:需考虑厂房、设备投资、原材料采购、工人人数及工资、产品种类、生产周期、 销售渠道、利润等问题。
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