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]