高中生物选修一集体教案Word格式文档下载.docx
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（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？
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℃。
（师生讨论并完成思考5～6）
〖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
2．1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：
区别
酒精发酵
醋酸发酵
微生物
温度
氧气
联系
酒精发酵为醋酸发酵提供____________。
（阅读［资料］，学生讨论完成发酵过程的设计。
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。
〖思考9〗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。
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。
（学生分组讨论并完成思考11～12）
〖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
4．1实验现象：
发酵
气味和味道
气泡和泡沫
发酵液颜色
混浊
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。
（2）方法：
（填表，注意对照原则）
操作
试管甲
试管乙
发酵液
2mL
－
蒸馏水
3mol/LH2SO4
饱和重铬酸钾溶液
现象
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
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。
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。
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，无氧时能分解糖类产生酒精，释放出的能量，大部分储存在发酵产物中，极少数用于自身生长发育。
（1）既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸
（2）出芽生殖（3）无氧呼吸（4）自身的生长繁殖
（5）C12H22O11+H2O→2C6H12O6C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量
七、板书设计
八、教学反思
[资料]------葡萄酒的类别
葡萄酒若以颜色区分，可分为白酒、红酒和玫瑰红酒，但无论是红葡萄或白葡萄所压榨出来的果汁都是没有颜色的，所以白酒可以用红葡萄酿造，红酒是由于在酿造时连葡萄的皮一起发酵，吸收红葡萄皮所释放出来的色素而成为有颜色的红葡萄酒，如将红葡萄皮提早分开，让酒的颜色变淡，即成为玫瑰红酒。
每家酒厂的玫瑰红酒由于葡萄皮与酒接触的时间长短不一，故颜色的深浅也不一致。
白葡萄皮因没有色素效果，故酿造时并没有连皮一起发酵。
葡萄在成熟后便含有果糖、果酸，所谓酿造葡萄酒，简单来说，只是把葡萄压榨后的果汁，在发酵过程中将果糖转换成酒精，如果果糖全部转成酒精，则我们称这些为不甜或乾（dry）的酒，如在转换个程中，提前终止发酵，保留多一点糖份，便变成甜酒。
葡萄在发酵过程时，并同时产生热能和二氧化碳（汽泡），通常一般葡萄酒会让汽泡跑掉，但如把汽泡保存于葡萄酒中，便成为汽泡葡萄酒（Sparklingwine），香槟便是名闻世界之代表作（只有在法国香槟产区依规定酿制之汽泡酒，才能命名香槟，法国其它地区或世界各地之酿制，只能称作汽泡酒）。
课题2腐乳的制作
【教学三维目标】
（一）知识与技能：
说明腐乳制作的原理
（二）过程与方法：
注意实验流程的操作环节；
动手实践，体验其中的变化
以制作腐乳为例，了解古代劳动人民对发酵技术的应用；
养成细心严谨的科学态度
【教学重点】说明腐乳制作过程的科学原理，设计并完成腐乳的制作
【教学难点】在实践中摸索影响腐乳品质的条件
【教学方法】启发式教学
【教学工具】多媒体课件
【教学过程】
在人们的餐桌上的饭菜不但与“香”相联系，而且与“臭”也有牵连：
臭豆腐、臭鸡蛋、臭虾酱等等。
这些嗅起来“臭”而吃起来“香”的食品也与发酵有着密切关系。
（二）进行新课（阅读“腐乳制作原理”，完成基础知识）
1．1腐乳的制作原理
腐乳制作过程中发挥作用的微生物主要是毛霉，其属于真菌，其同化作用类型是异养型。
毛霉等微生物产生的蛋白质酶等能将豆腐中蛋白质分解成小分子的多肽和氨基酸；
产生的脂肪酶能将豆腐中脂肪水解为甘油和脂肪酸。
〖思考1〗写出蛋白质和脂肪的水解的反应式:
〖思考2〗在日常生活中，人们通常将鱼和肉腌制起来长时间保存，其原因是在高浓度盐水溶液中细菌脱水死亡。
阅读“实验设计”及有关资料，完成以下问题：
〖思考3〗什么样的豆腐适合于做腐乳？
为什么？
含水量适中（70％左右）。
含水量过高腐乳不易成型。
2．1毛霉的生长：
毛霉生长的适宜条件：
温度15～18℃，保持一定的湿度。
〖思考4〗自然条件下毛霉来自空气中的毛霉孢子；
在工厂化生产中毛霉来自严格无菌条件下的直接接种优良菌种。
〖思考5〗腐乳表面的“皮”主要是由毛霉的菌丝构成的。
2．2 加盐腌制：
在长满毛霉的豆腐块上加盐的目的是析出豆腐中的水分使之变硬和抑制微生物的生长避免腐败变质。
〖思考6〗瓶口处多加盐的原因是瓶口处容易被杂菌污染。
〖思考7〗加盐为什么能防止食品腐败？
高浓度盐溶液能有效抑制微生物的生长。
（3）配制卤汤：
卤汤的作用是调节腐乳的色、香、味，并可以抑制微生物的生长。
〖思考8〗卤汤中的哪些成分具有防腐杀菌作用？
酒精和香辛料。
阅读“操作提示”，完成相关问题。
3．1控制好材料的用量
一是控制好盐的用量：
过多影响口味，过少容易腐败变质。
二是控制卤汤中酒精含量在12％左右：
过高会延长腐乳的成熟，过低可能导致豆腐变质。
2．防止杂菌感染
防止杂菌感染的措施有：
玻璃瓶用沸水消毒；
装瓶过程中操作要迅速小心；
装瓶后用胶带密封；
密封后用酒精灯消灭瓶口杂菌。
〖思考9〗在整个制作过程中，还有哪些防止杂菌感染的措施？
加盐腌制、卤汤中的酒精和香辛料等。
〖思考10〗制作腐乳的配方有红方、槽方和青方等。
红色腐乳是由于制作中利用了红曲而使腐乳呈现红色。
【补充】腐乳发酵：
前期发酵：
一是毛霉生长，分泌以蛋白质酶为主的各种酶，使蛋白质水解成氨基酸；
二是毛霉形成菌膜包住豆腐使之成形。
后期发酵：
酶与微生物协同参与生化反应。
腌制处理：
各种辅料及酶的缓慢作用，使腐乳生成香气。
4．1用盐量对腐乳制作有哪些影响？
调节口味、杀菌、脱水等。
4．2发酵温度对腐乳制作有什么影响？
温度过低或过高会影响毛霉的生长和酶的作用，从而影响发酵的进程和发酵质量。
4．3发酵时间对腐乳制作有什么影响？
时间过短，发酵不充分；
时间过程，豆腐会软化不易成型，从而影响腐乳的口味。
例1．以下四种微生物都参与的豆腐的发酵，从代谢类型上考虑哪一项与其它三项有明显区别（）
A．青霉B．酵母C．曲霉D．毛霉
四种生物全为真核生物，同化作用类型都为异养型，不同的是酵母菌的异化作用类型是兼性厌氧型，而其它三项全为需氧型。
B
例2．葡萄糖在毛霉细胞质内分解至丙酮酸的过程中，下列叙述正确的是（）
A．在线粒体中进行的无氧呼吸B．需在有氧条件下进行
C．不产生CO2D．反应速度不受温度影响
葡萄糖在细胞质基质中分解成两分子丙酮酸和少量[H]及少量的能量，这一阶段也是无氧呼吸的第一阶段，因此不需氧的参与。
答案：
例3．腐乳味道鲜，易于消化、吸收，是因为其内主要含有的营养成分是
A．无机盐、水、维生素 B．氯化钠、氨基酸、甘油和脂肪酸
C．多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸 D．蛋白质、脂肪、氯化钠、水
豆腐的主要营养成分是蛋白质和脂肪。
在毛霉等多种微生物分泌的蛋白酶和脂肪酶的作用下分解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸等营养成分答案：
【板书设计】
【教学反思】
课题3制作泡菜并检验亚硝酸盐含量
泡菜制作过程中乳酸菌发酵的原理；
泡菜中亚硝酸盐含量变化及测定
乳酸菌发酵与细胞呼吸的联系；
测定亚硝酸盐时的化学操作
认同劳动人民在时间中利用微生物进行泡菜制作的技能；
对泡菜中亚硝酸盐含量的测定，引导学生关注食品安全，维护身体健康
【教学重点】制作泡菜并测定泡菜中亚硝酸盐含量
【教学难点】泡菜中亚硝酸盐含量的测定
【教学方法】启发式教学
【教学工具】多媒体课件
泡菜不但味美，而且还可以提高人的食欲。
泡菜是怎样制作的？
泡菜中含有亚硝酸盐，亚硝酸盐有什么危害？
怎样测定泡菜中亚硝酸盐含量？
阅读“乳酸菌发酵”，完成基础知识学习
1．1制作泡菜所用微生物是乳酸菌，其代谢类型是异养厌氧型。
在无氧条件下，降糖分解为乳酸。
反应式为：
1．2常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌，生产酸奶的是乳酸杆菌。
〖思考1〗含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是抗生素杀死乳酸菌。
活动2：
阅读“亚硝酸盐”，回答下列问题：
1．3亚硝酸盐在食品生产中常用作食品添加剂。
1．4国家规定肉制品中不超过30mg/kg，酱腌菜中不超过20mg/kg，婴儿奶粉中不超过2mg/kg。
1．5亚硝酸盐被吸收后随尿液排出体外，但在适宜pH、温度和一定微生物作用下形成致癌物质亚硝胺。
〖思考2〗日常生活中不宜食用放置时间过长和变质蔬菜的原因是什么？
亚硝酸盐含量较高。
2．1实验流程：
填写流程图。
〖思考3〗在哪些操作过程中会感染乳酸菌？
原料加工和装瓶。
2．2泡菜的制作
①将新鲜蔬菜预先处理成条状或片状。
②泡菜盐水按清水和盐为4∶1质量比配制煮沸冷却备用。
③预处理的新鲜蔬菜装至半坛时放入蒜瓣、生姜、香辛料等佐料，并继续装至八成满。
④倒入配制好的盐水，使盐水浸没全部菜料。
⑤盖上泡菜坛盖子，并用水密封发酵。
发酵时间受到温度影响。
〖思考4〗泡菜坛内的“白膜”是怎样形成的？
产膜酵母繁殖。
2．3测定亚硝酸盐含量的原理
在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，与已知浓度的标准显色液目测比较，估算泡菜中亚硝酸盐含量。
3．1泡菜坛的选择标准是火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好，否则容易引起蔬菜腐烂。
3．2腌制时要控制腌制的时间、温度和食盐的用量。
〖思考5〗导致细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加的因素有食盐用量不足10％和腌制时间过长。
一般在腌制10天后亚硝酸盐含量开始降低。
4．1测定亚硝酸盐的含量
（1）需要配制的溶液有：
对氨基苯磺酸溶液、N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液、亚硝酸钠溶液、提取剂、氢氧化铝乳液和氢氧化钠溶液。
〖思考6〗哪些溶液需要避光保存？
提取剂的成分有哪些？
对氨基苯磺酸溶液、N-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液；
氯化镉和氯化钡。
（2）配制标准显色液的基本步骤是：
①用刻度移液管吸取体积0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5mL的亚硝酸钠溶液分别置于比色管中，另取1支比色管为空白对照。
②向各管加入2.0mL对氨基苯磺酸溶液混匀静置3～5分钟。
③向各管加入1.0mLN-1-萘基乙二胺盐酸盐溶液。
④最后用蒸馏水定容到50mL。
活动9：
阅读“制备样品处理液”，讨论并回答下列问题：
（3）制备样品处理液的步骤是：
①称取0.4kg泡菜，粉碎榨汁，过滤得约200mL汁液。
②取100mL汁液倒入500mL容量瓶，添加200mL蒸馏水和100mL提取剂，摇床振荡1h，再加40mL氢氧化钠溶液，最后用蒸馏水定容到500mL并立刻过滤获得滤液。
③将滤液60mL移入100mL容量瓶，用氢氧化铝乳液定容后过滤，获得无色透明的滤液。
活动10：
阅读“比色”，讨论并回答下列问题：
（4）比色的步骤是：
①将40mL滤液移入50mL比色管中，并编号。
②分别依次加入2.0mL的对氨基苯磺酸溶液和1.0mL的N-1-萘基乙二胺盐酸溶液，并定容到50mL，混匀静置15min。
③观察颜色变化，并与标准显色液比较，记录亚硝酸盐含量。
④计算样品滤液（40mL）中亚硝酸盐含量。
计算公式是：
〖思考7〗经测定某样品滤液中亚硝酸盐含量为5.0µ
g，40mL滤液的质量为41.3g，则泡菜中亚硝酸盐含量为0.12mg/kg。
4．2制作的泡菜一般在10天之后食用最好，原因是亚硝酸盐含量明显降低。
〖思考8〗在酸奶制作过程会（不会、会）产生亚硝酸盐。
例1．以下不属于发酵的是
A、利用需氧型青霉菌生产青霉素B、缺氧时人的组织细胞产生乳酸
C、利用酵母菌的无氧呼吸获得酒精D、利用乳酸菌制作泡菜
解答该题首先要理解发酵的概念，发酵是指在生产实际中，人们通过微生物的培养，大量生产各种代谢产物的过程。
这里有3个要点，一是用于生产，二是培养微生物，三是生产代谢产物。
根据概念可知，生产代谢产物青霉素有一个培养青霉菌的过程；
生产酒精有一个培养酵母菌的过程；
制作泡菜实质是培养乳酸菌，使其利用菜中的营养物质生产代谢产物乳酸的过程。
因此，A、C、D都符合发酵的概念。
而B项中虽有代谢产物乳酸，但不是微生物所为，也不存在培养微生物的过程，更不是用于生产，因此不属于发酵。
例2．将等量萌发的种子和煮沸自然冷却后的种子分别放入甲、乙两个试管中，如下图所示本实验中石蜡油短期内不影响生物的生长）。
两试管中均无空气存在。
据图分析回答：
（1）甲试管放置几个小时后，管内顶部出现气泡，其中的气体成分主要是________；
将该气体引入________溶液中，可使该溶液变混浊。
（2）甲试管中产生气泡的现象是种子进行________________造成的，写出表示这一过程的反应式________________________________。
（3）乙试管在与甲试管同样的时间内，试管内顶部未出现气泡，原因是________________________________。
（4）乙试管继续放置几天，一些微生物开始繁殖，导致试管内顶部也出现少量气体，这是这些微生物从试管中的________获得了所需要的营养物质进行新陈代谢的结果。
一般来说，微生物所需要的营养要素可归纳成_______、_______、______、_________和_______五大类。
（5）这些微生物可能的来源是（答出两个来源即可。
）________________________
根据题意，试管中无空气，所以甲试管顶部的气体是种子进行无氧呼吸产生的CO2，CO2能使Ca（OH）2溶液变混浊。
被煮沸过的种子已死亡，新陈代谢已停止，不能进行呼吸作用。
微生物需要的营养物质包括碳源、氮源、生长因子、无机盐和水，死亡的种子可以为微生物的生长提供所需要的营养物质。
乙试管中微生物可能的来源有：
未灭菌的试管内壁的菌类、操作过程中带入的菌类、石蜡油中的菌类、铁丝网上的菌类、种子表面耐高温的没有被杀死的菌类等。
（1）CO2、Ca（OH）2
（2）无氧呼吸C6H12O6－酶－→2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量（3）被煮沸过的种子已经死亡，不能进行呼吸作用（4）死亡种子中、碳源、氮源、生长因子、无机盐、水（5）未灭菌的试管内壁的菌类、操作过程中带入的菌类、石蜡油中菌类、铁丝网上的菌类、种子表面耐高温的没有被杀死的菌类。
专题二微生物的培养与应用
课题1微生物的实验室培养
了解有关培养基的基础知识；
掌握培养基的制备、高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术
分析实验思路的确定和形成的原因，分析实验流程，对比前面的实验设计，归纳共性，分析差异，增加印象
（三）情感、态度与价值观：
形成勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神
【教学重难点】无菌技术的操作
在传统发酵技术的应用中，都利用了微生物的发酵作用，其中的微生物来自于制作过程中的自然感染。
而在工业化生产中，为了提高发酵的质量，需要获得优良菌种，并保持发酵菌种的纯度。
这就
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