1、选修1专题1课题1果酒和果醋的制作教学设计一、课题目标1.知识目标a.说明果酒和果醋的制作原理。b.设计制作果酒和果醋的装置2.能力目标完成果酒和果醋的制作。3.情感目标体验和感受生物技术给人类生活带来的变化。二、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。三、课题难点制作过程中发酵条件的控制。四 教学流程教学流程教师活动学生活动设计意图环节一：课程导入1.章导入：让学生阅读教材章页图材料，感受传统发酵技术的历史和在现实生活的应用。材料：“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。”这是唐诗中提及的葡萄酒。其实人类用不同原料酿酒的历史约有5000年了
2、。但直到19世纪，法国的巴期德才发现葡萄汁变酒是酵母菌的发酵作用。利用不同微生物的发酵作用制作食品，历史悠久，遍布民间，一般称作传统发酵技术。讲述：在这个专题中，你将亲手制作果酒、果醋、腐乳、泡菜，学习传统发酵技术。相信你收获的不仅仅是美酒等食品，还有难以忘怀的种种乐趣。2.节导入：讲述教材“课题背景”相关材料，介绍本节主要目标。材料：人类利用微生物发酵制作果酒、果醋历史源远流长。果酒进一步发酵获得果醋，二者都具有一定的保健养生功能。目标：介绍果酒和果醋的制作原理，自己进行装置设计，完成果酒、果醋的制作。阅读、倾听。情景导入本章和本节目标。环节二：讲授新课一、基础知识（一）果酒制作的原理1.让
3、学生回忆酵母菌相关知识，完成关于酵母菌的类群、代谢类型和生殖方式相关内容。（1）类群： （原核生物/真核生物）；（2）代谢类型： ；有氧呼吸反应式： ；无氧呼吸（发酵）反应式： ；（3）生殖方式： ；提示：（1）原核生物 （2）异养兼性厌氧型 C6H12O66O26CO26H2O； C6H12O62C2H5OH2CO2 （3）出芽生殖（环境适宜）；孢子生殖（环境恶劣）2.让学生阅读教材果酒制作原理内容，回答下列问题。问题1：酵母菌繁殖最适温度和酒精发酵适宜温度？酒精发酵1825 ，酵母菌繁殖最适为20 左右。问题2：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
4、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 。问题3：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。问题4：为什么酿造葡萄酒不用添加酵母菌？葡萄糖皮附有野生型酵母菌。问题5：葡萄酒呈现深红色的原因？发酵过程中葡萄皮的色素进入到发酵液中。3.共同归纳果酒制作的原理菌种：附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。发酵过程：有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O66O26CO26H2O；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH2CO2。温度控制：一般酒精发酵1825 ，酵母菌繁殖最适为2
5、0 左右。气体控制：前期需氧，后期无氧。（二）果醋制作的原理1.让学生阅读教材相关内容，回答下列问题。问题1：醋酸菌的代谢类型和生长最适温度？异养需氧型；3035 问题2：醋酸菌如何发酵生成醋酸？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。问题3：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.共同归纳果醋制作原理菌种：变酸酒表面的醋酸菌。发酵过程：氧气、糖源充足时：C6H12O62O22CH3COOH2CO22H2O；缺少糖源、氧气充足时：C2H5OHO2CH3COOHH2O。温度控制
6、：最适为3035 。气体控制：需要充足的氧气。【典型例题】如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是() A.过程和都只能发生在缺氧条件下B.过程和都发生在酵母菌细胞的线粒体中C.过程和都需要氧气的参与D.过程所需的最适温度基本相同【答案】C【方法点拨】酵母繁殖最适温度为250，而醋酸菌最适生长温度为为3035 ，故制作果酒时，最适温度为1825 ，而制作果醋时最适温度为3035 。二、实验设计1.制作流程展示制作流程，让学生比较酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系，完成比较表格。（1）实验流程（2）酒精发酵和醋酸发酵比较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
7、_。2.发酵装置的设计让学生观察分析两位同学使用的发酵装置，回答问题。 图14a 用带盖的瓶子制葡萄酒示意图 图14b 果酒和果醋发酵装置示意图问题1：图14a装置每隔一段时间（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。问题2：图14a装置发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。盖上一层纱布的目的是什么？防止发酵液被污染，因为操作的每一步都可能混入杂菌。问题3：图14b装置的充气口、排气口和出料口分别有哪些作用？为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发
8、酵时用来排出二氧化碳的；出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染。问题4：结合果酒、果醋的制作原理，你认为应该如何使用这个发酵装置？使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。三、操作提示1.材料选择和处理（1）讲述：选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，除去枝梗。取葡萄500g，去除枝梗和腐烂的叶子。用清水冲洗葡萄12次除去污物。（注意冲洗次数不宜太多，为什么？ ）避免冲洗掉附着在葡萄皮上的酵母菌。（2）设问：你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？应该先冲洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，
9、增加被杂菌污染的机会。2.防止发酵液被污染（1）设问：你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。为避免杂菌污染：榨汁机要洗净并晾干；发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒；封闭充气口；若用简易的发酵装置，每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。（2）共同归纳：主要从以下三个方面防止发酵液被污染。榨汁机要洗净并晾干；发酵装置要洗净并用70%的酒精消毒；装入葡萄汁后，封闭充气口。（3）设问：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.控制发酵条件（1）让学生讨论回答控制发酵条件相关问题。问题
10、1：制葡萄酒时，为什么要将温度控制在1825 ？制葡萄醋时，为什么要将温度控制在3035 ？温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20 左右最适合酵母菌繁殖。因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为3035 ，因此要将温度控制在3035 。问题2：制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧的参与，因此要适时向发酵液中充气。问题3：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。（2）共同归纳控制发酵条件要点。将葡萄汁装人发酵瓶，要留要大约13的空间。制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在1825，时
11、间控制在1012d左右，可通过出料口对发酵的情况进行。及时的监测。 制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在3035，时间控制在前78d左右，并注意适时通过充气口充气。【典型例题】下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。下列相关叙述中，错误的是()A.根据图1可知，利用葡萄制作果醋时，必须先进行酒精发酵然后再进行果醋发酵B.冲洗葡萄时不能次数过多，否则果酒的制作会失败C.图2中的装置中排气口弯曲可防止被空气中的杂菌污染D.制作果酒要关闭充气口、打开排气口，制作果醋时充气口和排气口都要打开【答案】A【方法点拨】1.醋酸菌也可以在糖源和氧气充足的条件下直接利用糖类进行果醋发酵。
12、2.酵母菌通过无氧呼吸生成酒精，要关闭充气口，而发酵过程中都会有二氧化碳产生，所以要打开排气口；醋酸菌属于需氧菌，所以要始终将充气口打开。四、结果分析与评价让学生分析讨论相关问题，加以评价。问题1：在制葡萄酒和葡萄醋过程中，发酵液分别有哪些变化？其中最明显的变化发生在发酵后多少天？你能分析引起变化的原因吗？由于发酵作用，葡萄浆中糖分大部分转变为CO2和C2H5OH，及少量的发酵副产品。CO2排出越来越旺盛，使发酵液出现沸腾，CO2从排气口排出，在发酵10天后，现象最明显。发酵过程产热，会使发酵液温度上升，但酒精发酵温度应严格控制在1825，发酵过程中，果皮上的色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中；
13、在发酵瓶表面，生成浮槽的盖子。问题2：你如何证实葡萄汁转化为葡萄酒，是由于酵母菌的发酵作用？你能想出什么简单易行的方法，证明葡萄醋中确实有醋酸生成吗？设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入A、B两个发酵瓶，并各留有1/3空间，A组加入酵母菌，B组不加，进行发酵，可证明葡萄酒的产生是由于酵母菌的作用。证明葡萄醋中有醋酸生成，简单易行的方法是品尝或用pH试纸鉴定。【方法点拨】果酒果醋制作的检验检测 （1）果酒的制作是否成功的鉴定方法是：视觉观察： 逐渐出现红色（果皮中的色素溶解于其中） ；出现气泡：CO2 ；出现白色菌膜：反映酵母菌的数量 。嗅味和品尝；显微镜观察； 用重铬酸钾检验酒精的存在。
14、（2）果醋的制作是否成功的鉴定方法是：观察菌膜的形成嗅味和品尝比较发酵前后的PH值显微镜观察 五、课题延伸设问：如何检测果汁发酵后是否有酒精产生？用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色，检测时，先在试管中加入发酵液2mL，再滴入物质的量浓度为3mol/L的H2SO4 3滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色的变化。更进一步：想一想，如果要使检验的结果更有说服力，应该如何设计对照?取没有发酵的果汁用重铬酸钾来检验。六、相关链接讲述：1.为提高果酒品质，更好地抑制其他微生物的生长，可以直接在果汁中加入人工培养的酵母菌。而人工培养酵母菌，需要获得
15、纯净酵母菌菌种。如何将葡萄上附着的酵母菌分离出来，获得纯净菌种？你可以在参考“专题2 微生物的培养与应用”的基础上，进一步查阅资料，再作尝试。2.制作果醋时，也可以直接在果酒中加入醋酸菌。醋酸菌的菌种可以到当地生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买。你也可以尝试从食醋中分离醋酸菌，分离方法参见专题2。回忆、回答。阅读、思考、回答。归纳、呼应。阅读、思考、回答归纳、呼应。演练、回答。演练、回答。观察、分析、回答。倾听、思考、回答。思考、回答。演练、回答。讨论、分析、回答。倾听、呼应。说明果酒和果醋的制作原理。能够设计制作果酒和果醋的装置，完成果酒和果醋的制作，体验和感受生物技术给人类生活带来的变化。运
16、用相关知识进行结果分析与评价。与实际联系，进行不同专题渗透。环节三：课堂小结共同回顾本节要点：一、基础知识 （一）果酒制作（1）菌种附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。（2）发酵过程：有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O66O26CO26H2O；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O62C2H5OH2CO2。温度控制：一般酒精发酵1825 ，酵母菌繁殖最适为20 左右。气体控制：前期需氧，后期无氧。（二）果醋制作（1）菌种醋酸菌。（2）发酵过程：变酸酒表面的菌膜。氧气、糖源充足时：C6H12O62O22CH3COOH2CO22H2O；缺少糖源、氧气充足时：C2H5OHO
17、2CH3COOHH2O。温度控制：最适为3035 。气体控制：需要充足的氧气。二、实验设计三、结果分析与评价呼应、回答。突出本节重点。环节四：课堂练习（2015江苏卷.24）下图为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述正确的是（ ）A. 发酵过程中酒精的产生速率越来越快B. 集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的 CO2C. 发酵过程中酵母种群呈“J”型增长D. 若发酵液表面出现菌膜,最可能原因是发酵瓶漏气【答案】D【解析】酵母菌首先进行有氧呼吸，而后进行无氧呼吸。发酵过程中由于营养物质的减少、有害代谢产物的积累，pH的改变，酒精的产生速率逐渐减慢，A错误；集气管中的气体是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2，B错误；发酵过程中酵母种群呈“S”型增长，而后减少，C错误；若酵液表面出现菌膜，属于醋酸菌，需氧型微生物，可能是发酵瓶漏气引起的，D正确。演练、回答。突出重点。