2019_2020学年高中生物专题1课题1果酒和果醋的制作教学案含解析新人教版选修.pdf
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1、果酒和果醋的制作果酒和果醋的制作 一、果酒和果醋的制作原理 1果酒的制作原理 (1)菌种:酵母菌。 代谢类型:兼性厌氧型。 最适生长温度:20_左右。 (2)发酵原理: 在有氧条件下,进行有氧呼吸,大量繁殖。 反应式:C6H12O66O26CO26H2O。 在无氧条件下,进行酒精发酵,产生酒精。 反应式:C6H12O62C2H5OH2CO2。 (3)菌种来源:自然发酵过程中,来源于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。 2果醋的制作原理 (1)菌种:醋酸菌。 代谢类型:需氧型。 最适生长温度:3035_。 (2)发酵原理: 当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。 当缺少糖源时,醋酸菌将
2、乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。 反应简式:C2H5OHO2CH3COOHH2O。 二、果酒和果醋的制作流程 1实验流程 挑选葡萄榨汁冲洗酒精发酵果酒醋酸发酵果醋 1.酵母菌是兼性厌氧型微生物,在有氧条件下进行有氧呼吸大量繁 殖,在无氧条件下进行酒精发酵产生酒精。 2在葡萄酒的自然发酵中,菌种来源于附着在葡萄皮上的野生型酵 母菌。 3当氧气、糖源都充足时,醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸; 当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变成乙醛,再将乙醛变成醋酸。 4果酒制作中应先通气再密闭,温度控制在 1825 ; 果醋的制作 应始终通气,温度控制在 3035 。 5在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。
3、 2发酵条件填表 果酒制作果醋制作 温度1825 3035 时间1012 d78 d 通气先通气后密封,或预留约 1/3 的空间始终通气 3.酒精检测 (1)检测试剂:重铬酸钾。 (2)检测条件:酸性条件。 (3)实验现象:呈现灰绿色。 1家庭用鲜葡萄制作果酒的正确操作是( ) A让发酵装置接受光照 B给发酵装置适时排气 C向发酵装置通入氮气 D将发酵装置放在 45 处 解析:选 B 家庭果酒制作的原理是利用附着在葡萄皮上的野生型酵母菌的无氧呼吸产生 酒精,无氧呼吸过程产生的 CO2要定期排出。果酒发酵或葡萄酒贮藏都要避光,因为光会加速 酒的氧化,容易引起酒变质。酵母菌进行酒精发酵时,一般将发
4、酵装置的温度控制在 1825 。发酵时没有必要通入氮气。 2制作葡萄醋时,必须控制的发酵条件是( ) A温度为 1825 ,适时通气 B温度为 1825 ,隔绝空气 C温度为 3035 ,隔绝空气 D温度为 3035 ,适时通气 解析:选 D 醋酸菌是好氧菌,最适生长温度为 3035 。因此制作葡萄醋时,应适时 通气并将温度控制在 3035 。 3下列哪种条件下,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸( ) A氧气、糖源充足 B氧气充足、缺少糖源 C缺少氧气、糖源充足 D氧气、糖源都缺少 解析:选 A 因醋酸菌为好氧菌,当缺少糖源、氧气充足时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再 将乙醛变为醋酸;只有在氧气和糖源
5、均充足时,醋酸菌才能将糖直接分解成醋酸。 4葡萄酒呈现红色的原因是( ) A在发酵过程中产生了红色的物质 B在发酵的最后程序中,加入了红色的食用色素 C红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中 D酒精发酵的最终产物 C2H5OH 是红色的 解析:选 C 发酵过程中,红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中,使葡萄酒呈现红色。 5交警检验司机是否酒后驾车时,所用的仪器中装有( ) A重铬酸钾 BMnO2 C斐林试剂 DBaCl2 解析:选 A 检验酒精可用酸性重铬酸钾溶液。 Error!核心要点一果酒和果醋的制作原理 1酵母菌和醋酸菌的比较 项目酵母菌醋酸菌 生物学分类单细胞,真核生物单细胞,原核生物 代谢方式
6、异养兼性厌氧型异养需氧型 生长繁殖的 最适宜温度 20 左右3035 主要繁殖方式出芽生殖二分裂生殖 生产、生活应用酿酒、发面等制醋 2果酒制作与果醋制作的比较 果酒制作果醋制作 发酵菌种酵母菌醋酸菌 菌种来源 传统的葡萄酒酿造采用自然发酵, 菌种主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母 菌 购买醋酸菌的菌种或从食醋中分离 醋酸菌 温度一般控制在 1825 3035 时间1012 d78 d 氧气初期需氧,后期不需氧始终需要氧 发酵条件 pH最适 pH 为 4.55.0最适 pH 为 5.46.0 反应式 在有氧条件下:C6H12O66O26CO26H2O 在无氧条件下:C6H12O62C2H5OH
7、2CO2 氧气、糖源都充足时:C6H12O6 2O22CH3COOH2CO22H2O 缺少糖源时:C2H5OHO2CH3COOH H2O 题组冲关 1下列有关酵母菌和醋酸菌的叙述,错误的是( ) A两者的正常繁殖都离不开氧气 B在无氧条件下,酵母菌可以生产酒精,醋酸菌则不能生产醋酸 C两者都是异养生物,生存都离不开葡萄糖 D醋酸菌可以酵母菌的某种代谢产物为原料来合成醋酸 解析:选 C 醋酸菌是好氧型生物,在氧气充足的环境中才能完成其正常的生理活动;酵 母菌属于兼性厌氧型生物,在有氧和无氧环境中都能生存,但其无氧呼吸产生的能量少,仅 能满足其自身代谢的需求,基本不繁殖,所以两者的正常繁殖都离不开
8、氧气。醋酸菌在缺乏 糖源时,能以酒精为原料合成醋酸,而酵母菌在无氧环境中能产生酒精。 2(全国卷)苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题: (1)酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程和是苹果醋生产的第一阶段,在酵 母菌细胞的_中进行,其产物乙醇与_试剂反应呈现灰绿色, 这一反应可用于乙醇的检验;过程在酵母菌细胞的_中进行。与无氧条件 相比,在有氧条件下,酵母菌的增殖速度_。 (2)第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程,根据醋酸 杆菌的呼吸作用类型,该过程需要在_条件下才能完成。 (3)在生产过程中, 第一阶段和第二阶段的发酵温度不同, 第一阶段的温度_(
9、填 “低 于”或“高于”)第二阶段的。 (4)醋酸杆菌属于_核生物, 其细胞结构中_(填 “含有” 或 “不含有” ) 线粒体。 解析:(1)图中过程和是酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇的过程,无氧呼吸的场所是细 胞质基质。乙醇可用酸性重铬酸钾试剂检验,颜色由橙色变为灰绿色。过程为有氧呼吸的 第二和第三阶段,场所为线粒体。在有氧条件下酵母菌进行有氧呼吸,产生更多的能量供酵 母菌繁殖利用,故有氧条件下酵母菌的繁殖速度更快。(2)醋酸杆菌是好氧型细菌,因此,在 醋酸杆菌作用下,将乙醇转变为醋酸的过程需要在有氧条件下才能完成。(3)在生产过程中, 第一阶段酵母菌产生乙醇的适宜温度为 1825 , 第二阶段
10、醋酸杆菌产生醋酸的适宜温度为 3035 ,第一阶段的温度低于第二阶段的。(4)醋酸杆菌属于原核生物,原核细胞中只有核 糖体一种细胞器,不含线粒体。 答案:(1)细胞质基质 重铬酸钾 线粒体 快 (2)有氧 (3)低于 (4)原 不含有 Error!核心要点二果酒和果醋制作的实验设计与操作 1发酵装置 (1)各部位的作用: 充气口:在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。 排气口:排出酒精发酵时产生的 CO2;与排气管相连的长而弯曲的胶管,可有效阻止空 气中微生物的进入,避免来自空气的污染。 出料口:用来取样。 (2)装置的使用:使用该装置制作果酒时,应该关闭充气口;制作果醋时,应将充气口连 接充气泵,
11、输入空气。 2实验流程 (1)器具的清洗、消毒:榨汁机要洗净晾干,发酵瓶要清洗干净并用体积分数为 70%的酒 精消毒。 (2)材料的选择和处理:选择新鲜的葡萄,先用清水冲洗 12 遍除去污物后,再去枝梗。 (3)榨汁装瓶:将冲洗干净并除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁,然后将葡萄汁装入发 酵瓶,要留大约 1/3 的空间,并封闭充气口。 (4)发酵: 制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在 1825 ,时间控制在 1012 d,每天定时排 出发酵产生的 CO2,10 d 后开始从出料口抽样,监测酒精浓度或菌体数量。 制葡萄醋的过程中,用充气泵不断从充气口泵入空气,温度严格控制在 3035 ,发 酵 7
12、8 d,即可制成果醋。 名师点拨 果酒、果醋制作中防止杂菌污染的措施 (1)榨汁机要洗净并晾干,发酵瓶要清洗干净并用体积分数为 70%的酒精消毒。 (2)清洗葡萄时要先冲洗后除去枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染 的机会。 (3)装入葡萄汁后要封闭发酵装置的充气口。 (4)发酵瓶的排气管用曲颈管而不用直管。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。 题组冲关 3(江苏高考)如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述错误的是( ) A改变通入气体种类,可以研究呼吸作用类型对发酵的影响 B果酒发酵中期通入氮气,酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸
13、C果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关 D气体入口与气体出口可以交换使用 解析:选 D 改变通入气体的种类,例如分别通入氮气和氧气,可研究无氧呼吸和有氧呼 吸对发酵的影响;果酒发酵中期通入氮气,更利于创造无氧条件,酵母菌将从有氧呼吸转变 为无氧呼吸;果醋发酵的菌种是醋酸杆菌,其生长的适宜温度是 3035 ,温度能影响醋酸 杆菌的代谢,从而影响果醋的发酵周期;气体的入口必须伸入培养液中,气体出口不能伸入 培养液中,如果气体的入口和出口交换,会导致发酵液喷出。 4下列有关果酒和果醋制作的叙述,正确的是( ) A葡萄汁要装满发酵瓶,造成无氧环境,有利于发酵 B在葡萄酒发酵过程中,每隔 12 h 左
14、右打开瓶盖一次,放出 CO2 C果酒发酵过程中温度控制在 30 ,果醋发酵过程中温度控制在 20 D在果醋发酵过程中,适时通过充气口充入 O2,有利于醋酸菌的代谢 解析:选 D 葡萄汁装入发酵瓶时要留有 1/3 的空间,以防止发酵液溢出导致杂菌污染。 在葡萄酒发酵过程中,每隔 12 h 左右将瓶盖拧松一次,放出 CO2,但不能打开瓶盖,以防止杂 菌污染。果酒发酵时,温度在 20 左右最适合酵母菌繁殖,而果醋制作中醋酸菌的最适生长 温度为 3035 。醋酸菌是一种好氧菌,只有 O2充足时,才能进行旺盛的生命活动。 Error!核心要点三结果分析与评价 1分析与评价 (1)果酒制作:发酵后取样,可
15、通过嗅味和品尝进行初步鉴定。此外,还可用显微镜观察 酵母菌,并用重铬酸钾溶液检验酒精的存在。成功制作的葡萄酒应色泽鲜艳、爽口、柔和、 有浓郁的果实香味。 (2)果醋制作:首先可通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定,再通过检测和比 较醋酸发酵前后的 pH(可用 pH 试纸)做进一步的鉴定。此外,还可以通过在显微镜下观察发酵 液中是否有醋酸菌,并统计其数量做进一步鉴定。制作成功的果醋为琥珀色或棕红色,具有 特有的果香,酸味柔和,稍有甜味,不涩。 2酒精检测的对照实验设计 A 组B 组C 组 3 mol/L 的 H2SO4 3 滴 振荡后加入酸性饱和重铬酸钾溶液 3 滴 步骤 振荡、观察颜色变
16、化 颜色变化不变色灰绿色灰绿色 结论果汁经发酵后产生酒精 题组冲关 5下列关于评价果酒和果醋制作是否成功的方法中,不合理的一项是( ) A对于果醋可通过品尝的方法进行鉴定 B通过向果酒发酵液样品中加入酸性重铬酸钾溶液进行鉴定 C通过检测果醋发酵前后发酵液的 pH 变化进行鉴定 D通过检测果酒发酵前后杂菌的数量变化进行鉴定 解析:选 D 对于果醋可通过品尝的方法和检测果醋发酵前后发酵液的 pH 变化进行鉴 定;对于果酒可通过向果酒发酵液样品中加入酸性重铬酸钾溶液进行鉴定;通过检测果酒发 酵前后杂菌的数量变化不能鉴定果酒制作是否成功。 6用重铬酸钾检验发酵液中是否有酒精生成,正确的操作为( ) A
17、先在试管中加入发酵液 2 mL,再滴加 3 滴重铬酸钾溶液 B先在试管中加入发酵液 2 mL,再滴加物质的量浓度为 3 mol/L 的 H2SO4 3 滴,摇匀,再 滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液 3 滴 C直接将 2 mL 重铬酸钾溶液倒入发酵液中 D用试管取 2 mL 发酵液放在酒精灯上加热一会,待温度降至常温时,再往里面加入 3 滴 物质的量浓度为 3 mol/L 的 H2SO4,摇匀后,再加入 3 滴常温下饱和的重铬酸钾溶液 解析:选 B 在酸性条件下,橙色的重铬酸钾遇酒精会变成灰绿色。酒精在加热条件下容 易挥发。 随堂基础巩固 对应学生用书 P4 1下列关于果酒制作过程的叙述,正确的是
18、( ) A应先除去葡萄枝梗,然后反复冲洗,直至彻底干净 B将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约 1/3 的空间 C酵母菌存在广泛、生命力强,因此果酒制作时不需对所用器具消毒灭菌 D对发酵产物的检验可以在碱性条件下进行 解析:选 B 在精选葡萄后应先冲洗 12 次,然后除去枝梗,原因是要除去污垢,但不 能洗去附着在表面的酵母菌,先去枝梗会造成汁液流失,增加被污染的概率。在酒精发酵时, 一定要对器具消毒,以免杂菌污染影响酵母菌的作用,从而影响酒的品质。检验的发酵产物 是酒精,应在酸性条件下利用重铬酸钾进行。 2某酒厂把糖化后的淀粉加入发酵罐,接种酵母菌后,酒精产量明显减少,检测发现发 酵罐密闭不严,试
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