1.1传统发酵技术的应用教学设计-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

课题 第1章 第1节 传统发酵技术的应用（1-2个课时） 时间 教材分析 第1节《传统发酵技术的应用》主要通过让学生学习在实验条件下，设计简易的实验装置，制作若干种传统发酵食品，学习相关的加工方法和基本的操作技能，从而理解其相关的发酵原理，尝试摸索发酵的最佳条件，初步探究食品加工中产生的某些有害物质的检测方法。本节内容与必修模块中细胞结构、细胞的呼吸作用方式等知识点关系密切。为第2、3两节的内容做了必要的铺垫。 教学目标 1.简述传统发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。（社会责任） 2.概述微生物发酵的基本原理。（生命观念） 3.尝试制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的优点与不足。（科学思维、科学探究） 教学重难点 1.教学重点 (1)微生物发酵的基本原理。 (2)制作泡菜、果酒和果醋。 2.教学难点 制作泡菜、果酒和果酷。 教学内容及流程 学习任务 教学过程 备注 新课导入 【问题探讨】资料分析 资料一:夏禹时期,已有了关于杜康造林酒的传说。我国酿造白酒的工艺在世界上独树一帜，白酒一般是以谷物为原料，加酒曲发酵而成的。资料二:1857年，法国的微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活的酵母菌引起的。 资料三:研究人员用显微镜观察酒曲，发现酒曲内含有根霉、曲霉、毛霉、酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等几十种微生物。 1.酒曲是什么? 酒曲是用来酿酒的一种原料，又称块曲或砖曲，以大麦、小麦、豌豆等为原料，经过粉碎，加水混捏，压成曲酷，形似砖块，大小不等，让自然界各种微牛物在上面生长而制成。 2.酿酒加酒曲的目的是什么? 酒曲里富含各种微生物和发酵菌，酒曲与粮食混合后，这些微生物会产生淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等，能使粮食里的淀粉、蛋白质转化成糖类、氨基酸等，在酶类物质的继续作用下，进而分解成乙醇（酒精）等。 根据回答，总结出发酵过程需要微生物的参与，该过程将原料转化为特定的产物。在此基础上概括出发酵的概念。 发酵 【教师讲述】1.发酵概念：指人们利用微生物的代谢，在适宜条件下，将原料通过微生物转化为人类所需要的产物的过程。 2.原理：不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们即可以生产出人们所需要的多种产物 3. 类型： 让学生通过提取资料中的信息来建构发酵的概念。 传统发酵技术 【教师讲述】传统发酵技术：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保留下来的面团、卤汁等发酵物中微生物进行发酵，制作食品的技术。 传统发酵技术优缺点：操作简单易上手，有利于传承文化。利用天然存在的菌种，菌种差异、杂菌情况不明发酵过程的控制缺乏标准，发酵食品的品质不一。 发酵工程：缩短发酵时间，确保品质稳定 分析传统发酵技术的优点和缺点，可以为之后学习微生物的纯培养技术和发酵工程做铺垫。 实例一：腐乳制作 【教师讲述】 1.原料:豆腐。 2参与发酵的微生物:酵母菌、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉 3.发酵原理:经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸(此外，微生物还可以产生脂肪酶，将脂肪分解为脂肪酸和甘油) 毛霉:分布广泛 代谢类型:异养好氧型 生殖类型:孢子生殖 适宜温度:15~18°C 在阅读教材相关内容的基础上，引导学生掌握发酵、传统发酵技术的概念。初步掌握腐乳制作的原理。 实例二：泡菜制作 【教师讲述】1.菌种：乳酸菌原核生物(细菌) (1) 生殖方式:分裂生殖(二分裂) (2) 代谢类型:异养厌氧型 (3)种类:乳酸链球菌、乳酸杆菌 (4)分布:自然界分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内部 (5) 最适生长温度:18~20°C 2.发酵原理 在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸 (1)泡菜制作原理植物体表面的天然的乳酸菌来进行发酵，在无氧的条件下，乳酸菌将糖分解为乳酸。发酵期间，乳酸不断积累，当它的质量分数为0.4%一0.8%时，泡菜的口味和品质最佳。 (2)材料用具 食盐、清水、新鲜蔬菜、蒜瓣、生姜及其它香辛料、泡菜坛或其它密封性良好的罐子等。 (3)方法步骤 【思考讨论】乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐在发酵过程中的变化与图像 【思考讨论】为什么泡菜坛内有时会长一层白膜，这层白膜是怎么形成的？ 形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌的繁殖。 【教师讲述】泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。 适宜的pH、温度和一定的微生物作用，亚硝酸盐会转化为亚硝胺： 思考：为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不吃存放时间过长、变质的蔬菜？ 有些蔬菜，如小白菜和萝卜等含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久时发生变质（发黄、腐烂）或者煮熟后存放太久时，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。 分组活动，阅读教材后，说出制作泡菜、果酒和果醋的原理;自主阅读教材，可以充分激发学生学习的主动性，让学生以小组为单位，分工完成任务，有助于培养他们的团队合作能力。 分析制作过程中的注意事项和可能出现的问题，帮助学生加深对相关发酵原理和过程的理解。 联系生活实践，有利于学生迁移、应用所学知识。 实例三：果酒果醋制作 【教师讲述】果酒制作： 1. 菌种:酵母菌—真核生物(单细胞真菌) (1) 生殖方式:出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖 (2) 代谢类型:异养兼性厌氧型 (3)种类:酿酒酵母:28°C;野生酵母:18~30°C 2.发酵原理 (1)生殖方式:附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。 (2)发酵过程: 【教师讲述】果醋制作： 1.菌种醋酸菌 原核生物(单细胞细菌 生殖方式:分裂生殖(二分裂)(1) 代谢类型:异养需氧型(2) (3) 最适生长温度:30~35°C 2.发酵原理需要充足的氧气。 【思考讨论】 1冲洗的目的是? 洗去浮尘，但不能反复冲洗，因为果皮表面附着大量的野生菌种，反复冲洗会减少菌种的数量，延长发酵时间。 2为什么先冲洗葡萄再去除去枝梗? 以避免去除枝梗和腐烂的籽粒时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。 3为什么发酵瓶要留1/3的空间? 有利于酵母菌进行有氧呼吸，通过出芽生殖大量紫殖后代;又防止发酵旺盛时产生大量的CO2造成发酵液溢出。 【拓展】果酒和果醋改进装置及其分析 思考：炎热的夏季，忘记盖盖子的酒表面会形成一层“白膜”，而内部没有，酒也会发酸。这个“白膜” 是怎样形成的？ 醋酸菌在液面大量繁殖形成的。 注意事项和可能出现的问题，帮助学生加深对相关发酵原理和过程的理解。 小结与练习 【课堂小结】同板书 【课堂练习】处理教材中的思考讨论、练习与应用，处理双导学案和分层作业 引导学生关注知识内容的梳理，尝试构建概念图。 板书设计 1.1传统发酵技术的应用 作业布置 【课后作业】1.完成分层训练课后素养评价、2.完成双导学案对应内容和下一节问题式预习部分 教学反思 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $