河北地區(qū)高中生物備課資料-1.3《制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量》課件-新人教版選修1

【典例1】將接種有乳酸菌的牛奶各100mL分別裝在容積為100mL、200mL、300mL的三個燒瓶內(nèi)，將口密封，置于適宜溫度下培養(yǎng)，24小時后產(chǎn)生乳酸最多的燒瓶是A.100mLB.200mLC.300mLD.三個一樣多【思路點撥】本題考查乳酸菌的代謝方式。解答本題需掌握以下兩點：①乳酸菌呼吸作用過程。②影響乳酸菌呼吸作用的因素?！咀灾鹘獯稹窟xA。乳酸菌是厭氧細菌，在無氧條件下，可將葡萄糖分解成乳酸。題目所給的4個燒瓶容量不等，將100mL牛奶放入其中，只有100mL的燒瓶是缺氧環(huán)境，其他三個中均有氧存在，不同程度地抑制乳酸菌的活動，所以100mL的瓶內(nèi)生成乳酸最多?！镜淅?】農(nóng)村中泡菜的制作方法：將新鮮的蔬菜經(jīng)過整理、清潔后，放入徹底清洗并用白酒擦拭過的泡菜壇中，泡菜壇一般是兩頭小中間大的陶器，壇口有壇沿，凡有裂縫的菜壇都不能用。然后加入鹽水、香料及一些“陳泡菜水”，密封后置于陰涼處，最適環(huán)境溫度為28℃～32℃。有時制作的泡菜會“咸而不酸”或“酸而不咸”。（1）用白酒擦拭泡菜壇的目的是_____________________。（2）菜壇密封的原因是_____________________________。若菜壇有裂縫，可能會出現(xiàn)的結(jié)果是__________________。（3）若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是_______。（4）加入一些“陳泡菜水”的作用是___________________。（5）制作泡菜的過程中，有機物的干重如何變化？菜壇內(nèi)有機物的種類如何變化？______________________________?！舅悸伏c撥】解答本題必須掌握以下幾點知識：①常用消毒方法的原理。②泡菜發(fā)酵時的主要微生物及其代謝方式。③優(yōu)良泡菜壇的標志。④微生物代謝過程中有機物的變化。【自主解答】本題主要考查泡菜制作過程及條件控制，分析如下：答案：（1）消毒、殺菌（2）乳酸菌是嚴格厭氧型生物抑制乳酸菌發(fā)酵，導(dǎo)致好氧微生物大量繁殖，使發(fā)酵失?。?）鹽的濃度過高，使乳酸菌失水死亡，沒有生成乳酸，或產(chǎn)生乳酸過少（4）提供乳酸菌菌種，使其在短時間內(nèi)形成菌種優(yōu)勢（5）有機物干重減少，種類增多【典例3】某校自然科學(xué)課外研究小組為了了解泡菜在腌制過程中亞硝酸鹽含量變化及其高峰期出現(xiàn)的時間，以及泡菜在加熱煮熟狀態(tài)下亞硝酸鹽含量變化的情況進行了如下實驗：①選1、2、3號容量相同的6只兩組泡菜壇，分別加入0.6kg的新鮮蓮花菜；②再在壇中分別加滿未加熱和煮沸過并涼至室溫的質(zhì)量分數(shù)為10%的NaCl溶液；③封壇前分別測量各壇中液體未加熱和煮沸后亞硝酸鹽的含量；④用水封壇，放在15℃～20℃環(huán)境中；⑤以后每隔4天測量一次，直至泡菜腌熟能夠食用為止，周期約為15天。所得數(shù)據(jù)見表1和表2。表1泡菜腌制過程中亞硝酸鹽含量的變化（未加熱）表2加熱情況下亞硝酸鹽含量的對比請根據(jù)上述情況，完成下列問題：（1）在該項研究中，要取同樣裝置的3只壇的目的是什么？（2）根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)，以時間為橫坐標，亞硝酸鹽含量為縱坐標，繪制三只壇內(nèi)亞硝酸鹽隨時間變化的趨勢曲線。（3）根據(jù)曲線及表1、表2中的數(shù)據(jù)，你可以推理出什么結(jié)論？（4）該實驗設(shè)計是否完善？如果你覺得不夠完善，請改進?！舅悸伏c撥】本題主要考查研究泡菜制作過程中的實驗設(shè)計原則和繪圖能力。解答本題需明確以下三點：①實驗設(shè)計中的對照原則的遵循設(shè)計；②依據(jù)時間和亞硝酸鹽含量標注關(guān)鍵點；③正確分析和評價實驗設(shè)計中的優(yōu)缺點?！咀灾鹘獯稹坎煌瑫r期泡菜壇中亞硝酸鹽的含量不同；在腌制后的第4天，亞硝酸鹽的含量達到峰值；在腌制的第12天，亞硝酸鹽達到最低值并基本保持不變；泡菜在加熱煮熟后，亞硝酸鹽含量不變。該項研究的設(shè)計存在著一個較明顯的缺陷是：沒有設(shè)置對照組。答案：（1）減少誤差，使結(jié)論更可靠。（2）可繪成1幅圖，也可分畫3幅圖，見圖。（3）①不同時期泡菜壇中亞硝酸鹽的含量不同；②在腌制后的第4天，亞硝酸鹽的含量達到峰值；③在腌制的第12天，亞硝酸鹽達到最低值并基本保持不變；④NaCl溶液在加熱煮沸后，不影響蔬菜中亞硝酸鹽含量。（4）該項研究的設(shè)計存在著一個較明顯的缺陷是：沒有設(shè)置對照組，即需1個與前3個壇同樣大小的泡菜壇，在其內(nèi)加滿煮沸過的質(zhì)量分數(shù)為10%的NaCl溶液，并用水封，與上述實驗組同時進行檢測。一、選擇題（共5小題，每小題6分，共30分）1.含有抗生素的牛奶不能發(fā)酵成酸奶，原因是（）A.抗生素能夠殺死或抑制乳酸菌的生長B.抗生素呈堿性，會與乳酸發(fā)生中和反應(yīng)C.抗生素能夠抑制酵母菌的生長D.抗生素在酸性環(huán)境中會被分解破壞【解析】選A?？股貙σ磺屑毦杂幸种苹蚴蛊渲滤赖淖饔茫室婚_始人們把抗生素稱作抗菌素。乳酸菌屬于細菌，屬于對抗生素敏感的生物。2.在泡菜的制作過程中，不正確的是（）A.按照清水與鹽的質(zhì)量比為4∶1的比例配制鹽水B.按照清水與鹽的質(zhì)量比為5∶1的比例配制鹽水C.鹽水入壇前要煮沸冷卻，以防污染D.在壇蓋邊沿的水槽中要注滿水，以保證壇內(nèi)的無氧環(huán)境【解析】選B。泡菜的制作依靠的是乳酸菌的無氧呼吸，制作時要防止污染，以防泡菜腐敗變質(zhì)，清水與鹽的質(zhì)量比為4∶1，若食鹽量過低，易造成細菌大量繁殖和泡菜的風(fēng)味不足。3.下列關(guān)于亞硝酸鹽的物理性質(zhì)的敘述，正確的是（）A.亞硝酸鹽是淡黃色晶體，易溶于水B.亞硝酸鹽是淡黃色粉末，易溶于酒精C.亞硝酸鹽是白色晶體，易溶于酒精D.亞硝酸鹽是白色粉末，易溶于水【解析】選D。亞硝酸鹽是白色粉末，易溶于水。4.（2010·鞍山模擬）下列關(guān)于亞硝酸鹽的敘述，錯誤的是（）A.我們每天的飲食中都會攝入一定量的亞硝酸鹽B.亞硝酸鹽的分布廣泛，其中蔬菜中亞硝酸鹽的平均含量約為4mg·kg-1C.咸菜中的亞硝酸鹽的平均含量在7mg·kg-1以上，所以盡量少吃咸菜D.亞硝酸鹽不會危害人體健康，并且還具有防腐作用，所以在食品中應(yīng)多加些以延長食品的保質(zhì)期【解析】選D。我們食用的蔬菜、副食品中都含有一定量的亞硝酸鹽，所以，我們每天自覺不自覺地都會攝入一定量的亞硝酸鹽。亞硝酸鹽具有防腐作用，但是，當人體攝入的亞硝酸鹽總量達到0.3g～0.5g時，會引起中毒；當攝入總量達到3g時，會引起死亡。5.(2010·濰坊模擬)制作泡菜時要用特殊的壇子，壇子需加水密封，密封壇口的目的是（）A.隔絕空氣，抑制細菌繁殖B.阻止塵埃，防止污染C.造成缺氧環(huán)境，利于乳酸菌發(fā)酵D.防止污染，利于醋酸菌發(fā)酵【解析】選C。制作泡菜利用了乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的原理。壇子蓋加水密封的目的是造成缺氧環(huán)境，利于乳酸菌發(fā)酵。二、非選擇題（共2小題，共30分）6.(18分)泡菜是人們?nèi)粘Ｉ钪斜容^喜歡的一種食品，但是泡菜中卻含有亞硝酸鹽。當人體攝入的亞硝酸鹽總量達到0.3g～0.5g時，會引起中毒；達到3g時，會引起死亡。我國衛(wèi)生標準規(guī)定，亞硝酸鹽的殘留量在醬菜中不得超過20mg/kg。膳食中的絕大部分亞硝酸鹽在人體內(nèi)以“過客”的形式隨尿液排出，只有在特定的條件下，才會轉(zhuǎn)變成致癌物質(zhì)——亞硝胺。針對泡菜在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生亞硝酸鹽的事實，某中學(xué)生物活動小組設(shè)計實驗，探究不同食鹽濃度和發(fā)酵時間對亞硝酸鹽含量變化的影響。（1）請補充實驗設(shè)計的空缺內(nèi)容：①制作泡菜的原理：_____________________________。②測量指標及方法：亞硝酸鹽與某些化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后形成紫紅色染料。先使泡菜樣品及一系列已知濃度的亞硝酸鹽溶液分別與化學(xué)物質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)，然后通過_____顏色，可以估測出泡菜樣液中亞硝酸鹽的含量。③確定濃度梯度：經(jīng)過查找資料和初步實驗，發(fā)現(xiàn)當食鹽濃度為3%以下時，制作的泡菜容易發(fā)生腐敗，而當食鹽濃度在8%以上時，制作的泡菜又容易成為咸腌菜。因此，分別設(shè)計了3%、5%、7%的食鹽濃度梯度來制作泡菜。④選擇實驗材料：紅蘿卜和白蘿卜，哪種更適合于用做實驗材料？__________，理由是_____________。⑤制作泡菜：將實驗材料分成3組制作泡菜，除了實驗材料的重量相同外，還要保證每組泡菜的____________相同。⑥從第三天開始，定期測定泡菜中的亞硝酸鹽含量，請幫助該小組設(shè)計一個用于實驗記錄的表格。（2）如圖是該生物活動小組記錄的三種食鹽濃度的泡菜中的亞硝酸鹽含量與發(fā)酵天數(shù)的關(guān)系圖。根據(jù)此圖實驗結(jié)果，請你給出制作泡菜的最佳指導(dǎo)意見______________________。你給出此建議的理由是：食鹽濃度為3%的泡菜中亞硝酸鹽含量總體上在3壇泡菜中______；食鹽濃度為5%的泡菜在發(fā)酵初期亞硝酸鹽含量迅速升高，且亞硝酸鹽含量變化_________，但發(fā)酵11天后亞硝酸鹽降到最低值；而食鹽濃度為7%的泡菜中亞硝酸鹽含量變化不大，雖一直處于較低數(shù)值，但容易成為_______________?！窘馕觥勘绢}考查泡菜的制作及亞硝酸鹽含量測定的有關(guān)知識。泡菜的制作是利用乳酸菌的發(fā)酵實現(xiàn)的；亞硝酸鹽含量的測定是通過顏色反應(yīng)后經(jīng)比色來測定的，因此選材時最好選擇白色或無色的生物材料；由于在泡菜的制作過程中，亞硝酸鹽的含量先增多后減少，因此需要設(shè)計對照實驗，以確定最佳的取食時間。答案：（1）①乳酸菌在無氧的環(huán)境下大量繁殖并發(fā)酵產(chǎn)生乳酸②對比④白蘿卜避免植物中色素對顯色反應(yīng)的干擾⑤制作（或培養(yǎng)、發(fā)酵）條件⑥如表（2）用5%的食鹽濃度制作泡菜比較適合食用，但要在發(fā)酵時間達9天（或11天）以后食用才比較適宜最高最快咸腌菜7.(12分)鮮牛奶是營養(yǎng)豐富的飲品，其主要成分有水、蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、無機鹽等。請根據(jù)所提供的材料和用具設(shè)計一個簡易的方法，用于家庭制作酸牛奶。（1）材料和用具：酸牛奶、市售鮮牛奶、潔凈的奶瓶若干個、盛水器皿（如盒）、溫度計。（2）制備方法①分裝：_______________________________________;②接種：_______________________________________;③發(fā)酵：_______________________________________。（3）品嘗自己制作的酸牛奶的同時，請回答：酸牛奶與鮮牛奶相比，營養(yǎng)價值_________（填“提高”或“降低”），能量___________（填“增加”或“減少”），所以飲用_________牛奶，更有利于我們的健康?！窘馕觥勘绢}主要是對實驗設(shè)計能力的考查。解答時要分析所給材料和用具的作用，按科學(xué)的方法去操作。在解答時要注意一些細節(jié)的處理，如如何接種、控制溫度的范圍（38℃～40℃）、發(fā)酵時間等。答案：（2）①將市售鮮牛奶分裝于潔凈并消毒的奶瓶里②再把酸牛奶按一定比例（3%～5%）分裝到奶瓶里，使乳酸菌接種到鮮牛奶中③將分裝接種后的奶瓶密封好，放到裝有38℃～40℃溫水的盆中浸泡（注意保持水溫穩(wěn)定），讓瓶中乳酸菌發(fā)酵一段時間即可（3）提高減少酸1.（5分）在制備泡菜樣品處理液時，對濾液起到凈化作用的是（）A.氫氧化鋁乳液B.氫氧化鈉溶液C.氯化鎘溶液D.氯化鋇溶液【解析】選A。在制備泡菜樣品處理液時，先用榨汁機粉碎，過濾掉大的枝梗，然后加入試劑提取，再過濾掉較大的雜質(zhì)，但仍然有一部分較小的雜質(zhì)無法去除，這時加入氫氧化鋁乳液，由于氫氧化鋁乳液是膠體，可吸附較小的雜質(zhì)，達到凈化的目的。2.（5分）制作泡菜過程中亞硝酸鹽的含量變化為（）A.先增加后減少B.先減少后增加C.逐漸增加D.逐漸減少【解析】選A。泡菜制作過程中，在初期亞硝酸鹽含量很低，隨硝酸還原菌的繁殖，促進硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，含量會隨天數(shù)增多逐漸升高；但隨腌制時間延長，乳酸菌大量繁殖，產(chǎn)生的乳酸抑制了硝酸鹽還原菌的繁殖，亞硝酸鹽的含量逐漸降低。3.（5分）泡菜的制作過程中，許多乳酸菌產(chǎn)生大量乳酸，共同抑制其他菌的生長，乳酸積累過多，又會抑制乳酸菌自身的生長，以上體現(xiàn)出的生物關(guān)系依次是()A.種內(nèi)互助、種內(nèi)斗爭、種間斗爭B.種內(nèi)互助、種間斗爭、種內(nèi)斗爭C.種內(nèi)斗爭、種間斗爭、種內(nèi)互助D.種間斗爭、種內(nèi)斗爭、種內(nèi)互助【解析】選B。許多乳酸菌產(chǎn)生大量乳酸，共同抑制其他菌的生長，說明是種內(nèi)互助、種間斗爭；乳酸積累過多，又會抑制乳酸菌自身的生長，說明是種內(nèi)斗爭。4.（5分）下列操作，會引起泡菜污染的是（多選）()A.壇蓋邊沿的水槽應(yīng)注滿水，并且要時常補充水槽中的水B.腌制時溫度過高，食鹽量不足10%C.腌制的時間過短D.鹽水入壇前不用煮沸，直接入壇【解析】選B、C、D。腌制時溫度過高，食鹽量不足10%，腌制的時間過短，容易造成細菌大量繁殖；鹽水入壇前要煮沸冷卻，不能直接入壇，防止雜菌污染。5.（10分）如圖是泡菜的制作及測定亞硝酸鹽含量的實驗流程示意圖，請據(jù)圖回答：（1）制作泡菜宜選用新鮮的蔬菜，原因是__________。（2）為保證既無雜菌，又能使乳酸菌等發(fā)酵菌發(fā)揮正常作用，應(yīng)如何處理所用鹽水？_______________________。（3）為測定泡菜內(nèi)的亞硝酸鹽含量，某同學(xué)用比色法進行了實驗，他在制備標準顯色液時做了如下操作：①用刻度移液管量取一系列不同體積的亞硝酸鈉溶液，分別置于50mL比色管中；②在各管中分別加入2.0mL對氨基苯磺酸溶液，緊接著再分別加入2.0mLN-1-萘基乙二胺鹽酸鹽溶液；③觀察各比色管中溶液顏色的梯度變化。請指出該同學(xué)操作的失誤之處：____________________?！窘馕觥勘绢}考查泡菜的制作及亞硝酸鹽含量的測定。新鮮蔬菜中亞硝酸鹽的含量低，對鹽水加熱煮沸的目的是殺菌，冷卻后使用是為了保證微生物的生命活動不受影響。測定亞硝酸鹽的含量可利用比色法，粗略地檢測其含量，注意實驗中顯色劑的配制和相關(guān)對比操作。答案：（1）亞硝酸鹽的含量低（2）先將鹽水煮沸殺滅雜菌，然后冷卻至室溫時再使用（3）步驟①中還應(yīng)再添加一支比色管作為空白對照；步驟②中在各比色管中加入2.0mL對氨基苯磺酸溶液混勻后應(yīng)靜置3分鐘，再加入2.0mLN-1-萘基乙二胺鹽酸鹽溶液，然后再添