基于酸碱中和反应之古法面团发酵技术探究-2023-2024学年九年级化学人教版下册+.docx

基于酸碱中和反应之古法面团发酵技术探究

使用教材

人民教育出版社初中九年级化学下册酸碱盐反应。

实验器材

（1）实验药品：面粉、碳酸钠、碳酸氢钠、发面面肥，安琪酵母粉；

（2）实验器材：pH值传感器、恒温水浴锅、磁力搅拌器

实验创新要点

实验器材创新

利用pH值传感器，记录面团发酵时pH值的变化，由定性感知转为定量分析。

探究思路创新

探究温度、面肥量、时间对面团发酵过程中pH值的影响。

自制教具

快速发面箱

实验原理

面肥中与发面相关的微生物主要有两类，其中酵母菌起主要作用，酵母菌有氧呼吸：C6H12O6(葡萄糖)+6H2O(水)+6O2(氧气)→6CO2(二氧化碳)+12H2O(水)；无氧呼吸：C6H12O6(葡萄糖)→2C2H5OH(酒精)+2CO2(二氧化碳)；除此以外，还有一些杂菌（如：乳酸菌、醋酸菌等），会在发酵过程中产生酸性物质，这时，就需要加入食用碱来中和这些酸性物质。

五、实验教学目标：

（1）化学观念

通过面团发酵、加食用碱的过程，了解古法面团发酵及加入食用碱去除酸味的原理。

科学思维

通过运用比较、分析、综合、归纳等科学方法，基于实验事实进行证据推理，提高科学思维水平。

科学探究与实践

通过实验探究，经历完整的科学探究过程，发展探究能力与创新意识。

科学态度与责任

通过探究古法蒸馒头的原理及过程，提升实践能力，获得严谨求实的科学态度。

六、实验教学内容

利用PH值传感器、恒温水浴锅、磁力搅拌器对面团发酵的酸碱性进行探究。

实验教学过程

引入：馒头是中国传统面食之一，同学们了解制作馒头的过程吗，制作出来的馒头是怎样做到又松又软的？

探究活动1：在面团发酵过程中PH值如何变化？

问题1：如何证明面团在发酵过程中变酸了呢？

兴趣小组交流：可以利用pH试纸来检测面团的pH值，但是很快有同学提出了质疑，pH试纸只能测试液体的pH值，无法测量面团的pH值。接着，有同学提出面包店制作面包时用酸碱度测试仪测量面团的pH值，可以将pH试纸替换成酸碱度测试仪。

学生用酸碱度测试仪进行实验：测量发酵前与发酵后面团的pH值。

实验结论：发酵过后面团变酸，可以用碳酸钠或者碳酸氢钠来中和面团的酸味。

（3）探究活动2：探究面团发酵过程中pH值的影响因素？

学生猜测：温度、发酵时间、面肥量

学生以控制变量法为原则，分为三组，（温度组、发酵时间组、面肥量组），进行实验。

设计如下实验：

温度组：

1.将5g面肥，40g面粉，100ml水放入烧杯，用磁力搅拌器搅拌均匀（准备四份）；

2.分别将烧杯放入10℃，20℃，30℃，40℃的恒温水浴锅中；

3.将pH值传感器放入烧杯中；

4.观察记录实验数据。

面肥量组：

1.将40g面粉，100ml水放入烧杯，用磁力搅拌器搅拌均匀（准备四份）；

2.分别向烧杯中加入1g面肥，3g面肥，5g面肥，7g面肥，将放入30℃的恒温水浴锅中；

3.将pH值传感器放入烧杯中；

4.观察记录实验数据。

发酵时间组：

1.将5g面肥，40g面粉，100ml水放入烧杯，用磁力搅拌器搅拌均匀（准备四份）；

2.将烧杯放入30℃的恒温水浴锅中；

3.将pH值传感器放入烧杯中，发酵时间分别为1小时，2小时，3小时，4小时；

4.观察记录实验数据。

分组进行数据分析得出，面团发酵的pH值与温度、面肥量、发酵时间有密切联系。

同学们查阅资料，面团发酵后pH值为4.5，烘焙前pH值为5.5-6.5之间制作出来的馒头口感最好。

并得出结论：面团发酵温度为30℃，每40g面粉中加入5g面肥，发酵时间为2小时pH最接近4.5，最适合用来制作馒头。

（4）探究活动3：自制快速发面箱

同学们根据生活中发酵面团的方法制作快速发面箱，快速发面箱的要点是怎样发热与保温？针对发热，同学们总结放热反应并寻找发热源。

放热反应

能否作为发热装置

CaO+H2O=Ca(OH)2

不能，放热温度太高

HCl+NaOH=NaCl+H2O

不能，酸和碱有腐蚀性

铁生锈

不能，放热速率慢，温度低

但是，同学们根据铁生锈联想到了暖宝宝，暖宝宝发热温度在50℃左右，能使箱内温度达到三四十度，且发热持久。适合用做发热源，针对保温，同学们选择了保温效果良好的泡沫箱和铝箔保温膜，同学们进行制作并进行效果检测。

（5）探究活动4：反思与评价

依据学业质量水平，从多个维度开展评价，提升了学生项目式学习和教师教的效果，体现了“学业评价促发展”的化学学科理念。

八、实验效果评价

（1）目标达成

本课以古法蒸馒头为项目式学习任务，学生通过自主设计方案、动手实验操作、归纳总结方法，不仅体验到学习的乐趣，还能达成提升科学探究能力、发展科学思维、养成综合分析信息的意识和习惯、化创新意识、形成科学态度等教育教学目标，使化学学科素养真正落到实处。

（2）定量分析