内容正文:
为什么要给无法经口进食的病人静脉输注糖分及其他营养成分?为什么在高原缺氧环境下不宜进行剧烈运动?
牵涉到食物、能量、氧气之间的关系
4.10.1 食物中能量的释放
1.探究食物中的能量
2.呼吸作用的实质和意义
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1.探究不同食物储存能量的差异
[实验原理]
食物中的能量在体外可以通过______方式释放出来。
可以通过测定一定量的食物所释放的热量使一定量的水__________,来测定和计算食物中的能量。
燃烧
升高的温度
【小资料】
1g水升高1℃需要吸收4.187焦耳(J)的热量
一、食物中贮存者能量
食物
讨论:实验过程中,食物中的化学能一定能完全转化为水中的热能吗?
不会,能量会损失。
(1)一部分会转化为光能
(2)热量损失:燃烧过程中,散失到空气中
(3)食物没有充分燃烧,一部分能量没有释放出来
通风孔
空罐
食物
一、食物中贮存者能量
1.探究不同食物储存能量的差异
[实验装置]
减少能量散失是保证实验结果准确的关键
一
二
一、食物中贮存者能量
1.探究不同食物储存能量的差异
[实验装置]
第一种比较合适
锥形瓶外面有一层保温结构,不易散失热量,所计算的数值较准确,而且燃烧样品的地方开口较小,也不易散失热量
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①测定一定质量的样品完全燃烧所释放的能量值。
样品所释放能量的计算公式
样品所含的能量=4.187×(T2-T1)×水的体积(mL)
热价:计算公式为食物的热价=4.187×(T2-T1)×水的体积(mL)÷m(m为燃烧样品的质量)
②待样品完全燃烧,测定样品燃烧前后的质量差,计算燃烧过程中释放的能量值。
【小资料】1mL水的质量为1g,受热时每升高1℃所需要热量为4.187焦耳
一、食物中贮存者能量
1.探究不同食物储存能量的差异
[能量值计算]
重复实验,取平均值
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材料 样品质量/g 水温/℃ 食物热价(kJ/g)
燃烧前 燃烧后 升温值 热量/kJ 热价
样品A 1
2
3
平均
样品B 1
2
3
平均
一、食物中贮存者能量
1.探究不同食物储存能量的差异
[实验结果]
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样品重
1克 水温/℃ 水温变化/℃ 释放出的热量
燃烧前 燃烧后
花生仁
大 米
牛肉干
23
23
23
93
70
2940J
60
1554J
37
71
48
2016J
不同食物所含的能量不同
一、食物中贮存者能量
1.探究不同食物储存能量的差异
[实验结果]
②充足的氧气、食物含水量较少等。
教材第49页“讨论”
①有机物含量丰富的食物贮存的能量较多,主要营养成分是脂肪、糖类、蛋白质。
③视具体情况而异。关键环节:热量测定仪的合理性(能量散失、热传导等),燃烧过程的散热等问题。
一、食物中贮存者能量
1.探究不同食物储存能量的差异
人体生命活动所需要的能量主要来自糖类
其次为脂肪,脂肪还是贮备的能源物质
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2.食物在体外燃烧的本质:
有机物
+ 氧气
二氧化碳
+ 水
+ 能量
思考:
营养物质在组织细胞内怎么释放能量?
释放能量的过程是否也需要氧气?
一、食物中贮存者能量
(2)打开A、B两瓶的瓶盖,置于空气中3min
A
B
C
D
(1)取四个瓶子标号为A、B、C、D
(3)取C、D两瓶,用排水法收集呼出气体
二、细胞通过呼吸作用释放能量
1.演示:检验人体呼出气体成分的变化
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(4)将燃着的蜡烛分别放入A瓶和C瓶中,通过比较蜡烛燃烧时间的长短来检验两瓶中氧气含量的多少,从而得出吸入气体和呼出气体中氧气含量的多少
二、细胞通过呼吸作用释放能量
1.演示:检验人体呼出气体成分的变化
现象:
燃烧的蜡烛放入C瓶中更快地熄灭。
结论:
人呼出气体和空气相比,氧气含量少。
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D瓶中石灰水出现浑浊。
现象:
人呼出气体和空气相比,二氧化碳含量多。
结论:
细胞进行呼吸作用消耗氧气,释放二氧化碳
(5)分别向B、D两瓶中倒入50mL澄清的石灰水,通过比较两瓶中石灰水的浑浊程度,可以检验两瓶中二氧化碳含量的多少。
二、细胞通过呼吸作用释放能量
1.演示:检验人体呼出气体成分的变化
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有机物(葡萄糖)
+ 氧气
二氧化碳
+ 水
+ 能量
线粒体
呼吸作用的反应式:
生物体细胞内葡萄糖等有机物氧化分解并释放能量的过程叫做呼吸作用。
实质: 分解有机物,释放能量。
意义:呼吸作用为生命活动提供动力;维持体温。
二、细胞通过呼吸作用释放能量
2.细胞呼吸作用概念、实质和意义
体外燃烧和细胞的呼吸作用的比较
比较项目 体外燃烧 细胞的呼吸作用
相同点 都是氧化过程,产物通常为二氧化碳和水,通常需要氧气。
不同点 一个步骤的过程 一系列的化学反应
没有酶参与 需要多种酶催化
反应迅速、剧烈 反应缓慢、温和
所贮存的能量瞬时释