内容正文:
第二章 人体需要空气
第二节
人体的生命活动需要能量
跳绳是一项简便易行的健身运动,能够有效锻炼身体机能(图 5.2-10)。一个体重为 55 kg 的女生每分钟跳绳 80 次左右,6 min可消耗约 188 kJ 的能量。无论是在安静状态下还是在运动时,我们身体的各项生命活动都需要消耗能量。
探究活动:探究不同食物能量的差异
比较识记:不同食物的热价
学习任务:
1
观察:图 5.2-12 人体对能量的利用
理解:呼吸作用的意义
探究活动
探究不同食物能量的差异
利用点燃的食物为水加热,可以根据水温升高的程度推算出食物所含能量的多少。食物所含能量的多少可用热价表示,热价是指 1 g 食物氧化分解(或在体外燃烧)时所释放的热量。
提出问题:
不同食物的热价相同吗?
作出假设:____________________________
不同食物的热价有所相同。
制订方案:
1. 根据假设,设计食物燃烧以及收集热量的方法。
2. 讨论减少热量散失的措施。
3. 选择材料器具:花生、大豆、饼干等食物;大试管,解剖针,铁架台,试管夹,锡箔纸,温度计,量筒,酒精灯,火柴,天平;蒸馏水等。
4. 研讨并设计测量食物热价的实验装置。
2
探究活动
实施方案:
1. 用量筒量取 30 mL 蒸馏水,倒入大试管中,测量并记录水的温度(设为 t1,单位:℃)。
2. 用天平称量食物的质量(m,单位:g)并记录。
3. 参照图 5.2-11,制作并组装实验装置。用锡箔纸把加热与受热部分围起来,使样品燃烧所释放的热量尽可能多地传给大试管。
4. 用解剖针固定食物,在酒精灯上引燃后迅速移到大试管下,加热蒸馏水。
5. 在食物停止燃烧时,记录蒸馏水温度的最大值(设为 t2,单位:℃)。
6. 计算食物的热价(使 1 mL 水温度升高 1 ℃ 所需要的热量是 4.18×10-3kJ)。公式:食物的热价(kJ/g)= 4.18×10-3
×(t2 - t1)×30÷m
7. 分别测定花生、大豆、饼干等食物的热价,并对所得数据进行比较。
安全提示:
1. 在操作过程中,应佩戴护目镜。
2. 正确使用酒精灯,防止烧伤、烫伤或引燃其他物品。
3
探究活动
得出结论:______________________________________
表达交流:
1. 不同食物的热价为什么有很大的差异?
2. 你所测得的食物的热价与它的实际热价相同吗?为什么?
3. 怎样改进实验装置,才能尽量减少食物燃烧时的热量散失?
1.不同食物中所含的能量不同,含脂肪多的食物含能量较多,含蛋白质和淀粉多的食物含能量较少。
2.不符合,食物燃烧不充分,燃烧过程中热量有散失。
4
探究活动
计算食物热价公式
食物的热价=4.18×10-3×温差( t2 - t1)×30÷食物质量(千焦/克)
将三次实验结果取平均值
次数 食物质量 温度差 热价
第一次
第二次
第三次
5
比较识记
食物所含的营养物质中,糖类、脂质和蛋白质都可以为人体提供能量。据测定,糖类和蛋白质的热价均为 17.15 kJ/g,脂肪的热价为 38.91 kJ/g。由于各种食物中有机物的种类和含量不同,它们所贮存的能量也不相同。
6
观察
7
思考
有机物在体外可以通过燃烧释放能量。那么在体内呢?
我们的身体由上万亿个细胞构成,细胞每时每刻都在进行着呼吸作用。细胞中的有机物在氧气的参与下分解,释放出能量,用于进行各项生命活动和维持体温。
8
思考
有机物(贮存能量)+氧气—→二氧化碳+水+能量
人体内有机物的氧化分解在各个细胞内进行,不断消耗 氧气 和产生二氧化碳 ,释放能量 。
呼吸作用反应式:
能量释放的主要场所是?
线粒体
9
理解
有机物+氧气 二氧化碳+水+能量
食物
消化系统
呼吸系统
细胞
循环系统
进行各项生理活动
氧气
10
记忆
11
呼吸作用不断消耗氧气并产生二氧化碳,所消耗的氧气由呼吸系统不断行补充,所产生的二氧化碳也要经过呼吸系统排出。
人体的生命活动需要能量来维持。每个人维持生存所需要的能量因性别、年龄和体质的差异而有所不同。了解机体一天需要多少能量,我们便可以适当调整每天摄取的食物数量,以维持能量摄取与消耗之间的平衡。
小结
12
能量的摄取
探究不同的食物热价
三大营养物质的热价
蛋白质:17.15千焦/克
糖类:17.15千焦/克
脂肪:38.91千焦/克
能量的释放
释放:
有机物+氧气→二氧化碳+水+能量
用途:
进行各项生理活动
维持体温
本课小结
学业检测
13
自我评价
1. 人体生命活动所需的能量来源于食物,食物所含能量的多少可以用热价表示。下列说法最恰当的是( )
A. 食物的热价是指 100 g 食物在体内氧化分解或在体外燃烧时所释放的热量
B. 热价越高,说明这种食物的营养越丰富
C. 热价高的食物通常含有较多的脂肪
D. 每餐都应选择热价高的食物,这样才能补充能量
2. 据统计,体重 65 kg 的成年男士每天所需的能量约为 10 900 kJ。如果该男士每天从食物中摄取 200 g 蛋白质、300 g 糖类和 100 g 脂肪,那么他的体重可能会发生怎样的变化?
3. 18 世纪 80 年代,法国化学家拉瓦锡设计了一个冰卡计来测量动物释放出的热量。他将一只豚鼠放入其中,测量罐内滴出的水量并进行换算,发现这一过程与木炭燃烧使冰融化的过程十分相似。由此,拉瓦锡提出:生物呼吸的生理过程是一种缓慢的燃烧过程。
(1)动物的呼吸作用与木炭的燃烧有哪些相似之处?
(2)豚鼠呼吸作用释放的能量主要用于哪些生命活动?
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