8.1 食物中能量的释放 课件- 2025-2026学年北师大版生物七年级下册

该初中生物学课件围绕“食物中能量的释放”，涵盖食物能量贮存（糖类、蛋白质、脂肪热价）、探究实验及细胞呼吸作用等核心知识。通过“静脉输葡萄糖”“高原运动”等生活问题导入，结合心脏结构知识回顾，构建前后连贯的学习支架。 其亮点是突出探究实践与科学思维，通过自制热量测定仪、设计实验（控制氧气供应与能量散失）及呼出气体成分检验，深化物质与能量的生命观念。课堂小结结构化梳理知识，练习结合中考题，助力学生理解应用，教师可高效开展实验教学与知识巩固。

8.1 食物中能量的释放 1 [填充] 1. 填写以下结构名称：④__________；⑥___________；⑦__________。 2. 心脏壁主要是由____________ 组织构成的。 3. ③和④的壁相比，____________(填结构名称)的壁更厚。 左心室 肺动脉 肺静脉 肌肉 左心室 知识回顾 4. 用注射器从结构⑦向里注入水分，则水最终会从[ ]__________流出。 5. ①和③之间有防止血液倒流，控制血液从心房流向心室的结构，该结构是______________。 ⑤ 主动脉 房室瓣 人体维持正常生理活动，不仅需要吸收营养物质，而且需要摄取能量。人体需要的营养物质和能量来源于食物。 新课导入 为什么要给无法进食的患者静脉输注葡萄糖及其他营养成分? 为什么在高原缺氧环境下不宜进行剧烈运动? 这些问题涉及食物、能量、氧气之间的关系。 新课讲解 食物中贮存着能量 据测定，每克糖类贮存的能量平均为 17kJ (相当于 4 kcal/g)，蛋白质为 23 kJ (相当于 5kcal/g)，脂肪为 38kJ (相当于9kcal/g)。由于不同食物的营养成分及含量不同，所以贮存能量的多少也有所不同。人体生命活动所需要的能量主要来自糖类，其次为脂肪，脂肪还是贮备能源的物质。 活 动 探究不同食物贮存能量的差异 木条燃烧时，其中贮存的能量主要通过热、光等形式释放，释放的热量可以进行测定。氧气能够助燃，空气流通有助于木条充分燃烧，使能量充分释放。同样，食物在燃烧时也会释放热。不同食物贮存的能量有多有少，所以燃烧的时候释放的热量也就不同。本活动中可以通过测定各种食品燃烧时释放的能量探究不同食物贮存能量的差异。 提 示 1.首先需要自制一个简易的热量测定仪，下面提供了两种可供选择的设计方案(图8-1)，在讨论的基础上确定小组制作热量测定仪的方案。 小组讨论时需要注意两个问题：一是如何保证有充足的氧气供应使样品充分燃烧；二是如何尽可能地减少样品燃烧过程中能量的散失。 2.选择合适的样品(如花生或核桃)有助于实验成功。样品要易于燃烧，燃烧过程便于操作。不同食品贮存能量的多少不同。富含油脂的食品贮存能量多，淀粉和蛋白质类食品贮存能量少。根据这个提示，你们小组对选择的两种食品所贮存能量的多少作出的假设是_________________________________________。 3. 减少能量散失是保证实验结果准确的关键，释放能量值的计算方法有两种：一是测定一定质量的样品完全燃烧所释放的能量值；二是不待样品完全燃烧，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。通过讨论确定小组选择的计算方法。 4. 为了提高实验结果的准确度，建议小组制订实验计划时对选择的样品安排平行重复实验。 5.实验研究表明，1ml 水的质量为1g，受热时每升高 1℃ 所需热量为 4.187 J。因此，用燃烧样品使一定体积的水升温的方法可以估算出食物中所含的能量。每克食物充分燃烧时释放的能量，是食物的热价。食物的热价反映出食物中贮存能量的多少。 6.可参照表 8-1，设计一个表格用以记录实验数据和实验结果。 表 8-1 不同食物燃烧释放热量的情况 注意! 执行实验计划过程中，保证样品燃烧释放的能量用于水的加热，防止被烧伤或灼伤，防止引燃其他物品。 讨 论 1. 哪种食物贮存的能量多(热价高)? 这种食物的主要营养成分是什么? 根据实际情况回答。有机物含量丰富的食物贮存的能量较多。不同食物的主要营养成分不同。 2. 保证食物在体外能够充分燃烧的条件是什么? 3. 与其他小组测量同类食品所获得的实验结果进行比较，评价你们小组活动的成功与不足。 充足的氧气、食物含水量较少等。 视实验情况而定。关键环节，热量测定仪的合理性、减少燃烧过程中热量散失问题等。 细胞通过呼吸作用释放能量 实验表明，食物中贮存的能量通过燃烧可以释放出来，燃烧过程需要氧气。那么，人体细胞摄取的营养物质怎样释放出能量?营养物质在细胞内释放能量是否也需要氧气? 演 示 检验人体呼出气体成分的变化 方法步骤 1.取大小相同的4个瓶子(250 mL)，分别编号为 A、B、C、D。 2.打开A和B的瓶盖，置于空气中3min后盖上瓶盖。瓶内气体成分与空气相同。 3.取一根玻璃管依次插入C瓶和D瓶的底部，通过玻璃管向瓶里连续地呼气数次，然后盖严瓶盖。瓶内气体中含有较多的由肺部呼出的气体。 4.将燃烧着的蜡烛分别放入 A 瓶和 C 瓶中，记录蜡烛燃烧时间的长短。 5.分别向 B 瓶和 D 瓶中倒入 50 mL 澄清的石灰水，比较两瓶中液体的浑浊程度(图 8-2)。 讨 论 1.A瓶和C瓶中的气体成分是否有差异?请说出实验检测的依据。 有；蜡烛在 A 瓶中比在 C 瓶中燃烧时间长，说明空气中氧气的含量高于由肺部呼出的气体中氧气的含量。 2.B瓶和D瓶中的气体成分是否有差异?请说出实验检测的依据。 有；因为将等量的澄清石灰水分别倒入B瓶和D瓶中，D瓶中的石灰水明显变浑浊，说明由肺部呼出的气体中二氧化碳的含量高于空气中二氧化碳的含量。 3.与空气相比，为什么由肺部呼出的气体含有的氧气减少了而二氧化碳增多了? 因为细胞进行呼吸作用消耗氧气，释放二氧化碳。 蜡烛在 A 瓶中比在 C 瓶中燃烧的时间长，这证明空气中的氧气含量高于肺部呼出的气体中的含量。将等量的澄清石灰水分别倒入 B 瓶和 D 瓶里，D 瓶里的澄清石灰水变得浑浊，这证明肺部呼出的气体中二氧化碳含量高于空气中的含量。 人体细胞能够利用氧气将葡萄糖等有机物分解，产生二氧化碳和水，同时伴有能量的释放。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，就是呼吸作用(respiration)。细胞通过呼吸作用释放的能量，一部分用于维持体温的恒定，另一部分用于推动各种生命活动。因此，呼吸作用的重要意义在于为生命活动提供动力。 •思考与练习 1.判断下列说法是否正确(在括号内画“✔”表示正确，画“✘”表示错误)。 (1)人体从外界吸入新鲜空气、呼出二氧化碳的过程，叫作呼吸作用。( ) (2)人体呼出的气体中，二氧化碳含量比空气高，氧气含量比空气低。( ) (3)人体呼出的气体中只含有二氧化碳。( ) ✘ ✔ ✘ 2. 关于人和植物呼吸作用的比较，下列说法正确的是( ) A.都需要吸入氧气 B.都需要吸入二氧化碳 C.人吸入氧气，植物吸入二氧化碳 D.人吸入二氧化碳，植物吸入氧气 A 3. 人体呼吸作用最重要的意义是为细胞生命活动提供( )。 A. 糖类 B. 二氧化碳 C. 能量 D. 葡萄糖 C 4.某小组同学尝试测定一粒花生种子含有的能量。首先，选取大小相近的三粒花生种子用作实验材料；然后，使用右图所示的装置进行探究。 (1)用点燃的一粒花生种子给锥形瓶中 的水加热，一般将水量定为 30mL。水量过多，会导致_______ __________________________；水量过少，则可能出现沸腾现象，水温不再上升从而造成较大的误差。 温度变化过小，不易读数 (2) 在这个实验中，易拉罐的作用是___ ____________________________________。 (3) 已知 1mL 水每升高 1℃，需要吸收 4.187J 的能量。本实验测定锥形瓶中水的温度升高了53℃，那这粒花生种子中含有的能量 (不考虑能量散失造成的误差) 为__________J。 防止能量散失 6 657 (4)用相同的装置、同样的做法分别测量另外两粒花生种子完全燃烧后的水温变化，计算出这两粒花生种子中含有的能量分别是 6804J、6552J。根据这三次测量的结果，一粒花生种子中含有的能量大约是_________J。 (5)花生种子实际所含的能量应________(选填“小于”或“大于”)实验测定的能量值，产生这一差别的主要原因是)________ __________________________________________。 6 671 大于 实验过程中有大量的能量散失 课堂小结 1.(2023·四川资阳中考)在“双减”课后服务活动中，某班同学为了了解核桃仁、花生仁、黄豆和大米中谁含有的能量多，在老师的指导下对这些食物中的能量进行了测定，实验结果如表所示。请据此回答问题。 课堂练习 (1)该实验探究的问题是：_______________________? (2)从实验结果可以看出，四种食物中，含能量最多的是_______。 (3)实验中，食物被烧掉的物质是有机物，剩下的灰烬是_______。 哪种食物含有的能量多 核桃仁 无机盐 (4) 表格中，①应该为________克。 (5) 因为实验过程中通常有能量损失，所以实验测定的能量比食物实际所含能量__________(填“高”或“低”)。 20 低 $