实验08 测定几种食物中的能量(讲义)生物新教材人教版七年级下册
2026-05-18
|
2份
|
37页
|
493人阅读
|
7人下载
精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 初中生物学人教版七年级下册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 第一节 食物中的营养物质 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.43 MB |
| 发布时间 | 2026-05-18 |
| 更新时间 | 2026-05-18 |
| 作者 | 兰松 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-03-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56903808.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦“测定几种食物中的能量”核心实验,系统梳理实验原理(食物燃烧放热被水吸收,通过水温变化计算能量)、控制变量(单一变量为食物种类,无关变量如水量等保持一致)及减少误差(设置重复组、确保完全燃烧)等要点,衔接课标解读、教材知识与实验过程,构建完整学习支架。
该资料特色鲜明,通过新旧教材对比强化探究属性,将“某种食物”改为“几种”引导对比分析,培养科学思维。实验设计注重控制变量与误差分析,如递进式装置改进任务提升探究实践能力,结合均衡营养教育渗透态度责任。课中辅助实验操作与问题讨论,课后通过真题模拟助力学生查漏补缺。
内容正文:
实验08 测定几种食物中的能量实验目标透析:课标解读+重点先知,精识目标
教材知识链接:教材解析+知识渗透,融会贯通
实验过程精讲:实验全析全解,全面掌握
实验要点速记:要点解析+典例精讲,重点提升
实验提升专练:真题感知+模拟提升,双向突破
2022新课标
课标解读
认识食物中的能量是人体生命活动的物质基础,掌握测定食物能量的基本方法,理解科学探究的控制变量原则
1、通过实验测定食物燃烧释放的能量,验证食物中含有能量,明确不同食物能量含量的差异
2、掌握对照实验的设计思路和控制变量的方法,学会运用公式计算食物能量,提升实验操作和数据处理能力
3、树立均衡营养、健康饮食的意识,培养严谨求实的科学态度和规范操作的实验习惯
重点先知:
1、 实验核心原理:食物燃烧释放的热量被水吸收,通过测量水温变化间接推算食物中的能量;1 克水温度每升高 1℃,需要吸收 4.2 焦(J)的热量;
2、 能量计算公式:热量(焦)= 水量(毫升)× 水温变化(℃)× 4.2;
3、 实验关键控制:需保证单一变量(食物种类不同),水量、食物质量、初始水温、环境条件等无关变量均需保持一致;
4、 减少误差的关键:设置重复组(多次实验取平均值)、减少热量散失(快速点燃食物并贴近锥形瓶底部)、确保食物完全燃烧;
5、 营养与能量关联:不同食物营养成分不同,脂肪类食物(如花生、核桃)热价高于糖类、蛋白质,同等质量下释放能量更多。
6、
实验部分新旧教材对比
对比项
旧教材内容
新教材内容
核心变化/优化点
实验定位/名称表述
探究:测定某种食物中的能量
实验·探究:测定几种食物中的能量
统一标注为“实验·探究”,明确实验的探究属性,贴合教材实验表述规范;将“某种”改为“几种”,扩大实验探究的样本范围,引导学生通过多组食物对比实验得出结论,减少实验偶然性,提升结果的科学性与普遍性。
提出问题环节
呈现3个探究问题示例,直接让小组填写想探究的问题
呈现3个拓展性问题示例(新增小麦粒、黄豆种子等样本),新增提问“你还能提出其他问题吗?”,要求小组讨论确定探究问题
丰富问题示例的食物种类,贴合“几种食物”的实验主题;新增拓展提问,鼓励学生自主思考、提出个性化探究问题,同时强调小组讨论,培养学生的问题意识和合作探究能力。
作出假设环节
详细说明作出假设的科学方法,提示部分问题无需作假设,留有空白让学生填写假设
仅留空白让学生填写假设,无额外方法说明
删减冗余的方法解释,简化环节表述,让学生更聚焦实验本身;基于学生已有探究经验,弱化方法讲解,更符合探究式学习的递进性。
实验提示部分
三点基础提示,说明实验原理、食物选择、热量计算依据
三点提示,新增“1克水(本实验中1毫升水视作1克水)”的换算说明,其余与旧教材一致
补充水的质量与体积换算说明,让热量计算的原理更清晰、严谨,避免学生因单位概念模糊出现计算误差,降低实验操作的认知难度。
制订计划环节
表述为“参考实验装置和步骤,根据探究课题制订计划”,直接呈现实验步骤
将参考内容标注为**“参考案例”**,清晰呈现实验步骤,表述更规范
将参考内容明确为“案例”,让学生明确可在其基础上自主设计实验,而非机械照搬,强化实验设计的自主性,贴合探究实验的核心要求。
完善计划环节
标注为“讨论和完善计划”,仅提出一个问题:“怎样做才能尽量减少花生种子燃烧中热量的散失?”
标注为“完善计划”,新增3个递进式要求和问题:分析热量散失的原因→设计减少热量散失的装置并绘制设计图、说明选材理由→动手制作实验装置
将单一问题拓展为“分析原因-设计装置-动手制作”的递进式任务,层层深入引导学生思考实验优化方案,既培养学生的实验分析能力,又强化动手设计与制作能力,让实验完善环节更具探究性和实操性。
实施计划环节
要求按照修改后的计划实验,及时统计和分析数据
表述与旧教材一致,无实质变化
保留核心要求,聚焦实验操作和数据处理的基本要求,保证实验实施环节的连贯性。
得出结论环节
标注为“得出结论”,数据表格表头为“种子”,水温栏出现“水湿”笔误,留有空白让学生填写计算方法和结论
标注为**“分析结果,得出结论”**,数据表格表头优化为“种子名称”,修正水温栏笔误,表格单位用“/”标注更规范,留有空白填写计算方法和结论
新增“分析结果”表述,强化“结果分析-结论推导”的逻辑关系,贴合科学探究的完整流程;优化表格表头和单位标注,修正笔误,让数据记录更规范、严谨。
讨论问题环节
提出3个基础讨论问题,聚焦数据差异原因、单次实验结果的可靠性
3个讨论问题与旧教材核心一致,仅将“如不同”改为“如果不同”,表述更通顺
仅优化语句表述,核心问题保持不变,聚焦实验数据误差分析和实验重复原则,直击实验的重难点,培养学生的实验反思和误差分析能力。
【实验目的】
1、验证食物中含有能量;
2、测定不同食物(如花生、核桃、大米等)中能量的含量,比较不同食物能量含量的差异。
【方法步骤】
实验准备:50mL 锥形瓶、铁架台、温度计、干燥的食物种子(花生、核桃、大米、小麦等)、电子秤(或天平)、量筒、火柴、解剖针、石棉网等
1、装置搭建:用量筒量取 30 毫升清水,注入 50mL 锥形瓶中;将锥形瓶固定在铁架台上,插入温度计(温度计下端浸入水中,不能接触瓶底或瓶壁)。
2、初始数据记录:测量并记录水的初始温度(℃);用电子秤称取一粒干燥食物种子的质量(克),做好记录。
3、燃烧与测温:用解剖针挑起食物种子,用火柴点燃后,迅速放到锥形瓶底部(贴近水面但不接触瓶壁),让种子完全燃烧;待种子燃尽后,立即测量并记录水的最终温度(℃)。
4、重复实验:更换不同种类的食物种子,保持水量、初始水温、实验环境等条件一致,重复上述 1-3 步骤,完成多组实验。
5、数据计算:根据公式计算每种食物种子释放的能量,填入实验记录表。
【讨论】
1.测定的数据与预期或其他小组的数据有差别,原因是什么?
答案:
2.每种食物只测定一次,结果可靠吗?应当怎样做?
答案:
3.实验过程中,热量是怎样散失的?如何改进装置来减少热量损失?
答案
【结论】
· 中考真题感知练
一、单选题
1.(2024·四川省成都市·中考真题)小明利用如图所示的实验装置,燃烧食物并观察水温的变化。该实验不能用于验证( )
A.食物中的能量通过燃烧可释放出来
B.谷类、豆类等食物中贮存有能量
C.不同食物中贮存的能量有差异
D.糖类是生命活动的主要能源物质
2.食物所含能量的多少可以用热价表示,食物的热价是指1克食物氧化分解或在体外燃烧时所释放的热量,小明同学对几种不同食物的热价进行测定,实验结果如表,以下说法你不赞同的是( )
食物名称
花生仁
黄豆
核桃仁
大米
质量(克)
20
20
20
A
水(毫升)
50
50
50
50
温度上升(℃)
2.2
1.5
3
1.2
A.表中的A处应为20
B.不同食物的热价差异较大
C.实验测得的食物热价与实际热价完全相符
D.图示装置中,用锡箔纸把加热和受热部分围起来,可以减少热量散失
3.生物兴趣小组用“食物燃烧放出的热能使水温升高”的方法去探究不同食物中含有的能量多少,实验结果如下表。以下说法错误的是( )
食物名称
花生仁
黄豆
核桃仁
大米
质量(克)
20
20
20
20
水(毫升)
30
30
30
30
温度上升(℃)
2.2
1.4
3
1.1
A.每组食物燃烧前的水温应该保持相同
B.每组食物必须燃烧完全后测量水温
C.同质量的以上食物,大米中能量最多
D.为了减少实验误差,应设置重复组
4.小明和小红一起测定花生种子中的能量,不科学的是( )
A.可以通过测量花生种子燃烧时水温的变化来计算其中的能量
B.两人只做了一次实验,就计算得出一粒花生种子中的能量
C.花生种子必须燃烧完全
D.测定花生种子中的能量不需要作出假设
5.某小组探究了花生仁和核桃仁哪个含的能量多.经过三次重复实验,得出了如下表的实验数据.下列对表中实验数据的描述不正确的是( )
种子
种子质量(克)
水量(毫升)
燃烧前水温(℃)
燃烧后水温(℃)
测定出的热量(焦)
花生仁
a1
30
b1
c1
q1
核桃仁
a2
30
b2
c2
q2
A.a1等于a2 B.c1大于c2 C.b1等于b2 D.q1小于q2
6.探究某种食物中含有能量的多少,可以使用“食物燃烧放出的热能使水温升高”的方法来测定.某兴趣小组对不同食物中的能量进行测定,实验结果如表.从该小组的实验结果可以看出,四种食物中含能量最多的是
( )
食物名称
花生仁
黄豆
核桃仁
大米
质量(g)
2
2
2
2
水(ml)
50
50
50
50
温度上升(℃)
52.5
35.8
64.5
21.2
A.花生仁 B.黄豆 C.核桃仁 D.大米
二、综合题
7.“健康是金,如果一个人失去了健康,那么他所拥有的和正在创造并即将拥有的统统为零!”世界卫生组织提出了健康的四大基石:合理膳食、适量运动、戒烟限酒、心理平衡。请据下图“平衡膳食宝塔”回答:
(1)位于“膳食宝塔”最底层(第一层)的谷类主要成分是淀粉,在消化道内消化液的作用下分解为葡萄糖。
(2)青少年正处在生长发育的关键时期,每天需多吃“膳食宝塔”层食物。
(3)图中阳光男孩跑步动作的完成,是因为骨骼肌受到神经传来的兴奋刺激后收缩,并产生一定的拉力,牵动产生的。
(4)男孩跑步时下肢骨骼肌活动需要更多的氧气,外界氧气通过血液循环运往下肢骨骼肌细胞的过程中,经过下列结构的顺序是(填写序号)
①左心室 ②肺静脉 ③主动脉 ④左心房 ⑤下肢动脉
(5)运动时消耗的能量来源于食物,食物所含能量的多少可以用食物燃烧放出的热能使水温升高的方法来测定。为了测定不同食物所含能量的多少,某同学设计了下图所示装置。
表中是他的实验记录。
食物名称
花生仁
黄豆
核桃仁
大米
质量(克)
20
20
m
20
水(毫升)
30
30
30
30
温度上升(℃)
2.2
1.4
3.1
1.3
①实验中,m的数值应该为。
②已知1毫升水每升高1℃需吸收4.2焦的热能,计算可知1克黄豆所含的能量是焦。
③事实上,实验所测出的食物的热价与它的实际热价相差很大,请分析原因。
(6)长期酗酒会损伤心脏和血管,导致心血管疾病;长期吸烟也会危害人体健康,请你运用所学知识谈谈吸烟的危害。(不少于两条) _____
。
(7)良好的情绪和适度的情绪反映,是身心处于积极健康状态的表现。遇到挫折或不顺心的事情时,可以采取下列方式调节情绪。
①有意识地转移话题分散注意力 ②砸课桌发泄不满 ③向亲人倾诉或大哭一场
④找一个适当的理由自我安慰 ⑤自我封闭与压抑
三、实验探究题
8.(2024·江苏省无锡市·中考真题)在“双减”课后延时服务活动中,七年级(3)班的同学为了解核桃仁、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:
食物名称
核桃仁
花生仁
黄豆
大米
质量(克)
20
20
20
①
水(毫升)
50
50
50
50
温度上升(℃)
30
22
14
13
(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________。
(4)表格中,①应该为________克。
(5)通常,实验测定的能量比食物实际所含能量________(填“高”或“低”)。
9.某小组的同学尝试测定一粒核桃仁中含有的能量.首先,取一粒核桃仁,称其重量为5克,切取一部分用做实验材料,称其重量为0.5g,然后,组装了如图所示的实验装置.
(1)用点燃的核桃仁给锥形瓶中的水加热,水量多少合适呢?水量过多,温度变化过小,不易读数;水量过少,则可能出现__现象,从而造成较大的误差.所以,将水量定为20毫升。
(2)为了尽可能减小误差,可为这套装置增设一个防止热量散失的部件,请在如图所示装置上画出该部件的示意图.(能够简单表达设计意图即可)______________
(3)要获得较为准确的测量结果,什么时候将燃烧后的核桃仁从锥形瓶下移开,并记录温度计上显示的温度呢?经过讨论,形成了以下三种不同意见,其中最为科学合理的是__(填字母)。
A.火焰熄灭时
B.核桃仁灰烬凉透时
C.温度计显示的温度不再升高时
(4)已知1毫升水每升高1℃,需要吸收4.2焦的能量.测定锥形瓶中水的温度升高了10℃,请计算这粒核桃仁中含有的能量(不考虑能量散失造成的误差)__焦。
(5)从这粒核桃上再取相似大小的两块,分别用相同的装置、同样的做法重复测量,计算出这粒核桃仁中含有的能量分别是8544焦、8610焦。根据这三次计算的结果,确定最接近这粒核桃仁含有能量真实的数值。
· 名校模拟提升练
一、单选题
1.(2025·陕西咸阳·中考真题)生物学兴趣小组在学习了“测定几种食物中的能量”后,对教材中的实验装置进行了改造,如图所示。相关叙述正确的是( )
A.实验前不用称量花生种子的质量
B.只需记录花生种子完全燃烧后的水温
C.温度计应插到锥形瓶底部
D.加罩易拉罐能减少热量的散失
2.探究某种食物中含有能量的多少,可以用食物燃烧放出的能量使水温升高的方法来测定。某生物学兴趣小组对不同食物中的能量进行测定,实验结果如下表所示。下列分析错误的是( )
食物名称
核桃仁
黄豆
花生仁
质量/g
20
X
20
水/mL
50
50
50
温度上升/℃
3.0
1.4
2.2
A.为控制单一变量,表格中X的数值应为20
B.实验过程中,应尽量减少燃烧时热量的散失
C.食物中的能量通过燃烧可释放出来
D.由实验结果可知,黄豆中含有的能量最多
3.(2025八·湖北省襄阳市·模拟)某兴趣小组利用如图装置测定不同食物中的能量,实验结果如下表,下列叙述错误的是( )
食物名称
花生仁
黄豆
大米
质量(克)
20
20
20
水(毫升)
50
①
50
温度上升(℃)
2.2
1.4
1.3
A.①处应添加水50毫升
B.三种食物中花生仁贮存能量最多
C.设置重复组可减少实验误差
D.可计算得出食物所含的实际能量
4.(2025八·吉林省吉林市·一模)某同学想探究花生仁和核桃仁中的能量是否一样多,设计了如下图所示装置进行探究,下列说法错误的是( )
A.易拉罐能减少热量散失
B.使用的花生仁和核桃仁质量可以不同
C.应设计重复实验,减小实验误差
D.若每次实验结果都基本相同,表明实验没有误差
5.(2024·广东省清远市·三模)如图是“验证食物含有能量”的实验步骤图。下列叙述正确的是( )
A.实验燃烧的材料花生仁和核桃仁应该体积相同
B.实验中水吸收的热量等于食物实际含有的能量
C.装置中的易拉罐可以有效挡风,减少能量散失
D.只需要做一次实验,就可得出燃烧材料的能量
6.(2025·山西省晋中市·一模)探究某种食物中含有能量的多少,可以用食物燃烧放出的能量使水温升高的方法来测定。某生物学兴趣小组对不同食物中的能量进行测定,实验结果如下表所示。下列分析错误的是( )
食物名称
核桃仁
黄豆
花生仁
质量/g
20
X
20
水/mL
50
50
50
温度上升/℃
3.0
1.4
2.2
A.为控制单一变量,表格中X的数值应为20
B.实验过程中,应尽量减少燃烧时热量的散失
C.为节约时间,测定一次就可以得出实验结论
D.由实验结果可知,核桃仁中含有的能量最多
7.(24-25八上·陕西榆林子洲县周家硷中学·二模)下图是测定不同种子中能量的实验装置。相同质量的花生仁和核桃仁完全燃烧后,水温分别上升了2.2℃、3.0℃。下列叙述正确的是( )
A.温度计应触碰锥形瓶的底部
B.保温装置有利于减少热量散失
C.花生仁含有的能量高于核桃仁
D.实验测出的能量高于食物实际所含能量
二、实验探究题
8.5月20日是“中国学生营养日”,合理膳食可满足青少年的生长和发育。了解食物中主要含有的营养物质有利于合理膳食,如图是测定某食物含有能量的装置及实验小组测得的数据,请据表分析回答问题。
食物名称
花生仁
黄豆
核桃仁
大米
质量/克
20
20
①
20
水/毫升
50
50
50
50
温度上升/℃
2.2
1.4
3
1.3
(1)该实验中,①应该选择________克。
(2)该实验进行中,为了尽量减少实验结果的误差,应该设置________实验。
(3)从该小组的实验结果可以看出,花生仁、黄豆、核桃仁和大米四种食物中,含能量最多的是________。
(4)食物中能够燃烧的物质是________,人体生命活动的能量供给主要来自________。
9.(2024·吉林省长春市·二模)每年5月20日是“中国学生营养日”,食物中的营养物质为人类提供能量,某社团探究同等质量的花生仁和核桃仁,请分析回答相关问题。
食物名称
花生仁
核桃仁
食物质量(克)
①
20
水量(毫升)
30
30
温度上升(℃)
2.2
3
(1)实验作出的假设是:_____。
(2)如表为社团小组第一次测得的数据,①处应填 _____。
(3)本实验应设置重复组,其目的是 _____。
(4)同等质量的花生仁和核桃仁内储存着不同的能量。花生仁和核桃仁主要营养物质是脂肪,人食用后,_____分泌的胆汁能使脂肪变成微小颗粒,有利于脂肪的消化。吸收后的营养物质进入组织细胞,通过 _____作用分解有机物,释放能量。
10.(2025·云南省红河州个旧市·一模)某校初一生物兴趣小组的同学想知道核桃仁和花生粒所含能量是否一样,他们设置了如图所示的实验装置进行探究,重复3次,记录并计算,数据如表,请回答问题。
实验次数
1克核桃仁燃烧放出的能量/千焦
1克花生粒燃烧放出的能量/千焦
1
13.68
9.08
2
13.83
9.35
3
13.71
9.16
(1)实验中三次测定数据都有差异,最终1克核桃仁燃烧放出的能量应记为_________千焦。
(2)两种物质都设置了3组重复组,这样做的目的是__________________。
(3)探究过程中,除探究食物(花生粒、核桃仁)不同外,其他所有条件均__________________,以排除其它因素的干扰。
(4)如果整个实验操作过程科学规范,根据表中数据得出的实验结论是__________________。
(5)核桃仁中能燃烧的物质是_________(填“无机盐”或“有机物”)。
/
学科网(北京)股份有限公司
$
实验08 测定几种食物中的能量实验目标透析:课标解读+重点先知,精识目标
教材知识链接:教材解析+知识渗透,融会贯通
实验过程精讲:实验全析全解,全面掌握
实验要点速记:要点解析+典例精讲,重点提升
实验提升专练:真题感知+模拟提升,双向突破
2022新课标
课标解读
认识食物中的能量是人体生命活动的物质基础,掌握测定食物能量的基本方法,理解科学探究的控制变量原则
1、通过实验测定食物燃烧释放的能量,验证食物中含有能量,明确不同食物能量含量的差异
2、掌握对照实验的设计思路和控制变量的方法,学会运用公式计算食物能量,提升实验操作和数据处理能力
3、树立均衡营养、健康饮食的意识,培养严谨求实的科学态度和规范操作的实验习惯
重点先知:
1、 实验核心原理:食物燃烧释放的热量被水吸收,通过测量水温变化间接推算食物中的能量;1 克水温度每升高 1℃,需要吸收 4.2 焦(J)的热量;
2、 能量计算公式:热量(焦)= 水量(毫升)× 水温变化(℃)× 4.2;
3、 实验关键控制:需保证单一变量(食物种类不同),水量、食物质量、初始水温、环境条件等无关变量均需保持一致;
4、 减少误差的关键:设置重复组(多次实验取平均值)、减少热量散失(快速点燃食物并贴近锥形瓶底部)、确保食物完全燃烧;
5、 营养与能量关联:不同食物营养成分不同,脂肪类食物(如花生、核桃)热价高于糖类、蛋白质,同等质量下释放能量更多。
6、
实验部分新旧教材对比
对比项
旧教材内容
新教材内容
核心变化/优化点
实验定位/名称表述
探究:测定某种食物中的能量
实验·探究:测定几种食物中的能量
统一标注为“实验·探究”,明确实验的探究属性,贴合教材实验表述规范;将“某种”改为“几种”,扩大实验探究的样本范围,引导学生通过多组食物对比实验得出结论,减少实验偶然性,提升结果的科学性与普遍性。
提出问题环节
呈现3个探究问题示例,直接让小组填写想探究的问题
呈现3个拓展性问题示例(新增小麦粒、黄豆种子等样本),新增提问“你还能提出其他问题吗?”,要求小组讨论确定探究问题
丰富问题示例的食物种类,贴合“几种食物”的实验主题;新增拓展提问,鼓励学生自主思考、提出个性化探究问题,同时强调小组讨论,培养学生的问题意识和合作探究能力。
作出假设环节
详细说明作出假设的科学方法,提示部分问题无需作假设,留有空白让学生填写假设
仅留空白让学生填写假设,无额外方法说明
删减冗余的方法解释,简化环节表述,让学生更聚焦实验本身;基于学生已有探究经验,弱化方法讲解,更符合探究式学习的递进性。
实验提示部分
三点基础提示,说明实验原理、食物选择、热量计算依据
三点提示,新增“1克水(本实验中1毫升水视作1克水)”的换算说明,其余与旧教材一致
补充水的质量与体积换算说明,让热量计算的原理更清晰、严谨,避免学生因单位概念模糊出现计算误差,降低实验操作的认知难度。
制订计划环节
表述为“参考实验装置和步骤,根据探究课题制订计划”,直接呈现实验步骤
将参考内容标注为**“参考案例”**,清晰呈现实验步骤,表述更规范
将参考内容明确为“案例”,让学生明确可在其基础上自主设计实验,而非机械照搬,强化实验设计的自主性,贴合探究实验的核心要求。
完善计划环节
标注为“讨论和完善计划”,仅提出一个问题:“怎样做才能尽量减少花生种子燃烧中热量的散失?”
标注为“完善计划”,新增3个递进式要求和问题:分析热量散失的原因→设计减少热量散失的装置并绘制设计图、说明选材理由→动手制作实验装置
将单一问题拓展为“分析原因-设计装置-动手制作”的递进式任务,层层深入引导学生思考实验优化方案,既培养学生的实验分析能力,又强化动手设计与制作能力,让实验完善环节更具探究性和实操性。
实施计划环节
要求按照修改后的计划实验,及时统计和分析数据
表述与旧教材一致,无实质变化
保留核心要求,聚焦实验操作和数据处理的基本要求,保证实验实施环节的连贯性。
得出结论环节
标注为“得出结论”,数据表格表头为“种子”,水温栏出现“水湿”笔误,留有空白让学生填写计算方法和结论
标注为**“分析结果,得出结论”**,数据表格表头优化为“种子名称”,修正水温栏笔误,表格单位用“/”标注更规范,留有空白填写计算方法和结论
新增“分析结果”表述,强化“结果分析-结论推导”的逻辑关系,贴合科学探究的完整流程;优化表格表头和单位标注,修正笔误,让数据记录更规范、严谨。
讨论问题环节
提出3个基础讨论问题,聚焦数据差异原因、单次实验结果的可靠性
3个讨论问题与旧教材核心一致,仅将“如不同”改为“如果不同”,表述更通顺
仅优化语句表述,核心问题保持不变,聚焦实验数据误差分析和实验重复原则,直击实验的重难点,培养学生的实验反思和误差分析能力。
【实验目的】
1、验证食物中含有能量;
2、测定不同食物(如花生、核桃、大米等)中能量的含量,比较不同食物能量含量的差异。
【方法步骤】
实验准备:50mL 锥形瓶、铁架台、温度计、干燥的食物种子(花生、核桃、大米、小麦等)、电子秤(或天平)、量筒、火柴、解剖针、石棉网等
1、装置搭建:用量筒量取 30 毫升清水,注入 50mL 锥形瓶中;将锥形瓶固定在铁架台上,插入温度计(温度计下端浸入水中,不能接触瓶底或瓶壁)。
2、初始数据记录:测量并记录水的初始温度(℃);用电子秤称取一粒干燥食物种子的质量(克),做好记录。
3、燃烧与测温:用解剖针挑起食物种子,用火柴点燃后,迅速放到锥形瓶底部(贴近水面但不接触瓶壁),让种子完全燃烧;待种子燃尽后,立即测量并记录水的最终温度(℃)。
4、重复实验:更换不同种类的食物种子,保持水量、初始水温、实验环境等条件一致,重复上述 1-3 步骤,完成多组实验。
5、数据计算:根据公式计算每种食物种子释放的能量,填入实验记录表。
【讨论】
1.测定的数据与预期或其他小组的数据有差别,原因是什么?
答案:差异原因主要包括:①实验过程中热量大量散失到空气中(未被水吸收);②食物未完全燃烧,部分能量未释放;③测量工具(温度计、电子秤)存在误差;④不同小组的实验环境温度、装置密封性不同;⑤食物种子的干燥程度、品种差异等。
2.每种食物只测定一次,结果可靠吗?应当怎样做?
答案:不可靠。单次实验易受偶然因素影响,误差较大。应设置重复组,对同一种食物进行 3 次及以上实验,取多次实验结果的平均值,以减少误差,提高实验结果的可靠性。
3.实验过程中,热量是怎样散失的?如何改进装置来减少热量损失?
答案:热量散失途径:①食物燃烧时热量直接向周围空气扩散;②锥形瓶壁吸收部分热量并传导到空气中;③水蒸气蒸发带走热量。改进建议:①在锥形瓶外部套一个保温罩(如铝箔罩),减少热量扩散;②点燃食物后尽快将其贴近水面,缩短燃烧初期热量散失时间;③选用保温性能更好的容器替代锥形瓶;④实验环境保持无风,避免空气对流加速热量散失。
【结论】
1、食物燃烧后能使水温升高,证明食物中含有能量;
2、不同食物种子释放的能量不同,同等质量下,脂肪含量高的食物(如核桃、花生)释放的能量多于糖类含量高的食物(如大米、小麦)。
· 中考真题感知练
一、单选题
1.(2024·四川省成都市·中考真题)小明利用如图所示的实验装置,燃烧食物并观察水温的变化。该实验不能用于验证( )
A.食物中的能量通过燃烧可释放出来
B.谷类、豆类等食物中贮存有能量
C.不同食物中贮存的能量有差异
D.糖类是生命活动的主要能源物质
【答案】D
【分析】 食物中含有六大类营养物质:蛋白质、糖类、脂肪、维生素、水和无机盐,能为人体提供能量的是糖类、脂肪和蛋白质,测量食物中的能量我们一般用燃烧的方法来测定。
【详解】A.测量食物中的能量我们一般用燃烧的方法来测定,食物中的能量可通过该装置,燃烧测量出来,A正确。
B.谷物的主要成分是糖类,豆类的主要成分是蛋白质,有机物能燃烧,无机物不能燃烧,可通过该装置测出,谷类、豆类等食物中贮存有能量,B正确。
C.不同食物中贮存的能量有差异,在体内分解所放出的热量是不同的,可通过该装置测出不同食物中贮存的能量有差异,C正确。
D.该实验不能用于验证,糖类是生命活动的主要能源物质,D错误。
故选D。
2.食物所含能量的多少可以用热价表示,食物的热价是指1克食物氧化分解或在体外燃烧时所释放的热量,小明同学对几种不同食物的热价进行测定,实验结果如表,以下说法你不赞同的是( )
食物名称
花生仁
黄豆
核桃仁
大米
质量(克)
20
20
20
A
水(毫升)
50
50
50
50
温度上升(℃)
2.2
1.5
3
1.2
A.表中的A处应为20
B.不同食物的热价差异较大
C.实验测得的食物热价与实际热价完全相符
D.图示装置中,用锡箔纸把加热和受热部分围起来,可以减少热量散失
【答案】C
【分析】(1)种子的成分包括有机物(淀粉、蛋白质和脂肪)和无机物(水和无机盐)。有机物是含碳的化合物,容易燃烧,而无机物是不含碳的,熔点高,不易燃烧。
(2)每克食物在体外充分燃烧时释放的热量,是食物的热价。食物的热价反映出食物中储存能量的多少。为了尽量减少实验结果的误差,设置重复组的必要性。
【详解】A.探究某种食物中含有能量的多少,食品的质量必须相同,因此实验中,A应该为20克,A正确。
B.食物的热价是指1克食物氧化分解(或在体外燃烧)时所释放的热量,食物所含能量的多少可以用热价表示,表格中不同食物使水温度上升温度各不相同,说明不同食物的热价不同,B正确。
C.实验过程中部分热量散失到周围环境中;食物燃烧不充分,有些热量没有被释放出来;加热过程中试管也吸收一部分热量等,实验所测出的食物的热价与它的实际热价要小,C错误。
D.图示装置中,用锡箔纸把加热和受热部分围起来,可以减少热量散失,以减少实验误差,D正确。
故选C。
3.生物兴趣小组用“食物燃烧放出的热能使水温升高”的方法去探究不同食物中含有的能量多少,实验结果如下表。以下说法错误的是( )
食物名称
花生仁
黄豆
核桃仁
大米
质量(克)
20
20
20
20
水(毫升)
30
30
30
30
温度上升(℃)
2.2
1.4
3
1.1
A.每组食物燃烧前的水温应该保持相同
B.每组食物必须燃烧完全后测量水温
C.同质量的以上食物,大米中能量最多
D.为了减少实验误差,应设置重复组
【答案】C
【分析】 (1)种子的成分包括有机物(淀粉、蛋白质和脂肪)和无机物(水和无机盐)。有机物是含碳的化合物,容易燃烧,而无机物是不含碳的,熔点高,不易燃烧。
(2)食物中含有能量的多少,可以用食物燃烧放出的能量使水温升高的方法来测定,相同质量的种子,水温升高的越多,其还有的能量越多。
【详解】A.对照实验只有一个变量,除探究条件不同外,其他条件都相同。为了保证变量的唯一,每组食物燃烧前的水温应该保持相同,正确。
B.为了使数据准确, 要待每组食物完全燃烧后,测量水温,正确。
C.同样的水(30毫升),温度上升(℃)越高,表明含能量越多;而温度上升最高的是核桃仁3(℃)。因此从该小组的实验结果可以看出,花生仁、黄豆、核桃仁、大米四种食物中,含能量最多的是核桃仁,错误。
D.为了尽量减少实验结果的误差,应该设置重复实验,正确。
故选C。
【点睛】解答此类题目的关键是灵活运用所学知识解释实际问题。
4.小明和小红一起测定花生种子中的能量,不科学的是( )
A.可以通过测量花生种子燃烧时水温的变化来计算其中的能量
B.两人只做了一次实验,就计算得出一粒花生种子中的能量
C.花生种子必须燃烧完全
D.测定花生种子中的能量不需要作出假设
【答案】B
【分析】可以通过测量食物燃烧放出的热量的多少来测定食物中的能量。
【详解】A.花生种子在体外充分燃烧时释放的热量能反映出花生种子中储存能量的多少。但无法直接测量出种子中的能量和种子充分燃烧的能量,因此可以通过测量花生种子燃烧时水温的变化来计算其中的能量,A不符合题意。
B.实验测得的数据往往存在误差,则需要多次重复实验,减少误差。因此两人只做了一次实验,就计算得出一粒花生种子中的能量,这是不科学的,B符合题意。
C.如果花生种子没有完全燃烧而测定出的能量要远低于花生种子中的能量,因此花生种子必须燃烧完全,C不符合题意。
D.作出假设是指根据自己已有的知识和生活经验对提出问题作出肯定或否定的回答,而测定花生种子中的能量是对种子中的能量情况的测定,无法假设,则不需要作出假设,D不符合题意。
故选B。
【点睛】本题的重点是理解测定食物中的能量实验。
5.某小组探究了花生仁和核桃仁哪个含的能量多.经过三次重复实验,得出了如下表的实验数据.下列对表中实验数据的描述不正确的是( )
种子
种子质量(克)
水量(毫升)
燃烧前水温(℃)
燃烧后水温(℃)
测定出的热量(焦)
花生仁
a1
30
b1
c1
q1
核桃仁
a2
30
b2
c2
q2
A.a1等于a2 B.c1大于c2 C.b1等于b2 D.q1小于q2
【答案】B
【分析】本题考查的知识点是探究食物中含量有的能量的比较,同时对实验结果的分析。
【详解】A.为了控制变量所用种子的质量应该相同,因此a1等于a2。
B.花生含脂肪大约是40%,核桃含脂肪大约70%,因此花生仁燃烧后水温比核桃仁燃烧后水温低即c1小于(不是大于)c2。
C.为了控制变量燃烧前水温应该相同,因此b1等于b2。
D.花生仁燃烧后水温比核桃仁燃烧后水温低,因此测定出的热量q1小于q。
故选B。
6.探究某种食物中含有能量的多少,可以使用“食物燃烧放出的热能使水温升高”的方法来测定.某兴趣小组对不同食物中的能量进行测定,实验结果如表.从该小组的实验结果可以看出,四种食物中含能量最多的是
( )
食物名称
花生仁
黄豆
核桃仁
大米
质量(g)
2
2
2
2
水(ml)
50
50
50
50
温度上升(℃)
52.5
35.8
64.5
21.2
A.花生仁 B.黄豆 C.核桃仁 D.大米
【答案】C
【分析】(1)种子的成分包括有机物(淀粉、蛋白质和脂肪)和无机物(水和无机盐).有机物是含碳的化合物,容易燃烧,而无机物是不含碳的,熔点高,不易燃烧;(2)食物中含有能量的多少,可以用食物燃烧放出的能量使水温升高的方法来测定,相同质量的种子,水温升高的越多,其还有的能量越多。
【详解】同样的水(50毫升),温度上升(℃)越高,表明含能量越多;而温度上升最高的是核桃仁3(℃),因此从该小组的实验结果可以看出,花生仁、黄豆、核桃仁三种食物中,含能量最多的是核桃仁,C正确。
【点睛】解答此类题目的关键是灵活运用所学知识解释实际问题。
二、综合题
7.“健康是金,如果一个人失去了健康,那么他所拥有的和正在创造并即将拥有的统统为零!”世界卫生组织提出了健康的四大基石:合理膳食、适量运动、戒烟限酒、心理平衡。请据下图“平衡膳食宝塔”回答:
(1)位于“膳食宝塔”最底层(第一层)的谷类主要成分是淀粉,在消化道内消化液的作用下分解为葡萄糖。
(2)青少年正处在生长发育的关键时期,每天需多吃“膳食宝塔”层食物。
(3)图中阳光男孩跑步动作的完成,是因为骨骼肌受到神经传来的兴奋刺激后收缩,并产生一定的拉力,牵动产生的。
(4)男孩跑步时下肢骨骼肌活动需要更多的氧气,外界氧气通过血液循环运往下肢骨骼肌细胞的过程中,经过下列结构的顺序是(填写序号)
①左心室 ②肺静脉 ③主动脉 ④左心房 ⑤下肢动脉
(5)运动时消耗的能量来源于食物,食物所含能量的多少可以用食物燃烧放出的热能使水温升高的方法来测定。为了测定不同食物所含能量的多少,某同学设计了下图所示装置。
表中是他的实验记录。
食物名称
花生仁
黄豆
核桃仁
大米
质量(克)
20
20
m
20
水(毫升)
30
30
30
30
温度上升(℃)
2.2
1.4
3.1
1.3
①实验中,m的数值应该为。
②已知1毫升水每升高1℃需吸收4.2焦的热能,计算可知1克黄豆所含的能量是焦。
③事实上,实验所测出的食物的热价与它的实际热价相差很大,请分析原因。
(6)长期酗酒会损伤心脏和血管,导致心血管疾病;长期吸烟也会危害人体健康,请你运用所学知识谈谈吸烟的危害。(不少于两条) _____
。
(7)良好的情绪和适度的情绪反映,是身心处于积极健康状态的表现。遇到挫折或不顺心的事情时,可以采取下列方式调节情绪。
①有意识地转移话题分散注意力 ②砸课桌发泄不满 ③向亲人倾诉或大哭一场
④找一个适当的理由自我安慰 ⑤自我封闭与压抑
【答案】 (1)唾液、胰液和肠液(缺一不可)
三、四 骨围绕着关节活动 ②④①③⑤ 20 8.82 部分热量散失到周围环境中;食物燃烧不充分,有些热量没有被释放出来;加热过程中试管也吸收一部分热量等(写出一条合理即可) 吸烟会损害呼吸系统,易患支气管炎、肺气肿等呼吸道疾病;吸烟有致癌作用;吸烟会损害神经系统,使人记忆力减退;吸烟会使血液变得粘稠,加重心脏负担,容易引发心脏病等 ①③④
【分析】试题分析:
【详解】(1)在口腔中唾液淀粉酶的作用下分解成麦芽糖,在小肠中胰液、肠液多种消化酶的作用下进一步分解成葡萄糖。
(2)青少年正处于生长发育关键时期,每天保持合理的营养格外重要。应食用足够的糖类以维持各项生命活动,食用适量的蛋白质以满足身体生长发育的需要,还应食用一定量的水、无机盐、脂肪、维生素和纤维素,以保证身体的正常生长发育。所有应该多以“膳食宝塔”的三、四层为主。
(3)人或动物任何一个动作的产生,都不是一块骨骼肌收缩、舒张完成的,而是多组肌群在神经系统的调解下,骨、关节和肌肉的协调配合完成的:骨骼肌接受神经传来的刺激,会收缩,牵引着它所附着的骨,骨绕着关节运动,从而产生各种动作。
(4)外界氧气通过血液循环运往下肢骨骼肌细胞的过程包括体循环和肺循环:外界氧气经肺泡→②肺静脉→④左心房→①左心室→③主动脉→⑤下肢小动脉→---依次流动循环到达下肢骨骼肌细胞中,所经过的顺序是②④①③⑤。
(5)① m的数值应该为20(克),在对照实验中,除探究条件不同外,其他条件都应相同。② 食物所含的能量的多少可以用热价表示。根据表中数据计算:4.2×30×1.4÷20=8.82
③事实上,实验所测出的食物的热价与它的实际热价相差很大,因为部分热量散失到周围环境中;食物燃烧不充分,有些热量没有被释放出来;加热过程中试管也吸收一部分热量等。
(6)吸烟的危害:吸烟会损害呼吸系统,易患支气管炎、肺气肿等呼吸道疾病;吸烟有致癌作用;吸烟会损害神经系统,使人记忆力减退;吸烟会使血液变得粘稠,加重心脏负担,容易引发心脏病等。
(7)心情愉快是儿童青少年心理健康的核心。良好的情绪和适度的情绪反应,表示青少年的身心处于积极的健康状态。但是,在日常生活中,遇到不顺心的事,每个人都会或多或少地出现一些情绪问题,如紧张、生气、烦恼等。当出现这些问题时,我们可以试着用以下三种方法来调节自己的情绪。方法一:当情绪不好时,有意识地转移话题,或者做点别的事情,如听音乐、看电视、打球、下棋、外出跑步等,来分散自己的注意力,这样可以使情绪得到缓解;方法二:把自己心中的烦恼向亲人或知心的朋友诉说甚至大哭一场,把积压在内心的烦恼宣泄出来,这样也会有利于身心健康,但是,要注意宣泄的对象、地点和场合,方法也要适当,避免伤害别人;方法三:当你想得到一件东西,或者想做某件事而未能成功时,为了减少内心的失望,可以找一个适当的理由来安慰自己,这样可以帮助你在挫折面前接受现实,保持较为乐观的态度。综上所述可以知①③④符合题意。
【点睛】本题是一道综合题,基础性的题目,难度较小,侧重考查学生的分析能力,掌握基础知识即可解决。
三、实验探究题
8.(2024·江苏省无锡市·中考真题)在“双减”课后延时服务活动中,七年级(3)班的同学为了解核桃仁、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:
食物名称
核桃仁
花生仁
黄豆
大米
质量(克)
20
20
20
①
水(毫升)
50
50
50
50
温度上升(℃)
30
22
14
13
(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________。
(4)表格中,①应该为________克。
(5)通常,实验测定的能量比食物实际所含能量________(填“高”或“低”)。
【答案】(1)哪种食物含有的能量多
(2)核桃仁
(3)无机盐
(4)20
(5)低
【分析】科学探究的过程:提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流。为了使实验有说服力,实验中一定要设置对照组。在设计对照实验时,要遵循单一变量的原则。
【详解】(1)根据题意: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,可知该实验探究的问题是哪种食物含有的能量多?
(2)从实验结果可以看出,四种食物燃烧后,使水温上升最多的是核桃仁,因此,核桃仁里含能量最多。
(3)有机物一般分子大,含碳,能燃烧。实验中,食物被烧掉的物质是有机物,剩下的灰烬是无机盐。
(4)为了遵循单一变量原则,表格中,①应该为20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低。
9.某小组的同学尝试测定一粒核桃仁中含有的能量.首先,取一粒核桃仁,称其重量为5克,切取一部分用做实验材料,称其重量为0.5g,然后,组装了如图所示的实验装置.
(1)用点燃的核桃仁给锥形瓶中的水加热,水量多少合适呢?水量过多,温度变化过小,不易读数;水量过少,则可能出现__现象,从而造成较大的误差.所以,将水量定为20毫升。
(2)为了尽可能减小误差,可为这套装置增设一个防止热量散失的部件,请在如图所示装置上画出该部件的示意图.(能够简单表达设计意图即可)______________
(3)要获得较为准确的测量结果,什么时候将燃烧后的核桃仁从锥形瓶下移开,并记录温度计上显示的温度呢?经过讨论,形成了以下三种不同意见,其中最为科学合理的是__(填字母)。
A.火焰熄灭时
B.核桃仁灰烬凉透时
C.温度计显示的温度不再升高时
(4)已知1毫升水每升高1℃,需要吸收4.2焦的能量.测定锥形瓶中水的温度升高了10℃,请计算这粒核桃仁中含有的能量(不考虑能量散失造成的误差)__焦。
(5)从这粒核桃上再取相似大小的两块,分别用相同的装置、同样的做法重复测量,计算出这粒核桃仁中含有的能量分别是8544焦、8610焦。根据这三次计算的结果,确定最接近这粒核桃仁含有能量真实的数值。
【答案】 沸腾 C 8400 8518
【分析】种子的成分包括有机物(淀粉、蛋白质和脂肪)和无机物(水和无机盐)。有机物含有碳,能够燃烧;而无机物一般不含有碳,不能燃烧。
【详解】(1)用点燃的核桃仁给锥形瓶中的水加热,水要适量(20毫升)。水量过多,温度变化过小,不易读数;水量过少,则可能出现沸腾现象,从而造成较大的误差。
(2)为了尽可能减小误差,可为这套装置增设一个防止热量散失的部件,如图所示:
(3)火焰熄灭时,还有余热,此时若及时计数,会导致数据偏低,A错误;核桃仁灰烬凉透时,由于这一过程热量的散失,会导致数据偏低,B错误;温度计显示的温度不再升高时,说明不再有热量产生,此时记录数据比较科学,C正确。
(4)已知1毫升水每升高1℃,需要吸收4.2焦的能量。测定锥形瓶中水的温度升高了10℃,这粒核桃仁中含有的能量:4.2焦×20毫升×10×10=8400焦。
(5)为了尽量减少实验结果的误差,提高实验结果的可信度,因此应该设置重复实验(或重复组),多做几次,然后取平均值。即(8400+8544+8610)÷3≈8518。
· 名校模拟提升练
一、单选题
1.(2025·陕西咸阳·中考真题)生物学兴趣小组在学习了“测定几种食物中的能量”后,对教材中的实验装置进行了改造,如图所示。相关叙述正确的是( )
A.实验前不用称量花生种子的质量
B.只需记录花生种子完全燃烧后的水温
C.温度计应插到锥形瓶底部
D.加罩易拉罐能减少热量的散失
【答案】D
【分析】每克食物在体外充分燃烧时释放的热量,是食物的热价。食物的热价反映出食物中储存能量的多少。相同的水温度上升越多,吸收的热量越多,表明食物燃烧释放的能量越多。
【详解】A.要计算花生种子燃烧产生的能量,实验前需要称量花生种子的质量,可以计算出单位质量的花生种子中含有的能量,故A错误。
B.用燃烧样品使一定体积的水温度升高的方法可以估算出食物中所含的热量。因此要记录燃烧前和燃烧后两个水温,故B错误。
C.温度计测量的是花生种子燃烧前后锥形瓶内水的温度,应插入水中,不能插到锥形瓶底部,否则会影响实验数据的准确性,故C错误。
D.加罩易拉罐能减少花生种子燃烧过程中的热量损失,使实验结果更准确一些,故D正确。
故选D。
2.探究某种食物中含有能量的多少,可以用食物燃烧放出的能量使水温升高的方法来测定。某生物学兴趣小组对不同食物中的能量进行测定,实验结果如下表所示。下列分析错误的是( )
食物名称
核桃仁
黄豆
花生仁
质量/g
20
X
20
水/mL
50
50
50
温度上升/℃
3.0
1.4
2.2
A.为控制单一变量,表格中X的数值应为20
B.实验过程中,应尽量减少燃烧时热量的散失
C.食物中的能量通过燃烧可释放出来
D.由实验结果可知,黄豆中含有的能量最多
【答案】D
【分析】对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。一般对实验变量进行处理的那组就是实验组,没有对实验变量进行处理的那组就是对照组。为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同并且适宜状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰,从而得出正确结论。
【详解】A.在对照实验中,除了变量外,其他因素都相同并且适宜,这样可以排除其他因素的影响,便于得出正确结论。该探究实验是某生物学兴趣小组对不同食物中的能量进行测定,变量是不同食物,除了变量外其他因素都应该相同。因此,为控制单一变量,表格中X的数值应为20,A正确。
B.在实验过程中,我们需要尽量减少燃烧时热量的散失,以确保测量结果的准确性;如果热量散失过多,那么测量到的水温上升值就会偏低,导致实验结果不准确,B正确。
C.食物中的能量确实可以通过燃烧来释放。在这个实验中,我们就是通过燃烧食物来测定其释放的能量。这些能量可以使水温升高,从而我们可以通过测量水温的上升来估算食物中的能量,C正确。
D.由表可以看出,核桃仁燃烧后使水温上升了3.0℃,是三种食物中水温上升最多的。由于水温上升与食物燃烧放出的能量成正比,因此由实验结果可知,核桃仁中含有的能量最多,D错误。
故选D。
3.(2025八·湖北省襄阳市·模拟)某兴趣小组利用如图装置测定不同食物中的能量,实验结果如下表,下列叙述错误的是( )
食物名称
花生仁
黄豆
大米
质量(克)
20
20
20
水(毫升)
50
①
50
温度上升(℃)
2.2
1.4
1.3
A.①处应添加水50毫升
B.三种食物中花生仁贮存能量最多
C.设置重复组可减少实验误差
D.可计算得出食物所含的实际能量
【答案】D
【分析】食物中含有六大类营养物质:蛋白质、糖类、脂肪、维生素、水和无机盐,能为人体提供能量的是糖类、脂肪和蛋白质。测量食物中的能量我们一般用燃烧的方法来测定。每克食物完全氧化燃烧时所释放的热量叫做热价。为了尽量减少实验结果的误差,提高实验结果的可信度,因此应该设置重复实验(或重复组),多做几次,然后取平均值。通过测量食物燃烧放出的热能来测定食物中能量的多少,食物燃烧时应尽量减少热量的散失。
【详解】A.为了保证实验的一致性和可比性,需要控制实验中的变量。在这个实验中,除了食物种类不同外,其他条件(如食物质量、水量、初始温度等)都应该相同。因此,根据表格中花生仁和大米的水量,可以推断出①处应添加水50毫升,以保持实验条件的一致性,A正确。
B.由于水温上升的程度反映了食物中释放的能量多少,从表格中可以看出,花生仁使水温上升最多,因此可以推断出花生仁中贮存的能量最多,B正确。
C.在科学实验中,设置重复组是一种常见的做法,它可以提高实验的可靠性和准确性。通过多次重复实验并取平均值,可以减少偶然误差和实验误差,使实验结果更加接近真实值,C正确。
D.虽然通过实验可以测量出食物释放的能量(即水温上升所反映的能量),但这并不等于食物所含的实际能量。因为食物在燃烧过程中可能无法完全燃烧,或者实验装置和测量方法可能存在误差,导致测量出的能量值偏低或偏高。因此,不能仅凭实验结果就得出食物所含的实际能量,D错误。
故选D。
4.(2025八·吉林省吉林市·一模)某同学想探究花生仁和核桃仁中的能量是否一样多,设计了如下图所示装置进行探究,下列说法错误的是( )
A.易拉罐能减少热量散失
B.使用的花生仁和核桃仁质量可以不同
C.应设计重复实验,减小实验误差
D.若每次实验结果都基本相同,表明实验没有误差
【答案】D
【分析】(1)每克食物在体外充分燃烧时释放的热量,是食物的热价。食物的热价反映出食物中储存能量的多少。相同的水温度上升越多,吸收的热量越多,表明食品燃烧释放的能量越多。(2)种子的成分包括有机物(包括淀粉、蛋白质和脂肪)和无机物(含水和无机盐)。种子中加热后碳化并可以燃烧的物质称为有机物,而加热后不可以燃烧的物质称无机物。
【详解】A.易拉罐可以起到一定的保温作用,能减少热量散失,使实验结果更准确,A正确。
B.在探究花生仁和核桃仁中的能量是否一样多的实验中,可以根据食物的热价公式来计算花生仁和核桃仁的能量,即食物的热价=4.18×10-3×(t2-t1)×30÷m,其中(t2-t1)是温度差,m是食物的质量,因此质量可以不同,B正确。
C.设计重复实验,取多次实验的平均值,可以减小实验误差,使实验结果更可靠,C正确。
D.即使每次实验结果都基本相同,实验也会存在误差,误差是不可避免的,只能尽量减小,D错误。
故选D。
5.(2024·广东省清远市·三模)如图是“验证食物含有能量”的实验步骤图。下列叙述正确的是( )
A.实验燃烧的材料花生仁和核桃仁应该体积相同
B.实验中水吸收的热量等于食物实际含有的能量
C.装置中的易拉罐可以有效挡风,减少能量散失
D.只需要做一次实验,就可得出燃烧材料的能量
【答案】C
【分析】在探究食物中的能量实验中:通过燃烧食物加热水,根据水温变化来测定食物所含能量。实验需要控制变量,以确保结果的准确性,同时要考虑实验误差及减少能量散失的方法。此外,多次重复实验可以减小误差,使结果更可靠。
【详解】A.实验中燃烧的材料花生仁和核桃仁应该质量相同,而不是体积相同。因为食物所含能量与质量相关,控制质量相同才能保证实验的单一变量原则,准确比较不同食物所含能量的差异,A错误。
B.实验中水吸收的热量小于食物实际含有的能量。因为在实验过程中,存在能量散失,如加热易拉罐本身、向周围环境散热等,所以水吸收的热量并不能完全等同于食物实际含有的能量,B错误。
C.装置中的易拉罐可以有效挡风,减少因空气流动带走热量而造成的能量散失,使更多的热量传递给锥形瓶中的水,提高实验的准确性,C正确。
D.只做一次实验,实验结果可能存在偶然性,误差较大。为了使实验结果更准确可靠,应该多次重复实验,取平均值,不能仅通过一次实验就得出燃烧材料的能量,D错误。
故选C。
6.(2025·山西省晋中市·一模)探究某种食物中含有能量的多少,可以用食物燃烧放出的能量使水温升高的方法来测定。某生物学兴趣小组对不同食物中的能量进行测定,实验结果如下表所示。下列分析错误的是( )
食物名称
核桃仁
黄豆
花生仁
质量/g
20
X
20
水/mL
50
50
50
温度上升/℃
3.0
1.4
2.2
A.为控制单一变量,表格中X的数值应为20
B.实验过程中,应尽量减少燃烧时热量的散失
C.为节约时间,测定一次就可以得出实验结论
D.由实验结果可知,核桃仁中含有的能量最多
【答案】C
【分析】对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。一般对实验变量进行处理的那组就是实验组,没有对实验变量进行处理的那组就是对照组。为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同并且适宜状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰,从而得出正确结论。
【详解】A.在对照实验中,除了变量外,其他因素都相同并且适宜,这样可以排除其他因素的影响,便于得出正确结论。该探究实验是某生物学兴趣小组对不同食物中的能量进行测定,变量是不同食物,除了变量外其他因素都应该相同。因此,为控制单一变量,表格中X的数值应为20,故A正确。
B.在实验过程中,我们需要尽量减少燃烧时热量的散失,以确保测量结果的准确性;如果热量散失过多,那么测量到的水温上升值就会偏低,导致实验结果不准确,故B正确。
C.为了得出可靠的实验结论,我们需要进行多次实验并取平均值;因为单次实验可能会受到多种因素的影响(如燃烧不完全、热量散失等),导致测量结果存在误差和偶然性。所以,仅仅测定一次是不足以得出实验结论的,故C错误。
D.由表可以看出,核桃仁燃烧后使水温上升了3.0℃,是三种食物中水温上升最多的。由于水温上升与食物燃烧放出的能量成正比,因此由实验结果可知,核桃仁中含有的能量最多,故D正确。
故选C。
7.(24-25八上·陕西榆林子洲县周家硷中学·二模)下图是测定不同种子中能量的实验装置。相同质量的花生仁和核桃仁完全燃烧后,水温分别上升了2.2℃、3.0℃。下列叙述正确的是( )
A.温度计应触碰锥形瓶的底部
B.保温装置有利于减少热量散失
C.花生仁含有的能量高于核桃仁
D.实验测出的能量高于食物实际所含能量
【答案】B
【分析】1.食物中含有六大类营养物质:蛋白质、糖类、脂肪、维生素、水和无机盐,能为人体提供能量的是糖类、脂肪和蛋白质,测食物中的能量我们一般用燃烧的方法来测定。
2.每1克食物氧化(或燃烧)时所释放的能量称为食物的热价。
【详解】A.在实验中,温度计的作用是测量水温的变化,从而推算出燃烧释放的能量。如果温度计触碰锥形瓶的底部,那么温度计的示数可能会受到锥形瓶底部热量的直接影响,导致测量结果不准确,A错误。
B.保温装置的作用是减少实验过程中热量的散失,确保测量到的水温变化能够准确反映燃烧释放的能量,B正确。
C.根据题目中的数据,相同质量的花生仁和核桃仁完全燃烧后,水温分别上升了2.2℃和3.0℃。由于水温的上升与燃烧释放的能量成正比,因此可以推断出,在相同质量下,核桃仁含有的能量高于花生仁,C错误。
D.在实验过程中,由于各种因素的影响(如燃烧不充分、热量散失、测量误差等),实验测出的能量往往低于食物实际所含的能量,D错误。
故选B。
二、实验探究题
8.5月20日是“中国学生营养日”,合理膳食可满足青少年的生长和发育。了解食物中主要含有的营养物质有利于合理膳食,如图是测定某食物含有能量的装置及实验小组测得的数据,请据表分析回答问题。
食物名称
花生仁
黄豆
核桃仁
大米
质量/克
20
20
①
20
水/毫升
50
50
50
50
温度上升/℃
2.2
1.4
3
1.3
(1)该实验中,①应该选择________克。
(2)该实验进行中,为了尽量减少实验结果的误差,应该设置________实验。
(3)从该小组的实验结果可以看出,花生仁、黄豆、核桃仁和大米四种食物中,含能量最多的是________。
(4)食物中能够燃烧的物质是________,人体生命活动的能量供给主要来自________。
【答案】(1)20
(2)重复实验/重复组
(3)核桃仁
(4) 有机物(或糖类、脂肪、蛋白质) 糖类
【分析】(1)探究食物中的能量实验:在探究不同食物所含能量多少的实验中,要遵循单一变量原则,除了食物种类不同外,其他条件如食物的质量、水的体积等都应相同,这样才能准确比较不同食物所含能量的差异。
(2)减少实验误差的方法:设置重复实验(或重复组),多次测量求平均值,可以减少偶然因素对实验结果的影响,使实验结果更准确。
(3)食物中的营养物质及能量:食物中的营养物质包括糖类、脂肪、蛋白质、水、无机盐和维生素等,其中糖类、脂肪、蛋白质能为人体提供能量,且这三种物质属于有机物,可以燃烧释放能量。糖类是人体生命活动能量供给的主要来源。
【详解】(1)为保证实验的单一变量,除食物种类不同外,其他条件都应相同。已知花生仁、黄豆、大米质量都是20克,所以①处核桃仁也应该选择20克。
(2)在实验进行中,为尽量减少实验结果的误差,应该设置重复实验(或重复组),对多次实验结果求平均值,使实验数据更可靠。
(3)实验中通过测量水温度上升的度数来反映食物所含能量的多少,水温度上升越高,说明该食物释放的能量越多。从表中数据可知,核桃仁使水温度上升3℃,是四种食物中温度上升最高的,所以含能量最多的是核桃仁。
(4)食物中能够燃烧的物质是有机物,如糖类、脂肪、蛋白质。人体生命活动所需能量70%左右来自糖类的氧化分解,所以人体生命活动的能量供给主要来自糖类。
9.(2024·吉林省长春市·二模)每年5月20日是“中国学生营养日”,食物中的营养物质为人类提供能量,某社团探究同等质量的花生仁和核桃仁,请分析回答相关问题。
食物名称
花生仁
核桃仁
食物质量(克)
①
20
水量(毫升)
30
30
温度上升(℃)
2.2
3
(1)实验作出的假设是:_____。
(2)如表为社团小组第一次测得的数据,①处应填 _____。
(3)本实验应设置重复组,其目的是 _____。
(4)同等质量的花生仁和核桃仁内储存着不同的能量。花生仁和核桃仁主要营养物质是脂肪,人食用后,_____分泌的胆汁能使脂肪变成微小颗粒,有利于脂肪的消化。吸收后的营养物质进入组织细胞,通过 _____作用分解有机物,释放能量。
【答案】(1)同等质量的花生仁和核桃仁相比,花生仁含能量较少(多)
(2)20
(3)减小误差
(4) 肝脏 呼吸
【分析】(1)种子的成分包括有机物(淀粉、蛋白质和脂肪)和无机物(水和无机盐)。有机物是含碳的化合物,容易燃烧,而无机物是不含碳的,熔点高,不易燃烧。
(2)每克食物在体外充分燃烧时释放的热量,是食物的热价。食物的热价反映出食物中储存能量的多少。
【详解】(1)作出假设是根据自己已有的知识和生活经验对问题进行回答。实验目的是比较同等质量的花生仁和核桃仁所含热量的多少,因此可作出假设:同等质量的花生仁和核桃仁相比,核桃仁含的能量多。
(2)根据对照实验的单一变量原则,食品的质量必须相同,因此,①处应填20。
(3)为了尽量减小实验结果的误差,提高实验结果的可信度,多做几次。
(4)肝脏分泌的胆汁储藏在胆囊中,胆汁的主要作用是将脂肪乳化成微粒以利于消化,然后在肠液和胰液的作用下被分解成甘油和脂肪酸。吸收后的物质在细胞的线粒体中进行呼吸作用,供人体进行各项生命活动。
10.(2025·云南省红河州个旧市·一模)某校初一生物兴趣小组的同学想知道核桃仁和花生粒所含能量是否一样,他们设置了如图所示的实验装置进行探究,重复3次,记录并计算,数据如表,请回答问题。
实验次数
1克核桃仁燃烧放出的能量/千焦
1克花生粒燃烧放出的能量/千焦
1
13.68
9.08
2
13.83
9.35
3
13.71
9.16
(1)实验中三次测定数据都有差异,最终1克核桃仁燃烧放出的能量应记为_________千焦。
(2)两种物质都设置了3组重复组,这样做的目的是__________________。
(3)探究过程中,除探究食物(花生粒、核桃仁)不同外,其他所有条件均__________________,以排除其它因素的干扰。
(4)如果整个实验操作过程科学规范,根据表中数据得出的实验结论是__________________。
(5)核桃仁中能燃烧的物质是_________(填“无机盐”或“有机物”)。
【答案】(1)13.74
(2)避免偶然性,减小误差,使结果更准确
(3)相同
(4)核桃仁所含的能量高于花生粒(答案合理即可)
(5)有机物
【分析】(1)种子的成分包括有机物(淀粉、蛋白质和脂肪)和无机物(水和无机盐)。有机物是含碳的化合物,容易燃烧,而无机物是不含碳的,熔点高,不易燃烧。
(2)每克食物在体外充分燃烧时释放的热量,是食物的热价。食物的热价反映出食物中储存能量的多少。
(3)为了尽量减少实验结果的误差,有设置重复组的必要性。
【详解】(1)为了尽量减少实验结果的误差,提高实验结果的可信度,应该取三次测定数据,取平均值。
(13.68+13.83+13.71)/3=13.74千焦/克
(2)为了避免偶然性,尽量减少实验结果的误差,因此,两种物质都设置了3组重复组。
(3)对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。故探究过程中,除探究食物(花生粒、核桃仁)不同外,其他所有条件均相同,以排除其它因素的干扰。
(4)1克花生燃烧放出的能量为:(9.08+9.35+9.16)/39.2千焦/克,1克核桃仁燃烧放出的能量为:13.74千焦/克,可知同等质量的核桃仁所含的能量高于花生粒。
(5)有机物是含碳的化合物,容易燃烧,而无机物是不含碳的,熔点高,不易燃烧。核桃仁中能燃烧的物质是有机物。
/
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。