实验04 探究不同食物贮存的能量差异（教学课件）生物新教材北师大版七年级下册

实验探究课—实验04 探究不同食物贮存的能量差异 北师大版新教材初中生物七年级下册第8章第1节 认识食物中有机物贮存能量，理解能量供给生命活动，建立物质、能量与生命活动相统一的观念。 运用控制变量、转化法分析实验，进行数据处理与误差分析，提升逻辑推理与实证思维能力。 独立完成实验操作，规范使用器材，记录分析数据，提升动手、合作与科学探究实践能力。 遵守实验安全规范，养成严谨求实态度，关注合理膳食，树立健康生活与科学求真的责任意识。 实验目标 生命观念 科学思维 探究实践 态度责任 1.探究不同食物（如花生、大米、核桃）中贮存能量的差异。 2.学会用燃烧法测定食物能量，掌握实验原理与操作方法。 3.练习控制变量、数据记录与计算，提升定量探究能力。 4.理解食物中的能量与人体生命活动的关系，认同合理膳食重要性。 实验目的 本实验的核心原理是食物中的有机物（糖类、脂肪、蛋白质）贮存化学能，通过燃烧将化学能转化为热能，使水温升高。依据Q=cmΔt（水的比热容、质量、温度差）计算水吸收的热量，近似代表食物释放的能量。控制食物质量、水量、环境等变量，通过测定水温变化，比较不同食物贮存能量的多少，同时理解体外燃烧与体内呼吸作用均为有机物氧化分解释能，实现能量转化与守恒的定量探究。 实验原理 由于不同食物的营养成分及含量不同，所以贮存的能量多少也不同。 问题导入 每克糖类贮存的能量平均为17kJ 每克蛋白质为23kJ 每克脂肪为38kJ 食物中的能量是怎样释放出来的？ 食物中究竟贮存着多少能量？ 1kJ=1000J 1千焦=1000焦耳 一、提出问题 核桃仁含有多少能量？ 花生种子含有多少能量？ 哪个含能量多？ 有没有可能一样多？ 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 二、作出假设 花生种子能量多，因为据说 “饱腹感强” 核桃仁能量多，因为它很补脑 两种食物能量都很多，因为油脂多 我认为...... 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 三、设计和实施方案 （1）解析实验原理 能量是可以转化的，食物中的能量也可以通过燃烧的形式转化成光能和热能。 怎样测定食物的能量？ 实验思路： 我们可以通过测量食物燃烧放出热能的多少来间接测定食物中的能量，具体以食物燃烧后水温的升高值来计算。科学家研究表明：1毫升水每升高1℃，需要吸收4.187焦耳的热量。 公式： 食物的能量（kJ/g)= 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 水 铁罐头桶 样品 样品架 ✔ 装置甲 装置乙 三、设计和实施方案 （2）选择合适的热量测定仪 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 ①.燃烧前称量食物质量 ②.充分燃烧食物，记录水温升高的度数，再次称量燃烧后残余物，计算一定质量的食物使水温升高度数，按公式计算食物中能量。 （花生、核桃仁等易燃的食物，燃烧后质量小，不易称量，可忽略） 样品 （花生米） 燃烧的花生米 水 试管夹 温度计 （3）利用自制装置按如下步骤进行实验： 实验材料器具 干燥花生仁、核桃仁、大米；50mL 锥形瓶、温度计、铁架台、解剖针、酒精灯、天平、量筒、石棉网、防风罩、清水、记号笔、灭火毛巾。 2人1组，正确测量热量并做好记录，注意温度计读数要求。 填写记录表8-1 小组合作，测量热量并记录 小组实验 表8-1 不同食物燃烧释放热量的情况 小组实验 材料 样品质量/g 水温/℃ 热量/kJ 热价/(kJ/g) 燃烧前 燃烧后 升温值 样品 A 1 2 3 平均值 样品 B 1 2 3 平均值 注意事项： 全程防火，实验桌铺防火垫，远离易燃物；温度计轻拿轻放，玻璃泡不碰瓶底与火焰；食物点燃后快速移至加热位，减少热散失；保证食物完全燃烧，未燃尽需重新实验；水量与食物质量严格等量，控制单一变量；用保温罩挡风减误差；水温稳定后再读数，重复实验取平均值；实验后及时熄灭火源，冷却器材再整理，遵守实验室安全规范，确保操作安全与数据可靠。 实验记录及交流 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 食物热价 = 释放能量（KJ) 食物质量（g） 水升温值。C ×水体积mL × 0.004187 = 食物·燃烧质量（g） 食物的热价：每克食物在人体外充分燃烧时释放的能量 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？ 2.保证食物在体外能够充分燃烧的条件是什么？ 小组讨论以下2个问题，将结果记录在实验单相应位置。 实验思考 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？ 思考交流 脂肪类食物贮存的能量最多，热价最高。 热价对比（每克氧化分解释放的能量） 脂肪：约 38.9 kJ 糖类：约 17.2 kJ 蛋白质：约 17.2 kJ 主要营养成分：脂肪（属于脂质） 2.保证食物在体外能够充分燃烧的条件是什么？ 充足的氧气（助燃剂） 燃烧本质是剧烈氧化反应，必须有足够氧气参与，否则会变成不完全燃烧，产生黑烟、一氧化碳等。 达到食物的着火点（温度条件） 必须加热到该食物能燃烧的最低温度，才能被点燃并持续燃烧。 食物与氧气充分接触（接触条件） 比如把食物粉碎、做成细小颗粒或薄片，增大表面积，让氧气能充分包围可燃物，燃烧更完全。 思考交流 1.（2023・四川成都）在 “测定某种食物中的能量” 实验中，下列说法错误的是（ ） A.实验测得的能量值往往小于食物实际含有的能量 B.实验中需要保证食物完全燃烧 C. 实验中水量越多，测得结果越准确 D. 重复实验取平均值可减小误差 解析：水量过多会导致温度变化不明显，误差增大；水量过少易沸腾，一般取 30mL 左右为宜。A 正确，热量会散失；B 正确，不完全燃烧会导致数据偏小；D 正确，多次实验取平均值减小误差。 【答案】C 中考直达 2.（2022・湖南长沙）在测定花生仁和核桃仁所含能量的实验中，若不采取保温措施，可能导致的结果是（ ） A.测得温度偏高 B. 测得能量值偏低 B.食物燃烧不充分 D. 实验时间明显缩短 【答案】B 课堂练习 【解析】无保温装置时，大量热量散失到空气中，水温升高幅度变小，计算出的能量值低于真实值。 【答案】B 3．（2021・江苏苏州）在 “探究不同食物贮存能量的差异” 实验中，变量是（ ） A. 水的体积 B. 食物的种类 C. 初始水温 D. 实验装置 【解析】本实验目的是比较不同食物能量差异，因此自变量为食物种类，其他如水的体积、初始温度、装置均为无关变量，需保持一致。 课堂练习 THANKS 感谢观看 实验探究课 $