测定某种食物中的能量

《测定某种食物中的能量》教学设计一、教材分析《测定某种食物中的能量》是人教版新课程标准实验教科书《生物学》七年级下册第四单元第二章第一节《食物中的营养物质》中的一个探究实验。

实验目的是让学生独立制订实验方案并完成实验操作，测量食物中有能量，明确某些食物中含有能量，进一步地比较实验测量数据，明确不同的食物所含的能量不同。

通过本实验，学生不但能够学习使用温度计、酒精灯，还了解到实验会有误差，分析误差产生的原因，这些可以提高学生的生物学兴趣和生物科学素养。

二、学情分析七年级下学期的学生，已经具备相应的生物学知识基础，并且对本实验中的“能量”有科学的认知，即有机物中的化学能。

但是如何感受到化学能的存在，他们可能并没有思考过。

同时，能量的多少怎样测定更是难点。

学生在七年级上学期已经使用过一些实验器具，但没用过温度计、酒精灯，在本实验中要培训学生使用，条件允许的话可以课下培训。

此外，学生已经具备了生物探究实验一般步骤的知识，对于本实验的进行具有一定的帮助。

三、教学目标1．生命观念：认同食物中含有能量，能够通过燃烧食物的方法，来测定食物中的能量。

2．理性思维：通过开放性的实验问题设计，能够说出有创造性的见解。

能得出科学测量、减小实验误差的有效方法。

3．科学探究：经历探究实验活动的过程，体验、尝试，总结出科学实验探究中的规律和注意事项。

在体验探究实验过程，学会关心、互助、合作、创新的去解决问题。

4．社会责任：通过分析实验误差产生原因，培养科学的、严谨的实验品质。

四、教学重、难点重点：1．学习一种简易测定能量的方法，了解不同食物所含能量是不同的。

2．学会对探究数据的处理，解决如何减少实验的误差。

难点：1．对所测得的数据解读和分析。

2．分析测量误差产生的原因。

五、教学方法根据以上分析，选择启发式科学实验教学作为主要教学方法，综合使用小组合作探究法、分析比较法。

六、课型课时探究性实验课1课时七、教学过程附：板书提纲测定某些食物中的能量一、某些食物中含有能量化学能燃烧光能、热能二、不同的食物所含的能量不同计算公式：1g食物释放的能量=4.2*清水体积*(实验后温度-实验前温度)/食物质量三、减小热能散失的方法附：《生物学实验测定某种食物中的能量》评分要点。

测定食物中的能量实验说课稿《测定某种食物中的能量》说课稿济源市实验中学荆惠芳各位评委、老师们：大家好！今天我说课的题目是《测定某种食物中的能量》，我将从以下几个方面来对本实验进行说明。

一、实验在教材中的地位和作用《测量某种食物中的能量》就是人教版生物七年级下卷第二章第一节“食物中的营养物质”中的一个探究实验，本实验就是在学生已经介绍食物中存有六大营养物质的基础上设计的。

通过实验使学生介绍食物中所含能量以及测量能量的方法。

通过鼓励学生在自己明确提出探究问题的基础上回去设计与顺利完成实验，从而培育学生主动探究的能力，该实验还十分重视探究过程的思考，通过思考与改良，能够较好地唤起学生的自学兴趣和技术创新意识。

因此本实验就是七年级生物中一个非常关键的探究实验。

二、原实验装置的严重不足1.原实验装置最大的不足之处就是热量散失非常多。

在原装置中锥形瓶没有封口，下面种子在燃烧过程中没有挡风和保温装置，这就会使热量散失很多，从而导致测出的数据误差很大。

这就使该实验的创新突破点落在了如何减少食物燃烧时热量的散失上了。

2.原装置下面没铺垫任何东西，燃烧物难落到桌面上而损毁实验台。

三、实验技术创新的目的与原理（一）实验技术创新的目的1.使用简易的实验装置测定食物中的能量，增大实验的可行性。

2.通过对实验装置的改良去增大实验误差，检验学生对课堂探究活动中发生非常大误差的分析。

3.通过对本实验的创新设计来培养学生的创新精神和严谨的科学态度。

（二）实验原理：该实验的原理是根据食物燃烧时有机物储存的能量会以热能的形式释放出来，这些释放出来的热量会被水吸收，水在吸收这些热量后水温会升高，因此可以通过测量水升高的温度来推算被燃烧的食物中含有多少能量。

根据1毫升水每升高1度能吸收4.2焦的热量，可以计算出每克食物所含的能量。

四、实验材料及用具：茶叶桶、花生、单孔橡皮塞、三脚架、拎橡皮塞的温度计、50ml试管、50ml烧杯、酒精灯、火柴、解剖学针、纸盒天平、量筒、滴管、铁丝网。

测定某种食物中能量的方法通常采用卡路里计或热量计法。

这些方法利用化学反应或加热的过程来测量食物中释放出的能量，以卡路里（Cal）或焦耳（J）为单位表示。

另外，也可以通过直接燃烧食物并测量产生的热量来确定其能量含量。

食物里的能量指的是食物的热量，饮食中可以提供热量的营养素是糖类（碳水化合物）、脂肪、蛋白质、酒精、有机酸等。

它们所含的热量，以每克为单位，分别是：糖类（碳水化合物）4大卡、脂肪9大卡、蛋白质4大卡、酒精7大卡、有机酸2.4大卡。

食物热量表：
根据单位数量（如100克）的食物中所含的能量，绘制或列出的一览表便于饮食保健参考。

不同的食物有产生不同的能量。

对于肥胖症、糖尿病、高血压等慢性病患者来讲，控制每天身体所摄取的能量，是减轻他们本身病变的方法。

因此，有必要为每一种食物测量所含的能量，以供患者计算或安排每餐所吃的食物总共含有的能量。

测定某种食物中的能量《测定某种食物中的能量》是义务教育课程标准实验教材《生物学》教材生物学七年级下册第四单元第二章第一节的内容，本节课是是第一节《食物中的营养物质》中的一个探究实验，让学生通过独立自主制订实验方案并独立完成实验操作的方法，让学生通过测量直接的感受到食物中有能量，通过比较测量数据直到不同的食物所含的能量不同，通过本实验，学生不但能够对食物中存在能量的事实从感性认识提升到理性认识，还会了解到测量会有误差，实验中往往需要分析误差产生的原因。

通过此实验，可以提高学生的生物学兴趣和生物科学素养。

【目的要求】1、知识目标：通过测定某种食物中所含的能量，了解食物中确实含有能量。

2、技能目标：能使用天平准确称量物体的质量，能运用量筒准确量取水量，正确恰当的设计并实施方案，学会分析误差产生的原因。

【实验原理】食物中含有大量的有机物，有机物储存有大量的能量，能提供人体生命活动的需要，食物燃烧时，有机物内储存的能量会以热能的形式释放出来，这些释放的能量能被水吸收，水在吸收这些热量后水温会升高，通过测量水升高的温度，就可以推算出被燃烧的食物中含有多少能量。

【注意事项】1、选择的试验材料应该是容易燃烧的，如花生种子和核桃种子等。

1、正确使用酒精灯，熄灭酒精灯时用灯罩盖，以免起火或烧伤。

2、玻璃仪器要轻拿轻放，以免破碎扎伤。

3、确保装置不热再接触，以免烫伤。

4、操作要规范。

（1）测量温度时，温度计下端的液体球一定要浸入水中，但不能触到容器壁。

观察温度计的酒精柱，应平视，以免产生误差。

（2）点燃的花生种子要迅速放到容器底部，尽量减少热量的散失，并且保证种子燃烧要彻底。

（3）使用量筒量水时，量筒放在桌面上，眼睛与量筒的凹液面最低点保持水平（称量30ml 水）；锥形瓶内盛30ml 的水。

（4）使用天平称量种子质量时，先在两托盘中垫放一张白纸，将游码归零，然后调节两端螺母，使天平平衡。

称量时，左物右码，先加打发吗再加小砝码，需要的话可移动游码来调平。

探究：测定某种食物中的能量一、实验教学目标1. 知识与能力：通过燃烧种子实验，尝试测定某种食物中的能量。

2. 过程与方法：通过对实验结果的分析，引导学生尝试分析测量误差的原因。

3. 情感态度价值观：培养学生不挑食、节约粮食的习惯，以及珍惜他人劳动成果的良好品质。

二、实验原理我们吃的食物中含有大量的有机物。

有机物储存有大量的能量，能供人体生命活动的需要。

食物燃烧时，有机物内储存的能量会以热量的形式释放出来，这些释放的能量能被水吸收，水在加热时吸收这些热量后水温会升高，通过测量水升高的温度，就可以推算出被燃烧的食物中含有多少的能量。

水的吸热特点，在常态下，1ml水每升高1℃，需要吸收4.2焦耳（J）的热量。

所以计算公式如下：Q（该粒种子中含有的能量）=水的容积（ml）×温差（℃）×4.2 J/ml·℃q（每g种子含有的能量）= Q÷种子燃烧前后的质量差（g）三、实验仪器材料1. 材料：花生种子、核桃种子。

2. 用具：铁架台、温度计、酒精灯、天平、镊子、锥形瓶、量筒、滴管、火柴。

四、实验方法1. 取一只250ml锥形瓶，注入100ml水，将他固定在铁架台上。

2. 在锥形瓶里放一支温度计（温度计的下端要浸入水中，但不要接触锥形瓶的瓶底）。

3. 安装好实验装置，并测定水温。

4. 称一粒干燥的花生种子和核桃种子的质量，将这粒种子放在火焰上点燃。

5. 将刚燃烧的花生（核桃）种子尽快放到锥形瓶的底部，待这粒种子完全燃烧后，测量水温。

五、实验数据的采集分析1. 通过数据我们可以看出，同是测定同一种物质为什么测定的数据会不同？学生分析原因。

解析：如果探究同一种食物的各个小组，所得的数据有差距，可能是因为各小组实验测量中，实验器具不一样，能量的损失有差距，也可能是实验操作不规范，测量不准确或计算出现错误等。

2. 我们在做这个实验时，每个小组都是测定几次？这样的实验数据可靠吗？应该怎样做？（应该设置重复组，取其平均值，从而减少误差）六、实验总结反思与修正1. 种子在燃烧的过程中释放的热量，除了被水吸收的部分，还有一部分丧失在空气中了。

测定某种食物中的能量•提出问题：•食物中是否含有能量？•花生的种子含有多少能量?•做出假设：•假设食物中如果含有能量就会燃烧起来，所以只要食物里有能量，当我们燃烧时就会燃烧起来。

花生的体积很小，含有的能量应该不多。

•设定计划：我们会用实验来证明食物里面有没有能量和含有多少能量。

我们在这个实验中会采用花生。

在空易拉罐顶部的中央，剪一个比锥形瓶口略大的圆孔，圆孔周围以及罐底部四周剪若咁孔洞，以便通风。

•1号(组长) ：用量筒取30毫升水倒入锥形瓶，并测量水温。

组装实验装置（合作完成）。

•2号：称一粒花生米（或核桃仁）的质量，将其点燃后迅速移至锥形瓶下方，完全燃烧后，测定锥形瓶内加热后水的温度。

•测定食物中的能量可以通过测量食物燃烧放出热能的多少来完成。

•2、1毫升水每升高1℃，需要吸收4.2焦的热能（焦是能量的单位）•1克食物释放的能量=4.2 焦×水的毫升数×（加热后水温-加热前水温）•----------------------------------------------------------•食物的质量讨论和完善计划记录各项数据利用公式并在表格中进行最后的计算（合作完成）。

温馨提示：1、正确使用酒精灯以免起火或烧伤。

2、玻璃仪器轻拿轻放，以免破碎扎伤。

3、确保装置不热再接触，以免烫伤你得出的数据是------------------ 结论是----------------实际计划：水的温度燃烧后水的温度温度差用了多少能量（焦）18°C 53°C 35°C 14721°C 52.5°C 31.5°C 132.222°C 53°C 31°C 130.2分析结果，得出结论：食物中是含有能量的。

虽然花生很小，但是含有的能量也不算很小，在这次实验中虽然是说要燃烧花生的所有能量，但是呢，在把花生放进锥形瓶底部的过程中也会失去一点能量。

实验名称：测定某种食物中的能量
实验目的：1、学会运用科学探究方法，能够提出问题，根据问题设计实验。

2、通过实验测定，对食物中的能量进行定性、定量分析。

实验器材：花生、火柴、解剖针、锥形瓶、温度计、试管夹、自制装置、量筒、水
实验步骤：1、用天平称取花生的质量时。

2、用量筒量取清水的容积时，应注意量筒必须放平，视线要跟量筒内液体的凹
液面的最低处保持水平，再读出液体体积数。

3、用温度计测出水温时，应注意温度计的水银球要淹没在液体中但不要碰到加
热容器的壁，当温度计里的水银不再上升或下降时才能读出读数。

4、对试管里的清水进行加热时，试管夹夹在距试管口四分之一处，手持试管夹。

的长柄，注意液体的体积最好不要超过试管容积的1/3，使试管倾斜一定角度（45°），不让试管口对着自己或别人，以免试管里的液体沸腾喷出伤人，在加热过程中要不时地移动试管，进行预热。

实验结果
实验记录：
计算方法：该粒食物中含有的能量(焦耳)=水的容积（ml）×温差（℃）×焦耳/ml·℃
一克食物含有的能量(焦耳)=水的容积（ml）×温差（℃）×焦耳/ml·℃÷食物的质量（克）
实验结论：得出结论：食物中含有能量，不同的食物含的能量多少________________（相同或不同）。

探究:测定某种食物中的能量一、知识准备我们吃的食物中含有大量的有机物.有机物储存有大量的能量，能供人体生命活动的需要.我们知道食物燃烧时，有机物内储存的能量会以热量的形式释放出来，这些释放的能量能被水吸收，水在加热时吸收这些热量后水温会升高，通过测量水升高的温度，就可以推算出被燃烧的食物中含有多少的能量。

水的吸热特点，在常态下，1毫升水每升高1度，需要吸收4。

2焦耳的热量。

正确使用天平，本实验是定量实验,需要比较精确的质量数据。

因此需要使用天平称食物的质量.称量前，先在两托盘中垫放一张白纸，将游码归零，然后调节两端螺母，使天平平衡。

称量时,左盘放物体，右盘放砝码。

放砝码,先根据所称物体估计需加放的大砝码，然后依次确定需加放的小砝码。

再根据需要移动游码。

直到天平再次平衡.记录所放的各个砝码的总和,再加上游码的示数，就是所量的物体的质量。

称量后，应当先取下砝码，顺序是由小到大，最后取下物体.取放砝码要用镊子，不能用手摸。

正确用量筒定量取水,根据刚才所称量的食物质量,估算所需的水量.用量筒量取水一定要准确，选一个大小合适的干净量筒，加水至快接近所需量的刻度时，然后用干净的滴管滴入应补充的水，使量筒中水柱的弯月面最低处，与所需的刻度线位于同一水平.此时，量筒中的水量就是所需要量的水量。

二、活动方案㈠目的要求：知识目标：通过测定某种食中含的能量，了解食物中确实含有能量。

技能目标：能使用天平准确的称量物体的质量，能运用量筒准确的量取水量，正确恰当地设计并实施实验方案。

㈡材料用具：温度计，50ml的量筒，滴管,细铁丝，100ml小烧杯，试管夹，铁三脚架，打火机，空易拉罐，剪刀，天平，花生。

㈢制定并实施计划：1.提出问题：？2。

作出假设: 。

3。

制定计划：⑴取一个空易拉缺罐，将上端的端面剪去,立在铁三角架上。

⑵用量筒量取水100ml（适于一克花生种子)，放入易拉罐内。

⑶将温度计用试管夹夹好,使温度计液泡正好处于易拉罐内水的中央，不要碰到内壁。

实验1：测定某种食物中的能量【实验目的】1、加深对科学探究一般过程的认识，进一步提高提出问题、作出假设、制定并实施探究计划、处理数据和分析探究结果的能力。

2、通过实验测定，对食物中的能量进行定性、定量分析。

【实验器材与材料】锥形瓶、量筒、铁架台、温度计、石棉网、解剖针、酒精灯、花生等【实验原理】1、通过花生燃烧加热水，根据水温升高差值计算花生种子中所含能量。

2、1毫升水每升高1℃，需要吸收4.2焦耳的能量。

【实验过程与方法】1、提出问题：。

2、作出假设：。

提示：如果提出的问题是测定具体的数值，则不需要填假设。

3．制定计划和实施计划①用量筒量取30ml的水，倒入锥形瓶中。

使用量筒时，视线要跟量筒内液体的凹面的最低处保持水平。

②在锥形瓶里放入一支温度计（温度计的下端要浸入水中，但不要接触锥形瓶的瓶底），安装如图21页，并测量，记录在下表中。

③用解剖针扎取一粒花生，在酒精灯火焰上引燃，快速放到石棉网下面进行水的加热。

④待这粒花生种子完全燃烧后，测量，（注：停止加热后水温仍会继续上升，待水温不再上升时记录数据），并记录在下表中。

⑤进行第二次和第三次实验，重复上面步骤，注意：要将上一次使用过的水倒掉，重新量取。

⑥计算，结果记录在下表计算方法：1粒花生中含有的能量(焦耳)= 。

1g花生中含有的能量(焦耳)= 。

4 、得出结论。

【讨论】1、从花生种子燃烧中的能量有效转化率，请你分析能量可能通过哪些途径散失掉？2、你们测定的数据与其他小组的数据相同吗？如不同，原因是什么？3、这个探究实验只做一次，结果可靠吗？应当怎么做？。

探究报告
——测定某种食物中的能量
“食物中含有能量。

”这句话我们每个人都知道。

但是，某种食物（如花生）中的能量有多少呢？我对这个问题进行了一次探究。

提出问题
一颗花生种子含有多少能量？
做出假设
花生油就是来自花生的。

花生的能量一定也很多。

制定计划
使用一个如图1的装置，在锥形瓶的下面燃烧花生，待花生完全燃烧后测量锥形瓶中的水温。

并通过水量X温差X4.2J公式测量出花生中所含能量。

实施计划
准备：
1、一个如图1的实验装置；
2、若干颗大小相似，饱满的花生；
3、解剖针与温度计；
4、酒精灯。

步骤：
1、在锥形瓶中装30mI水
2、把花生固定在解剖针上；
3、在酒精灯上点燃花生并尽快把花生放到锥形瓶下面；
4、待花生完全烧完后，测量水温。

实验记录
水量X温差X4.2J=30X51X4.2=6300J
得出结论
一颗花生约含有6300J的能量。

反思、表达和交流
1、实验中花生燃烧的热量有散失；
2、装置的通风性能不好。

在实验完成后锥形瓶瓶底有很多黑色的粉末，那是缺氧、燃烧不充分的表现；
3、应该更注意花生的选材
若注意了以上几点，实验效果也许会更加精确
图片
图1
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