测定食物中的能量创新设计

测定食物中的能量创新 《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 《测定某种食物中的能量》是人教版生物七年级第二章第一节“食物中的营养物质”中的一个探究实验，本实验是在学生已经了解食物中有六大营养物质的基础上设计的。通过实验让学生了解食物中含有能量以及测定能量的方法。通过引导学生在自己提出探究问题的基础上去设计与完成实验，从而培养学生主动探究的能力，该实验还十分重视探究过程的反思，通过反思与改进，能很好地激发学生的学习兴趣和创新意识。因此本实验是七年级生物中一个非常重要的探究实验。 二、原实验装置的不足 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.原装置下面没有铺垫任何东西，燃烧物容易落在桌面上而损坏实验台。 三、实验创新的目的与原理 (一)实验创新的目的 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进来减小实验误差，验证学生对课堂探究活动中 出现很大误差的分析 。 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、实验及用具:茶叶桶、花生、单孔橡皮塞、三脚架、带橡皮塞的温度计、50ml试管、50ml烧杯、酒精灯、火柴、解剖针、托盘天平、量筒、滴管、铁丝网。 五、实验创新 1. 用50ml试管替代锥形瓶作为盛水容器 试管可以以直接加热，方便操作，同时试管上插入带橡皮塞的温度计既可以直接测水温又可以减少热量散失。 2. 有保温装置，减少热量散失 保温装置主要是用茶叶桶做成的。首先在茶叶桶上面盖子上挖一个能放下50ml试管的圆孔，然后把茶叶桶的中部挖一个孔，让燃烧的种子通过小孔伸进桶内，去给试管加热，这样茶叶桶就成了燃烧室，周围还形成 了能挡风的保温装置。可以很大程度上减少热量散失。 选择茶叶桶做保温装置是因为茶叶桶内自带有一层隔热的锡纸，要比普通的易拉罐隔热效果要好一些。其次茶叶桶周围是硬纸压缩成的，不易散 热，桶内加热后外边不是很烫，这样既减少了散热又不会烫着学生，降低了实验的危险性。 3.保温装置设计有通风口，能让花生充分燃烧 花生能否充分燃烧也是影响花生释放热量的一个因素，因此我们就在上面的盖子试管洞的周围打几个小孔，在桶的底部也打几个小孔，目的是上下通风，让花生充分燃烧。 4.增大吸热量，减少热量散失 本实验的原理就是根据水能吸热来测定食物燃烧释放的热量从而计算能量的，而燃烧的种子在给上部试管内的水直接加热时，一部分的热量就散失在了燃烧室内，因此我就在燃烧室的底部放一个盛有30ml水的小烧杯，让烧杯中的水来吸收散失在室内的热量。这样就减少了一部分热量的散失。 5.回收黑炭内的热量，减少热量散失 花生在完全燃烧后剩下的黑色灰烬还留有余温，把花生燃烧后剩下的黑色灰烬迅速丢入底部小烧杯中，会使烧杯内的水温有所提高，这样就再次减少了热量的散失。 六、实验操作过程 1.将透气的铁丝网放在三脚架上，把燃烧室的底盖打开，将盛有30毫升水的烧杯放入燃烧室的底盖上，靠近观察口，然后把装置的上部分套上，插入温度计，通过上下观察口调整温度计，让其红球浸在水中。燃烧 前的水温。 2.取一只试管，注入25毫升的水，因为实验证明25毫升不仅实验现象明显，而且不易沸腾。用带橡皮塞的温度计插入试管内合适的水层中，记录燃烧前的水温。然后把试管通过盖子上的大圆孔插入装置内，调整好高度。 3.用天平称量一粒干燥花生种子，记录其质量，然后将这粒种子放到火焰上点燃。 4.将刚刚燃烧的花生种子尽快伸进燃烧室内移至试管底部。待花生完全燃烧后，将剩下的黑色灰烬丢入底部的烧杯中，带温度计的示数稳定后，记录试管内的水温和下面烧杯内的水温。 5. 根据上面所测数据计算花生燃烧释放的热量 计算公式:(三次平均值) 每克食物所含能量(焦)=水的体积×燃烧前后水温差×4.2?食物的重量 100克花生所含的能量(千焦)=每克花生能量(焦)×100?1000 七、实验结果与反思 (一)实验结果 1.一个小组进行对比实验所测得的数据。 2.全班小组的平均值，原装置平均每100克花生所含能量为240千焦，改进后的装置平均每100克花生所含能量为839千焦。 通过对比我们看到用改进后的装置所测的数据比原装置提高了三倍多，与理论值也比较接近。 学生们经过两个实验装置的对比，看到改进后的数据明显提高且与理 论 值比较接近时都非常激动，因为他们参与了改进的过程，体验了探究的乐趣，自然表现出来了成功后的喜悦，通过对本次实验的改进，增强了学生的实验兴趣和探究欲望，同时也培养了他们的团队合作精神。 九、教学反思 改进后的实验虽然可操作性强，减少了能量损失，使实验结果更准确、可靠，但在实验过程中还有许多需要改进的地方，比如根据初一学生的认知特点，如何再次减少一些化学仪器的使用，如何回收食物燃烧时黑烟中的能量，如何促进食物完全燃烧等等，创新是一个持续的过程，在以后的教学中还需要和学生一起不断研究与探索。