第4单元第10章第1节《食物中能量的释放》教学设计
文档属性
| 名称 | 第4单元第10章第1节《食物中能量的释放》教学设计 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 24.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-03-29 10:19:25 | ||
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文档简介
《食物中能量的释放》
(
教材分析
)
本节教材主要讲述了食物中能量的释放和呼吸作用的实质和意义，人体维持正常的生理活动，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都来源于食物。
(
教学目标
)
【知识与能力目标】
1.学会测定食物中储存有能量的基本方法，说明燃烧与呼吸作用本质的共性与区别。
2.说明能量来自细胞中有机物的氧气分解，阐述呼吸作用的实质和意义。
3.通过演示，了解检测氧气和二氧化碳的方法。
【过程与方法目标】
1.通过探究活动，使学生了解食物中能量有多少，怎么释放出来。
2.通过演示了解检测氧气和二氧化炭的方法。
3.在探究活动中，培养学生的互助，合作的精神和自主探究能力。
【情感态度价值观目标】
通过小组合作探究，感受学习成功带来的快乐，形成合作意识和实事求是的科学态度。
(
教学重难点
)
【教学重点】
活动“探究食物储存的能量；
【教学难点】
(
教学过程
)解释呼吸作用的实质和意义。
【导入新课】
人体维持正常的生理活动，不仅需要吸收营养物质，而且需要能量。这些营养物质和能量都来源于食物，那么你知道人体的哪些生命活动需要能量呢？（课件第2页）
（学生讨论回答）
生：游泳、跑步、思考等。
师：很好，人类的所有生命活动都需要能量。下面我们就来学习一下食物中能量的释放。
【讲授新课】
一、食物中贮存着能量
师：我们都知道食物中贮存着能量，那食物中的能量是如何释放出来的呢？（课件第3页）
生：（通过预习）食物中的能量是通过燃烧释放出来的。
师：很好，（课件第4页）那食物中储存的能量都一样吗？
生1：不一样，我认为脂肪中储存的能量最高。
生2：我觉得是糖类。
生3：不，是蛋白质。
师：大家有这么多的猜想，那如何验证你们的猜想呢？
生：做个实验探究一下吧！
师：接下来我们就来探究这样一个问题：不同食物中储存的能量差异。（课件第5页）
师：首先，我们需要自制一个简易的热量测量仪。大家知道怎么做吗？
生：可以把装有温度计的试管放在装有水的锥形瓶中，将锥形瓶放在铁罐头筒上方加热。
生2：还可以直接将温度计放入装有水的锥形瓶中，再将锥形瓶放在铁罐头筒上方加热。
师：这两种方案都很好，大家可以挑选你喜欢的方案进行试验，在实验开始前，我们选择合适的样品会有助于实验的成功。如何选择合适的实验样品呢？
生：实验样品要求能够燃烧，所以可以选择花生或者核桃。
师：非常好，不同的食品贮存的能量多少不同，富含油脂的食品贮存的能量多一些，根据这个提示，大家可以做出什么样的假设呢？
根据学生讨论，作出假设：花生等食物储存的能量多，黄豆等食物储存的能量较少。它们是通过燃放的方式把能量释放出来的。
（指导学生进行实验）
师：在进行探究活动时，为什么要安排重复实验？
学生思考后回答：是因为一次实验的偶然性太大，如果安排平行重复实验，可以减少误差，使实验结果更科学。
师：如何解释实验结果与教材中提供的参考数据之间的差异？
生：食物在燃烧过程中，所放出的热量不可能全部用来把水加热而使温度计上的刻度上升，总有一部分通过测定仪上的孔洞以及铁罐壁而散失掉，所以实验结果与教材上提供的数据之间差异较大。
师：很好，其他同学是不是这样认为的呢？请大家下来以后再进一步交流。请看下面几个问题：（课件第6页）
1、食物在燃烧过程中能够释放热量，这说明了什么？
2、等量的米饭和肥肉谁的能量大？不同食物的燃烧后释放的能量为什么有较大的不同？
学生思考后回答：
1.食物中蕴含着能量。
2.不同食物中所含的能量不同，含脂肪多的食物含能量较多，含蛋白质和淀粉多的食物含能量较少。
师：回答的很好，接下来我们引入一个概念——热价。（课件第7页）
食物热价：指每克食物在体外充分燃烧时释放的能量。
计算公式：食物热价=。
师：在热价计算公式的基础上，我们来讨论下面两个问题：（课件第8页）
1.如何测量食物的质量？
2.如何来测得食物中释放的能量？
生：用天平可以测质量。
师：很好，食物中的能量在体外可以通过燃烧方式释放出来。1g水(即1ml水）升高1℃需要吸收4.187焦耳（J）的能量。如何来测得食物中释放的能量？
生：可以通过测定一定量的食物所释放的热量使一定量的水升高的温度，来测定和计算食物中的能量。
师：回答的完全正确。这样我们进行上述探究活动时，就可以将热价公式转化为：
食物热价=。（课件第9页）
师：据测定，每克糖类储存的能量平均为17.15KJ，蛋白质23.43KJ，脂肪38.91KJ，由于不同食物的营养成分及含量不同，所以储存能量的数量也不同。从这三大类有机物的热量价中，你们会发现什么问题？（课件第10页）
生：不同的有机物含的能量不同，脂肪的热量价最高，其次是蛋白质，然后才是糖类。
师补充说明：不同食物的营养成分及含量不同，所以储存的能量数量也有所不同。人体生命活动所需要的能量主要来自糖类（据测定，人体生命活动所需能量的70%来自糖类的分解），脂肪是作为备用的能源物质在人体内储存的。
二、细胞通过呼吸作用释放能量
师：通过进行探究活动表明，食物中储存的能量通过燃烧可以释放出来，那么保证食物在体外能够充分燃烧的条件是什么？
学生回顾上节课的探究活动，回答：保证食物在体外能够充分燃烧的条件是要有足够的氧气。
师：人体细胞摄取的营养物质是怎样释放出能量的？在细胞内营养物质释放能量是否也需要氧气呢？请同学们进行讨论。（课件第11页）
学生思考，讨论问题，很多同学比较疑惑，营养物质在人体内怎么燃烧呢？在细胞内的营养物质释放能量可能也需要氧气。
师：氧气是怎么进入人体内？
学生回答：通过呼吸。
师：通过呼吸，吸入人体内的气体与我们呼出来的气体成分是一样的吗？
有的学生摇头，有的学生小声讨论。
师：接下来我们演示实验——检验人体呼出气体成分的变化。（课件第12页）
实验过程：①两个同学分别用吸管向C、D集气瓶中吹气5分钟。
②点燃两支燃烧的蜡烛，分别放在A、C集气瓶中。
③取10ml澄清的石灰水（两份），分别倒入B、D集气瓶中。
师：燃烧的蜡烛放在A、C集气瓶中时，你们看到了什么现象？（课件第13页）
学生思考，回答：蜡烛在A瓶中比在C瓶中燃烧的时间长。
师：通过这一现象，我们可以得出什么结论呢？
生：人呼出的气体和空气相比，氧气含量较少。
师：向B、D集气瓶中倒入等量的石灰水时，你们看到了什么现象？（课件第14页）
生：B瓶中没有浑浊现象，D瓶中有浑浊现象。
师：通过这一现象，我们可以得出什么结论呢？
生：人呼出的气体和空气相比，二氧化碳含量较多。
师：A和C中的气体成分是否有差异？B和D瓶中的气体成分是否有差异？请说出实验检测的依据。
学生分组讨论后回答：A和C瓶中的气体成分有差异。因为蜡烛在A瓶中比C瓶中燃烧的时间长，说明空气中氧气的含量高于人体内呼出的气体的氧气含量。B和D瓶中的气体成分有差异。因为将等量的石灰水分别倒入B和D瓶中，D瓶中的石灰水有浑浊现象，说明人体呼出的气体二氧化碳的含量高于空气中二氧化碳的含量。因为人体内的细胞进行新陈代谢要消耗氧气，而放出二氧化碳。
师：为什么由肺部呼出的气体中氧气含量会减少而二氧化碳含量会增加呢？可以结合植物的呼吸作用的概念以及生物的哪些细胞要进行呼吸作用的知识讲解。
学生回忆植物的呼吸作用的知识。植物的呼吸作用是：有机物在氧气的作用下，被分解成二氧化碳和水，同时要放热。
三、呼吸作用及意义
师：（课件第15页）人体的每个细胞都能够利用氧气将细胞内的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，简单的说，呼吸作用就是指生物体细胞内葡萄糖氧化分解并释放能量的过程，呼吸作用可以用公式表示为：
葡萄糖+氧气→二氧化碳+水+能量
师：请大家把人体细胞的呼吸作用与上面的探究活动“食物在体外燃烧”进行比较，它们有什么相同点和不同点？（条件，产物）
学生经过比较发现，它们都需要氧气，产物都是二氧化碳，还有能量的释放。
师：（课件第16页，详细总结）它们的相同之处是都需要氧气，产物都是二氧化碳，还有能量的释放。不同之处在于呼吸作用是一连串的化学反应，而燃烧只需一个步骤就可完成；燃烧可以在任何地方进行，但是呼吸只在细胞中进行，燃烧不需要酶的参与，而呼吸作用需要，燃烧是反应迅速激烈的，呼吸作用师缓慢而温和的，燃烧储存的能量瞬间释放，呼吸作用储存的能量逐步释放，燃烧能量以光和热的形式释放，呼吸作用能量以热和高能化合物形式释放。
经过对比，可以看出，这两个过程的本质提相同的，也就是说，呼吸作用的实质是：分解有机物，释放能量。
师：从你们日常生活的体验中，你们认为呼吸作用释放的能量用在哪些方面？
学生回答：我们身体发热（维持体温的恒定），进行一些活动，例如挺胸、抬头、跑步、说话、吃饭等。
师：如果没有能量，这些生命活动能进行吗？
学生回答：不能！
师：由此看来，人体细胞的呼吸作用每时每刻都在进行，一旦停止，生命也就结束！
【课堂小结】
今天我们学习食物中能量的释放的基本知识。探究了食物中储存的能量和呼吸作用的实质和意义，同学们热烈的讨论拓展了我们的思路，激发我们的灵感，让你迸出思想的火花。积极的归纳总结让我们得到了正确的结论，使我们的知识系统化。今天我们每一位同学都或多或少地体验了科学探究的乐趣。希望每一位同学都积极的参与。
(
教学反思
)
略。
1
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教材分析
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本节教材主要讲述了食物中能量的释放和呼吸作用的实质和意义，人体维持正常的生理活动，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都来源于食物。
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教学目标
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【知识与能力目标】
1.学会测定食物中储存有能量的基本方法，说明燃烧与呼吸作用本质的共性与区别。
2.说明能量来自细胞中有机物的氧气分解，阐述呼吸作用的实质和意义。
3.通过演示，了解检测氧气和二氧化碳的方法。
【过程与方法目标】
1.通过探究活动，使学生了解食物中能量有多少，怎么释放出来。
2.通过演示了解检测氧气和二氧化炭的方法。
3.在探究活动中，培养学生的互助，合作的精神和自主探究能力。
【情感态度价值观目标】
通过小组合作探究，感受学习成功带来的快乐，形成合作意识和实事求是的科学态度。
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教学重难点
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【教学重点】
活动“探究食物储存的能量；
【教学难点】
(
教学过程
)解释呼吸作用的实质和意义。
【导入新课】
人体维持正常的生理活动，不仅需要吸收营养物质，而且需要能量。这些营养物质和能量都来源于食物，那么你知道人体的哪些生命活动需要能量呢？（课件第2页）
（学生讨论回答）
生：游泳、跑步、思考等。
师：很好，人类的所有生命活动都需要能量。下面我们就来学习一下食物中能量的释放。
【讲授新课】
一、食物中贮存着能量
师：我们都知道食物中贮存着能量，那食物中的能量是如何释放出来的呢？（课件第3页）
生：（通过预习）食物中的能量是通过燃烧释放出来的。
师：很好，（课件第4页）那食物中储存的能量都一样吗？
生1：不一样，我认为脂肪中储存的能量最高。
生2：我觉得是糖类。
生3：不，是蛋白质。
师：大家有这么多的猜想，那如何验证你们的猜想呢？
生：做个实验探究一下吧！
师：接下来我们就来探究这样一个问题：不同食物中储存的能量差异。（课件第5页）
师：首先，我们需要自制一个简易的热量测量仪。大家知道怎么做吗？
生：可以把装有温度计的试管放在装有水的锥形瓶中，将锥形瓶放在铁罐头筒上方加热。
生2：还可以直接将温度计放入装有水的锥形瓶中，再将锥形瓶放在铁罐头筒上方加热。
师：这两种方案都很好，大家可以挑选你喜欢的方案进行试验，在实验开始前，我们选择合适的样品会有助于实验的成功。如何选择合适的实验样品呢？
生：实验样品要求能够燃烧，所以可以选择花生或者核桃。
师：非常好，不同的食品贮存的能量多少不同，富含油脂的食品贮存的能量多一些，根据这个提示，大家可以做出什么样的假设呢？
根据学生讨论，作出假设：花生等食物储存的能量多，黄豆等食物储存的能量较少。它们是通过燃放的方式把能量释放出来的。
（指导学生进行实验）
师：在进行探究活动时，为什么要安排重复实验？
学生思考后回答：是因为一次实验的偶然性太大，如果安排平行重复实验，可以减少误差，使实验结果更科学。
师：如何解释实验结果与教材中提供的参考数据之间的差异？
生：食物在燃烧过程中，所放出的热量不可能全部用来把水加热而使温度计上的刻度上升，总有一部分通过测定仪上的孔洞以及铁罐壁而散失掉，所以实验结果与教材上提供的数据之间差异较大。
师：很好，其他同学是不是这样认为的呢？请大家下来以后再进一步交流。请看下面几个问题：（课件第6页）
1、食物在燃烧过程中能够释放热量，这说明了什么？
2、等量的米饭和肥肉谁的能量大？不同食物的燃烧后释放的能量为什么有较大的不同？
学生思考后回答：
1.食物中蕴含着能量。
2.不同食物中所含的能量不同，含脂肪多的食物含能量较多，含蛋白质和淀粉多的食物含能量较少。
师：回答的很好，接下来我们引入一个概念——热价。（课件第7页）
食物热价：指每克食物在体外充分燃烧时释放的能量。
计算公式：食物热价=。
师：在热价计算公式的基础上，我们来讨论下面两个问题：（课件第8页）
1.如何测量食物的质量？
2.如何来测得食物中释放的能量？
生：用天平可以测质量。
师：很好，食物中的能量在体外可以通过燃烧方式释放出来。1g水(即1ml水）升高1℃需要吸收4.187焦耳（J）的能量。如何来测得食物中释放的能量？
生：可以通过测定一定量的食物所释放的热量使一定量的水升高的温度，来测定和计算食物中的能量。
师：回答的完全正确。这样我们进行上述探究活动时，就可以将热价公式转化为：
食物热价=。（课件第9页）
师：据测定，每克糖类储存的能量平均为17.15KJ，蛋白质23.43KJ，脂肪38.91KJ，由于不同食物的营养成分及含量不同，所以储存能量的数量也不同。从这三大类有机物的热量价中，你们会发现什么问题？（课件第10页）
生：不同的有机物含的能量不同，脂肪的热量价最高，其次是蛋白质，然后才是糖类。
师补充说明：不同食物的营养成分及含量不同，所以储存的能量数量也有所不同。人体生命活动所需要的能量主要来自糖类（据测定，人体生命活动所需能量的70%来自糖类的分解），脂肪是作为备用的能源物质在人体内储存的。
二、细胞通过呼吸作用释放能量
师：通过进行探究活动表明，食物中储存的能量通过燃烧可以释放出来，那么保证食物在体外能够充分燃烧的条件是什么？
学生回顾上节课的探究活动，回答：保证食物在体外能够充分燃烧的条件是要有足够的氧气。
师：人体细胞摄取的营养物质是怎样释放出能量的？在细胞内营养物质释放能量是否也需要氧气呢？请同学们进行讨论。（课件第11页）
学生思考，讨论问题，很多同学比较疑惑，营养物质在人体内怎么燃烧呢？在细胞内的营养物质释放能量可能也需要氧气。
师：氧气是怎么进入人体内？
学生回答：通过呼吸。
师：通过呼吸，吸入人体内的气体与我们呼出来的气体成分是一样的吗？
有的学生摇头，有的学生小声讨论。
师：接下来我们演示实验——检验人体呼出气体成分的变化。（课件第12页）
实验过程：①两个同学分别用吸管向C、D集气瓶中吹气5分钟。
②点燃两支燃烧的蜡烛，分别放在A、C集气瓶中。
③取10ml澄清的石灰水（两份），分别倒入B、D集气瓶中。
师：燃烧的蜡烛放在A、C集气瓶中时，你们看到了什么现象？（课件第13页）
学生思考，回答：蜡烛在A瓶中比在C瓶中燃烧的时间长。
师：通过这一现象，我们可以得出什么结论呢？
生：人呼出的气体和空气相比，氧气含量较少。
师：向B、D集气瓶中倒入等量的石灰水时，你们看到了什么现象？（课件第14页）
生：B瓶中没有浑浊现象，D瓶中有浑浊现象。
师：通过这一现象，我们可以得出什么结论呢？
生：人呼出的气体和空气相比，二氧化碳含量较多。
师：A和C中的气体成分是否有差异？B和D瓶中的气体成分是否有差异？请说出实验检测的依据。
学生分组讨论后回答：A和C瓶中的气体成分有差异。因为蜡烛在A瓶中比C瓶中燃烧的时间长，说明空气中氧气的含量高于人体内呼出的气体的氧气含量。B和D瓶中的气体成分有差异。因为将等量的石灰水分别倒入B和D瓶中，D瓶中的石灰水有浑浊现象，说明人体呼出的气体二氧化碳的含量高于空气中二氧化碳的含量。因为人体内的细胞进行新陈代谢要消耗氧气，而放出二氧化碳。
师：为什么由肺部呼出的气体中氧气含量会减少而二氧化碳含量会增加呢？可以结合植物的呼吸作用的概念以及生物的哪些细胞要进行呼吸作用的知识讲解。
学生回忆植物的呼吸作用的知识。植物的呼吸作用是：有机物在氧气的作用下，被分解成二氧化碳和水，同时要放热。
三、呼吸作用及意义
师：（课件第15页）人体的每个细胞都能够利用氧气将细胞内的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，简单的说，呼吸作用就是指生物体细胞内葡萄糖氧化分解并释放能量的过程，呼吸作用可以用公式表示为：
葡萄糖+氧气→二氧化碳+水+能量
师：请大家把人体细胞的呼吸作用与上面的探究活动“食物在体外燃烧”进行比较，它们有什么相同点和不同点？（条件，产物）
学生经过比较发现，它们都需要氧气，产物都是二氧化碳，还有能量的释放。
师：（课件第16页，详细总结）它们的相同之处是都需要氧气，产物都是二氧化碳，还有能量的释放。不同之处在于呼吸作用是一连串的化学反应，而燃烧只需一个步骤就可完成；燃烧可以在任何地方进行，但是呼吸只在细胞中进行，燃烧不需要酶的参与，而呼吸作用需要，燃烧是反应迅速激烈的，呼吸作用师缓慢而温和的，燃烧储存的能量瞬间释放，呼吸作用储存的能量逐步释放，燃烧能量以光和热的形式释放，呼吸作用能量以热和高能化合物形式释放。
经过对比，可以看出，这两个过程的本质提相同的，也就是说，呼吸作用的实质是：分解有机物，释放能量。
师：从你们日常生活的体验中，你们认为呼吸作用释放的能量用在哪些方面？
学生回答：我们身体发热（维持体温的恒定），进行一些活动，例如挺胸、抬头、跑步、说话、吃饭等。
师：如果没有能量，这些生命活动能进行吗？
学生回答：不能！
师：由此看来，人体细胞的呼吸作用每时每刻都在进行，一旦停止，生命也就结束！
【课堂小结】
今天我们学习食物中能量的释放的基本知识。探究了食物中储存的能量和呼吸作用的实质和意义，同学们热烈的讨论拓展了我们的思路，激发我们的灵感，让你迸出思想的火花。积极的归纳总结让我们得到了正确的结论，使我们的知识系统化。今天我们每一位同学都或多或少地体验了科学探究的乐趣。希望每一位同学都积极的参与。
(
教学反思
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