第二节 人体内能量的利用
学习目标
核心素养
1.举例说出几种常见食物的热价。(重点)
2.阐明呼吸作用的实质和意义。
3.举例说明影响能量消耗的因素。
1.科学探究:探究实验设计、实施、分析,认识几种物质的热价。
2.科学思维:归纳总结呼吸作用的实质和意义。
3.科学思维:归纳总结影响能量消耗的因素。
【生活小思考】
孕妇需要吃比平时更多的食物来满足自身和胎儿对物质和能量的需求。
那么食物中的能量是如何被人体利用的呢?
知识点一 能量的摄取(教材P30～P31)?
1.热价:1克食物氧化分解(或在体外燃烧)时所释放的热量。
2.探究不同食物的热价:
(1)提出问题:不同食物的热价有没有差异
?
(2)作出假设:不同食物的热价有差异。
(3)制订和实施计划。
①测水温:用量筒量取30毫升蒸馏水,倒入大试管中,测量并记录水的温度(t1,单位:℃)。
②称质量:用天平称量样品的质量(m,单位:克)并记录。
③安装实验装置:用锡箔纸把加热与受热部分围起来,使样品燃烧所释放的热量尽量多地传给大试管。
④燃烧后再测水温:a.用酒精灯点燃样品,迅速将开始燃烧的样品移到大试管下面。
b.等样品停止燃烧,立刻记录水的最终温度
(t2,单位:℃)。
⑤算热价:计算样品的热价(使1毫升水温度每升高1
℃所需要的热量是4.18×10-3×(t2-t1)×30÷m(千焦)。
(4)得出结论:不同食物的热价有差异。
3.深入思考:
(1)为什么食物在燃烧过程中能够释放热量?
提示:因为食物中的有机物蕴含着能量。
(2)不同食物的热价为什么存在较大差异?
提示: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。
(3)为什么有时所测出的食物热价不符合其实际热价?
提示:食物燃烧不充分,燃烧过程中热量有散失,有少部分用来加热了试管等。
4.三大营养物质的热价:
(1)糖类的热价为17.15千焦/克。
(2)蛋白质的热价为17.15千焦/克。
(3)脂肪的热价为38.91千焦/克。
知识点二 能量的释放(教材P32～P34)?
1.能量释放的过程:有机物氧化分解消耗氧气,产生二氧化碳,释放能量。
2.能量释放的意义:进行各项生理活动;维持体温。
3.影响能量消耗的因素:年龄、性别、体质、活动强度等。
4.深入思考:
(1)一般情况下,人体消耗的能量主要来自哪类物质的分解?
提示:食物所含有的六类营养物质中,能为人体提供能量的是糖类、脂肪和蛋白质。糖类是人体最重要的供能物质,人体的一切活动,包括学习、走路、消化和呼吸等所消耗的能量主要来自糖类。
(2)人在安静时消耗能量吗?
提示:人在安静时,维持心跳、呼吸、消耗、吸收等基本生命活动也会消耗能量。
5.请写出【生活小思考】问题的答案。
提示:食物中的能量通过氧气的氧化作用释放出来,用于各项生命活动和维持体温。
【典例剖析】
【典题例证】(2018·南充学业考)下面是“人体的呼吸”的相关知识,说法不正确的是
( )
A.长跑时,体育老师建议我们用鼻吸气、用嘴呼气,必要时可以用嘴辅助吸气
B.吸气时,呼吸肌收缩,胸廓容积扩大
C.在相同时间内,打篮球比慢跑耗氧量大
D.肺泡外包绕着丰富的毛细血管,有利于进行气体交换
【变式训练】食物中的能量要在人体内释放出来,不需要经过的过程是( )
A.消化、吸收 B.运输
C.呼吸作用
D.排泄
【分级诊断】
A组
基础对点练
1.等量下列物质分别充分燃烧,释放热量最多的是
( )
A.蛋白质
B.糖类
C.脂肪
D.无机盐
2.人体进行生命活动消耗的能量是从食物中获得的,食物含有能量的多少可以用什么表示
( )
A.温度
B.重量
C.热价
D.湿度
3.(2019·德州学业考)呼吸作用是生物的共同特征,其根本原因在于
( )
A.生命活动都需要能量作为动力
B.生命活动每时每刻都需要氧气
C.呼吸作用产生的水是生命活动所必需的
D.呼吸作用产生的二氧化碳必须及时排出
4.人体吸入氧气的最终去向是
( )
A.构成细胞
B.分解有机物
C.交换二氧化碳
D.合成有机物
5.在日常生活中,下列活动消耗能量最多的是
( )
A.快走
B.静坐
C.爬坡
D.扫地
6.(生活链接题)“管住嘴,迈开腿”有益健康。对于这句话的解释不正确的是
( )
A.骨骼肌收缩消耗多余的营养
B.运动时心率加快促进食物消化
C.运动时呼吸加快提高供氧量
D.控制饮食能防止营养摄入过多
7.对于实验“探究不同食物的热价”的说法中,不正确的是
( )
①不同的食物中含有的能量有较大差异
②通过实验测出的食物中的能量值符合实际数值
③体内有机物的分解过程就是体外有机物的燃烧过程
④为了减小实验误差应选平均值
A.①②③ B.③④
C.②③
D.①②③④
B组
综合提升练
1.等量的下列食品在人体内被完全分解,释放能量最多的是
( )
A.馒头
B.鸡蛋
C.苹果
D.花生
2.下列生理活动不需要消耗能量的是
( )
A.细胞分裂
B.维持体温
C.读书写字
D.肺泡中的氧气进入血液
3.一个中等身材男子的基础代谢值约为5
600千焦,那么他在一天的学习、劳动生活里,消耗的能量应该是
( )
A.约为5
600千焦
B.大于5
600千焦
C.小于5
600千焦
D.正好为5
600千焦
4.人在寒冷环境中出现不由自主的“寒战”现象是由于
( )
A.怕冷
B.“寒战”使产热量和散热量保持平衡
C.皮肤受寒冷刺激,温度降低
D.使产热量增加,防止体温下降
5.将小白鼠和青蛙从25
℃的环境转移到5
℃的环境中,它们的耗氧量的变化是
( )
A.都增加
B.都减少
C.前者增加,后者减少
D.前者减少,后者增加
6.在“探究不同食物的热价”活动中,小明采取了许多措施减小实验的误差,其中不科学的做法是
( )
A.点燃花生仁后立即将它放入热量测定仪
B.将温度计取出后读数记录水温
C.将花生仁充分燃烧,直到变成不能再燃烧的灰白色的灰
D.等燃烧结束后立即记录温度计的数值
7.在新冠肺炎重症患者的救治过程中,医生给病人吸氧、静脉注射葡萄糖,归根结底是让病人获得生命活动所需要的
( )
A.能量
B.二氧化碳
C.有机物
D.无机盐
8.下列有关能量及呼吸作用的叙述中,正确的是( )
A.呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量
B.不同食物中所贮存的能量是相同的
C.呼吸作用释放的能量全部作为生命活动的动力
D.呼吸作用的实质是分解有机物,释放氧气
9.关于食物中的能量,下列说法正确的是
( )
A.测定食物中的能量可用燃烧的方法
B.食物中的营养物质都含有能量
C.越名贵的食物,含有的能量越多
D.不含能量的营养物质,就不是身体必需的
10.【核心素养提升】某班级的同学想测定花生仁和核桃仁中的能量,他们利用如图所示的实验装置进行探究,各小组测得的实验数据如表,请据表中数据回答以下问题:
项目
1克花生仁燃烧放出
的能量(单位:焦)
1克核桃仁燃烧放出
的能量(单位:焦)
一组
7
261
11
844
二组
8
108
11
860
三组
9
576
12
390
四组
9
850
13
860
五组
9
762
13
860
六组
7
480
11
592
(1)花生仁与核桃仁含有丰富的__
__,初始消化部位是__
__,最终被消化成__
__吸收进入循环系统。?
(2)比较表中数据,你得出的结论是__
__。?
(3)你认为应该怎样处理表中的数据,得出的结论才更可靠?__
__。?
(4)1克花生仁完全燃烧放出的能量实际约23
500焦,1克核桃仁完全燃烧放出的能量实际约31
800焦,与各小组测得的数值有较大差异,请解释原因。(答出三点即可)
__
_。第二节 人体内能量的利用
学习目标
核心素养
1.举例说出几种常见食物的热价。(重点)
2.阐明呼吸作用的实质和意义。
3.举例说明影响能量消耗的因素。
1.科学探究:探究实验设计、实施、分析,认识几种物质的热价。
2.科学思维:归纳总结呼吸作用的实质和意义。
3.科学思维:归纳总结影响能量消耗的因素。
【生活小思考】
孕妇需要吃比平时更多的食物来满足自身和胎儿对物质和能量的需求。
那么食物中的能量是如何被人体利用的呢?
知识点一 能量的摄取(教材P30～P31)?
1.热价:1克食物氧化分解(或在体外燃烧)时所释放的热量。
2.探究不同食物的热价:
(1)提出问题:不同食物的热价有没有差异
?
(2)作出假设:不同食物的热价有差异。
(3)制订和实施计划。
①测水温:用量筒量取30毫升蒸馏水,倒入大试管中,测量并记录水的温度(t1,单位:℃)。
②称质量:用天平称量样品的质量(m,单位:克)并记录。
③安装实验装置:用锡箔纸把加热与受热部分围起来,使样品燃烧所释放的热量尽量多地传给大试管。
④燃烧后再测水温:a.用酒精灯点燃样品,迅速将开始燃烧的样品移到大试管下面。
b.等样品停止燃烧,立刻记录水的最终温度
(t2,单位:℃)。
⑤算热价:计算样品的热价(使1毫升水温度每升高1
℃所需要的热量是4.18×10-3×(t2-t1)×30÷m(千焦)。
(4)得出结论:不同食物的热价有差异。
3.深入思考:
(1)为什么食物在燃烧过程中能够释放热量?
提示:因为食物中的有机物蕴含着能量。
(2)不同食物的热价为什么存在较大差异?
提示: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。
(3)为什么有时所测出的食物热价不符合其实际热价?
提示:食物燃烧不充分,燃烧过程中热量有散失,有少部分用来加热了试管等。
4.三大营养物质的热价:
(1)糖类的热价为17.15千焦/克。
(2)蛋白质的热价为17.15千焦/克。
(3)脂肪的热价为38.91千焦/克。
知识点二 能量的释放(教材P32～P34)?
1.能量释放的过程:有机物氧化分解消耗氧气,产生二氧化碳,释放能量。
2.能量释放的意义:进行各项生理活动;维持体温。
3.影响能量消耗的因素:年龄、性别、体质、活动强度等。
4.深入思考:
(1)一般情况下,人体消耗的能量主要来自哪类物质的分解?
提示:食物所含有的六类营养物质中,能为人体提供能量的是糖类、脂肪和蛋白质。糖类是人体最重要的供能物质,人体的一切活动,包括学习、走路、消化和呼吸等所消耗的能量主要来自糖类。
(2)人在安静时消耗能量吗?
提示:人在安静时,维持心跳、呼吸、消耗、吸收等基本生命活动也会消耗能量。
5.请写出【生活小思考】问题的答案。
提示:食物中的能量通过氧气的氧化作用释放出来,用于各项生命活动和维持体温。
【典例剖析】
【典题例证】(2018·南充学业考)下面是“人体的呼吸”的相关知识,说法不正确的是
( C )
A.长跑时,体育老师建议我们用鼻吸气、用嘴呼气,必要时可以用嘴辅助吸气
B.吸气时,呼吸肌收缩,胸廓容积扩大
C.在相同时间内,打篮球比慢跑耗氧量大
D.肺泡外包绕着丰富的毛细血管,有利于进行气体交换
【名师讲题】
(1)审题技巧:抓准题干选择有关“人体呼吸”的错误选项,通读四个选项,利用排除法找到答案。
(2)扫清障碍:
①呼吸道的作用:清洁、温暖和湿润气体。
②吸气过程:吸气时,呼吸肌收缩,引起胸廓体积变大,肺随之扩张,造成肺内气压小于外界大气压,外界气体进入肺内。
③能量供应:慢跑没有打篮球激烈,所消耗的氧可由呼吸过程源源不断提供。而打篮球较为激烈,氧气供应不足,要靠肌肉细胞的无氧呼吸提供能量补偿,总耗氧量就较少,所以慢跑比打篮球耗氧量大。
④气体交换:肺泡外包绕着毛细血管,毛细血管壁和肺泡壁都很薄,只有一层上皮细胞,有利于肺泡与血液之间进行气体交换。
【变式训练】食物中的能量要在人体内释放出来,不需要经过的过程是( D )
A.消化、吸收 B.运输
C.呼吸作用
D.排泄
【分级诊断】
A组
基础对点练
1.等量下列物质分别充分燃烧,释放热量最多的是
( C )
A.蛋白质
B.糖类
C.脂肪
D.无机盐
2.人体进行生命活动消耗的能量是从食物中获得的,食物含有能量的多少可以用什么表示
( C )
A.温度
B.重量
C.热价
D.湿度
3.(2019·德州学业考)呼吸作用是生物的共同特征,其根本原因在于
( A )
A.生命活动都需要能量作为动力
B.生命活动每时每刻都需要氧气
C.呼吸作用产生的水是生命活动所必需的
D.呼吸作用产生的二氧化碳必须及时排出
4.人体吸入氧气的最终去向是
( B )
A.构成细胞
B.分解有机物
C.交换二氧化碳
D.合成有机物
5.在日常生活中,下列活动消耗能量最多的是
( A )
A.快走
B.静坐
C.爬坡
D.扫地
6.(生活链接题)“管住嘴,迈开腿”有益健康。对于这句话的解释不正确的是
( B )
A.骨骼肌收缩消耗多余的营养
B.运动时心率加快促进食物消化
C.运动时呼吸加快提高供氧量
D.控制饮食能防止营养摄入过多
7.对于实验“探究不同食物的热价”的说法中,不正确的是
( C )
①不同的食物中含有的能量有较大差异
②通过实验测出的食物中的能量值符合实际数值
③体内有机物的分解过程就是体外有机物的燃烧过程
④为了减小实验误差应选平均值
A.①②③ B.③④
C.②③
D.①②③④
B组
综合提升练
1.等量的下列食品在人体内被完全分解,释放能量最多的是
( D )
A.馒头
B.鸡蛋
C.苹果
D.花生
2.下列生理活动不需要消耗能量的是
( D )
A.细胞分裂
B.维持体温
C.读书写字
D.肺泡中的氧气进入血液
3.一个中等身材男子的基础代谢值约为5
600千焦,那么他在一天的学习、劳动生活里,消耗的能量应该是
( B )
A.约为5
600千焦
B.大于5
600千焦
C.小于5
600千焦
D.正好为5
600千焦
4.人在寒冷环境中出现不由自主的“寒战”现象是由于
( D )
A.怕冷
B.“寒战”使产热量和散热量保持平衡
C.皮肤受寒冷刺激,温度降低
D.使产热量增加,防止体温下降
5.将小白鼠和青蛙从25
℃的环境转移到5
℃的环境中,它们的耗氧量的变化是
( C )
A.都增加
B.都减少
C.前者增加,后者减少
D.前者减少,后者增加
6.在“探究不同食物的热价”活动中,小明采取了许多措施减小实验的误差,其中不科学的做法是
( B )
A.点燃花生仁后立即将它放入热量测定仪
B.将温度计取出后读数记录水温
C.将花生仁充分燃烧,直到变成不能再燃烧的灰白色的灰
D.等燃烧结束后立即记录温度计的数值
7.在新冠肺炎重症患者的救治过程中,医生给病人吸氧、静脉注射葡萄糖,归根结底是让病人获得生命活动所需要的
( A )
A.能量
B.二氧化碳
C.有机物
D.无机盐
8.下列有关能量及呼吸作用的叙述中,正确的是( A )
A.呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量
B.不同食物中所贮存的能量是相同的
C.呼吸作用释放的能量全部作为生命活动的动力
D.呼吸作用的实质是分解有机物,释放氧气
9.关于食物中的能量,下列说法正确的是
( A )
A.测定食物中的能量可用燃烧的方法
B.食物中的营养物质都含有能量
C.越名贵的食物,含有的能量越多
D.不含能量的营养物质,就不是身体必需的
10.【核心素养提升】某班级的同学想测定花生仁和核桃仁中的能量,他们利用如图所示的实验装置进行探究,各小组测得的实验数据如表,请据表中数据回答以下问题:
项目
1克花生仁燃烧放出
的能量(单位:焦)
1克核桃仁燃烧放出
的能量(单位:焦)
一组
7
261
11
844
二组
8
108
11
860
三组
9
576
12
390
四组
9
850
13
860
五组
9
762
13
860
六组
7
480
11
592
(1)花生仁与核桃仁含有丰富的__脂肪__,初始消化部位是__小肠__,最终被消化成__甘油和脂肪酸__吸收进入循环系统。?
(2)比较表中数据,你得出的结论是__等质量的核桃仁所含能量高于花生仁__。?
(3)你认为应该怎样处理表中的数据,得出的结论才更可靠?__取平均值__。?
(4)1克花生仁完全燃烧放出的能量实际约23
500焦,1克核桃仁完全燃烧放出的能量实际约31
800焦,与各小组测得的数值有较大差异,请解释原因。(答出三点即可)
__燃烧时大量的光和热在环境中散失;测量时出现误差(称重、读数等);燃烧装置(易拉罐、锥形瓶等)吸热;燃烧不充分;花生仁和核桃仁点燃后未迅速放入燃烧装置中;燃烧时未用火焰的外焰加热锥形瓶底部等(其他合理答案也可)__。
