测定某食物中能量实验装置的改进东风学校卢素珍

1、 本实验在教材中的地位与作用本实验在教材中的地位与作用 地位：地位：本实验是本实验是20112011人教版七年级人教版七年级生物生物第第四单元第二章第一节的学习内四单元第二章第一节的学习内容，这是一节探究实验课，容，这是一节探究实验课，能使学生能使学生加深对科学探究一般过程的认识，进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、处理数据和分析探并实施探究计划、处理数据和分析探究结果的能力。通过自主探究和团队究结果的能力。通过自主探究和团队合作解决问题，得出结论。而且能为合作解决问题，得出结论。而且能为学习第二章人体的营养后面的内

2、学习第二章人体的营养后面的内容打下基础。容打下基础。 作用作用：食物中含有大量的有机物。食物中含有大量的有机物。有机物中储存有大量的能量，能供有机物中储存有大量的能量，能供人体生命活动的需要。食物燃烧时，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温度，就可以推算出被燃烧的食物中含有多少的能量。中含有多少的能量。实验原型实验原型 实验原型的

3、不足实验原型的不足 教材中的装置，燃烧物容易掉落教材中的装置，燃烧物容易掉落桌面；锥形瓶瓶底面积较大、瓶壁桌面；锥形瓶瓶底面积较大、瓶壁较厚会吸收部分热能，使瓶中水的较厚会吸收部分热能，使瓶中水的吸热量减少；实验过程中散失在空吸热量减少；实验过程中散失在空中的能量大，实验误差大。中的能量大，实验误差大。玻璃的玻璃的水银温度计易碎、易爆，安全性不水银温度计易碎、易爆，安全性不高。高。 实验创新与改进 实验材料的改进：饮料瓶、小烧杯、电子温度计、石棉网、图钉、铁架台 创新之处: 1.用木塞将温度计固定并塞入瓶口，使其悬于水中上部，温度计则不会接触试管底和试管壁，能准确测量水温，用木塞塞住瓶口还能保

4、温，减少热量散失，使实验误差减小。 2.2.用图钉从石棉网底部中央穿过并固用图钉从石棉网底部中央穿过并固定，定，用来用来代替手持被测代替手持被测食食物，解放了物，解放了双手，以便更好地观察实验，避免因双手，以便更好地观察实验，避免因为手颤抖造成被测食物不能正常燃烧。为手颤抖造成被测食物不能正常燃烧。燃烧物易掉，落在石棉网上还可继续燃烧物易掉，落在石棉网上还可继续燃烧，不易熄灭。燃烧，不易熄灭。 3.3.用塑料瓶制成实验装置，倒扣在点用塑料瓶制成实验装置，倒扣在点燃的食物上，能控制热能随空气散失燃的食物上，能控制热能随空气散失到大气中；塑料装置上留有通风孔，到大气中；塑料装置上留有通风孔，用来助

5、燃且能随时观察到里面燃烧的用来助燃且能随时观察到里面燃烧的情况。情况。 4.4.锥形瓶换成小烧杯，减小了瓶底锥形瓶换成小烧杯，减小了瓶底的吸热面积，增加了水的吸热量。的吸热面积，增加了水的吸热量。 5.5.水银温度计改成电子温度计，不水银温度计改成电子温度计，不锈钢探头不会因温度过高而炸裂且锈钢探头不会因温度过高而炸裂且不易摔碎，保证了实验的安全性且不易摔碎，保证了实验的安全性且方便读数。方便读数。 6.6.实验材料易找，成本低，操作方实验材料易找，成本低，操作方便。便。 实验原理：实验原理： 用隔热性能好、能阻碍空气流动的器材来控制能量的散失，减少实验误差，使实验数据更加准确。原实验装置原实

6、验装置铁架台铁架台温度计温度计锥形瓶锥形瓶解剖针解剖针花花 生生石棉网改进后的实验装置改进后的实验装置三角架三角架 带图钉带图钉的石棉网的石棉网 控流罩内室控流罩内室 控流罩外观控流罩外观装装置置组组合合 电子温度计电子温度计橡皮塞橡皮塞锥形瓶锥形瓶保温罩保温罩通风孔通风孔固焰钉固焰钉石棉网石棉网三角架三角架实验过程实验过程课前准备课前准备： 将学生分成将学生分成4 4人一个小组，选出组人一个小组，选出组长，并分工负责操作长，并分工负责操作。探究过程探究过程 提出问题提出问题： 你们小组想探究的问题是 作出假设：作出假设： 你们小组作出的假设是你们小组作出的假设是制定并实施计划制定并实施计划：

7、 根据小组确定的探究课题进行讨根据小组确定的探究课题进行讨论、交流各自设计的探究方案。对制论、交流各自设计的探究方案。对制定的计划进行讨论、完善后，用自制定的计划进行讨论、完善后，用自制的装置和教师提供的材料器具，按照的装置和教师提供的材料器具，按照课前的分工进行操作。课前的分工进行操作。操作过程图示操作过程图示1.将天平将天平称好的被称好的被测食物穿测食物穿在图钉上在图钉上 (花生花生)2.纵向提纵向提起石棉网起石棉网一角，将一角，将被测食物被测食物（花生）（花生）点燃。点燃。3.将点燃将点燃食物的石食物的石棉网迅速棉网迅速放在铁架放在铁架台上。台上。4.记录原始记录原始水温，快速水温，快速

8、地将控流组地将控流组合装置罩在合装置罩在石棉网上面。石棉网上面。观察实验现观察实验现象，燃完后象，燃完后记录水温。记录水温。 1 1、用天平称取被测食物的质量、用天平称取被测食物的质量 2 2、取一小烧杯注入、取一小烧杯注入3030毫升清水。毫升清水。 3 3、测量水温并记录下来。（注意温度、测量水温并记录下来。（注意温度计的计的探头要探头要淹没在淹没在水水中但不要碰到中但不要碰到小小烧杯烧杯的的底和底和壁，当温度计壁，当温度计显示显示的的数据数据不再上升或下降时才能读数）不再上升或下降时才能读数） 4 4、将被测食物穿在图钉上，点燃。、将被测食物穿在图钉上，点燃。 5 5、迅速将塑料装置扣在

9、燃烧物上，待、迅速将塑料装置扣在燃烧物上，待食物燃完后，记下水温。食物燃完后，记下水温。操作说明操作说明操作过程十六字：操作过程十六字：1.称重称重 2.注水注水 3.测温测温 4.点燃点燃5.上罩上罩 6.观察观察 7.测温测温 8.计算计算 实验结果实验结果：根据各小组提出的问题和作出根据各小组提出的问题和作出的假设，以及实施的计划，设计实验结果的假设，以及实施的计划，设计实验结果记录的形式，并记录实验结果记录的形式，并记录实验结果。食食物物名名 称称 食物食物的质的质量量（克）（克）水的水的容容积积（ml）加热加热前的前的水温水温（）加热加热后的后的水温水温（）该粒食物该粒食物中含有的中

10、含有的能量能量(焦耳焦耳)一克食物一克食物含有的能含有的能量量(焦耳焦耳)说明：说明：1 1ml水每升高水每升高1 1需要吸收需要吸收4.24.2焦的能量焦的能量 该粒食物中含有的能量(焦耳)=水的容积（ml）温差（）4.2焦耳/ml 一克食物含有的能量(焦耳)=水的容积（ml）温差（）4.2焦耳/ml食物质量得出结论： 对实验数据进行记录和分析，得出结论。表达交流： 各个小组交流、讨论在实验过程中的得与失，相互学习经验以求取长补短。 实验效果及自我评价实验效果及自我评价 改进后的实验与原实验比，塑料材改进后的实验与原实验比，塑料材质质相对相对散热性较差，能更好的减少实验误差，结果散热性较差，能更好的减少实验误差，结果更准确。且材料易找，废品再用，操作起来更准确。且材料易找，废品再用，操作起来方便，实验效果明显。食物在锡箔纸包围的方便，实验效果明显。食物在锡箔纸包围的空间燃烧，食物释放的能量不易散失到空中空间燃烧，食物释放的能量不易散失到空中。被测食物穿在固定的图钉上，代替手持被。被测食物穿在固定的图钉上，代替手持被测食物燃烧，解放了双手，以便更好地观察测食物燃烧，解放了双手，以便更好地观察实验，避免因手颤抖造成被测食物不能正常实验，避免因手颤抖造成被测食物不能正常燃烧。燃烧物易掉，落在石棉网上还可继续燃烧。燃烧物易掉，落在石棉网上