七年級下冊 第四單元生物圈中的人 第二章第一節(jié)食物中的營養(yǎng)物質(zhì)測定花生種子中的能量實驗說課稿

/測定花生種子中的能量一、使用教材人教版初中生物學(xué)義務(wù)教育教科書二、教材地位本實驗選自：七年級下冊第四單元——生物圈中的人第二章——人體的營養(yǎng)第一節(jié)——食物中的營養(yǎng)物質(zhì)三、實驗器材自制保溫裝置〔易拉罐、錫箔紙、橡皮塞、保溫材料、礦泉水瓶、一次性紙杯等〕、自制放大鏡、0.2克花生種子、天平、火柴、酒精燈、濕抹布、解剖針、錐形瓶、石棉網(wǎng)、溫度計、鐵架臺、量筒、試管、培養(yǎng)皿、清水等。四、實驗改良要點(diǎn)教材上提供的實驗裝置簡單,給學(xué)生留出了更大的改良和創(chuàng)造空間。學(xué)生從“怎樣做才能盡量減少花生種子燃燒時熱量的散失〞角度出發(fā),梳理從生活中獲取的靈感,對實驗裝置進(jìn)行了一次次的改良,使實驗裝置更加平安、環(huán)保、簡便、有效,使花生種子燃燒后的熱量更多地用于升高錐形瓶內(nèi)的水溫,使測得的花生種子中能量的實驗值更加接近于理論值,讓測量的結(jié)果更科學(xué)、準(zhǔn)確。五、實驗背景學(xué)生根據(jù)已有的生活經(jīng)驗,比方運(yùn)動后乏力、饑餓,攝取食物后體力恢復(fù)；病人不能正常進(jìn)食時,醫(yī)生常為其點(diǎn)滴葡糖；冬天,饑餓時感覺特別寒冷；航天員飛往太空時,要帶上營養(yǎng)豐富的食物等,學(xué)生推測食物中可能含有能量,但這一結(jié)論是僅僅靠推測得出的嗎？能不能通過實驗來驗證食物中含有能量呢？六、實驗原理食物中的能量主要是化學(xué)能,看不見摸不著,但能量可以相互轉(zhuǎn)換,食物燃燒時,有機(jī)物內(nèi)儲存的化學(xué)能會轉(zhuǎn)換為熱能釋放出來,這些釋放的熱能被水吸收,水溫升高,通過測量水升高的溫度,可推算出被燃燒的食物中含有多少能量。七、實驗教學(xué)目標(biāo)立足生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),聚焦學(xué)生動手操作、邏輯推理和實踐創(chuàng)新等探究能力及科學(xué)品質(zhì)的培養(yǎng)。加深學(xué)生對科學(xué)探究一般過程的認(rèn)識,進(jìn)一步提高提出問題、作出假設(shè)、制定并實施方案、處理數(shù)據(jù)和分析探究結(jié)果的能力。體驗科學(xué)探究過程的艱辛和愉悅,感受生物學(xué)知識來源于生活,又效勞于生活。八、實驗教學(xué)內(nèi)容1.探究花生種子中是否含有能量2.測定花生種子中含有多少能量九、實驗教學(xué)過程〔一〕教師演示實驗：探究花生種子中是否含有能量說明：因為七年級的學(xué)生還未開設(shè)物理課、化學(xué)課,這個實驗需要用到的實驗器材,學(xué)生既陌生又好奇。如果直接放手讓學(xué)生做實驗,他們一定會手忙腳亂、不知所措,可能會把探究實驗當(dāng)成了“玩〞實驗。所以,該實驗由教師演示?；貞浛茖W(xué)探究的一般過程：提出問題、作出假設(shè)、制定并實施方案、得出結(jié)論、表達(dá)和交流。說明：實驗前教師要逐一介紹實驗器材的名稱、用法,著重強(qiáng)調(diào)實驗中應(yīng)注意的問題,確保探究實驗的科學(xué)性、標(biāo)準(zhǔn)性、嚴(yán)謹(jǐn)性和平安性。實驗中應(yīng)注意的問題：1.花生種子點(diǎn)燃后要迅速移到錐形瓶底部進(jìn)行加熱,防止熱量喪失。2.用量筒量取清水時,量筒須放平,視線要跟量筒內(nèi)液體凹液面最低處保持水平再讀數(shù)。3.用溫度計測水溫時,溫度計水銀球要淹沒在液體中但不要碰到加熱容器的壁。當(dāng)溫度計刻度值不再上升或下降時再讀數(shù)。4.酒精燈不慎被打翻,應(yīng)用濕抹布鋪蓋滅火。小創(chuàng)新：溫度計前面固定著一個自制的放大鏡——一個裝滿水的粗試管,對溫度計起到了放大的作用,目的是為了讓更多的學(xué)生直觀地看到溫度計刻度值的變化。引導(dǎo)學(xué)生推理：錐形瓶中水溫為什么會升高？因為水吸收了熱量。熱量從哪兒來？是花生種子燃燒釋放出來的。所以,可以得出結(jié)論：花生種子中含有能量。說明：通過演示實驗,學(xué)生學(xué)會了如何標(biāo)準(zhǔn)使用實驗器材,并懂得了該實驗的實驗原理,為下一個學(xué)生動手實驗做好了鋪墊?！捕硨W(xué)生動手實驗：測定花生種子中含有多少能量說明：這個實驗不需要作出假設(shè)。制定方案時,學(xué)生要考慮使用什么實驗器材？制定怎樣的實驗方案？引導(dǎo)學(xué)生思考：怎樣做才能盡量減少花生種子燃燒時熱量的散失？學(xué)生發(fā)現(xiàn)教材上實驗裝置的缺乏之處：1.錐形瓶瓶口散失熱量較多2.石棉網(wǎng)影響錐形瓶吸收熱量3.燃燒過程中沒有保溫措施如何解決這些問題呢？學(xué)生聯(lián)想到生活中使用的暖水瓶,暖水瓶的塞子、外殼、保溫材料等,都起到了保溫的作用。受到啟發(fā)后,學(xué)生開始對教材上的實驗器材進(jìn)行改良。學(xué)生第一次改良實驗裝置：1.錐形瓶瓶口加上橡皮塞〔防止熱量散失〕2.錐形瓶瓶底去掉石棉網(wǎng)〔0.2克花生種子燃燒釋放的熱量較少,不會使錐形瓶炸裂,加熱錐形瓶時,手要來回移動,讓錐形瓶底部均勻受熱〕3.錐形瓶瓶外套上保溫罩〔生活中廢棄的易拉罐,減少花生種子燃燒時熱量的散失〕學(xué)生第二次改良實驗裝置：1.用易拉罐蓋子固定錐形瓶〔取代了鐵架臺〕2.在易拉罐內(nèi)壁貼錫箔紙〔減少熱量散失,保溫效果更好〕3.保存了易拉罐的底部〔防止花生種子燃燒后的灰燼掉落在實驗臺上,造成污染和危險〕課前,學(xué)生想方設(shè)法地改良實驗器材,效果如何呢？學(xué)生把三套實驗裝置都帶到了課堂上,準(zhǔn)備一探究竟。理想理想裝置1裝置2裝置3小提示：1毫升水每升高1℃,需要吸收4.2焦的熱能。實驗測得的數(shù)據(jù)往往存在誤差,因此需要設(shè)置重復(fù)組,實驗結(jié)果取各重復(fù)組的平均值。學(xué)生推理出：花生種子中所含能量=水量〔毫升〕×水溫升高度數(shù)〔℃〕×4.2〔焦〕使用裝置1的三個組同學(xué)測定出水溫平均升高溫度為8℃使用裝置2的三個組同學(xué)測定出水溫平均升高溫度為18℃使用裝置3的三個組同學(xué)測定出水溫平均升高溫度為22℃學(xué)生發(fā)現(xiàn)：裝置3效果最理想,學(xué)生對裝置三的評價是：平安、環(huán)保、簡便、有效。結(jié)果比對：使用裝置3的同學(xué)計算出0.2克花生種子中所含能量的實驗值為：2772焦,而0.2克花生種子中所含能量的理論值為：4706焦。說明在實驗過程中還是有能量的喪失,教師和學(xué)生一起分析能量喪失的原因。鼓勵學(xué)生繼續(xù)完善實驗裝置,讓實驗值更接近于理論值,讓實驗結(jié)果更加科學(xué)、準(zhǔn)確。鏡頭回放：播放抓拍學(xué)生探究過程中的鏡頭,發(fā)現(xiàn)一個男同學(xué)被易拉罐燙到了,說明易拉罐還是吸收了很多熱量。課后,學(xué)生第三次改良實驗裝置：1.易拉罐內(nèi)壁貼兩層錫箔紙,錫箔紙之間添加保溫材料〔保溫效果更好,使用更平安〕2.向易拉罐底部倒入30ml水〔回收易拉罐內(nèi)的熱量；把花生種子燃燒后的灰燼放入水中,回收灰燼中的余熱。最后,計算熱量時,既要考慮錐形瓶中水升高的溫度,又要考慮易拉罐底部水的升高溫度〕奇思妙想：科學(xué)探究永無止境,只要孩子們對未知世界始終保持著強(qiáng)烈的好奇心和求知欲,誰又能預(yù)料到,下一刻他們將會產(chǎn)生怎樣的奇思妙想呢？十、實驗效果評價在這節(jié)實驗課上,學(xué)生饒有興致地親歷