遲福江

本實(shí)驗(yàn)是人教版義務(wù)教育實(shí)驗(yàn)教科書《生物學(xué)》七年級(jí)下冊(cè)第二章第一節(jié)“人體的營(yíng)養(yǎng)”中的探究實(shí)驗(yàn)。

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理

食物燃燒釋放的能量（J）=食物的克數(shù)（g）×每克食物含有的能量（J/g）（1式）；

水升高一定溫度吸收的能量（J）=水的體積（mL）×水升高的溫度（℃）×4.2（2式）；

假設(shè)食物燃燒釋放的能量全部用于使水升高一定溫度，即1式=2式；

每克食物含有的能量=水的體積×水升高的溫度×4.2÷食物的克數(shù)。

二、教材上實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在如下問題

1.直接給錐形瓶加熱，容易炸裂。

2.食物燃燒釋放的熱量很容易從易拉罐管壁和下面散失。為此在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)對(duì)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究改進(jìn)。

3.創(chuàng)新點(diǎn)介紹：

（1）將錐形瓶換成八寶粥罐

（2）在下面的易拉罐中加水：由于食物燃燒釋放的熱量在下面散失的較多，會(huì)造成很大的誤差，通過測(cè)量計(jì)算下面的易拉罐中水所吸收的熱量，可以有效減少誤差。

（3）在罐外包裹保溫層：減少熱量的損失。

三、實(shí)驗(yàn)過程

1.實(shí)驗(yàn)材料和儀器：燒杯（100ml）、酒精燈、火柴、天平、溫度計(jì)2個(gè)、解剖針、八寶粥空罐1個(gè)，杏仁露罐一個(gè)、核桃仁，水。

2.實(shí)驗(yàn)裝置。（如圖）

3.實(shí)驗(yàn)過程：用天平稱量一塊核桃的質(zhì)量，在上面的罐中放100 ml水，蓋上塑料蓋（帶溫度計(jì)）測(cè)量水溫，在下面八寶粥空罐中倒入50 ml水，測(cè)量水溫，按圖中要求固定好，在下面的易拉罐上口剪出縫隙。用解剖針插住核桃仁，放在酒精燈上點(diǎn)燃后，迅速插入下面易拉罐的方孔中，給上面的罐底部加熱，完全燃燒后，將燒后的炭放入下面易拉罐的水中，測(cè)量水溫。

4.重復(fù)測(cè)量3次，取平均值。

5.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

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6.創(chuàng)新點(diǎn)分析：

（1）下面易拉罐里放水吸收了一部分熱量，減少了熱量的損失，減少了誤差。

（2）八寶粥罐外面包上保溫層，減少了裝置散熱。

（3）將燃燒后的炭放入罐里的水中，減少熱量損失。

（4）裝置除溫度計(jì)外，其余都可以自備。

四、實(shí)驗(yàn)分析：本實(shí)驗(yàn)受多種因素的影響

1.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與燃燒的食物多種因素有關(guān)，如產(chǎn)地、含水量、各種成分的百分比等。

2.與容器的受熱底面積有關(guān)系，底面積大則熱量被水吸收得多；

3.與環(huán)境溫度有關(guān)，環(huán)境溫度高則實(shí)驗(yàn)散失的熱量少一些。

4.食物燃燒不充分，如產(chǎn)生黑煙也損失一部分能量。

所以在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，特別是做第二次、第三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，因裝置溫度還沒有降到室溫，可能與第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有一些差距。

？誗編輯 李建軍