能量的释放和利用
化学反应能释放或吸收能量
化学反应能释放或吸收能量化学反应是指物质之间的相互转化过程，这种转化往往伴随着能量的变化。
根据反应过程中能量的变化情况，化学反应可以分为释放能量的放热反应和吸收能量的吸热反应。
放热反应是指在反应过程中，系统向周围环境释放能量的反应。
这种反应常常伴随着温度升高、发光、发烟、发热等现象。
放热反应的一个典型例子是燃烧反应，如燃烧木材、汽油等。
燃烧反应将暗能转化为热能和光能，释放出大量能量。
一个经典的放热反应是氧化还原反应，即电子的转移过程。
在氧化还原反应中，一种物质（还原剂）失去电子，被氧化，同时另一种物质（氧化剂）获得电子，被还原。
这一过程释放出的能量，如火花、电能等，可以用来进行工业生产和人类生活中的能源利用。
除了放热反应，吸热反应是另一种常见的化学反应。
吸热反应时，反应过程中系统需要从周围环境吸收能量才能进行下去。
吸热反应常常伴随着温度降低、吸烟、吸热等现象。
一个典型的吸热反应是溶解盐类过程。
当固体盐溶解在水中时，会吸收周围环境的能量，使溶液的温度降低。
吸热反应的一个重要应用是化学吸热制冷。
通过控制吸热反应，系统从周围环境吸收能量，使环境温度降低。
这种技术在空调、制冷设备和冰箱等领域被广泛应用。
除了放热反应和吸热反应，还存在其他形式的化学反应释放或吸收能量。
例如，光合作用是一种能量吸收的化学反应，其中植物利用阳光能将二氧化碳和水转化为能量丰富的有机物，同时释放氧气。
此外，内能的变化也可以帮助解释化学反应中能量的释放或吸收。
内能是系统中分子的平均相对运动，可以包含势能和动能。
化学反应会改变分子的能量状态，从而导致内能的变化。
放热反应导致内能减小，系统的温度升高，而吸热反应导致内能增加，系统的温度降低。
总而言之，化学反应能释放或吸收能量取决于反应的类型和反应物的能量状态。
放热反应会释放能量，使周围环境升温；吸热反应需要吸收能量才能进行，使周围环境降温。
这些能量变化不仅对理解化学反应有重要意义，还有广泛的应用，包括能源利用、制冷、光合作用等。
能量的释放和利用
活动三：植物呼吸过程消耗氧气
请组长按照活动三的要求，组织 组内同学先看书，后做实验，做好 实验之后，将蜡烛熄灭，实验材料 和用具放回原位，举手示意。最后 分析实验结果，小组讨论，将讨论 结果填在活动单上。
活动三：植物呼吸过程消耗氧气
1.描述实验现象： 2.哪一个是对照实验？
放入烫过菠菜的广口瓶甲
请组长按照活动二的要求，组 织组内同学先看书，后做实验， 做好实验之后，将袋子放到抽屉 里，举手示意。最后分析实验结 果，小组讨论，将讨论的结果填 在活动单上。
1．描述实验现象： 2．哪一个是对照实验？
充满空气的B塑料袋
3．为什么要把袋子放在黑暗处？
目的是不让植物进行光合作用，使植物 只进行呼吸作用.
2.为什么在种植物时要常给作物松土、排水？ 保证植物的根部的呼吸作用
3.得出结论：植物呼吸过程消耗氧气
我们通常说的生在活细胞内， 把有机物氧化分解成小分子物 质，并放出能量供生命活动利 用的过程，所以又称“细胞呼 吸”。
活动四：理解呼吸作用的概念
植物的呼 吸实验 （二）
呼吸作用
根茎叶花果实种子 都能进行呼吸
植物的呼 吸实验 （一）
消耗了 氧气
产生了 二氧化碳
有机物 + 氧气
水 + 二氧化碳 + 能量
呼吸作用是在细胞内进行的， 是细胞利用氧气将有机物氧化 分解成二氧化碳和水，同时将 贮藏在有机物中的能量释放出 来供生命活动利用的过程。
？能量是如何释放的呢
能量的释放来自于呼吸作用
学以致用：
1.北方的地窖内储存的蔬菜因为没有光，所以只 进行呼吸作用，消耗氧气，排出二氧化碳，在进 入地窖时要做 什么，才能保证安全？ 在进入地窖时要做灯火实验，避免因窒息而 导致死亡的发生
燃烧是否会产生能量？如何利用燃烧释放的能量？
燃烧是否会产生能量？如何利用燃烧释放的能量？燃烧是一种常见的化学反应过程，它通过氧化物与可燃物相互作用，产生热能、光能和气体等多种形式的能量。
而这些能量的释放和利用在日常生活中有着广泛的应用。
接下来，让我们通过以下几个方面来探讨燃烧产生能量的原理以及如何利用这些能量。
1. 燃烧产生能量的原理燃烧是可燃物与氧化剂反应放出能量的过程，这个过程涉及到化学能的转化。
一般情况下，燃烧反应是通过可燃物与氧化剂之间的氧化还原反应来完成的。
在燃烧反应中，可燃物（如燃料）与氧化剂（一般为氧气）发生反应，氧化剂从分子态转变为离子态，而可燃物则失去电子，从而释放出能量。
这种能量主要来源于反应物分子间化学键的断裂和新化学键的形成。
2. 利用燃烧释放的能量2.1 火焰的利用：当燃烧释放的能量达到一定程度时，可控制火焰的形成和使用。
比如，我们可以利用火焰进行加热、烹饪食物或者提供光线。
2.2 燃料的利用：燃料作为燃烧反应的一方，是我们利用燃烧释放的能量的源头。
燃料可以包括固体、液体和气体等状态，比如，木材、石油、天然气等。
我们可以直接利用燃料进行加热、照明或者发电等。
2.3 动力的利用：燃烧释放的能量也可以用于产生机械动力，如汽车、飞机和火箭的发动机。
这些发动机通过将燃料燃烧产生的高温高压气体转化为机械能，从而驱动车辆或者飞行器的运行。
2.4 能源的转化：我们可以利用燃烧反应产生的热能，通过热能转换装置将其转化为其他形式的能源。
比如，热能转换器可以将热能转化为电能，这样我们就可以大规模地利用燃烧释放的能量来供电。
通过对燃烧产生能量原理的了解以及如何利用燃烧释放的能量的探讨，我们可以发现燃烧是一种非常重要的能量转化过程。
在人类社会的发展中，对燃烧的认识和利用不断深入，各种燃料和燃烧设备的不断更新和改进也为我们提供了更多更高效的能源利用方法。
当然，我们也需要保护环境、合理利用能源，从而实现可持续发展。
综上所述，燃烧释放的能量不仅是我们日常生活的重要能源，也是推动人类社会进步的重要力量。
知识点5-8：能量的释放、转移、储存和利用过程(即能量的来源.
CP（磷酸肌酸） 储存
• ATP是人体一切生命活动的直接能量来源，是能量
释放、转移、储存和利用过程中的核心物质。
知识点5-8：能量的释放、转移、储存和利用
•P（磷酸肌酸）
直接来源
能量 来源
间接来源
ATP (A-P～P～ P)高能磷酸键 糖、脂肪、蛋白质
知识点5-8：能量的释放、转移、储存和利用
• 提问：人体能量的来源与去路？
CP（磷酸肌酸）
③ ① ②
储存
知识点5-8：能量的释放、转移、储存和利用
• 提问：人体能量的来源与去路？
能量的来源：① 直接来源：ATP ； ② 间接来源：糖、脂肪、蛋白质 。 能量的去路：① 50%以热能的形式散发，以维持正常体温 ；
——比喻花天酒地
② 转化为ATP，供一切生命活动的利用 ； ——比喻为吃、穿、住的正常开销 ③ 以CP的形式储存于体内 。 ——比喻存银行
化学反应中的能量释放
化学反应中的能量释放化学反应是指物质发生转化时，原子、离子或分子之间重新排列和重组的过程。
在这个过程中，伴随着能量的变化，能量可以被吸收或释放。
本文将探讨化学反应中能量释放的相关知识。
一、热能的释放热能是一种常见的能量形式，在化学反应中经常会释放出热能。
当物质发生反应时，如果反应是放热反应，反应物中的化学键被破坏，重新排列和形成新的化学键释放出的能量将以热能的形式传递给周围环境。
例如，燃烧反应就是一种放热反应，燃料与氧气反应时会释放大量的热能。
热能的释放在生活中有许多应用。
例如，火焰的产生就是燃烧反应释放热能的结果。
我们可以利用热能来进行加热、烹饪等活动。
同时，热能也是化学反应中的重要参数，可以用来计算反应的放热量。
二、光能的释放除了热能，化学反应还可以释放光能，这种反应称为发光反应。
在某些情况下，物质发生反应时会放出可见光，产生闪光的效果。
例如，发光指示剂在化学反应中会发出亮光，大家常见的荧光物质和磷光物质就属于这种情况。
发光反应在许多领域具有广泛的应用。
例如，发光指示剂被广泛应用于化学分析、生物医学实验和环境监测等领域。
通过观察物质发光的颜色和亮度，可以判断反应的进行与否以及反应物的浓度等信息。
三、电能的释放化学反应还可以释放电能，这种反应称为电化学反应。
电化学反应是指在电解质溶液中，通过电解质离子在电极上的电荷转移过程来释放电能。
在电池中，化学反应会产生电子，在电路中流动形成电流，从而实现能量的转换和利用。
电化学反应的应用非常广泛。
电池作为储存和释放电能的装置，在日常生活和工业生产中有着重要的地位。
电化学反应也是许多电化学分析和电化学制备方法的基础，如电沉积、电解和电镀等。
四、化学键能的释放在化学反应中，当反应物的化学键被破坏，新的化学键形成时，化学键能的变化将导致能量的释放。
化学键能是分子中原子之间相互连接所需要的能量，当原子重新排列形成新的化学键时，能量的差异将以其他形式转化和释放。
化学键能的释放对于热能的产生至关重要，它决定了反应的放热量和热化学方程式的平衡。
能量的释放和利用
第1节能量的释放和利用（一）
第1课时
教学目标
知识目标
（1）从生物体实行生命活动需要能量这个角度了解能量的释放与呼吸的关系。
（2）描述什么叫呼吸作用。了解呼吸释放的能量在生命活动中被利用的问题。
水平目标
（1）学会测定呼吸频率的简单方法，初步学会将测定结果实行分析，尝试得出能量释放与呼吸相关的结论。
[新授]
一、能量的释放需要氧
[设置情境]人体运动，饥饿时需要能量，让我们体验一下剧烈运动时的感觉。
[活动1]体验能量的释放与呼吸的关系。
指导学生4-5人为一小组完成实验
[讨论]1、计算出表中各项平均值，比较这三种状态下的呼吸次数是否ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ差异。
2、这三种状态，哪一种消耗的能量最多？消耗能量的多少与呼吸频率有什么关系？
情感目标
从日常生活中遇到的一些生理现象和生活实际入手，用准确的科学研究发方法，逐渐深入地发现能量的释放与呼吸之间的关系，懂得更进一步地珍爱绿色植物，并能使用所学的能量和呼吸相关的知识解决生活、生产实践中新鲜果品、蔬菜贮存等实际问题。
教学重点
“探究萌发的种子释放能量”的实验
教学难点
指导学生尝试“探究萌发的种子释放能量”实验方案的设计。
教法学法
小组讨论、实验探究
课前准备
不同状态的种子、保温瓶、温度计、铁架台
教学过程
教师活动
学生活动
备注
[复习提问]
1、能量的释放与何种生命活动相关？
2、呼吸过程中气体如何变化？
[小结引入新课]
呼吸是将细胞内有机物氧化分解释放能量的过程，我们能否通过实验来探究呢？
[新授]
二能量的释放
[探究活动]
探究萌发的种子释放热量
能量代谢
辐射散热量的多少取决于
机体的有效辐射面积
皮肤与环境的温度差（主要）
在室温下（21℃），裸体时有60%热量通过辐射 散发。 在高温环境中作业（如舰船、炼钢人员） , 因 环境温度高于皮肤温度，机体不仅不能辐射散热， 反而会吸收周围的热量，故易发生中暑。
（二）体温的生理变动
正常人的体温可因昼夜、性别、年龄和机体的 活动等而有所变动。
1.昼夜节律变化 人的体温在一昼夜中呈现周期性波动， 称为体温的昼夜节律（日节律）。 一般是清晨 2 ～ 6h 时最低，下午 1 ～ 6h 最 高，波动幅度一般不超过1℃。
体温的昼夜节律是生物节律的表现之一。与人 昼动夜息的生活规律，以及代谢、血液循环、呼吸 等机能的相应周期性变化有关。 长期夜间工作的人，上述周期性变化可以发生 颠倒。
一、人体正常体温及生理变动 （一）正常体温
通常体温的测量部位为腋窝、口腔和直肠温。 1.肛温：正常为36.9～37.9℃。 2.口温：约比直肠低0.2℃,为36.7～37.7℃。 3.腋温：约比口腔低0.3℃,为36.0～37.4℃。 肛温比较接近机体深部的温度，但由于测试 不便，临床常用口温和腋温。测定腋温时要注意 夹紧体温计和测量时间。 成人用口表和腋表，婴幼儿用肛表。
肌肉活动对能量 代谢的影响最大。全 身剧烈活动时，短时 间内其总产热量比安 静时高出数十倍。
躺卧 开会 擦窗子 洗衣 扫地 打排球 打篮球 踢足球
机体不同状态时 的能量代谢率
─────────────── 状态 产热量(KJ/m2.min) ───────────────
2.73 3.40 8.30 9.89 11.37 17.05 24.22 24.98
化学反应可以释放或吸收能量
化学反应可以释放或吸收能量化学反应是指化学物质之间发生的物质转化过程。
这些转化过程可能会伴随着能量的释放或吸收。
能量是任何化学反应中一个重要的因素，它影响着反应的速率和方向。
本文将重点讨论化学反应释放或吸收能量的原因以及相关的应用。
化学反应中的能量变化通常由反应物与产物之间的化学键的形成和断裂引起。
化学键是连接原子的力，留意化学键在化学反应中的变化能够帮助我们理解能量的释放或吸收。
在放能反应中，反应物的化学键被断裂，新的化学键被形成，这导致反应的总能量降低。
这种释放能量的反应被称为"放热反应"。
一个典型的例子是燃烧反应，如燃烧木材。
当木材燃烧时，氧气与木材中的碳和氢原子结合，形成二氧化碳和水。
这个过程释放出大量的能量，可用来产生热和光。
相反，吸热反应是一种化学反应，它吸收了周围环境的热量。
在这种反应中，反应物的化学键被断裂，新的化学键被形成，导致反应的总能量增加。
一个典型的例子是溶解一些盐类在水中。
当盐溶解时，它与水分子之间的化学键形成，这个过程吸收了热量。
吸热反应也可以在化学制冷系统中应用，例如在空调或冰箱中。
了解能量的释放或吸收对于预测化学反应的方向和速率非常重要。
根据热力学第一定律，能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
因此，在化学反应中，放热反应会导致系统的能量减少，而吸热反应则会导致系统的能量增加。
有一些因素可以影响化学反应释放或吸收能量的程度。
其中一个因素是反应物之间的化学键能。
某些化学键比其他化学键更强，需要更大的能量才能被断裂，因此在断裂时会释放更多的能量。
举个例子，碳-氧键比碳-氢键更强，因此当锁碳的化合物在氧气中燃烧时会释放出更多的能量。
另一个影响因素是反应物和产物之间的稳定性。
如果产物比反应物更稳定，那么反应将倾向于释放能量。
相反，如果产物比反应物不稳定，那么反应将倾向于吸收能量。
稳定性是由化学键的强度和分子之间相互作用的性质决定的。
除了对化学反应的理解外，对能量变化的研究还可以应用于许多实际的应用中。
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苏科版初中生物七年级上册
第 6 章第 1 节第 1 课时能量的释放》教学设计
一、教学目标：
（一）知识目标：从生物体进行生命活动需要能量这个角度了解能量的释放与呼吸的关系；描述什么叫呼吸作用。
（二）能力目标：学会测定呼吸频率的简单方法，初步学会将测定结果进行分析，尝试得出能量释放与呼吸有关的结论；初步学会验证植物呼吸释放二氧化碳、吸收氧气的方法。
（三）情感态度与价值观目标：从学生在日常生活中遇到的一些生理现象和生活实际入手，用正确的科学研究方法，逐渐深入地发现能量的释放与呼吸之间的关系，懂得珍爱绿色植物，并运用所学的知识解决生活中的实际问题。
二、教学过程：
（一）创设情境，引入新课当我们剧烈运动时，体力会大量消耗，需要补充食物获得能量。
生物体的各种生命活动都需要能量。
平静时消耗的能量少，剧烈运动时消耗的能量多。
食物中的有机物含有很多能量，但这些能量不能直接被人体利用，想知道有机物中的能量是如何释放出来的吗？今天，我们就来学习这个问题。
（板书课题）
（二）新课教学
1、体验能量释放与呼吸的关系师：让我们回忆一下剧烈运动时的感觉，也许会有所启发生：学生谈感觉师：体表：身体发热，大汗淋漓——释放热量（热量是能量的一种）呼吸：呼吸急促，气喘嘘嘘——呼吸加快能量的释放与呼吸有关吗？让我们通过一个活动来现场体验能量释放与呼吸的关系（板书）测量三种不同生活状态下的呼吸频率
什么叫呼吸频率呢？请看小资料，强调：吸气加上呼气算作呼吸1 次。
测量时应正常呼吸，避免故意深呼吸。
为了提高测量效率，我们也可以测30 秒的呼吸次数再乘以2 得出呼吸频率。
现在准备测安静时的呼吸频率，开始[教师用课件时钟统一计时] 生：测安静时30 秒内的呼吸次数师：好，请将数据乘以2 填在课本108 页表格里
现在请靠走廊一侧的同学起立，向外跨一步，准备迅速起蹲，开始
[教师用课件时钟统一计时] 请没参加运动的同学，注意观察正在运动的同学有什么表现？呼吸有什么变化。
生：迅速起蹲1 分钟师：很多同学的动作又快又到位。
看样子，运动消耗的能量真的很大，有些同学有点儿体力不支了。
好，回到座位，准备测呼吸频率，未运动的同学可以再测一次安静时的呼
吸频率。
（这个环节根据上课场地的大小来决定是全体同学都运动，还是部分同学运动。
）开始[教师用课件时钟统一计时] 生：测迅速起蹲1 分钟后30 秒内的呼吸次数师：好，请将数据乘以2 填在课本表格里现在休息一会儿。
请同学们看两张图片，我们知道：动物每时每刻都需要呼吸，几分钟不呼吸就会危及生命。
那么，动物呼吸需要什么气体呢？生：齐答氧气师：非常好，大家都知道动物呼吸需要消耗氧气（板书）动物呼吸又产生了什么气体呢？
生：二氧化碳师：同学们也知道，但耳听为虚，眼见为实。
让我们用实验来检验一下。
这是两杯澄清的石灰水，请一位同学上来用吸管向其中一杯澄清的石灰水中吹气，大家一起来观察石灰水的变化。
生：在实物投影仪上向其中一杯澄清的石灰水中吹气，直至石灰水变混浊。
师：吹气的时候千万不要太卖力，因为石灰水有腐蚀性，溅到身上或吸到肚子里是有害的。
[展示超链接——化学二氧化碳可使澄清的石灰水因生成白色沉淀而变浑浊]你能说一说看到了什么现象？说明了什么？生：向内吹气的石灰水变浑浊了，说明人的呼吸产生了二氧化碳。
（板书）师：现在，我们再来测量休息后的呼吸频率。
准备好了吗？开始[ 教师用课件时钟统一计时]
生：测休息后30 秒内的呼吸次数师：好，请将数据乘以2 填在书上表格里。
下面，我们来统计一下同学们所测得的呼吸频率，看看有什么发现？谁愿意第一个把数据告诉我？
（6 名学生依次报数据，教师将数据填在课件“呼吸频率统计表”
中，课件自动算出均值）
课件出示讨论题：三种状态下的呼吸频率是否有差异。
哪种状态呼吸频率最高？哪种状态消耗能量最多（感觉最累）？能量消耗的多少与呼吸频率有关系吗？关系如何？（课件出示四张卡片，供选择）生：齐答讨论题
师：有机物中能量的释放与呼吸频率成正比。
生物通过呼吸作用将有机物中的能量释放出来。
（板书）刚才，我们通过活动体验了能量释放与呼吸的关系，也知道了动物呼吸过程中的气体变化。
现在同学们能综合这些结论，说一说呼吸作用的实质吗？生：填出呼吸作用的实质
2、验证植物呼吸过程中气体的变化师：动物进行生命活动要消耗大量能量。
植物的生命活动也要消耗能量吗？植物也会呼吸吗？呼吸是生命的标志，植物当然也会呼吸。
植物的呼吸也是产生二氧化碳，消耗氧气吗？让我们通过两组实验来验证植物呼吸过程中气体的变化（板书）。
第一组：验证植物的呼吸产生二氧化碳取甲、乙两只黑塑料袋，甲袋内装有空气和植物，乙袋内只有空气。
将袋口密封。
静置24 小时后，用澄清石灰水检验袋内气体。
实验时注意：先将止水夹取下，把橡皮管插入澄清石灰水中，用手挤出袋内气体。
[课件出示图片]
观察现象，小组讨论屏幕上的问题：石灰水发生了什么变化？说明了什么？乙袋起什么作用？生：分组实验后，回答屏幕上的问题师：其它组的实验现象都和他们一样吗？生1 ：我们组通空气的石灰水也有点变浑浊了。
生2 ：这是因为空气中也含有少量的二氧化碳。
生3 ：我们组两杯石灰水都没有变浑浊。
师：这是怎么回事呢？撕开塑料袋看看，有什么发现？请刚才两杯石灰水都没有变浑浊的组说说，你们的袋内装的是什么？你们的实验现象说明了什么？（学生撕开塑料袋发现袋内装有植物的各种器官，但有的组袋内装的是死亡的植物。
课件展示相应图片）通过这个实验你能得出什么结论？
生：植物呼吸产生二氧化碳，植物所有生活的部位都可以呼吸。
（板书）师：我们再来看另一个实验第二组：验证植物的呼吸消耗氧气取等量的新鲜菠菜叶和烫过的菠菜叶，分别装入甲、乙两只锥形瓶中，封闭，放在黑暗处一昼夜。
瓶内氧气真的被植物呼吸消耗了吗？我们可以用点燃的火柴来检验。
燃烧需要氧气助燃，如果瓶内没有氧气火焰会立即熄灭。
实验时特别要注意：一人拔下瓶塞后，另一人迅速将点燃的火柴伸入瓶内，千万不能让火柴碰到瓶壁或菜叶。
观察火焰情况，小组讨论屏幕上的问题：甲乙两瓶内火焰有什么变化？
说明了什么？对照组是哪一组？
生：分组实验后，回答屏幕上的问题结论：植物的呼吸消耗了氧气（板书）讨论：两个实验中，为什么都把植物放在黑暗处？放在光下又如何？师生共同完成演示实验学生分析实验原理
提示：植物进行光合作用的条件：光照、叶绿素。
（因学生还未学到光合作用的知识，但通过小学科学课的学习对光合作用又有一点了解，故给出以上提示。
）师：想知道吗？
植物在有光时，只进行光合作用吗？要不要呼吸呢？师生共同完成演示实验学生分析实验原理
师生共同总结实验结论。
（三）小结反馈：
学生谈收获和疑惑
（四）知识应用：
1、有些人喜欢在卧室内养一些绿色植物，这么做科学吗？
2、花盆底部的小孔有什么用？
（五）课外探究：
植物的呼吸作用也释放能量吗？请你设计实验来探究这个问题
通过这节课的学习， 老师希望你们能够体会到生物学是一门实验科学， 设计科学、 操作规范的实验才能得出正确结论。
也祝愿你们能设计出更多、 的实验去验证已知、探索未知！ （六）板书设计：
能量的释放 一、体验能量释放与呼吸的关系
（成正比） 动物呼吸消耗 氧气，产生 二氧化碳 ，释放有机物中的能量
二、验证植物呼吸过程中气体的变化 植物呼吸消耗 氧气，产生 二氧化碳 ，释放有机物中的能？量 植物所有生活的部位，每时每刻都要呼吸 只有 更好。