能量的释放与利用
教育部参赛_张宏琴_七年级上册第6章第1节能量的释放和利用1
的前提和基础，没有呼吸过程 吸入的氧气，就不进行呼吸作 用；而“呼吸作用”是“呼吸” 的继续。
总之：动物的呼吸为生命提供了能量。
实验一： 探究植物呼吸释放二氧化碳
实验方法
1、取两只塑料袋，里面充 满空气，一个里面装有新鲜 的豆芽，另一个里面装的空 气。 2、放在黑暗处一昼夜。
澄清石灰水遇到 二氧化碳时发生 化学反应,产生沉 淀变浑浊
• 消耗能量的多少与呼吸频率关系如 何？下列正确的是（ ）
问题1：什么是呼吸？
吸入（
）放出（
）
问题2： “呼吸”和“呼吸作
用”有什么区别？
“呼吸”是指生物体或细胞吸入氧气
和呼出二氧化碳的过程，而“呼吸作用” 是指细胞内有机物分解释放能量的过程。
问题3： “呼吸”
和“呼吸作用” 有什么联系？
“呼吸”是“呼吸作用”
1、为什么要取一个里面放新鲜的菠菜， 另一个放烫过的菠菜？
起对照作用。
2、为什么要把装置放在黑暗，温暖，密 封的环境中？
不让其进行光合作用，并且避免外界气体的干扰。
3、通过实验现象你得出了什么结论？
新鲜的菠菜吸收了氧气。
结 论
植物呼吸作用消耗氧气
呼吸作用
根茎叶都能进行呼吸
实验二 实验一
消耗了 氧气
1、呼吸频率、呼吸、呼吸作用的定义 2、呼吸作用实质： 呼吸作用 光合作用 吸收氧气，呼出二氧化碳，并释放能量。
场所 条件 所有生活的细胞都能进行 有光无光都能进行 只在含有叶绿体的细胞中进行 在光照下能进行 吸收二氧化碳，放出氧气 把二氧化碳和水合成为有机物 （主要是淀粉），并贮藏能量
气体变化 吸收氧气能放出二氧化碳 实质 把有机物分解为二氧化碳 和水并释放能量
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
交流：讨论结果
结论：生物体在进行各项生命活动时，能够吸收空气中的氧，将体内的有机物分解成二氧化碳和水，同时将储藏在有机物中的能量释放出来供生命活动利用
2、验证呼吸过程中气体的变化
实验：分组完成
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
三、课前准备：锥形瓶、塑料袋、橡皮管、菠菜、澄清的石灰水
四、课时分配：2课时
五、教学设计：
第1课时
一、导入：
观察：p110图
疑问：此时你该补充什么？能量是如何释放出来的呢？
二、学习新课
（一）能量的释放
1、体验：能量的释放与呼吸的关系
（分小组进行，测量不同生活状态源自，每人每分钟的呼吸次数并记录）实施的计划是：
得出的结论是：
（二）能量的利用
提问：生物体呼吸过程中释放的能量都用来做什么？
讨论：分小组进行
交流：讨论结果
观察：图6-4能量的释放与生命活动图
归纳：生物体在呼吸作用中释放的热能可以用来维持体温，还可以进行各项生命活动
你能再举出更多的事例来说明吗？
小结：学习了能量的释放和利用，你有什么收获？你还有什么问题，说出来我们共同讨论
板书：能量的释放：
能量的利用：维持体温、进行各种生命活动
课后记
讨论：（1）石灰水发生了怎样的变化？原因呢？
（2）在两组实验中，作为对照实验的分别是哪一组？（3）绿色植物既能进行光合作用又能进行呼吸作用。请你分析比较它们的区别
交流：讨论结果
结论：呼吸是生命的标志。生物体的呼吸作用是在细胞内进行的，是细胞内有机物氧化分解释放能量的过程。缺少氧，呼吸就不能正常进行
运动时能量的释放和利用
运动时代谢供能的输出功率取决于能源物质合成ATP 的最大速率。
能量利用
最大输出功率 可供运动时间 mmol/kg干肌X秒
ADP+CPAຫໍສະໝຸດ P+P 1.6-3.06-8秒
GnHL
1.0
30-60秒达最大 速率，可维持运 动2-3分钟
GnCO2、H2O 0.5 FFA CO2、H2O 0.25
1.5-2小时 不限时间
长时间低强度运动 有氧代谢为主（FFA、G）
• 运动开始时，ATP、CP被动用，然后糖酵解供能， 最后，糖原、脂肪酸与蛋白质也参与供能。运动 结束后的一段时间骨骼肌内的有氧代谢速率仍高 于安静时水平。
• ——储备的ATP仅能供极量运动之1秒，由于运动 开始时肌肉血流量不能及时增大，故刚启动时以 储备的CP无氧分解为ATP的主要来源，几秒后，不 需氧的糖酵解启动以弥补氧亏空，直到有氧代谢 能力充分调动起来。运动结束后的有氧代谢用于 磷酸原、糖原储备的恢复。
运动时能量的释放和利用
一、运动时供能系统的动用特点
(一)人体骨骼肌细胞的能量储备（70kg体重）
供能物质
ATP CP Gn
甘油三酯
储量 mmol/kg干肌 24.6 76.8 365
48.6
可利用能量 mmol~P/kg干肌 9.8 61.4 10609（无氧） 14200（有氧） 24520
(二)供能系统的输出功率
(三)供能系统的相互关系
1．肌肉可以利用所有能量物质，只是时间、顺序和 相对比率随运动状况而异，不是同步利用。
2．最大功率输出的顺序，由大到小依次为：磷酸原 系统>糖酵解系统>糖有氧氧化>脂肪酸有氧氧化， 且分别以近50％的速率依次递减。
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
化学能量释放
化学能量释放化学能量释放是指化学反应过程中发生的能量变化。
在化学反应中，原子间的键能会发生改变，从而导致能量的吸收或释放。
本文将探讨化学能量的释放过程以及其在生活中的应用。
一、化学反应释放能量的原因化学反应中的能量释放是由于化学键能的变化所引起的。
在化学反应中，当化学键被打破时，能量被吸收，反之，当新的化学键形成时，能量会被释放。
这种能量的变化可以通过化学反应的焓变来描述，焓变为负值时，表示反应是放热的，反之则为吸热反应。
二、常见的化学能量释放反应1. 燃烧反应燃烧反应是一种常见的能量释放反应。
在燃烧反应中，燃料与氧气反应，产生二氧化碳和水，并释放出大量的热能。
例如，燃烧木材或煤炭时，都会释放出可供我们使用的能量。
2. 酸碱中和反应酸碱中和反应也是一种常见的能量释放反应。
在酸碱中和反应中，酸和碱反应生成盐和水，并释放出热能。
例如，我们所熟悉的盐酸和氢氧化钠反应，产生氯化钠和水，并释放热能。
3. 氧化还原反应氧化还原反应是指物质失去或获得电子的过程。
在氧化还原反应中，通常会伴随能量的释放或吸收。
例如，金属与酸反应生成盐和氢气时，会释放出热能。
三、化学能量释放的应用化学能量释放在生活中有着广泛的应用，其中一些示例包括：1. 火箭推进剂在航天领域，化学能量的释放被广泛应用于火箭推进剂中。
通过燃烧反应释放的能量，可以产生高温高压的气体，从而产生巨大的推力，推动火箭脱离地球引力。
2. 热能发电化石燃料燃烧释放的化学能量被应用于发电厂，通过热能发电来满足我们的日常用电需求。
在发电厂中，燃料燃烧产生的高温高压蒸汽驱动涡轮机运转，进而带动发电机发电。
3. 燃料电池燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置。
通过氧化还原反应将燃料（如氢气）和氧气反应，产生电子并输出电能。
燃料电池被广泛应用于无人机、电动汽车等领域，以替代传统的燃烧发动机。
4. 发热装置在冬季取暖中，我们常使用一些发热装置，如煤气取暖炉、电暖气等。
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组别
1 2 3 4 5 6 7 8 9
安静时
起蹲1min
思考： 1.这两种状 态下哪一种 消耗的能量 多？ 2.能量的释 放的多少与 呼吸有关吗？
思考并小组讨论：
1.这两种状态下哪一种呼吸频率快？ 迅速起蹲1分钟后
2.这两种状态下哪一种消耗的能量多？ 迅速起蹲1分钟后
3.能量的释放的多少与呼吸有关吗？
能量的释放和利用
活动一、体验能量释放与呼吸的关系
课前活动要求： 1.测量安静时的呼吸频率 2.迅速起蹲1min后的呼吸频率 课上要求： 小组汇总数据，将两种状态下的 呼吸频率取平均值。
活动一、体验能量释放与呼吸的关系
课前活动要求： 1.测量安静时的呼吸频率 2.迅速起蹲1min后的呼吸频率 课上要求： 小组汇总数据，将两种状态下的 呼吸频率取平均值。
请组长按照实验1的要求，组织组 内同学先看书，后做实验，做好实 验之后，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。
实验现象： A袋内的气体能使澄清石灰水变浑 浊，B袋内的气体不能。
实验结论： 植物的呼吸作用生成二氧化碳。
实验反思：
1.哪一个是对照实验？
建
夜晚将植物移出卧室！
议
3. 先点燃两只卫 生香，然后打开瓶 盖，将点燃的卫生 香分别迅速伸入到 甲、乙两瓶中，观 察火焰的变化情况。
实验现象： 甲广口瓶内的卫生香没有熄灭，乙 广口瓶内的卫生香很快熄灭。
实验结论: 植物呼吸作用消耗氧气。
总结：
试验2
所有生活的 部位都能进 行呼吸作用
实验1
消耗了
氧气
产生了
二氧 化碳
能量释放的越多，呼吸频率越 快。
活动二、验证植物呼吸过程中气体的变化 提出问题： 植物呼吸时气体的变化是怎样的？
做出假设：植物呼吸是吸入氧气，呼出二氧化
碳的过程。 或者： 植物呼吸是吸入二氧化碳，呼出氧
气的过程。（错误）
二氧化碳、氧Βιβλιοθήκη 的鉴定方法二氧化碳具有使澄清石灰水变 浑浊的特性。
氧气可以助燃。
充满空气的B塑料袋 2.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. 3.用什么材料可以不放在黑暗处？
发芽的种子，花，果实。（不是绿 色）
实验2、验证植物呼吸过程消耗氧气
1.将等量的用沸水处 理过的木耳菜和新鲜 的木耳菜分别装入甲、 乙两只广口瓶中并封 闭。
2.然后放在温暖的 地方遮光处理一昼夜。
实验1、验证植物呼吸过程中放出二氧化碳
1.取Ａ，Ｂ两只塑 料袋，在Ａ袋内装 入新鲜青菜，而Ｂ 袋内不放任何材料， 分别将ＡＢ两袋的 袋口密封。
2.将两只袋子都放 到黑暗处，一天后 取出。
3.两个锥形瓶中分别加入20ml澄清石灰水
4.取下止水夹
5.将A、B袋的橡 皮管伸到石灰水 的液面以下，将 气体分别通入两 个锥形瓶中，观 察和记录石灰水 的变化，分析实 验结果。
细胞利用 氧气 将 有机物 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 利用的过程叫做呼吸作用。
市民李女士为 了净化空气， 她将多盆观赏 植物搬进卧室。 近日，黄女士 感觉每晚睡觉 时头晕、呼吸 困难。
病 因
夜晚植物呼吸，会消耗氧气释放
二氧化碳。这样会造成卧室缺氧！