Интегрированный урок "Калорийность пищи"
опыты и эксперименты по химии (10 класс) на тему

Рабочий лист группы №___.

Практическая работа «Определение калорийности пищи».

Определение калорийности:____________________________________

1. Масса образца пищи:      m=__________________г.
2. Рассчитайте тепло, поглощённое водой, по формуле

Q = c* m (воды)*T

с – удельная теплоемкость воды  (4,18Дж/(г* 0С)

 Т – изменение температуры воды

m воды – масса воды (50 г)

Q =_________________________________________________Дж

3. Найдите массу образца, оставшегося после горения пищи. Определите массу сгоревшего вещества mпищи, как разность между исходной массой образца и массой остатков после сгорания.

mпищи=___________________________________________________________г.

4. Рассчитайте энергетическую ценность пищи по формуле:

E пищи = Q/m пищи

E пищи =___________________________ Дж/г

5. Выразите полученный вами результат в килокалориях(1 ккал = 4,18 кДж).

E пищи =__________________ккал

6. Калорийность 100г продукта: _______________________ккал

Настройка работы и регистрация данных с помощью цифровой лаборатории «Архимед»

1. Запуск MultiLab CE.

Для запуска программы MultiLab CE выберите команду Пуск → Программы → Наука → MultiLab CE.

2. Настройка датчиков.

В меню Регистратор выберите команду Настройка.

Далее откройте вкладку Датчики, флажок «Автоопределение» удалён, поэтому самостоятельно выбираем подключённые датчики в выпадающем меню полей: датчик температуры.

Откройте вкладку Частота и выберите частоту опроса: например, каждую секунду. Затем откройте вкладку Замеры и в выпадающем меню выберите количество замеров: например, 200.

3. Запись данных.

Для начала записи данных в меню Регистратор выберите команду Пуск.

Настройка работы и регистрация данных с помощью цифровой лаборатории «Архимед»

1. Запуск MultiLab CE.

Для запуска программы MultiLab CE выберите команду Пуск → Программы → Наука → MultiLab CE.

2. Настройка датчиков.

В меню Регистратор выберите команду Настройка.

Далее откройте вкладку Датчики, флажок «Автоопределение» удалён, поэтому самостоятельно выбираем подключённые датчики в выпадающем меню полей: датчик температуры.

Откройте вкладку Частота и выберите частоту опроса: например, каждую секунду. Затем откройте вкладку Замеры и в выпадающем меню выберите количество замеров: например, 200.

3. Запись данных.

Для начала записи данных в меню Регистратор выберите команду Пуск.

Интегрированный урок по физике, биологии, химии

класс 10 «Б»

тема: «Калорийность пищи»

Тип урока: урок - исследование

Цель урока: формирование знаний по безопасному применению пищевых продуктов

Задачи:

1. Образовательная:

Познакомить  учащихся с составом пищевых продуктов,  с понятием калорийность, с аспектами  здорового образа жизни. Дать представление о  проблемах, связанных с использованием пищевых продуктов,  расширить  знания учащихся об окружающем мире путем интеграции нескольких школьных дисциплин, а также создание навыков исследовательской деятельности, и развитие логического мышления.

2. Развивающая:

Способствовать расширению кругозора, развивать умение устанавливать причинно – следственные связи, анализировать информацию, овладевать различными способами познавательной деятельности.

3. Воспитывающая:

Совершенствовать навыки общения;  развитие памяти, внимания, логического мышления, наблюдательности. Формирование у учащихся бережного отношения к своему здоровью.

Оборудование: Цифровая лаборатория «Архимед»:  портативный компьютер NOVA5000, датчики, компьютер, проектор, презентация к уроку.

Методы и приемы работы: объяснительно – иллюстративный, информационно – поисковый, работа в группах, химический эксперимент.

Ход урока:

1. Организационный этап
2. Актуализация знаний: В последнее время очень часто можно услышать как учащиеся 8-11 классов, особенно девочки, обсуждают то, как они сидят на диетах, ничего не едят для того чтобы похудеть или едят только низкокалорийные продукты. Поэтому сегодня мы решили обсудить с вами вопрос о том, что такое калории и как же нужно правильно питаться для того, чтобы быть здоровыми и красивыми, есть ли необходимость для этого морить себя голодом.  А помогут нам в этом  знания, полученные на уроках физики-химии-биологии.
3. Изучение нового материала: Как известно, для того чтобы поддерживать  свою жизнь, люди нуждаются в энергии. Энергия выделяется при «сжигании» пищи, поступающий в организм. Затем выделившаяся энергия тратится на различные виды деятельности.

А что, если количество энергии полученной с пищей в течение дня  окажется больше, чем количество потраченной на различные виды деятельности, на что пойдет оставшаяся часть энергии? (Не потраченная энергия откладывается в виде жировых отложений)

Если же человек наоборот получил за день с пищей энергии меньше, чем ему необходимо потратить, с помощью чего восполнится недостаток энергии? (За счет расщепления жиров, накопленных в организме)

Каким же должно быть соотношение между полученной и потраченной энергией для того, чтобы всегда оставаться в форме? (Количество энергии, полученной с продуктами,  должно быть равно количеству энергии, потраченной в течение дня)

Известно, что девушки 14-17 лет в день должны получать с пищей   ккал, юноши -  ккал, а учителя -   ккал.

Как мы видим, энергия здесь измеряется в килокалориях. А что такое калория?

Калория - это внесистемная единица количества теплоты, она показывает какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 1 г воды на 1градус Цельсия.

1 Ккал = 4,18 КДж.

Калорийность (энергетическая ценность) пищи, показывает, сколько энергии содержится в том или ином продукте, то есть сколько энергии получит наш организм при употреблении этого продукта.

 Сейчас мы предлагаем вам  экспериментально определить калорийность трех пищевых продуктов  (кукурузных палочек, попкорна и диетических хлебцев) с помощью оборудования цифровой лаборатории Архимед.  Для этого продукты потребуется сжечь.

 По какой формуле можно рассчитать количество теплоты, выделившееся при сгорании продукта?

Q=q*mпищи

 Q – количество теплоты, выделившейся при сгорании образца пищи

m пищи – масса сгоревшей пищи

q - удельная теплота сгорания (в дальнейшем обозначим Епищи – энергетическая ценность пищи – удельное количество содержащейся в ней энергии)

Выделившееся при горении тепло пойдет на нагревание 50 г воды.

 По какой формуле рассчитывается количество теплоты, которое пошло на нагревание воды?

Q = c* mводы*T

с – удельная теплоемкость воды

Т – изменение температуры воды

m воды – масса воды

Если пренебречь потерей тепла в окружающую среду, то можно считать, что количество теплоты, выделившееся при сгорании, пошло на  нагревание воды,  таким образом,  количество энергии, приходящейся на 1г  продукта питания (или энергетическую ценность данной пищи) рассчитывается по формуле:

E пищи = Q/m пищи

Q – количество выделившейся при сгорании образца пищи / поглощенной водой теплоты

Е пищи – энергетическая ценность пищи – удельное количество содержащейся в ней энергии

m пищи – масса сгоревшей пищи

Оборудование и материалы:

• Портативный компьютер Nova5000
• Датчик температуры
• Штатив  с кольцом
• Асбестовая сетка для сжигания твердых продуктов
• Металлическая банка для воды
• Три образца пищи
• Технические весы
• Стеклянные палочки
• Мерный цилиндр
• Вода
• Спички

Подготовка эксперимента:

Настройка работы и регистрация данных с помощью цифровой лаборатории «Архимед»

1. Запуск MultiLab CE.

Для запуска программы MultiLab CE выберите команду Пуск → Программы → Наука → MultiLab CE.

2. Настройка датчиков.

 Подключите датчик температуры к разъему 1 Nova5000 . В меню Регистратор выберите команду Настройка. Далее откройте вкладку Датчики, флажок «Автоопределение» удалён, поэтому самостоятельно выбираем подключённые датчики в выпадающем меню полей: датчик температуры.

Откройте вкладку Частота и выберите Частота: каждую секунду. Затем откройте вкладку Замеры и в выпадающем меню выберите количество замеров: 200

3. Запись данных.

Для начала записи данных в меню Регистратор выберите команду Пуск.

Проведение эксперимента:

1. Определите массу образцов пищи, которые вы собираетесь сжечь
2. Положите образец пищи в керамическую банку на асбестовой сетке и установите эту банку точно под банкой с водой
3. Поместите датчик температуры в банку с водой таким образом, чтобы он не касался стенок банки!
4. Подожгите образец пищи. Учтите, что продукты должны быть как можно более сухими, чтобы влага не мешала горению
5. Как только продукт загорится, нажмите кнопку СТАРТ (бегущий человечек) на основной панели и начните регистрировать данные
6. Перемешивайте воду и продолжайте эксперимент до тех пор, пока не прекратиться рост температуры
7. Нажав кнопку СТОП на панели графиков, остановите запись данных
8. Сохраните результаты. Для этого нажмите кнопку СОХРАНИТЬ

Анализ результатов:

1. С помощью кнопок ПЕРВЫЙ КУРСОР и ВТОРОЙ КУРСОР покажите изменение температуры   t для каждого образца пищи.
2. Рассчитайте тепло, поглощённое водой, по формуле

Q = c* m (воды)*T

с – удельная теплоемкость воды (4,18 Дж/(г0 С)

 Т – изменение температуры воды

m воды – масса воды (50 г)

3. Найдите массу образца, оставшегося после горения пищи. Определите массу сгоревшего вещества mпищи, как разность между исходной массой образца и массой остатков после сгорания.
4. Рассчитайте энергетическую ценность пищи по формуле:
5. E пищи = Q/m пищи

Q – количество выделившейся при сгорании образца пищи / поглощенной водой теплоты

Епищи – энергетическая ценность пищи – удельное количество содержащейся в ней энергии

mпищи – масса сгоревшей пищи

Выразите полученный вами результат в килокалориях(1 кал = 4,18 кДж).

6. Вычислите калорийность 100г данного продукта. Сообщите свой результат руководителю группы.

Руководители групп сообщают среднее значение калорийности 100 г каждого продукта.

Вопросы:

1. Какой из исследуемых продуктов питания содержит большее количество энергии на единицу массы?
2. Почему экспериментально полученные данные имеют расхождения со значением калорийности на упаковках продуктов?

(Это связано с погрешностями при измерении массы, с потерями тепла при горении)

А теперь ваша задача составить примерное меню на день для девушек  и юношей 14-17лет, а также для учителей. (Меню оформляется в виде презентаций: 1 группа - девушки, 2-юноши, 3-учителя)

Итак, подведем итоги, нужно ли голодать или полностью отказываться от каких либо продуктов для того, чтобы быть довольными своей фигурой?

Нет, просто продумывая свой рацион питания, мы  должны знать о количестве калорий необходимых организму на день. Не стоит забывать и о том, что пища должна быть сбалансированной и содержать в своем составе необходимое количество жиров, белков и углеводов. Закончить наш урок хотелось бы словами  известного ирландского драматурга  Джорджа Бе́рнарда Шо́у: «Здоровое тело — продукт здравого рассудка. »

Следите за тем, что вы едите, и тогда вы будете стройны и здоровы!