第四章 物态变化 跨学科实践 对冰箱中热现象的探究 导学案 2025-2026学年八年级物理上册苏科版（2024）

第四章 物态变化 跨学科实践 对冰箱中热现象的探究 班级： 姓名： 【学习目标】 1.能结合凝固、熔化、汽化、液化等物态变化知识，解释冰箱内冻豆腐、冰淇淋制作的现象。 2.了解冰箱冷藏室内温度分布特点，以及冰箱工作时对外部环境的热影响。 3.通过制作冻豆腐、冰淇淋的实践活动，提升实验操作、观察与分析能力。 4.通过探究冰箱温度分布的实验，掌握科学探究的基本方法（提出问题、设计实验、收集数据、分析结论）。 5.感受物理知识与生活的紧密联系，增强实践探究的兴趣与创新意识。 【学习重点】 1.用物态变化知识解释冰箱中的热现象； 2.探究冰箱冷藏室内的温度分布特点。 【学习难点】 1.综合分析冰箱工作时 “内部制冷” 与 “外部散热” 的热传递过程； 2.评估冰箱、空调对环境的影响。 【学习过程】 （一）情景导入 【教师展示】冻豆腐、冰淇淋的实物或图片，提问： 1.柔软的豆腐放入冰箱冷冻后，为什么会变成 “蜂窝状” 的冻豆腐？ 2.制作冰淇淋时，原料从液态到固态的过程中，发生了什么物态变化？ 3.夏天打开冰箱门，能让室内变凉爽吗？冰箱和空调的制冷效果有什么区别？带着这些疑问，进入 “对冰箱中热现象的探究” 学习。 （二）自主预习 阅读教材第 117 - 118 页，完成下列填空题： 1.豆腐放入冷冻室后，内部的水会发生______（物态变化）变成冰；解冻时，冰______（物态变化）成水，所以冻豆腐内部出现蜂窝状小孔。 2.制作冰淇淋时，原料冷却过程中，由______态逐渐变为______态，此过程属于______（填物态变化名称），需要______热。 3.冰箱冷藏室内，（选填 “上”“中” 或 “下”）层温度相对较低，因为冷空气（选填 “密度大，下沉” 或 “密度小，上升”）。 4.冰箱工作时，内部是______（选填 “高” 或 “低”）温环境，外部空气温度会______（选填 “升高” 或 “降低”），因为冰箱将内部热量转移到了外部。 （三）探究新知 活动任务 1：制作冻豆腐与冰淇淋，观察物态变化 任务 1：制作冻豆腐 1.操作：将新鲜豆腐放入冰箱冷冻室，静置几小时后取出，待其自然解冻，观察冻豆腐的外观，然后切开观察内部结构。 2.思考讨论： ① 豆腐冷冻时，内部的水由液态变为固态，发生______现象，水结冰后体积______（选填 “变大” 或 “变小”），导致豆腐内部结构被撑得疏松。 ② 解冻时，冰由固态变为液态，发生______现象，融化的水流出后，豆腐内部形成蜂窝状小孔。与普通豆腐相比，冻豆腐的口感更______（选填 “松软” 或 “紧实”）。 任务 2：制作冰淇淋 操作：按教材步骤进行：取蛋黄 25g、砂糖 25g、鲜奶 200g，混合搅拌后小火加热至浓稠，过滤冷却；加入 200g 奶油搅拌均匀，装入食品盒，放入冰箱冷冻，每隔30分钟取出搅拌一次，共搅拌四次，最终制成冰淇淋，观察原料的状态变化。 思考讨论： ① 原料从液态逐渐变成固态的过程，属于______现象，此过程需要______热。 ② 每隔 30 分钟搅拌的目的是______，使冰淇淋质地更均匀。 活动任务 2：探究冰箱内的温度分布与对外环境的影响 任务 1：测量冰箱冷藏室上、中、下层的温度 1.操作：在冰箱冷藏室的上、中、下三层分别放置一支相同的温度计，关闭冰箱门，5 分钟后读取并记录各温度计的示数（若有条件，可多次测量取平均值）。 2.数据记录（示例，需根据实际测量填写）： 位置 上层温度 /℃ 中层温度 /℃ 下层温度 /℃ 数据 3.分析结论：冷藏室______层温度最低，原因是冷空气的密度______，会______到下层，因此下层温度更低。 任务 2：观察冰箱外部的温度变化 1.操作：用温度传感器或红外线测温仪，测量冰箱外部不同位置（如两侧、背部）的温度，并与室内环境温度对比。 2.思考讨论：冰箱工作时，外部温度______（选填 “升高” 或 “降低”），因为冰箱通过压缩机做功，将内部的热量转移到外部，所以不能用冰箱代替空调给室内降温（会使室内整体热量增加，温度升高）。 任务 3：讨论冰箱与空调对环境的影响 1.思考：如果城市中大量家庭将冰箱、空调的制冷温度调得过低，会带来哪些影响？（提示：从 “电能消耗”“热量排放对环境的影响” 等角度分析，如加剧热岛效应、增加碳排放等） 2.结论：应合理设置冰箱、空调的制冷温度，节约能源，减少对环境的不利影响。 （四）迁移应用 一、选择题 1.冻豆腐内部出现蜂窝状小孔，主要是因为豆腐中的水发生了（ ） A. 熔化 B. 凝固 C. 汽化 D. 液化 2.（模拟题）关于冰箱的制冷原理，下列说法正确的是（ ） A. 冰箱内部制冷是利用制冷剂汽化吸热 B. 冰箱外部散热是利用制冷剂液化放热 C. 冰箱能降低室内整体温度 D. 制冷剂在冰箱内循环时，先液化后汽化 3.制作冰淇淋时，原料由液态变成固态的过程属于（ ） A. 熔化，吸热 B. 凝固，放热 C. 汽化，吸热 D. 凝华，放热 二、填空题 1.冰箱冷藏室下层温度比上层低，是因为冷空气的密度______，会______到下层。 2.豆腐冷冻时，水______成冰（体积变大）；解冻时，冰______成水（体积变小），因此冻豆腐内部形成蜂窝状结构。 3.冰箱工作时，热量从内部______（选填 “转移” 或 “转化”）到外部，所以冰箱周围的空气温度会______。 三、实验探究题 1.某同学探究 “冰箱冷藏室温度分布”，实验步骤如下： ① 在冷藏室上、中、下三层各放置一支相同的温度计； ② 关闭冰箱门，5 分钟后读取温度计示数； ③ 记录数据：上层 10℃，中层 8℃，下层 6℃。 （1）冷藏室温度分布的特点是______，原因是______。 （2）若要冷藏蔬菜，应放在______层，因为该层温度______，更有利于蔬菜保鲜。 四、综合应用题 结合物态变化知识，解释 “为什么冰箱不能代替空调给室内降温”： 冰箱制冷时，制冷剂在内部______（物态变化）吸热，使内部温度降低；在外部______（物态变化）放热，将热量释放到室内。因此，冰箱只是将内部的热量 “转移” 到外部，并没有减少室内的总热量；同时，压缩机工作消耗的电能会部分转化为内能，进一步使室内温度______（选填 “升高” 或 “降低”）。所以，冰箱不能代替空调给室内降温。 【思维建构】 通过思维导图梳理知识： 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $