第5节 跨学科实践：探索厨房中的物态变化问题（举一反三讲义）物理人教版2024八年级上册

第5节 探索厨房中的物态变化问题（解析版） 【目录】 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1.项目提出 2 知识点2.项目分析 2 知识点3.项目实施 6 知识点4.展示交流 11 【方法技巧】 13 方法技巧1.物态变化辨析 13 方法技巧2.熔化和凝固图像 14 方法技巧3.晶体熔化条件和晶体熔液凝固条件 14 【巩固训练】 14 【学习目标】 目 标 目 标 阐 释 物理素养 物理观念 能从物理学的视角发现烹饪过程中关于物态变化的问题，提出改进建议，作出科学的解 释。形成物质宏观上通常呈现固、液、气三种状态，且彼此之间可以在一定条件下发生转化的 物质观。 科学思维 经历运用物态变化规律优化烹饪过程的学习活动，体会依据证据和逻辑进行科学推理与 论证的科学思维方法。 科学探究 通过经历改进烹饪过程的实践活动，发展设计方案、进行实验收集证据、解释、交流的 实验探究能力，发展运用物态变化知识分析和解决问题的能力、动手实践的操作能力。 科学态度与责任 通过改进烹饪技巧、提高食物品质及烹饪效率的过程，感受学习物理的乐趣，体验战胜 困难、解决问题的喜悦，有乐于实践、热爱劳动、热爱生活的意识和敢于创新的精神。 重 点 1.准确识别厨房中典型的物态变化现象及其对应的物理过程（如汽化、液化、熔化）。 2理解水沸腾后温度保持不变的原理，掌握“水沸后调小火”的节能科学依据。 难 点 1.从复杂生活情境中提炼出可研究的物理问题，并建立“现象-原理-改进”之间的逻辑链条。 2.设计具有可比性的实验方案，有效收集并分析“不同火力”对烹饪效率的影响数据。 【思维导图】 【知识梳理】 中国美食，包括（点）炸、煮、蒸、煎等多种方式。 知识点1.项目提出 1.烹饪过程涉及各种物态变化 厨房不仅是加工食材的场所，也是日常生活中充满物态变化的“实验室”。烹饪过程涉及各种物态变化。 2.分析现象，了解问题， 提出改进建议 这些变化不仅是烹饪过程中的自然现象，也是我们掌握烹饪技巧、提高烹饪效率、提升食物品质的关键。我们从物理学的视角观察、分析这些现象，了解食材烹饪中的问题，并提出改进的建议。 知识点2.项目分析 我们可以先观察厨房中都有哪些现象与物态变化有关，再分析这些现象中的物理问题。 具体任务如下： 1.观察厨房中的物态变化，分析这些物态变化对烹任的影响。 问题1.生活中的烹饪方式都有哪些呢？ 问题2.煮饺子的过程蕴含了哪些物态变化相关的知识？ 煮饺子的步骤：解冻→烧水→饺子下锅→饺子出锅 问题3.解冻过程涉及什么物态变化呢？ 步骤1.用凉水对速冻饺子解冻过程： 分析：水饺上的冰（固态）水（液态） 液体温度降低，放出热量，使冻饺子解冻 步骤2.烧水 分析：液态水水蒸气小水珠 产生大量的“白气” 步骤3.饺子下锅 分析：下入饺子后，等水再次沸腾后还需要再持续加热一段时间。 步骤4. 饺子出锅 分析：出锅前，加入适量凉水使水温度下降，停止沸腾，盛出饺子更加安全，不易被烫伤。 问题4.我们常说的“扬汤止沸”“釜底抽薪”又是什么原理呢？ 问题5.将饺子放在水中煮，不会发黄、变焦，而放在食用油中炸，则会发黄、变焦，甚至炸糊，这是为什么呢？ 2.从物理学的视角，对烹饪过程中发现的一些问题提出改进建议或总结认识体会。 问题1.煮熟饺子，是需要一定时间的，加大火力可以加快水的沸腾，那么水沸腾后持续大火加热是否会使饺子更快煮熟呢？ 问题2.100℃的水蒸气烫伤比相同温度的热水烫伤更严重，这是为什么？ 分析：水蒸气液化变成水的过程中会放出大量的热，所以对人体造成的烫伤更加严重。 建议：使锅盖远离人体一侧抬高，靠近人体的一侧放低一些，避免烫伤。 【例1】小明在厨房中发现：壶里的水烧开以后，壶嘴上方冒出“白气”，如图甲所示。 （1）这“白气”实质上是些__________（选填“水蒸气”或“小水滴”）； （2）小明仔细观察又发现：“白气”从喷出到消失要经历三个物理过程： ①靠近壶嘴的地方，我们什么也看不见。这是因为壶内水沸腾时产生了大量的水蒸气，在壶嘴附近由于温度比较________（选填“高”或“低”），仍然保持________（选填“固”“液”或“气”）态； ②水蒸气离开壶嘴一段距离以后，发生________（填物态变化名称）现象，形成“白气”； ③“白气”进一步上升，分散到干燥的空气中，发生_________（填物态变化名称）现象，我们又什么也看不见了。 （3）小明从日常生活中还发现：有时壶嘴上方的“白气”比较多，有时比较少。如图乙所示，可以判断出________（选填“A”或“B”）房间的气温比较高； （4）生活中常把碗放在锅里的水中蒸食物，如图丙所示，当锅里的水沸腾以后，碗中的水________（选填“会”或“不会”）沸腾，原因是______________________。 【答案】（1）小水滴；（2）高；气；液化；汽化；（3）B；（4）不会；碗中的水无法持续吸热 【解析】（1）“白气”实质上是一些小水滴，因为水蒸气是看不见的，水蒸气遇冷液化形成的小水滴。 （2）①高温的水蒸气在遇冷时才会发生液化现象，而在靠近壶嘴的地方，温度高，水蒸气不易液化，仍是无色的水蒸气，保持气态。 ②水蒸气离开壶嘴一段距离以后，由于水蒸气遇冷而发生液化形成小水滴，从而形成“白气”。 ③“白气”进一步上升，分散到干燥的空气中，由液态又变成气态，变成了水蒸气，发生了汽化现象，我们又什么也看不见了。 （3）有时壶嘴上方的“白气”比较多，说明水蒸气遇冷液化的比较多，说明温度比较低，故 A 房间的温度比较低，B 房间的温度比较高。 （4）锅中的水沸腾后，温度不变，碗中的水达到沸点后，温度与锅中水的温度相同，不能继续吸热，故不会沸腾。 【变式1-1】很多冰箱冷藏室里的食品如果不用塑料袋包装会变干，这是________现象；冷冻室内四周会有霜形成，这是________现象；用湿手摸冷冻室里的冰块会粘手，这是________现象。（以上均填物态变化的名称） 【答案】汽化；凝华；凝固 【解析】冷藏室里的食品如果不用塑料袋包装会变干，是因为食品中的水分会发生汽化（蒸发）现象，形成水蒸气。 冷冻室内四周会有霜形成，这是水蒸气直接凝华为小冰晶。 用湿手摸冷冻室里的冰块会粘手，是由于手上的水分凝固为冰，与冰块粘在一起。 【变式1-2】广州人喜欢喝汤，尤其是炖汤。如图所示，炖汤是把汤料和水置于炖盅内，而炖盅则浸在大煲的水中，并用蒸架把炖盅与煲底隔离，再用气炉给煲底加热。下列说法正确的是（ ） A.冒出的“白气”是水蒸气 B.“白气”的生成要吸热 C.大煲内的水沸腾后，炖盅内的汤也会沸腾 D.炖汤时，炖盅内汤的温度可以达到大煲内水的温度 【答案】D 【解析】AB.冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，液化放热，故 AB 错误； CD.大煲内的水沸腾后，温度不变，炖盅内的汤也会达到沸点温度，这样炖盅内外温度相等，没有温度差，不会发生热传递，盅内的汤不能继续吸热，不能沸腾，故C错误，D正确。 故选D。 【变式1-3】如图现在的冰箱常用环戊烷这种新型制冷剂替代 过去的氟利昂，制冷剂是冰箱的热量搬运工，在电冰箱的冷冻室的毛细管内，制冷剂发生的物态变化是________。该过程会________（选填“吸”或“放”）热；之后生成的物质被压入冷凝器，在这里发生的物态变化过程是________热过程。（选填“吸”或“放”） 【答案】汽化；吸；放 【解析】电冰箱的制冷剂（环戊烷）在冷冻室的毛细管内，因毛细管管径细，制冷剂从液态迅速转化为气态，该物态变化为汽化；汽化过程需要吸收热量，从而降低冷冻室温度以实现制冷。随后压缩机将汽化后的制冷剂蒸气压缩，使其压入冷凝器，在这里制冷剂蒸气从气态转变为液态，发生液化现象，液化过程会放出热量，将冰箱内部的热量搬运至外部。此过程利用了汽化吸热、液化放热的物态变化原理（虽题目中制冷剂为环戊烷，但工作原理与参考答案中氟利昂一致）。 知识点3.项目实施 1.观察厨房中的物态变化，描述这些物态变化发生的条件、过程与结果。分析物态变化的有关规律或相关参数对烹饪的影响。 示例1.厨房中的烧水过程 ，观察现象并分析其涉及的物态变化知识。 示例2.煮饺子的过程，观察视频并思考：水沸腾前需要加热一段时间，下入饺子后等水再次沸腾后还需再持续加热一段时间，这是为什么？ 答案：沸腾前持续加热，使温度达到水的沸点，水才开始沸腾；加入饺子后，水的温度降低，所以水会停止沸腾，持续加热，水会再次沸腾；因为水沸腾时要持续吸热，所以为了保持水持续沸腾，需要持续加热。 示例3.扬汤止沸，观看视频介绍其含义，思考并作答其原理：将热汤舀起来再倒回锅里，这部分汤下落的过程中蒸发加快，温度降低，再次进入锅里时会从锅里吸收热量，使锅里的水暂时停止沸腾。 示例4.釜底抽薪，观看视频介绍其由来，思考并作答其原理：将柴火（燃料）拿走，相当于停止加热，此时锅中的水无法再吸收热量，水就会停止沸腾。 前者通过增加水的表面积，利用蒸发吸热的原理暂时减缓沸腾，虽能取得一时之效，却难以根治问题，而后者则直捣黄龙，通过切断热源，从根本上消除了沸腾的根源。从物理学的角度来看，“扬汤止沸”更多地体现了对热量传递过程的调控，而“釜底抽薪”则是直接作用于沸腾条件的根本——热源，展现了更为彻底的问题解决之道。 两种广受欢迎的饺子烹饪方式——蒸饺与煎饺。 思考：为什么将饺子放在水中煮，不会发黄、变焦，而放在食用油中炸，则会发黄、变焦，甚至炸糊？ 答案：在一个标准大气压下水的沸点为100 ℃，面食放在沸水中水分不会散失，而油的沸点要远高于100 ℃，放在油里的面食水分很快汽化，面食就会变干变黄甚至变焦。 举例厨房中还有哪些物态变化现象。 【例2】小明帮妈妈煮饺子时发现，水沸腾时，用铁勺从锅中盛出一部分水，勺中的水就不再沸腾了（如图甲）；再将这勺水放入锅中时（注意，不是倒入），虽然锅里的水依旧沸腾着，勺子里的水却不会沸腾（如图乙）。关于这一现象，下列分析正确的是（ ） A.水沸腾时，锅边的“白气”是水汽化所形成的 B.乙图中，适当调大火力可以使勺子里的水沸腾 C.乙图中勺子里的水虽没有沸腾但温度可达沸点 D.乙图中，锅中的水沸腾时水的温度持续升高 【答案】C 【解析】A.“白气”是空气中的水蒸气液化形成的，故A错误； BC.乙图中，适当调大火力不可以使勺子里的水沸腾，根据水沸腾的条件可知，勺子里的水能够达到沸点，但是不能从锅的水持续吸热，所以不能，故B错误，C正确； D.水是晶体，有固定的熔点，锅中的水沸腾时，水的温度不变，故D错误。 故选C。 【变式2-1】我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的，但根据南宋《武林旧事》记载，最早的月饼出自笼屉，青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。“蒸”月饼时，关于笼屉上方冒出的“白气”，下列解释正确的是（　　） A.“白气”是水蒸气，是液化现象 B.“白气”是小水滴，是液化现象 C.“白气”是水蒸气，是汽化现象 D.“白气”是小水滴，是汽化现象 【答案】B 【解析】物质由液态变为气态叫做汽化，物质由气态变为液态叫做液化。用蒸笼蒸月饼时产生的“白气”是锅中温度较高的水蒸气上升过程中遇冷液化形成的小水滴。故ACD错误，B正确。 故选B。 【变式2-2】炎炎夏季，小明将一杯水放入冰箱的冷冻室里，经过一段时间后，杯中的水变成了冰块，这个过程发生的物态变化是_________；小明在可乐里加入冰块后能降低可乐的温度，这主要是因为冰块________（填物态变化名称）时会________（选填“吸收”或“放出”）热量。 【答案】凝固；熔化；吸收 【解析】水变成了冰块，物质由液态变成固态，发生的物态变化为凝固。 炎热的夏天，由冰箱的冷冻室中取出一些冰块，放进可乐杯中，由于冰块的温度比可乐的温度低，所以冰块从可乐中吸收热量，由固态的冰熔化成液态的水，熔化过程吸收热量。 【变式2-3】如图所示是电冰箱工作原理图。电冰箱在工作时利用制冷剂为热的“搬运工”．把冰箱冷冻室里的“热”搬运到冰箱外边．冷凝器里的液态制冷剂，经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里．在这里迅速________（填物态变化名称）并________（“吸热”或“放热”），使冰箱内温度降低，生成的蒸气又被压缩机抽走，压入冷凝器，再________（填物态变化名称）从而把从冰箱内带出来的热放出。 【答案】汽化；吸热；液化 【解析】液态制冷剂经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里，液态制冷剂迅速汽化吸热变成气态制冷剂；气态制冷剂出来后再放热液化成液态制冷剂，把热量从冰箱内带出来。 2.从物理学的视角找出这些现象对烹饪过程的影响，对烹饪中可能存在的向题提出具体的改进建议。 进一步说明这些改进建议是怎样进一步优化烹任过程或解决安全隐患的，并解释这些建议的科学依据。 （1）优化烹任过程 ①加大火力可以加快水的沸腾，但是水沸腾后仍然大火加热并不会使饺子更快煮熟。这是为什么？ 水在沸腾后温度保持不变，继续使用大火力只会加速水的汽化，浪费水和燃料。因此，在水沸腾后，应将大火改为小火。 ②煮饺子时，锅中的水越多越好吗？ 不是，水太多会导致加热时间较长，造成水和燃料的浪费，而且沸腾后还会溢出来，因此要求刚放入时饺子能浸没在水中。 100 ℃的水蒸气烫伤比相同温度的热水烫伤更严重，这是为什么？ 100 ℃的水蒸气液化变成相同温度的热水过程中会放出大量的热，会对人体造成第一次烫伤，而100℃的热水由于与人体温度存在温差，还会持续放热，对人体造成二次创伤，因此100 ℃的水蒸气烫伤要比相同温度的热水烫伤更严重。 （2）温馨提示安全问题： ①避免与水蒸气直接接触。 ②若不慎被烫伤时，应立即用凉水冲洗对伤口进行持续冷却降温，直到疼痛减轻，然后再对伤口进行处理，如用干净、柔软的干纱布轻轻覆盖受伤部位等；若严重时在降温后进行简单包扎，然后迅速前往医院就诊。 【例3】（2025 江苏无锡一模）如图所示，用电蒸锅蒸馒头时，电热丝加热使水________（填物态变化名称），产生高温水蒸气。水蒸气接触到馒头时液化，同时________（选填“吸收”或“放出”）大量的热，从而把馒头蒸熟。 【答案】汽化；放出 【解析】用电蒸锅蒸馒头时，电热丝加热使水汽化，产生大量高温水蒸气；水蒸气向上运动过程中，接触到馒头时液化成小水滴，同时放出大量的热，从而把馒头蒸熟。 【变式3-1】冬天天气寒冷，小曼喜欢吃火锅，小曼观察到火锅沸腾时会冒“热气”，这是_______（填物态变化名称）现象；夏天天气炎热，小曼喜欢吃雪糕，雪糕刚从冰柜拿出时，表面会附有许多“白色粉末”，这是________（填物态变化名称）现象，此过程需要________（选填“吸热”或“放热”）. 【答案】液化；凝华；放热 【解析】“热气”是由气态的水蒸气遇冷变成的液态小水珠，属于液化现象。 从冰箱拿出的冰棒表面会附有许多“白色粉末”，这是冰箱中的水蒸气凝华成霜附在表面形成的。这个过程要放出热量。 【变式3-2】今天我们的生活越来越美好，在炎热的夏天可以吃上远方的新鲜食品，人们为了防止食品在长时间运输中腐烂变质，利用干冰（固态二氧化碳）给食品降温，这是因为干冰________吸热（填物态变化的名称）。 【答案】升华 【解析】干冰是极易升华的物质，在干冰升华过程中，要从周围吸收热量，从而使周围的温度降低，以获得低温，从而防止食品腐烂变质。 【变式3-3】（2025 黑龙江黑河一模）阅读短文，回答问题： 空气能热水器空气能热水器是吸收空气的热能来制造热水的装置。 如图是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。制冷剂是一种在常温下极易汽化的液体，它在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下： A.液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器迅速汽化，变成蒸气并从空气中吸收热能。 B.制冷剂经过蒸发器生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。 C.在冷凝器中，高温高压的蒸气将热能传递给冷水并液化成液态制冷剂。 D.制冷剂依此不断循环流动，使水的温度不断上升。 （1）在循环过程中，制冷剂流经部件________时从空气中吸收热量； A.毛细管　　　　　　　　B.冷凝器　　　　　　　　C.压缩机　　　　　　　　D.蒸发器 （2）在循环过程中，高温高压的蒸气在冷凝器中通过________的方法使气体液化； （3）制冷剂在工作循环过程中，将________中的热能不断地“搬运”至________中；（选填“空气”或“水”） （4）根据空气能热水器的工作原理，管中的“制冷剂”应具有沸点低的物理性质。文章中能说明此物理性质的句子是__________________________________。 【答案】（1）D；（2）降低温度；（3）空气；水；（4）制冷剂是一种在常温下极易汽化的液体 【解析】（1）由题意知，液态制冷剂是在蒸发器迅速汽化成蒸气，即流经蒸发器时从空气中吸收热量，故D 符合题意，ABC 不符合题意。 故选 D。 （2）在冷凝器中，高温高压的蒸气将热量传递给冷水并发生液化，即通过降低温度的方法使气体液化。 （3）工作时电动压缩机使致冷剂蒸气压缩并把它压入冷凝器里，在这里蒸气液化变成液体并放热，这些热被周围的水带走。冷凝器里的液态致冷剂，经过一段很细的毛细管进入蒸发器的管子里，在这里迅速汽化吸热，使温度降低。生成的蒸气又被压缩机抽走，压入冷凝器，再液化放出热量被水吸收，致冷剂这样循环流动，就可以使水的温度不断上升。由此可知制冷剂在工作循环过程中，是将空气中的热能不断搬运至水中。 （4）由于冷凝剂要求既容易汽化，又容易液化，所以应具有的主要物理性质是沸点低，所以文章中能说明其具有沸点低的物理性质的句子是：制冷剂是一种在常温下极易汽化的液体。 知识点4.展示交流 学生展示自己在家人的帮助下炒虾尾的过程。 【例4】如图是新推出的一款甜品，因为在下面盛水的大碗里加了干冰，所以盛甜品的小碗的周围冒着大量“白气”。下列说法正确的是（　　） A.甜品周围的“白气”就是水蒸气 B.甜品周围的“白气”是空气中的水蒸气汽化所形成的 C.甜品周围的“白气”是干冰升华成的二氧化碳气体 D.此“白气”和舞台上渲染气氛的“白气”原理相同 【答案】D 【解析】甜品周围的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴，水的沸腾过程需要吸收热量，干冰升华吸热，水放热，不能沸腾，碗里的干冰升华成二氧化碳从水中冒出，造成水面翻腾，看起来像是在“沸腾”；舞台上渲染气氛的“白气”，是由于干冰（固态二氧化碳）升华吸热使周围环境温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠，形成“白雾”，二者原理相同。 故选D。 【变式4-1】端午节时很多人家会煮粽子，打开锅盖取粽子时要注意防烫伤，因为水蒸气液化________（选填“吸热”或“放热”）；剩下的粽子放入冰箱冷冻后再取出时，粽子表面有一层白霜，这是________（填物态变化名称）现象。 【答案】放热；凝华 【分析】物质由气态变为液态叫液化，液化会放热；物质由气态直接变为固态叫凝华。 【解答】打开锅盖取粽子时，锅内的水蒸气遇冷液化形成小水珠，同时向外界放出热量，所以要注意防烫伤； 粽子放入冰箱冷冻后再取出时，空气中的水蒸气遇冷从气态直接变为固态的霜，是凝华现象。 故答案为：放热；凝华。 【变式4-2】包子店用蒸笼蒸馒头、包子，小明仔细观察后发现：高温的水蒸气经过多层蒸格向上升，遇到冷的蒸笼盖时，大量水蒸气发生液化现象，________（选填“吸收”或“放出”）很多热量。有经验的师傅拿刚出笼的馒头前，先将手沾点水，这样做主要是利用_____________，使手不会被烫伤。 【答案】放出；水汽化吸热。 【分析】液化指物质由气态转变成液态，液化要放热；汽化指物质由液态转变成气态，汽化要吸热。 【解答】高温的水蒸气遇到冷的蒸笼盖时，大量水蒸气发生液化放热现象；有经验的师傅拿刚出笼的馒头前，先将手沾点水，这样做主要是利用水汽化吸热。 故答案为：放出；水汽化吸热。 【变式4-3】小海在劳动课实践中发现，水滴入热油锅中，油花四溅。为何会出现这种现象？小海用图甲所示装置进行如下探究。 将温度计插入试管中，从水温达到90℃开始，每隔1min记录一次温度，直至水沸腾并持续加热一段时间。 （1）小海根据实验数据，在坐标系中描出了相应的点，如图乙所示。 ①请你根据图乙中描出的点，画出水的温度随时间变化的图象。 ②根据绘制的图象，可知水的沸点是________℃。 （2）水沸腾时会产生大量的水蒸气，如果被这样的水蒸气烫伤往往比被开水烫伤更严重，这是因为水蒸气_________（填物态变化名称）成同温度的水会_________大量的热。 （3）小海发现，当试管内的水沸腾时，烧杯中的食用油却没有沸腾，由此可知食用油的沸点比水的沸点_________，所以水滴入热油中会迅速汽化，引起油花四溅。 【答案】（1）①见解答；②100；（2）液化；放出；（3）高 【分析】（1）①根据所描出的点画出水的温度随时间变化的图象； ②要掌握沸点的概念，知道液体沸腾时温度叫做沸点； （2）物质由气态变为液态的过程是液化，液化需要放热； （3）试管内外的液体温度是一样的，由此可以比较沸点。 【解答】（1）①根据所描出的点，用平滑的曲线把点连接起来，图象如下： ②由绘制的图象知，当水的温度达到100℃时，温度不再变化，说明此时是水的沸腾过程，水的沸点是100℃； （2）水蒸气在人的皮肤表面会发生液化现象，液化放热，所以将会导致皮肤严重烫伤； （3）试管内外的液体温度是一样的，水沸腾了，到达了沸点，而食用油没有沸腾，说明没有到达沸点，所以食用油的沸点比水高，所以水滴入热油中会迅速汽化，引起油花四溅。 故答案为：（1）①见解答；②100；（2）液化；放出；（3）高。 【方法技巧】 1.物态变化辨析：分析生活中的物态变化时，关健是先看清过程中物盾的始末状态。 2.熔化和凝固图像： 3.晶体熔化的条件和晶体熔液凝固的条件： 晶体熔化必备的两个条件：①温度达到熔点，②从外界继续吸热。 液体疑固成晶体必备的两个条件：①温度达到凝固点，②不断向外界放热。 【巩固训练】 一、填空题： 1.我国古代著作《天工开物》中记录了古代劳动者“煮海水制盐”的方法，制盐过程中水逐渐减少的原因是水发生了________（填物态变化名称），此过程要________热。 【答案】汽化；吸 【解析】由题意可知，制盐过程中水逐渐减少，水由液态水变成气态的水蒸气，所以水发生的物态变化为汽化，此过程要吸热。 2.煮面条时，人们一般先用大火使水迅速沸腾，再改用小火使水保持沸腾。改用小火使水保持沸腾时，水的温度________（选填“升高”、“降低”或“不变”）。使用高压锅煮饭更容易把饭煮熟，原因是气压越高水的沸点越________（选填“高”或“低”）。 【答案】不变；高 【解析】由液体沸腾时的特点可知，液体沸腾时温度保持不变。所以改用小火使水保持沸腾时，水的温度不变。 用密封性好的高压锅煮饭时，随着温度的升高，水不断汽化成水蒸气，水蒸气在高压锅内不易外泄，导致锅内气压增大，根据沸点与气压的关系可知，水上方的气压越高，水的沸点就会越高，所以用高压锅煮饭更容易把饭煮熟。 3.如图是一款蒸蛋器，蒸蛋时利用水________（填物态变化名称）产生大量的水蒸气给蛋加热，同时水蒸气遇到鸡蛋会液化________热，从而蒸熟鸡蛋。 【答案】汽化；放 【解析】物体由液态变为气态叫做汽化，由气态变为液态叫做液化，汽化吸热，液化放热。蒸蛋器蒸蛋时利用水汽化产生大量的水蒸气给蛋加热，同时水蒸气遇到鸡蛋会液化放热，从而蒸熟鸡蛋。 4.饺子放在水中煮，怎么煮都不会发黄变焦，而放在油中炸，过一会儿就会发黄甚至变焦，这一现象表明油的________比水高。家里烧鸡汤时，往往是用大火将鸡汤烧开，再改用小火焖炖，这样既节约燃料又不影响煨烂鸡肉的效果，请说明其中的道理________________________。 【答案】沸点；见解析 【解析】饺子在水中煮，怎么煮也不会发黄变焦，而在油中炸，过一会儿就会发黄变焦，主要是因为油的沸点大于水的沸点，且油沸腾后，会保持沸点温度（远大于水的沸点100℃）不变，饺子内的水分会很快蒸发掉，而变黄变焦。 大火将食物烧开，水已经沸腾，沸腾后水继续吸收热量，但是水的温度保持不变，不会继续升高，所以改用小火炖，使水可以吸收热量维持沸腾即可，这样既节约燃料又不影响煨烂鸡肉的效果。 5.二氧化碳用途非常广泛，通过降低温度和___________的方法使二氧化碳气体液化后装到钢瓶里面，可制成二氧化碳灭火器；固态的二氧化碳常称为干冰，可用于人工降雨，撒在云层上的干冰会迅速________（填物态变化）并吸热，使周围温度降低，云层中的水蒸气遇冷________（填物态变化）成小水珠或________（填物态变化）成小冰晶，小冰晶在下落过程中又会________（填物态变化）成水，便形成了雨。 【答案】压缩体积；升华；液化；凝华；熔化 【解析】液化的方法有降低温度和压缩体积，二氧化碳通过降低温度和压缩体积的方法使二氧化碳气体液化成液态后装到钢瓶里面。 固态的二氧化碳常称为干冰，可用于人工降雨，固态的二氧化碳撒在云层上，会由固态迅速变成气态的气体，是升华现象。 干冰升华需要从周围吸收热量，则周围云层的温度降低，云层中的水蒸气遇冷变成小水珠，是液化现象，云层中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶，是凝华现象。 固态的冰晶在下落过程中，又会吸收热量，变成液态的水，是熔化现象。 6.无论是盛夏还是寒冬，在装有空调的汽车玻璃窗上常附有小水珠，小水珠是水蒸气________形成的，夏天，水珠常常出现在车窗的________（内侧/外侧/内、外侧；下同）；冬天，水珠常常出现在车窗的________。 【答案】液化；外侧；内侧 【解析】汽车玻璃窗上的小水珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴聚集而成。 夏天，打开了车内的空调，车外水蒸气温度较高，遇到温度较低的玻璃，会放热液化形成小水珠，附着在玻璃的外侧。 冬天，车内水蒸气温度较高，遇到温度较低的玻璃，会放热液化形成小水珠，小水珠出现在车窗的内侧。 7.十一假期，古田文化美食节，吸引大批游客。如图甲所示，“蒸”是通过高温水蒸气遇到冷的食物液化成水________（选填“吸收”、“放出”）大量热量，锁住食物中的鲜味，如乙图所示，“隔水炖”的整个过程中，当盅里的汤汁（仍看成水）达到沸点后，________（选填“会”、“不会”）沸腾，尽可能让食材的营养不被破坏。 【答案】放出；不会 【解析】液化的特点：物质由气态变为液态的过程叫液化，液化会放出热量。“蒸”的过程中，高温水蒸气遇到冷的食物液化成水，此过程放出大量热量，从而锁住食物鲜味。 沸腾的条件：液体沸腾需要同时满足两个条件——达到沸点、持续吸收热量。“隔水炖”（乙图）中，盅是密封的，当盅里的汤汁（视为水）达到沸点后，盅外的水温度也为沸点，两者温度相同，盅内汤汁无法继续从外界吸收热量，因此不会沸腾。 8.图中表示出了电冰箱的构造和原理。液态的制冷剂经过很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子，在这里________（填物态变化名称）_________（选填“吸热”或“放热”），使冰箱内温度降低。之后，生成的蒸气又被电动压缩机压入冷凝器，在这里_________（填物态变化名称），并把从冰箱内带来的热量通过冰箱壁上的管子放出，制冷剂这样循环流动，冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。 【答案】汽化；吸热；液化 【解析】电冰箱工作时冷凝器里的液态的制冷剂经过很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子，发生汽化，汽化吸收热量，使冰箱内温度降低。 之后，生成的蒸气又被电动压缩机压入冷凝器，通过压缩体积，在这里发生液化，液化放出的热量通过冰箱壁上的管子放出。 故答案为：汽化；吸热；液化。 二、选择题： 9.我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的，但根据南宋《武林旧事》记载，最早的月饼出自笼屉，青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。“蒸”月饼时，关于笼屉上方冒出的“白气”，下列解释正确的是（　　） A.“白气”是水蒸气，是液化现象 B.“白气”是小水滴，是液化现象 C.“白气”是水蒸气，是汽化现象 D.“白气”是小水滴，是汽化现象 【答案】B 【解析】物质由液态变为气态叫做汽化，物质由气态变为液态叫做液化。用蒸笼蒸月饼时产生的“白气”是锅中温度较高的水蒸气上升过程中遇冷液化形成的小水滴。故ACD错误，B正确。 故选B。 10.我国劳动人民常在生活中运用科学知识解决实际问题，如图所示，以前有人在炎热的夏天将纱布盖在盛有剩饭剩菜的篮子上，用此方法保存的食物，不容易因气温过高而过快变质。关于此方法说法正确的是（ ） A.纱布盖住食物，可以减缓食物散热达到保鲜目的 B.这种方法的原理是蒸发放热 C.为了效果更好，要将篮子放在通风的地方 D.这样可以使食物的温度保持在零摄氏度以下 【答案】C 【解析】AB.纱布盖住食物，主要利用水蒸发过程吸收热量达到致冷的目的，达到保鲜食物的目的，故AB 错误； C.为了效果更好，装置应放在阴凉通风的地方，这样可以加快蒸发吸热，故C正确； D.纱布盖住食物并通过水蒸发吸热，只能降低食物周围的温度，不能使食物的温度降低到零摄氏度以下，故D错误。 故选C。 11.如图所示，常温下的两个烧杯分别盛有冰块和热水，杯口分别盖有玻璃片a、b，一段时间后，观察到玻璃片上有小水珠，下列对小水珠的存在位置和形成原因描述正确的是（ ） A.a的上表面出现水珠，是空气中的水蒸气液化形成的 B.a的下表面出现水珠，是烧杯内的水蒸气液化形成的 C.b的上表面出现水珠，是烧杯内的水蒸气液化形成的 D.b的下表面出现水珠，是空气中的水蒸气液化形成的 【答案】A 【详解】由图示可知，玻璃片a盖住的是冰块，则a温度较低，空气中的水蒸气遇到冷的a液化成小水珠，附在a的上表面； 玻璃片b盖住的是热水，则b烧杯中的热的水蒸气上升时，遇到较冷的b会液化成小水珠，附在b的下表面。 故BCD错误，A正确。 故选A。 12.“网上购物”已成为日常生活方式之一，为了使购买的食品保鲜，在运送过程中一般在食品周围放上冰袋（密闭在袋中冻好的冰），冰袋在食品运输中所起到的作用是（ ） A.凝固放热　　　 　　　B.熔化吸热　　　　 　　C.升华吸热　　　　 　　D.汽化吸热 【答案】B 【解析】冰袋中的冰在运输过程中会逐渐从固态变为液态，这一过程属于熔化。熔化需要吸收热量，从而降低周围环境的温度，起到保鲜作用。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 13.如图所示，北方冬季储菜，为防止地窖的菜被冻坏，人们常在地窖里放几桶水，这是利用了水（ ） A.凝固放热 B.凝固吸热 C.熔化放热 D.熔化吸热 【答案】A 【解析】北方冬季储菜，人们常在地窖里放几桶水，这是利用了水在凝固时向外放热，使周围的气温不至于过低，防止地窖的菜被冻坏，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 14.湖北有道菜“冻豆腐”，如图所示。做法是把豆腐放在冰箱的冷冻室里，过一段时间把冰冻的豆腐拿出来化冰后，发现豆腐里有许多小孔。下列选项中关于冻豆腐中的小孔形成原因的分析中正确的是（ ） A.冰箱中的冰霜进入豆腐而形成的 B.豆腐受热膨胀而形成的 C.豆腐遇冷收缩而形成的 D.豆腐里的水先遇冷凝固成冰，后熔化成水而形成的 【答案】D 【解析】把豆腐放在冰箱的冷冻室里，豆腐中的水遇冷凝固成冰，冰的体积比水的体积大，等到冰熔化成水后，就形成了许多小孔，故ABC错误，D正确。 故选D。 15.如图所示，图为关于“55℃”水杯的图片，将沸水倒入这种杯中摇一摇，便可使水温快速变为55℃并在一定时间内保持温度不变，这是因为杯的内壁和外壁间贮存了一种颗粒。关于这的说法中正确的是（ ） A.这种颗粒是非晶体 B.这种颗粒是晶体 C.水温高于55℃时颗粒会升温 D.在一定时间内保持温度不变时这种颗粒一定是熔化过程 【答案】B 【解析】AB.由题意可知，将沸水倒入“55℃”水杯后摇一摇，便可使水温快速变为55℃，并在一定时间内保持温度不变，说明这种颗粒由固体变为液体时吸热但温度保持不变，所以这种颗粒是晶体，故A错误，B正确； C.晶体有固定的熔点，熔化过程中吸热，温度保持不变，所以水温高于55℃时，颗粒会熔化，温度保持不变，故C错误； D.在一定时间内保持温度不变时这种颗粒可能是熔化过程，也可能是凝固过程，故D错误。 故选B。 16.如图所示，在正在沸腾的水中，用汤勺舀起一勺水，汤勺略高于水面但仍然与水充分接触，发现汤勺内的水不会沸腾。下列说法正确的是（ ） A.汤勺内的水温度低于沸点，所以不会沸腾 B.汤勺内的水虽然达到沸点，但不能继续吸热，所以不会沸腾 C.汤勺内的水质量太小，不满足沸腾的条件，所以不会沸腾 D.汤勺内的水上方气压太高，导致水无法沸腾 【答案】B 【解析】A.汤勺内的水是从沸水中舀起的，且汤勺仍然与水充分接触，所以汤勺内水的温度是达到沸点的，不是低于沸点，故A错误； B.汤勺内的水从沸水中舀起，其温度达到了沸点。汤勺内的水与锅内水的温度相同，没有温度差，无法从周围继续吸收热量，所以不会沸腾，故B正确； C.液体是否沸腾与液体质量大小无关，只要满足温度达到沸点且继续吸热这两个条件，无论质量大小都能沸腾，所以汤勺内水不沸腾不是因为质量太小，故C错误； D.汤勺内的水上方的气压与周围环境气压基本相同，水不沸腾的主要原因是不能继续吸热，而不是气压问题，故D错误。 故选B。 17.“二十四节气”是我国古代劳动人民智慧的结晶。古人常以生花妙笔，将其凝于诗行。下列描述正确的是（ ） A.雨水：“好雨知时节，当春乃发生”，好似知道时节的雨是升华形成的，需要放热 B.白露：“白露团甘子，清晨散马蹄”，美果上的晶莹露珠是熔化形成的，需要吸热 C.霜降：“风卷清云尽，空天万里霜”，天空中布满的寒霜属于凝华现象，需要放热 D.大寒：“阶前冻银床，檐头冰钟乳”，台阶前的积水结成冰是凝固现象，需要吸热 【答案】C 【解析】A.雨是水蒸气由气态变成液态，是液化现象，需要放热，故A错误； B.露是水蒸气由气态变成液态，是液化现象，需要放热，故B错误； C.霜是水蒸气由气态直接变成固态，是凝华现象，需要放热，“尽管选项中‘天空中布满的寒霜’的描述不符合事实，但其对物态变化和吸放热的判断是正确的。故C正确； D.冰是水由液态变成固态，是凝固现象，需要放热，故D错误。 故选C。 18.夏季，吃冰棍时看见一股“白气”向下飘出，联想到了烧开水时壶嘴里向上冒“白气”的情景，下列说法中正确的是（ ） A.冰棍旁飘出的“白气”是冰棍升华形成的 B.两股“白气”都是汽化成的水蒸气 C.前者是液化形成的，后者是汽化形成的 D.两股“白气”形成的过程都要放热 【答案】D 【解析】吃冰棍时看见一股“白气”向下飘出，这是室内空气中的水蒸气遇到温度较低的冰棍发生液化现象，形成了“白气”；烧开水时壶嘴里向上冒“白气”是由于壶中热水汽化形成的高温水蒸气遇到外界较冷的空气液化而成的小水滴；两股“白气”本质相同，但水蒸气的来源不同，前者来源于空气中，后者是由热水汽化生成的，液化过程放出热量，故ABC错误，D正确。 故选D。 三、科普阅读题： 19.阅读短文，结合所学知识解答： 热棒 青藏铁路是目前世界上海拔最高、里程最长的高原铁路。路基两旁树立着一排排插入地底的“铁棒”。这些“铁棒”是我国工程师专为青藏铁路研究设计的“热棒”。热棒是密闭了一些液氨的中空长钢棒。5 米埋入地下，地上 2 米带散热片。氨的沸点-33.5℃，利用冬季地面严寒可达-50℃，使氨液在地下吸热迅 速汽化，升到上面从钢管壁放热降温液化，流回下面，氨如此循环将路基下面的热量传到地面，降低冻土温度，扩大冻土层范围，储存“冷量”，确保路基稳定。到了夏天，空气温度高，地下温度低，热棒停止工作。 （1）“热棒”工作时，氨液在地下发生的物态变化是________，在空气中的部分则________热量（选填“放出”或“吸收”）； （2）“热棒”工作季节是在_________；分析可知，冬季地下的温度_________-33.5℃。 【答案】（1）汽化；放出；（2）冬季；高于 【解析】（1）氨的沸点为-33.5℃，利用冬季地面严寒可达-50℃，使氨液在地下吸热迅速汽化，升到上面从钢管壁放热降温液化，流回下面。 （2）热棒工作时，液态的氨在下方冻土层中吸热汽化，上升到空气中后遇冷放热液化，不断将热量由地下向上传递，故热棒工作时，冻土的温度高于地面空气温度。冬季，冻土的温度高于地面空气温度，热棒正常工作，到了夏天，空气温度高，地下温度低，热棒停止工作；冬季热棒工作时，液态的氨在下方冻土层中吸热汽化，说明冬季地下的温度高于氨的沸点-33.5℃。 四、实验探究题： 20.小昕看到妈妈为她炖汤时，先用大火加热，汤沸腾后调为小火，了解其中原因。 （1）小昕观察到如图1中_______（选填“乙”或“丙”）图所示的现象时，说明此时水尚未沸腾； （2）小昕同学点燃酒精灯，待水温升至90℃时，每隔1min在表格内记录温度计示数。请根据表格中数据，在图2的坐标系中描点并用光滑曲线将点连起来； t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 t温/℃ 90 92 94 96 98 99 99 99 （3）从数据可知，水的沸点为________℃，水沸腾时继续加热，水的温度________（选填“升高”“不变”或“降低”）。小洋发现他将水加热至沸腾的时间比小昕长，原因可能是___________________________；（写出一个合理原因即可） （4）妈妈在汤沸腾后调为小火，汤________（选填“会”或“不会”）继续沸腾； （5）小昕在家为妈妈煮饺子。当水烧开准备下铰子时，妈妈提醒她锅里的水量少了，于是小昕又往锅里迅速加了一碗冷水（质量比锅里少），图3中能正确反映小昕烧水过程中温度随时间变化的是________； （6）如图4，细心的小昕发现家里烧开水的水壶是铝材料做的，查阅资料发现铝的导热性能好，但铝的熔点只有660℃，而燃气火焰的温度可高达1000℃，那水壶为什么还能用铝做呢？小昕分析后发现：水沸腾时需要________（选填“吸收”或“放出”）热量，使铝的温度________（选填“低于”或“高于”）铝的熔点。 【答案】（1）丙；（2）见解析；（3）99；不变；见解析；（4）会；（5）A；（6）吸收；低于 【解析】（1）沸腾时，水温达到沸点，有大量气泡 生，气泡在上升过程中，不断有汽化的水蒸气进入气泡，气泡越来越大，所以图乙是沸腾时的现象， 图丙中，气泡在上升过程中不断变小，因此是沸腾前即水尚未沸腾的现象。 （2）根据表格中的数据描点连线，如图： （3）水在沸腾过程中吸热，但温度保持不变，水从第5min开始沸腾，所以水的沸点为99℃。 根据沸腾特点可知，水沸腾后温度保持不变。 小洋发现他将水加热至沸腾的时间比小昕长，可能是水的质量较多。 （4）水的沸点与气压有关，与酒精灯的火焰的大小无关，温度保持不变，也不能提高水温和使食物煮熟得快，浪费了燃料，等汤烧开后调为小火慢慢炖。 （5）水沸腾之后，温度保持不变，加了一碗冷水，锅内水的温度立即降低，之后水吸热温度逐渐上升，达到沸点后又重新沸腾，温度不变，在此过程中，气压没有变化，所以水的沸点与原来相同故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （6）当锅内的水沸腾时，需要吸收热量，温度保持不变，根据热传递的条件是水和铝锅存在温度差，但水沸腾以后铝锅的温度低于锡的熔点。 第 1 页 共 23 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5节 探索厨房中的物态变化问题（原卷版） 【目录】 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1.项目提出 2 知识点2.项目分析 2 知识点3.项目实施 5 知识点4.展示交流 9 【方法技巧】 11 方法技巧1.物态变化辨析 11 方法技巧2.熔化和凝固图像 11 方法技巧3.晶体熔化的条件和晶体熔液凝固的条件 11 【巩固训练】 11 【学习目标】 目 标 目 标 阐 释 物理素养 物理观念 能从物理学的视角发现烹饪过程中关于物态变化的问题，提出改进建议，作出科学的解 释。形成物质宏观上通常呈现固、液、气三种状态，且彼此之间可以在一定条件下发生转化的 物质观。 科学思维 经历运用物态变化规律优化烹饪过程的学习活动，体会依据证据和逻辑进行科学推理与 论证的科学思维方法。 科学探究 通过经历改进烹饪过程的实践活动，发展设计方案、进行实验收集证据、解释、交流的 实验探究能力，发展运用物态变化知识分析和解决问题的能力、动手实践的操作能力。 科学态度与责任 通过改进烹饪技巧、提高食物品质及烹饪效率的过程，感受学习物理的乐趣，体验战胜 困难、解决问题的喜悦，有乐于实践、热爱劳动、热爱生活的意识和敢于创新的精神。 重 点 1.准确识别厨房中典型的物态变化现象及其对应的物理过程（如汽化、液化、熔化）。 2理解水沸腾后温度保持不变的原理，掌握“水沸后调小火”的节能科学依据。 难 点 1.从复杂生活情境中提炼出可研究的物理问题，并建立“现象-原理-改进”之间的逻辑链条。 2.设计具有可比性的实验方案，有效收集并分析“不同火力”对烹饪效率的影响数据。 【思维导图】 【知识梳理】 中国美食，包括（点）炸、煮、蒸、煎等多种方式。 知识点1.项目提出 1.烹饪过程涉及各种物态变化 厨房不仅是加工食材的场所，也是日常生活中充满物态变化的“实验室”。烹饪过程涉及各种物态变化。 2.分析现象，了解问题， 提出改进建议 这些变化不仅是烹饪过程中的自然现象，也是我们掌握烹饪技巧、提高烹饪效率、提升食物品质的关键。我们从物理学的视角观察、分析这些现象，了解食材烹饪中的问题，并提出改进的建议。 知识点2.项目分析 我们可以先观察厨房中都有哪些现象与物态变化有关，再分析这些现象中的物理问题。 具体任务如下： 1.观察厨房中的物态变化，分析这些物态变化对烹任的影响。 问题1.生活中的烹饪方式都有哪些呢？ 问题2.煮饺子的过程蕴含了哪些物态变化相关的知识？ 煮饺子的步骤：解冻→烧水→饺子下锅→饺子出锅 问题3.解冻过程涉及什么物态变化呢？ 步骤1.用凉水对速冻饺子解冻过程： 分析：水饺上的冰（固态）水（液态） 液体温度降低，放出热量，使冻饺子解冻 步骤2.烧水 分析：液态水水蒸气小水珠 产生大量的“白气” 步骤3.饺子下锅 分析：下入饺子后，等水再次沸腾后还需要再持续加热一段时间。 步骤4. 饺子出锅 分析：出锅前，加入适量凉水使水温度下降，停止沸腾，盛出饺子更加安全，不易被烫伤。 问题4.我们常说的“扬汤止沸”“釜底抽薪”又是什么原理呢？ 问题5.将饺子放在水中煮，不会发黄、变焦，而放在食用油中炸，则会发黄、变焦，甚至炸糊，这是为什么呢？ 2.从物理学的视角，对烹饪过程中发现的一些问题提出改进建议或总结认识体会。 问题1.煮熟饺子，是需要一定时间的，加大火力可以加快水的沸腾，那么水沸腾后持续大火加热是否会使饺子更快煮熟呢？ 问题2.100℃的水蒸气烫伤比相同温度的热水烫伤更严重，这是为什么？ 分析：水蒸气液化变成水的过程中会放出大量的热，所以对人体造成的烫伤更加严重。 建议：使锅盖远离人体一侧抬高，靠近人体的一侧放低一些，避免烫伤。 【例1】小明在厨房中发现：壶里的水烧开以后，壶嘴上方冒出“白气”，如图甲所示。 （1）这“白气”实质上是些__________（选填“水蒸气”或“小水滴”）； （2）小明仔细观察又发现：“白气”从喷出到消失要经历三个物理过程： ①靠近壶嘴的地方，我们什么也看不见。这是因为壶内水沸腾时产生了大量的水蒸气，在壶嘴附近由于温度比较________（选填“高”或“低”），仍然保持________（选填“固”“液”或“气”）态； ②水蒸气离开壶嘴一段距离以后，发生________（填物态变化名称）现象，形成“白气”； ③“白气”进一步上升，分散到干燥的空气中，发生_________（填物态变化名称）现象，我们又什么也看不见了。 （3）小明从日常生活中还发现：有时壶嘴上方的“白气”比较多，有时比较少。如图乙所示，可以判断出________（选填“A”或“B”）房间的气温比较高； （4）生活中常把碗放在锅里的水中蒸食物，如图丙所示，当锅里的水沸腾以后，碗中的水________（选填“会”或“不会”）沸腾，原因是______________________。 【变式1-1】很多冰箱冷藏室里的食品如果不用塑料袋包装会变干，这是________现象；冷冻室内四周会有霜形成，这是________现象；用湿手摸冷冻室里的冰块会粘手，这是________现象。（以上均填物态变化的名称） 【变式1-2】广州人喜欢喝汤，尤其是炖汤。如图所示，炖汤是把汤料和水置于炖盅内，而炖盅则浸在大煲的水中，并用蒸架把炖盅与煲底隔离，再用气炉给煲底加热。下列说法正确的是（ ） A.冒出的“白气”是水蒸气 B.“白气”的生成要吸热 C.大煲内的水沸腾后，炖盅内的汤也会沸腾 D.炖汤时，炖盅内汤的温度可以达到大煲内水的温度 【变式1-3】如图现在的冰箱常用环戊烷这种新型制冷剂替代 过去的氟利昂，制冷剂是冰箱的热量搬运工，在电冰箱的冷冻室的毛细管内，制冷剂发生的物态变化是________。该过程会________（选填“吸”或“放”）热；之后生成的物质被压入冷凝器，在这里发生的物态变化过程是________热过程。（选填“吸”或“放”） 知识点3.项目实施 1.观察厨房中的物态变化，描述这些物态变化发生的条件、过程与结果。分析物态变化的有关规律或相关参数对烹饪的影响。 示例1.厨房中的烧水过程 ，观察现象并分析其涉及的物态变化知识。 示例2.煮饺子的过程，观察视频并思考：水沸腾前需要加热一段时间，下入饺子后等水再次沸腾后还需再持续加热一段时间，这是为什么？ 答案：沸腾前持续加热，使温度达到水的沸点，水才开始沸腾；加入饺子后，水的温度降低，所以水会停止沸腾，持续加热，水会再次沸腾；因为水沸腾时要持续吸热，所以为了保持水持续沸腾，需要持续加热。 示例3.扬汤止沸，观看视频介绍其含义，思考并作答其原理：将热汤舀起来再倒回锅里，这部分汤下落的过程中蒸发加快，温度降低，再次进入锅里时会从锅里吸收热量，使锅里的水暂时停止沸腾。 示例4.釜底抽薪，观看视频介绍其由来，思考并作答其原理：将柴火（燃料）拿走，相当于停止加热，此时锅中的水无法再吸收热量，水就会停止沸腾。 前者通过增加水的表面积，利用蒸发吸热的原理暂时减缓沸腾，虽能取得一时之效，却难以根治问题，而后者则直捣黄龙，通过切断热源，从根本上消除了沸腾的根源。从物理学的角度来看，“扬汤止沸”更多地体现了对热量传递过程的调控，而“釜底抽薪”则是直接作用于沸腾条件的根本——热源，展现了更为彻底的问题解决之道。 两种广受欢迎的饺子烹饪方式——蒸饺与煎饺。 思考：为什么将饺子放在水中煮，不会发黄、变焦，而放在食用油中炸，则会发黄、变焦，甚至炸糊？ 答案：在一个标准大气压下水的沸点为100 ℃，面食放在沸水中水分不会散失，而油的沸点要远高于100 ℃，放在油里的面食水分很快汽化，面食就会变干变黄甚至变焦。 举例厨房中还有哪些物态变化现象。 【例2】小明帮妈妈煮饺子时发现，水沸腾时，用铁勺从锅中盛出一部分水，勺中的水就不再沸腾了（如图甲）；再将这勺水放入锅中时（注意，不是倒入），虽然锅里的水依旧沸腾着，勺子里的水却不会沸腾（如图乙）。关于这一现象，下列分析正确的是（ ） A.水沸腾时，锅边的“白气”是水汽化所形成的 B.乙图中，适当调大火力可以使勺子里的水沸腾 C.乙图中勺子里的水虽没有沸腾但温度可达沸点 D.乙图中，锅中的水沸腾时水的温度持续升高 【变式2-1】我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的，但根据南宋《武林旧事》记载，最早的月饼出自笼屉，青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。“蒸”月饼时，关于笼屉上方冒出的“白气”，下列解释正确的是（　　） A.“白气”是水蒸气，是液化现象 B.“白气”是小水滴，是液化现象 C.“白气”是水蒸气，是汽化现象 D.“白气”是小水滴，是汽化现象 【变式2-2】炎炎夏季，小明将一杯水放入冰箱的冷冻室里，经过一段时间后，杯中的水变成了冰块，这个过程发生的物态变化是_________；小明在可乐里加入冰块后能降低可乐的温度，这主要是因为冰块________（填物态变化名称）时会________（选填“吸收”或“放出”）热量。 【变式2-3】如图所示是电冰箱工作原理图。电冰箱在工作时利用制冷剂为热的“搬运工”．把冰箱冷冻室里的“热”搬运到冰箱外边．冷凝器里的液态制冷剂，经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里．在这里迅速________（填物态变化名称）并________（“吸热”或“放热”），使冰箱内温度降低，生成的蒸气又被压缩机抽走，压入冷凝器，再________（填物态变化名称）从而把从冰箱内带出来的热放出。 2.从物理学的视角找出这些现象对烹饪过程的影响，对烹饪中可能存在的向题提出具体的改进建议。 进一步说明这些改进建议是怎样进一步优化烹任过程或解决安全隐患的，并解释这些建议的科学依据。 （1）优化烹任过程 ①加大火力可以加快水的沸腾，但是水沸腾后仍然大火加热并不会使饺子更快煮熟。这是为什么？ 水在沸腾后温度保持不变，继续使用大火力只会加速水的汽化，浪费水和燃料。因此，在水沸腾后，应将大火改为小火。 ②煮饺子时，锅中的水越多越好吗？ 不是，水太多会导致加热时间较长，造成水和燃料的浪费，而且沸腾后还会溢出来，因此要求刚放入时饺子能浸没在水中。 100 ℃的水蒸气烫伤比相同温度的热水烫伤更严重，这是为什么？ 100 ℃的水蒸气液化变成相同温度的热水过程中会放出大量的热，会对人体造成第一次烫伤，而100℃的热水由于与人体温度存在温差，还会持续放热，对人体造成二次创伤，因此100 ℃的水蒸气烫伤要比相同温度的热水烫伤更严重。 （2）温馨提示安全问题： ①避免与水蒸气直接接触。 ②若不慎被烫伤时，应立即用凉水冲洗对伤口进行持续冷却降温，直到疼痛减轻，然后再对伤口进行处理，如用干净、柔软的干纱布轻轻覆盖受伤部位等；若严重时在降温后进行简单包扎，然后迅速前往医院就诊。 【例3】（2025 江苏无锡一模）如图所示，用电蒸锅蒸馒头时，电热丝加热使水________（填物态变化名称），产生高温水蒸气。水蒸气接触到馒头时液化，同时________（选填“吸收”或“放出”）大量的热，从而把馒头蒸熟。 【变式3-1】冬天天气寒冷，小曼喜欢吃火锅，小曼观察到火锅沸腾时会冒“热气”，这是_______（填物态变化名称）现象；夏天天气炎热，小曼喜欢吃雪糕，雪糕刚从冰柜拿出时，表面会附有许多“白色粉末”，这是________（填物态变化名称）现象，此过程需要________（选填“吸热”或“放热”）. 【变式3-2】今天我们的生活越来越美好，在炎热的夏天可以吃上远方的新鲜食品，人们为了防止食品在长时间运输中腐烂变质，利用干冰（固态二氧化碳）给食品降温，这是因为干冰________吸热（填物态变化的名称）。 【变式3-3】（2025 黑龙江黑河一模）阅读短文，回答问题： 空气能热水器空气能热水器是吸收空气的热能来制造热水的装置。 如图是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。制冷剂是一种在常温下极易汽化的液体，它在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下： A.液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器迅速汽化，变成蒸气并从空气中吸收热能。 B.制冷剂经过蒸发器生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。 C.在冷凝器中，高温高压的蒸气将热能传递给冷水并液化成液态制冷剂。 D.制冷剂依此不断循环流动，使水的温度不断上升。 （1）在循环过程中，制冷剂流经部件________时从空气中吸收热量； A.毛细管　　　　　　　　B.冷凝器　　　　　　　　C.压缩机　　　　　　　　D.蒸发器 （2）在循环过程中，高温高压的蒸气在冷凝器中通过________的方法使气体液化； （3）制冷剂在工作循环过程中，将________中的热能不断地“搬运”至________中；（选填“空气”或“水”） （4）根据空气能热水器的工作原理，管中的“制冷剂”应具有沸点低的物理性质。文章中能说明此物理性质的句子是__________________________________。 知识点4.展示交流 学生展示自己在家人的帮助下炒虾尾的过程。 【例4】如图是新推出的一款甜品，因为在下面盛水的大碗里加了干冰，所以盛甜品的小碗的周围冒着大量“白气”。下列说法正确的是（　　） A.甜品周围的“白气”就是水蒸气 B.甜品周围的“白气”是空气中的水蒸气汽化所形成的 C.甜品周围的“白气”是干冰升华成的二氧化碳气体 D.此“白气”和舞台上渲染气氛的“白气”原理相同 【变式4-1】端午节时很多人家会煮粽子，打开锅盖取粽子时要注意防烫伤，因为水蒸气液化________（选填“吸热”或“放热”）；剩下的粽子放入冰箱冷冻后再取出时，粽子表面有一层白霜，这是________（填物态变化名称）现象。 【变式4-2】包子店用蒸笼蒸馒头、包子，小明仔细观察后发现：高温的水蒸气经过多层蒸格向上升，遇到冷的蒸笼盖时，大量水蒸气发生液化现象，________（选填“吸收”或“放出”）很多热量。有经验的师傅拿刚出笼的馒头前，先将手沾点水，这样做主要是利用_____________，使手不会被烫伤。 【变式4-3】小海在劳动课实践中发现，水滴入热油锅中，油花四溅。为何会出现这种现象？小海用图甲所示装置进行如下探究。 将温度计插入试管中，从水温达到90℃开始，每隔1min记录一次温度，直至水沸腾并持续加热一段时间。 （1）小海根据实验数据，在坐标系中描出了相应的点，如图乙所示。 ①请你根据图乙中描出的点，画出水的温度随时间变化的图象。 ②根据绘制的图象，可知水的沸点是________℃。 （2）水沸腾时会产生大量的水蒸气，如果被这样的水蒸气烫伤往往比被开水烫伤更严重，这是因为水蒸气_________（填物态变化名称）成同温度的水会_________大量的热。 （3）小海发现，当试管内的水沸腾时，烧杯中的食用油却没有沸腾，由此可知食用油的沸点比水的沸点_________，所以水滴入热油中会迅速汽化，引起油花四溅。 【方法技巧】 1.物态变化辨析：分析生活中的物态变化时，关健是先看清过程中物盾的始末状态。 2.熔化和凝固图像： 3.晶体熔化的条件和晶体熔液凝固的条件： 晶体熔化必备的两个条件：①温度达到熔点，②从外界继续吸热。 液体疑固成晶体必备的两个条件：①温度达到凝固点，②不断向外界放热。 【巩固训练】 一、填空题： 1.我国古代著作《天工开物》中记录了古代劳动者“煮海水制盐”的方法，制盐过程中水逐渐减少的原因是水发生了________（填物态变化名称），此过程要________热。 2.煮面条时，人们一般先用大火使水迅速沸腾，再改用小火使水保持沸腾。改用小火使水保持沸腾时，水的温度________（选填“升高”、“降低”或“不变”）。使用高压锅煮饭更容易把饭煮熟，原因是气压越高水的沸点越________（选填“高”或“低”）。 3.如图是一款蒸蛋器，蒸蛋时利用水________（填物态变化名称）产生大量的水蒸气给蛋加热，同时水蒸气遇到鸡蛋会液化________热，从而蒸熟鸡蛋。 4.饺子放在水中煮，怎么煮都不会发黄变焦，而放在油中炸，过一会儿就会发黄甚至变焦，这一现象表明油的________比水高。家里烧鸡汤时，往往是用大火将鸡汤烧开，再改用小火焖炖，这样既节约燃料又不影响煨烂鸡肉的效果，请说明其中的道理________________________。 5.二氧化碳用途非常广泛，通过降低温度和___________的方法使二氧化碳气体液化后装到钢瓶里面，可制成二氧化碳灭火器；固态的二氧化碳常称为干冰，可用于人工降雨，撒在云层上的干冰会迅速________（填物态变化）并吸热，使周围温度降低，云层中的水蒸气遇冷________（填物态变化）成小水珠或________（填物态变化）成小冰晶，小冰晶在下落过程中又会________（填物态变化）成水，便形成了雨。 6.无论是盛夏还是寒冬，在装有空调的汽车玻璃窗上常附有小水珠，小水珠是水蒸气________形成的，夏天，水珠常常出现在车窗的________（内侧/外侧/内、外侧；下同）；冬天，水珠常常出现在车窗的________。 7.十一假期，古田文化美食节，吸引大批游客。如图甲所示，“蒸”是通过高温水蒸气遇到冷的食物液化成水________（选填“吸收”、“放出”）大量热量，锁住食物中的鲜味，如乙图所示，“隔水炖”的整个过程中，当盅里的汤汁（仍看成水）达到沸点后，________（选填“会”、“不会”）沸腾，尽可能让食材的营养不被破坏。 8.图中表示出了电冰箱的构造和原理。液态的制冷剂经过很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子，在这里________（填物态变化名称）_________（选填“吸热”或“放热”），使冰箱内温度降低。之后，生成的蒸气又被电动压缩机压入冷凝器，在这里_________（填物态变化名称），并把从冰箱内带来的热量通过冰箱壁上的管子放出，制冷剂这样循环流动，冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。 二、选择题： 9.我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的，但根据南宋《武林旧事》记载，最早的月饼出自笼屉，青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。“蒸”月饼时，关于笼屉上方冒出的“白气”，下列解释正确的是（　　） A.“白气”是水蒸气，是液化现象 B.“白气”是小水滴，是液化现象 C.“白气”是水蒸气，是汽化现象 D.“白气”是小水滴，是汽化现象 10.我国劳动人民常在生活中运用科学知识解决实际问题，如图所示，以前有人在炎热的夏天将纱布盖在盛有剩饭剩菜的篮子上，用此方法保存的食物，不容易因气温过高而过快变质。关于此方法说法正确的是（ ） A.纱布盖住食物，可以减缓食物散热达到保鲜目的 B.这种方法的原理是蒸发放热 C.为了效果更好，要将篮子放在通风的地方 D.这样可以使食物的温度保持在零摄氏度以下 11.如图所示，常温下的两个烧杯分别盛有冰块和热水，杯口分别盖有玻璃片a、b，一段时间后，观察到玻璃片上有小水珠，下列对小水珠的存在位置和形成原因描述正确的是（ ） A.a的上表面出现水珠，是空气中的水蒸气液化形成的 B.a的下表面出现水珠，是烧杯内的水蒸气液化形成的 C.b的上表面出现水珠，是烧杯内的水蒸气液化形成的 D.b的下表面出现水珠，是空气中的水蒸气液化形成的 12.“网上购物”已成为日常生活方式之一，为了使购买的食品保鲜，在运送过程中一般在食品周围放上冰袋（密闭在袋中冻好的冰），冰袋在食品运输中所起到的作用是（ ） A.凝固放热　　　 　　　B.熔化吸热　　　　 　　C.升华吸热　　　　 　　D.汽化吸热 13.如图所示，北方冬季储菜，为防止地窖的菜被冻坏，人们常在地窖里放几桶水，这是利用了水（ ） A.凝固放热 B.凝固吸热 C.熔化放热 D.熔化吸热 14.湖北有道菜“冻豆腐”，如图所示。做法是把豆腐放在冰箱的冷冻室里，过一段时间把冰冻的豆腐拿出来化冰后，发现豆腐里有许多小孔。下列选项中关于冻豆腐中的小孔形成原因的分析中正确的是（ ） A.冰箱中的冰霜进入豆腐而形成的 B.豆腐受热膨胀而形成的 C.豆腐遇冷收缩而形成的 D.豆腐里的水先遇冷凝固成冰，后熔化成水而形成的 15.如图所示，图为关于“55℃”水杯的图片，将沸水倒入这种杯中摇一摇，便可使水温快速变为55℃并在一定时间内保持温度不变，这是因为杯的内壁和外壁间贮存了一种颗粒。关于这的说法中正确的是（ ） A.这种颗粒是非晶体 B.这种颗粒是晶体 C.水温高于55℃时颗粒会升温 D.在一定时间内保持温度不变时这种颗粒一定是熔化过程 16.如图所示，在正在沸腾的水中，用汤勺舀起一勺水，汤勺略高于水面但仍然与水充分接触，发现汤勺内的水不会沸腾。下列说法正确的是（ ） A.汤勺内的水温度低于沸点，所以不会沸腾 B.汤勺内的水虽然达到沸点，但不能继续吸热，所以不会沸腾 C.汤勺内的水质量太小，不满足沸腾的条件，所以不会沸腾 D.汤勺内的水上方气压太高，导致水无法沸腾 17.“二十四节气”是我国古代劳动人民智慧的结晶。古人常以生花妙笔，将其凝于诗行。下列描述正确的是（ ） A.雨水：“好雨知时节，当春乃发生”，好似知道时节的雨是升华形成的，需要放热 B.白露：“白露团甘子，清晨散马蹄”，美果上的晶莹露珠是熔化形成的，需要吸热 C.霜降：“风卷清云尽，空天万里霜”，天空中布满的寒霜属于凝华现象，需要放热 D.大寒：“阶前冻银床，檐头冰钟乳”，台阶前的积水结成冰是凝固现象，需要吸热 18.夏季，吃冰棍时看见一股“白气”向下飘出，联想到了烧开水时壶嘴里向上冒“白气”的情景，下列说法中正确的是（ ） 三、科普阅读题： 19.阅读短文，结合所学知识解答： 热棒 青藏铁路是目前世界上海拔最高、里程最长的高原铁路。路基两旁树立着一排排插入地底的“铁棒”。这些“铁棒”是我国工程师专为青藏铁路研究设计的“热棒”。热棒是密闭了一些液氨的中空长钢棒。5 米埋入地下，地上 2 米带散热片。氨的沸点-33.5℃，利用冬季地面严寒可达-50℃，使氨液在地下吸热迅 速汽化，升到上面从钢管壁放热降温液化，流回下面，氨如此循环将路基下面的热量传到地面，降低冻土温度，扩大冻土层范围，储存“冷量”，确保路基稳定。到了夏天，空气温度高，地下温度低，热棒停止工作。 （1）“热棒”工作时，氨液在地下发生的物态变化是________，在空气中的部分则________热量（选填“放出”或“吸收”）； （2）“热棒”工作季节是在_________；分析可知，冬季地下的温度_________-33.5℃。 四、实验探究题： 20.小昕看到妈妈为她炖汤时，先用大火加热，汤沸腾后调为小火，了解其中原因。 （1）小昕观察到如图1中_______（选填“乙”或“丙”）图所示的现象时，说明此时水尚未沸腾； （2）小昕同学点燃酒精灯，待水温升至90℃时，每隔1min在表格内记录温度计示数。请根据表格中数据，在图2的坐标系中描点并用光滑曲线将点连起来； t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 t温/℃ 90 92 94 96 98 99 99 99 （3）从数据可知，水的沸点为________℃，水沸腾时继续加热，水的温度________（选填“升高”“不变”或“降低”）。小洋发现他将水加热至沸腾的时间比小昕长，原因可能是___________________________；（写出一个合理原因即可） （4）妈妈在汤沸腾后调为小火，汤________（选填“会”或“不会”）继续沸腾； （5）小昕在家为妈妈煮饺子。当水烧开准备下铰子时，妈妈提醒她锅里的水量少了，于是小昕又往锅里迅速加了一碗冷水（质量比锅里少），图3中能正确反映小昕烧水过程中温度随时间变化的是________； （6）如图4，细心的小昕发现家里烧开水的水壶是铝材料做的，查阅资料发现铝的导热性能好，但铝的熔点只有660℃，而燃气火焰的温度可高达1000℃，那水壶为什么还能用铝做呢？小昕分析后发现：水沸腾时需要________（选填“吸收”或“放出”）热量，使铝的温度________（选填“低于”或“高于”）铝的熔点。 第 11 页 共 16 页 学科网（北京）股份有限公司 $