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5. 跨学科实践:探索厨房中的物态变化问题 人教版(2024)物理(八年级 上册) 第3章 物态变化 目录 素养目标 01 课程导入 02 新课讲解 03 总结归纳 04 课堂练习 05 正确教育 素养目标 物理观念:知道物态变化及其特点,能运用物态变化的知识说明厨房中的有关现象。 科学思维:经历探索厨房中物态变化问题的过程,能基于证据说明操作的合理性,能在操作中独立思考,提出见解。 科学探究:经历探索厨房中物态变化问题的过程,能设计实验方案、进行实验并收集信息、提出证据,培养对实验方案、实施过程及结果进行解释的能力。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 素养目标 科学态度与责任:鼓励学生对自然现象保持好奇,主动探索未知,积极寻找答案,在小组合作中积极参与,愿意分享自己的想法和听取他人的意见,共同解决问题。 重点难点 重点:合理制定实践方案 难点:循序渐进地实施学科实践 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 1. 物质形态:自然界中的物质通常以 态、 态、 态三种状态存在。随着温度的变化,物质会在这三种状态之间变化。 固 液 气 2. 物态变化有:熔化和凝固,汽化和液化,升华和凝华。对应的状态和吸放热情况如图所示。 升华 凝固 知识回顾 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 思考: 1.为什么会形成不同的烹饪方式? 2.为什么壶嘴会出现“白雾”呢? 回顾:水从液态变成水蒸气发生了怎样的物态变化? 炸 煮 蒸 烧水时壶嘴周围出现“白雾” 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 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,通过对食材进行不同的加热和处理方式,使其发生各种物态变化,从而达到烹调的目的。 【项目提出】 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 注:厨房里有的物态变化较为复杂,也有一定的危险性,我们要尽量选择简单的、安全的物态变化进行观察、分析。 厨房中的热现象 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 正确教育 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饪的影响。 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。 3. 实施改进建议, 描述实施后的情况,并评估其效果。 【项目分析】 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 思考:不同的烹饪方式物态变化规律及对食物有哪些影响呢? 炸 炸是一种高温烹饪方法,通常使用食用油。食用油的沸点一般在200 以上,远高于水的沸点100 。在炸制食物时,油温通常维持在160 到190 之间,这样可以使食物表面迅速形成金黄酥脆的外壳,同时内部保持多汁。食用油在高温下的稳定性使得它适合用于炸制食物 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 煮 煮是将食物放入水中加热至沸腾的烹饪方法。水的沸点在标准大气压下为100 ,在这个温度下水分子转变为水蒸气,带走热量,使食物加热至熟透。煮可以使食物保持较为完整的形态和营养成分,适用于烹饪蔬菜、肉类和谷物等。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 蒸 蒸是利用水蒸气的热量来烹饪食物的方法。在蒸的过程中,水被加热至沸腾产生蒸汽,蒸汽携带热量穿过食物,使食物均匀受热并煮熟。蒸可以保留食物的原味和营养,适用于烹饪鱼类、海鲜、蔬菜等。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 通过控制烹饪介质(水或油)的温度和状态,可以实现对食物质地和风味的精细调控。了解这些物态变化原理,可以帮助厨师和家庭烹饪者更好地掌握烹饪技巧,创造出多样化和高质量的菜肴。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 正确教育 项目实施 (1)观察煮饺子中的物态变化 煮饺子的水烧开后,水汽化为水蒸气。这些水蒸气碰到较冷的锅盖,会迅速液化成密密麻麻的小水珠。若此时掀开锅盖,锅内水蒸气涌出,遇上周遭的冷空气,便迅速液化,在锅的上方形成一团团“白雾”。 1.观察厨房中的物态变化 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 (2)用湿手拿冰箱里的冻肉时,手会被冻肉“粘住” 这其实是水分凝固引发的物理现象:冻肉温度极低,手上的水分放热凝固成固态,便出现了手被冻肉粘住的情况,拿取冻肉时一定要做好手部防护。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 (3)观察蒸包子中的物态变化 锅内水沸腾后,升腾起大量高温水蒸气。水蒸气涌入蒸笼,让笼内的馒头、菜品等食物维持在约100 的环境中快速熟透。部分水蒸气逸出笼外,遇冷空气迅速液化成细小水滴,在笼边晕开一片烟雾缭绕的朦胧景象。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 (4)夏天打开冰箱门时,冰箱会往外冒“白气” 冰箱门附近温度较低,空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴,这些小水滴悬浮在空中,便形成了肉眼可见的“白气”。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 (5)观察炸油条时的物态变化 当油温升至180 ~200 (接近冒烟点)时,将生油条入锅,内部水分迅速受热汽化,形成大量气泡从热油中冒出,伴着“滋滋”声响。随着水分渐少,油条表层温度持续升高,最终凝成金黄酥脆的外壳。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 (6)将新鲜蔬菜用保鲜膜包裹后放入冰箱,不易变蔫 将新鲜蔬菜用保鲜膜包裹后放入冰箱,既能降低温度、减缓表面空气流动,减少水分蒸发,又能隔绝外界细菌污染,同时低温还能抑制蔬菜呼吸作用,延长保鲜时长。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 (7)观察炒糖色(sh i)中的物态变化 炒糖色是烹饪中常用的技法。先在锅中加适量油,待油温升至约200 时,放入碎冰糖或白砂糖,调至小火轻搅,糖会因熔点约180 逐渐熔化。待油面冒泡,放入需上色的食材翻炒,既能为食材裹上鲜亮诱人的色泽,还能让菜品滋味更为醇厚鲜美。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 (8)从冰箱取出的冻虾表面覆着一层白色粉末。这是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,属于放热的物理变化,此过程并不吸热。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 2.将厨房中观察到的现象进行整理并分析 现象 物态变化 煮饺子 水沸腾后温度不变,水变为水蒸气(汽化),水蒸气在锅盖上遇冷变成水珠(液化);打开锅盖,水蒸气遇到附近的冷空气会形成大量的“白雾”(液化) 用湿手拿冰箱里的冻肉时,手会被冻肉“粘住” 冻肉温度很低,手上的水放热变成固态,发生了凝固现象 蒸馒头 加热水使水沸腾(汽化),水蒸气加热食材;部分水蒸气从蒸笼的缝隙中逸出,遇到周围的冷空气形成“白雾”(液化) 夏天打开冰箱门时,冰箱往外冒“白气” 由于冰箱门附近的温度较低,空气中的水蒸气遇冷液化为小水滴 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 2.将厨房中观察到的现象进行整理并分析 现象 物态变化 炸油条 将食用油加热至约180 ,食材中的水分迅速汽化形成气泡 将新鲜蔬菜用保鲜膜包裹后放入冰箱,蔬菜不易变蔫 将新鲜蔬菜用保鲜膜包裹后放入冰箱,降低了温度和表面空气流动速度,减慢蔬菜上水的蒸发,蔬菜不易变蔫 炒糖色 糖的熔点低于油的沸点,糖在热油中发生熔化 从冰箱里取出的冻虾上有一层白色的粉末 白色粉末是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 正确教育 展示交流 1.烹饪过程中发现的问题及改进建议(以煮饺子为例) 问题1:水沸腾后,增加火力可以使水沸腾得更加剧烈,但由于水温不变,无法加快食物的煮熟速度。 改进意见:下入饺子后,大火将水煮沸,然后改用中小火 科学依据:水在沸腾时温度保持不变,继续使用大火力只会加速水的汽化,浪费水和燃料。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 问题2:煮饺子时一直沸腾,水容易溢出,水饺皮容易煮破 改进意见:加三次冷水 科学依据:分次加冷水可以吸热降低水温,让水暂时停止沸腾,防止水溢出确保饺子能够均匀受热,达到馅熟透、皮不破的效 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 问题3:如何判断饺子煮熟 改进意见:饺子全部浮起,变得圆鼓鼓的 科学依据:在煮的过程中饺子会吸收热量,导致内部的气体受热膨胀(饺子馅和皮也膨胀),使得饺子的体积增大,从而浮起来 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 问题4:揭盖时被水蒸气烫伤更严重 改进意见:揭盖时身体要远离锅,避开水蒸气 科学依据:由于水蒸气液化变成同温度的热水时要放出大量的热,故锅中冒出的水蒸气造成的烫伤要比热水更严重,揭盖时要避开水蒸气 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 2.厨房中的其他物理问题 问题1:蒸笼白雾和舞台烟雾不同。 现象解释:蒸笼周围的“白雾”是由高温水蒸气液化形成的,如果接触可能会被烫伤,而舞台上的烟雾是干冰升华吸热使空气中的水蒸气液化形成的,人们可以在其中来去自如。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 问题2:“扬汤止沸”和“釜底抽薪” 现象解释:前者指的是将一部分热水舀起后再倒回锅中,由于下落过程中水蒸发加快,温度降低,重新回到锅中时会从锅里的水中吸热,使锅内水暂时停止沸腾;后者则是将炉灶中的燃料取出,停止供热,使锅内的水无法再吸热,从而永远停止沸腾。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 正确教育 总结+练习 探索厨房中的 物态变化问题 厨房是物态变化的“实验室”. ①观察并分析厨房中的物态变化; ②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; ③实施改进建议,并评估其效果. ①观察厨房中物态变化现象; ②进行物态变化分析; ③优化烹饪过程或解决安全隐患. 整理汇总自己的发现、学到的知识及改进建议. 项目分析 项目实施 项目提出 展示交流 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 小彤在自己家发现了许多热学现象,下列说法不正确的是( ) A.将冰冻水饺放入热水中,水饺表面的冰熔化成水 B.锅里正在炖排骨汤时,玻璃锅盖内侧的水是水蒸气液化产生的 C.蒸馒头时锅内冒出的“白气”,是水汽化成的水蒸气 D.锅中冒出的水蒸气比热水烫伤更严重,是因为水蒸气液化时要放热 √ 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 答案:C 解析:蒸馒头时锅内冒出的“白气”,是水蒸气液化形成的,故C说法错误。 故选C。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 生活处处有物理,留心观察皆学问。小西在厨房中观察到很多与物态变化相关的现象,下列说法正确的是( ) A.胡萝卜放久了会变蔫,属于升华现象 B.从冰箱中拿出的冻肉上有“白霜”,属于凝华现象 C.冬天,厨房的窗玻璃内侧会形成冰花,属于凝固现象 D.做菜时,揭开锅盖,锅盖内表面有很多小水珠,属于汽化现象 √ 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 答案:B 解析:胡萝卜放久了会变蔫,是液态的水变成水蒸气,属于汽化现象,故A错误;从冰箱中拿出的冻肉上有“白霜”,是冰箱内的水蒸气遇冷变成固态的小冰晶,属于凝华现象,故B正确;冬天,厨房内的水蒸气遇冷变成固态的小冰晶,附着在窗玻璃内侧形成冰花,属于凝华现象,故C错误;做菜时,揭开锅盖,锅盖内表面的小水珠是水蒸气液化形成的,故D错误。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 壶里的水烧开以后,壶嘴上方冒出一团团“白气”。仔细观察会发现:“白气”从喷出到消失要经历三个物理阶段: (1)靠近壶嘴的地方,我们什么也看不见,这是因为壶嘴附近温度比较高,壶内水沸腾时产生的水蒸气仍然保持_状态; (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,在干燥的空气中,发生_(填物态变化名称)现象,我们又什么也看不见了。 气体 液化 汽化 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 答案:(1)气体 (2)液化 (3)汽化 解析:(1)壶内水沸腾时产生了大量的水蒸气,由于壶嘴附近温度比较高,水蒸气不易液化,仍然保持气体状态。 (2)水蒸气离开壶嘴一段距离以后,遇冷液化成小水珠,形成“白气”。 (3)“白气”进一步上升,分散到干燥的空气中,发生汽化现象,变成了水蒸气,我们又什么也看不见了。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 谢谢观看 $