3.5 跨学科实践：探索厨房中的物态变化问题（教学课件）物理新教材人教版八年级上册

该初中物理课件聚焦厨房中的物态变化，通过“厨房是物态变化实验室”的课堂导入，引导学生从项目提出（观察烹饪现象）、项目分析（关联物态变化知识）到项目实施（如煮饺子、炸面食的实例探究），构建生活现象到物理知识再到实践应用的学习支架。 其特色在于以跨学科实践为载体，融合物理观念（用汽化、液化等解释烹饪现象）、科学探究（观察分析、实验验证如点水防饺子破皮）和科学态度与责任（安全隐患改进如冻肉解冻防溅油）。采用视频演示、表格分析等方法，课堂小结结构化梳理，帮助学生联系生活实际，提升探究能力，教师可高效开展实践教学。

物理八年级上册 •人教版 第三章 物态变化 第5节 跨学科实践：探索厨房中的物态变化问题 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 能从物理学的视角发现烹任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。 02 科学思维 经历运用物态变化规律优化烹任过程的学习活动，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。 03 科学探究 通过经历改进烹任过程的实践活动，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。 04 科学态度与责任 通过改进烹任技巧、提高食物品质及烹任效率的过程，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。 教学重难点 教学难点 教学重点 从物理学的视角对涉及物态变化的烹任过程中存在的问题提出优化建议。 引导学生运用物态变化知识思考烹饪过程中存在的问题，明确提出解决方案的要求；对烹饪过程中发现的一些问题提出改进建议。 课堂引入 厨房是我们生活经常出入的地方，只要你留心观察，就会发现小小的厨房里包含了许多物态变化的知识。 物态变化“实验室” 知识点1 项目提出 知识点1：项目提出 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”。 让我们一起走进厨房，感受下厨房烟火。 知识点1：项目提出 烹饪过程涉及各种物态变化。 例如：水的沸腾、食用油从液态到气态的汽化、冰冻水饺中的冰在热水中的熔化等。 1. 烹饪过程涉及各种物态变化 知识点1：项目提出 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。 2. 分析现象，了解问题， 提出改进建议 知识点2 项目分析 知识点2：项目分析 生活中常见的烹任方式有：煎、炒、炸、蒸、煮。主要利用了油和水的沸点不同对各种食品加热的。 煎、炒、炸、蒸、煮 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）观察厨房中有关物态变化的现象。分析这些物态变化对烹任的影响。 （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。 知识点3 项目实施 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。 （1）现以“煮饺子”为例说明项目实施的过程。 观看视频。 知识点3：项目实施 厨房中的现象 涉及的物态变化分析 为了煮熟饺子需要持续烧水一段时间 在烧水的过程中，需要不断加热，水沸腾后温度稳定在100℃，一些水会从液态变为气态的水蒸气，这是汽化现象. 水沸腾后打开锅盖，会出现大量“白雾” 水蒸气接触周围的冷空气或低温物品，会液化成小水滴. 知识点3：项目实施 厨房中的现象 涉及的物态变化分析 冰箱中取出的饺子上面有很多的小冰晶. 空气中的水蒸气 遇冷凝华成霜. 冰冻饺子在热水中吸收热量逐渐变软. 饺子上的冰 逐渐熔化. 知识点3：项目实施 厨房中的现象 涉及的物态变化分析 饺子煮一会后变的胖胖的. 饺子馅中的液体汽化. 将饺子捞出后又变瘦了. 饺子内部水蒸气遇冷液化成小水滴. 知识点3：项目实施 厨房中的现象 涉及的物态变化分析 物态变化 将面食放在水中煮，不会发黄、变焦；而放在食用油中炸，则会发黄、变焦，甚至炸糊。 水的沸点在标准大气压下是100℃，而油的沸点约280℃左右，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。 （2）在厨房中你还观察到哪些现象和相应的物态变化，请把你的观察结果写在表格中。 汽化 知识点3：项目实施 厨房中的现象 涉及的物态变化分析 物态变化 烧水时，紧靠壶嘴的地方看不到“白气”，而在壶嘴上方一段距离处才能看到“白气”呢？ 紧靠壶嘴的地方温度较高，从壶嘴喷出来的水蒸气不能液化，随着水蒸气逐渐上升，空中的温度降低，温度高的水蒸气放热液化成小水滴，即为看到的“白气”。 液化 知识点3：项目实施 厨房中的现象 涉及的物态变化分析 物态变化 炒糖色的好坏是烹饪的一种技巧，当锅中的油温合适时，倒入白糖。 糖的熔点低于油的沸点，糖在热油中发生熔化⁠，然后加入食材翻炒，这样会给食材表面涂上一层美丽的色泽，使食物更加鲜美。 熔化 知识点3：项目实施 厨房中的现象 涉及的物态变化分析 物态变化 用砂锅煮食物时，砂锅离开炉灶后锅内的汤能继续沸腾。 原因是砂锅与炉火直接接触，其温度会高于水的沸点，当砂锅离开炉火后，锅内的汤能继续吸收热量。 汽化 知识点3：项目实施 厨房中的现象 涉及的物态变化分析 物态变化 将冰冻食品直接放进热油中，‌油会喷出甚至产生火球. 当冷冻食品放入热油中时，‌食品上的冰会迅速受热熔化并汽化，‌形成水蒸气。‌这个过程会导致气体膨胀，‌从而将油锅中的油粒带出，‌形成油滴。‌这些油滴在接触到锅下的明火时，‌会立即燃烧。 熔化汽化 知识点3：项目实施 厨房中的现象 涉及的物态变化分析 物态变化 新鲜蔬菜用保鲜膜包裹后放入冰箱冷藏室。 新鲜蔬菜用保鲜膜包裹后放入冰箱冷藏室，降低了温度和表面空气流动速度，减慢蔬菜上水分的蒸发，蔬菜不易变蔫。 蒸发 知识点3：项目实施 厨房中的现象 涉及的物态变化分析 物态变化 冰箱冷冻室取出的冻肉上出现一层白霜。 是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶。 冰箱冷藏室取的鸡蛋在空气中，鸡蛋表面出现小水滴。 冰箱冷藏室取的鸡蛋温度很低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴附着在鸡蛋表面。 凝华 液化 知识点3：项目实施 视频欣赏——《物态变化中的“白气”》 知识点3：项目实施 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。 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。 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。 （1）你们知道同学在煮饺子过程中，水沸腾后为什么将它调成小火吗? 知识点3：项目实施 （2）饺子出现破皮儿的原因与解决办法 女同学煮的饺子出现了破皮儿的现象。 分析破皮的原因可能有哪些呢? ①皮太薄，或没捏严，皮冻裂； ②馅内液体太多，汽化速度太快撑破饺子； ③沸腾后，饺子翻腾，相互摩擦。 知识点3：项目实施 通过对比女同学和男同学不同煮饺子的方法，同学们能猜想一下，用什么烹饪方法可能会降低饺子破皮的风险? 加盐能降低冰的熔点，能让冻饺子提前熔化，这样能否降低煮饺子时破皮的风险吗? 知识点3：项目实施 视频演示——《加盐对饺子的破皮是否有影响》 知识点3：项目实施 结论： 加盐对饺子破皮儿的影响不大。但是加盐可以增加底味，让饺子更加美味。 知识点3：项目实施 视频演示——《点水能否降低饺子破皮的风险》 点水能否降低煮饺子时破皮的风险吗? 知识点3：项目实施 结论：点水可以有效降低饺子破皮儿的风险。 问题：为什么煮饺子过程中“点水”会降低破皮的风险呢? （1）当锅里的水沸腾后，向锅里加凉水，可以降低水的温度，水的温度无法达到沸点，停止沸腾，这样避免了饺子相互碰撞和摩擦，大大降低了破皮的风险。 （2）水的温度降低，相同时间内饺子皮内的液体吸热会变少，导致液体汽化速度减慢，相同时间内饺子皮膨胀程度会降低，降低了破皮风险。 知识点3：项目实施 ①注意水蒸气烫伤 由于水蒸气变成同温度的热水时（液化）要放出大量的热，所以锅中冒出的水蒸气造成的烫伤要比热水烫伤更严重。因此，在水煮沸时，若要揭开锅盖须注意避开水蒸气，以免烫伤。 拿刚出锅的热馒头时可以手上沾点凉水避免烫伤。因为热馒头接触到手上的凉水时，凉水迅速汽化吸收了手上的很多热量。 （3）安全隐患问题 100℃ 的水蒸气 100℃的开水 知识点3：项目实施 ②保护锅与壶的安全 水的沸点在标准气压下是100℃，铝的熔点约600℃，用铝锅或壶烧水时，只要水未烧干，锅内壁温度保持在100℃左右，锅的温度不会超过100℃很多，达不到铝的熔点，是安全的。 普通煤气灶火焰的温度可达800℃左右，若铝锅不装水放在火上烧或或锅里的水烧干，则锅的温度上升会很快达到铝的熔点，铝锅就会被烧坏。 知识点3：项目实施 ③关于溅油的安全问题 溅油在烹任过程中非常常见，也非常危险，飞溅出的高温油滴如果溅到皮肤上就会引起严重的烫伤，如果遇到明火，可能会引起火灾，同学们一定要小心。 改进建议： 冷冻食品解冻后再下热油锅。 炒菜前要控干水分。 不要等油温过高再放食材。 知识点3：项目实施 视频欣赏——《冰冻大虾使油起火》 知识点3：项目实施 3. 选择一个改进建议，在家人的帮助下，在厨房中进行实际操作，检验效果。 操作时要记录实施过程中的观察结果和有关数据， 包括必要的调整措施和遇到的问题。分析实施改进建议后的结果，并与初始情况进行比较，看看改进建议是否有效。 知识点3：项目实施 该同学通过对水煮蛋的改进，找到了更加省时，省水，节能的烹任方式。厨房中还有很多可改进的项目等待你的发现，并去实施。 知识点4 展示交流 知识点4：展示交流 整理汇总自己的发现、所学到的知识以及提出的改进建议，用幻灯片、海报或视频记录等形式汇报。也可以通过辩论、角色扮演、烹饪比赛等形式进行交流，并互相评价，共同提高。 课堂小结 课堂小结 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优化烹任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 课堂练习 课堂练习 1. 同学们在家开展跨学科实践活动“探索厨房中的物态变化问题”时，认真观察厨房里的物理现象，总结出了下列说法，其中正确的是（　　） A．锅盖上方的“白气”是水蒸气 B．用电饭锅煮饭时，饭煮好了锅里的水减少了，这是升华现象 C．把一块新鲜肉放入冰箱冷冻几天后取出，发现它表面有霜，这是水蒸气凝华形成的 D．食物油炸比水煮熟得更快，是由于油的沸点比水的沸点低 C 课堂练习 【解析】 A．锅盖上方的“白气”是锅里冒出的温度较高的水蒸气遇冷液化成的液态的小水滴，故A错误； B．用电饭锅煮饭时，饭煮好了锅里的水减少了，这是水由液态变为气态的过程，属于汽化现象，故B错误； C．把一块新鲜肉放入冰箱冷冻几天后取出，发现它表面有霜，这是水蒸气遇冷形成的小冰晶，属于凝华现象，故C正确； D．食物油的沸点一般在200℃以上，比水的沸点高，因此食物油炸比水煮熟得更快，故D错误。 故选C. 课堂练习 2. 在“探索厨房中的物态变化问题”跨学科实践活动中， 某同学在家和父母一起煮饺子，针对观察到的现象，下列说 法正确的是（　　） A．冰冻水饺放到热水中变软是液化现象 B．煮饺子时，当水沸腾后仍然用大火加热，可以使饺子更快煮熟 C．水沸腾后打开锅盖，锅内水蒸气液化产生大量“白雾” D．锅中冒出的水蒸气造成的烫伤要比热水烫伤更严重，因水蒸气液化吸热 C 【解析】 A．冰冻水饺放到热水中变软，是冻饺子中的冰熔化为水，是熔化现象，故A错误；B．煮饺子时，当水沸腾后，温度不再上升，仍然用大火加热，也不可以使饺子更快煮熟，故B错误； C．水沸腾后打开锅盖，锅内水蒸气上升过程中遇冷会液化变为水珠，即“白雾”，故C正确；D．锅中冒出的水蒸气造成的烫伤要比热水烫伤更严重，因为水蒸气液化放热，故D错误。故选C. 课堂练习 3. 张湾区某学校开展《探索厨房里的物态变化》活动，小明在厨房中发现：壶里的水烧开以后，壶嘴上方冒出一团团“白气”，如图甲所示。通过晚上烧水，他还发现，不同的天气里，壶嘴冒出的“白气”的浓度不同。以下说法中正确的是（　　） A．“白气”是水蒸气。 B．22号晚上厨房温度较高 C．“白气”是水蒸气凝结成的小雾滴 C D．壶嘴部分没有“白气”，是因为壶内的气体把“白气”吹散了 课堂练习 【解析】 A．水蒸气是无色、无味、看不见也摸不着的气体，而“白气”实际上是水蒸气遇冷后凝结成的小水滴，这些小水滴聚集在一起形成了我们看到的“白气”，故A错误； B．不同的天气里，壶嘴冒出的“白气”的浓度不同。一般来说，温度较低的天气里，“白气”会更明显，因为水蒸气在遇冷时更容易凝结成小水滴。而温度较高的天气里，水蒸气不易凝结，所以“白气”会相对较少。由图知，22号晚上厨房壶嘴冒出的“白气”较多，22号晚上厨房温度较低，故B错误； C．“白气”实际上是水蒸气遇冷后凝结成的小水滴，也就是小雾滴，故C正确； D．壶嘴部分没有“白气”，并不是因为壶内的气体把“白气”吹散了，而是因为壶嘴部分的温度较高，水蒸气在这里不易凝结成小水滴。因此，我们看不到“白气”，故D错误。故选C。 课堂练习 4．厨房中蕴含着很多的物态变化问题，如用水壶烧水时壶嘴所冒的“白气”（如图），实际上是______ 现象（填物态变化名称）；寒冷的冬天，洗涤沾有动物油污的碗或盘子，用温度较高的热水洗涤效果特别好，这是由于水温超过了油污的______ ，而使油污熔化的缘故。 液化 熔点 【解析】 壶里用水壶烧水时壶嘴所冒的“白气”是温度较高的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。 水温超过油污的熔点，会使油污由固态变为液态，发生了熔化，因此寒冷的冬天，洗涤沾满油污的碗或盘子时，用温度较高的热水效果特别好。 课堂练习 5. 探索厨房中的物态变化问题实践： （1）北方的冬天，人们常常在菜窖中放几桶水，防止菜窖中蔬菜被冻坏，这是因为水在凝固过程中要______热； （2）炒菜时，一般要把油烧热，如果此时向锅加一点水，往往会发生油水飞溅，这是因为油和水的______不同促成的（选填：“熔点”、“凝固点”或“沸点”）； （3）夏天，从冰箱的冷冻柜里拿出来的食物，不一会儿，可以看到在食物上有很多水珠，这种现象是______ （填物态变化）。 放 沸点 液化 课堂练习 【解析】 （1）北方的冬天，人们常常在菜窖中放几桶水，这是因为水在凝固过程中要放热，使菜窖中的温度不至于过低，防止菜窖中蔬菜被冻坏。 （2）烧热的油锅里掉入几滴水，水的密度比油大，水会下沉，而油的沸点较高，沸腾的油锅中温度甚至会超过200摄氏度，远高于水的沸点，此时水迅速汽化，并将油滴溅出。 （3）从冰箱的冷冻柜里拿出来的食物温度较低，室内空气中的水蒸气遇冷，放热液化形成液态小水滴，于是看到在食物上有很多水珠。 课堂练习 6. 厨房里处处有物态变化（本题除选填外，其他空只填物态变化名称）。 （1）图甲是水壶烧水的情景，水沸腾时，水中会出现大量气泡，且气泡在上升过程中体积________（选填：“变大”、“变小”或“不变”），此时气泡内是_______（选填：“水蒸气”或“空气”），壶嘴上方的“白气”是水蒸气______形成的； （2）图乙是从冰箱冷冻室里拿出的一块冻肉，过一会儿看到其表面有一层“白霜”，这是一种_______现象；用湿手触摸片刻会感觉手指被“黏”住了，这是因为手上的水_______的原因； 水蒸气 变大 液化 凝华 凝固 课堂练习 （3）没有什么烦恼是一顿火锅解决不了的，光滑细嫩的冻豆腐（图丙）涮火锅必备，它经冷冻再解冻以后，会出现许多小孔，小孔产生的原因是豆腐里的水______________（选填“先凝固后汽化”、“先汽化后凝华”或“先凝固后熔化”）而形成的。此时，端上来的一盆海鲜，仙雾缭绕美轮美奂，如图丁所示，这是利用干冰_______ 吸热。 先凝固后熔化 升华 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $