内容正文:
第三章
物态变化
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第5节 跨学科实践:探索厨房中的物态变化问题
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课堂导学
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__________________________________________________________________ 了解物态变化过程中的吸热和放热现象,探
究厨房中的物态变化问题
第5节 跨学科实践:探索厨房中的物态变化问题
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一、项目提出:
烹饪过程中涉及很多物态变化,例如水沸腾、食用油蒸发、冰冻水饺中的
冰在热水中熔化等,让我们从物理学的视角观察、分析这些现象。
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二、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。
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三、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。例如:由于食用油
和水的沸点差异就会形成炸、煮和蒸等不同的烹饪方式。
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下面的表格中记录了一些在厨房中观察到的现象和相应的物态变化,
请把你的观察结果补充在表格中。
厨房中的现象 涉及的物态变化
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______,水沸腾
后温度稳定在 ,一些水会从液态变为
气态的水蒸气
水沸腾后打开锅盖,会出
现大量“白气” 水蒸气接触周围的冷空气或低温物品,会
______成小水滴
加热
液化
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厨房中的现象 涉及的物态变化
为了解冻肉类或冷冻食
品,需将其置于室温或温
水中一段时间 解冻过程中,冷冻食品表面的冰晶及内部的
水分从固态逐渐吸收热量转变为液态水,即
发生了固态到液态的______现象
为了制作冰激凌,需要将
液态的奶油混合物冷冻一
段时间 在冷冻过程中,奶油混合物不断______热量,
温度逐渐降低,最终从液态凝固成固态的冰
激凌
熔化
放出
续表
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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
的问题提出具体的改进建议。进一步说明这些建议是怎样优化烹饪过程
或解决安全隐患的,并解释这些建议的科学依据。
(1)煮饺子
煮饺子时,水从液态______热量转变为气态的水蒸气,即发生了_____
现象。当水达到沸点后,即使继续加热,其温度也会保持不变,但热能仍
然以蒸汽的形式传递给饺子,使饺子受热煮熟。#1.1.1
吸收
汽化
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对烹饪过程的影响:要煮熟饺子,是需要一定时间的,虽然加大火力
可以加快水的沸腾,但是水沸腾后仍然大火加热不会使饺子更快煮熟。
改进建议:因为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。
优化效果:通过控制火力,可以在保证饺子煮熟的前提下,节约能源并减少
安全隐患(如大火可能引起的溢锅或烫伤)。
科学依据:水的沸点在标准大气压下是恒定的,约为 。因此,大火不
会提高水的温度。#1.1.5
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(2)水蒸气烫伤
由于水蒸气变成同温度的热水时要放出大量的热, 所以
锅中冒出的水蒸气造成的烫伤要比热水烫伤更______。
改进建议:打开锅盖时,将锅盖远离人体的一侧抬高,靠近
严重
人体的一侧放低一些,使水蒸气冲出远离人体的一侧。
优化效果:抬高锅盖远离人体侧,低放靠近人体侧, 有效引导水蒸气远离
人体显著降低烫伤风险,提升烹饪安全性。#1.2.4
科学依据: 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 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。#1.2.5
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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。
选择改进建议:本次实际操作选择的改进建议是在煮饺子时,水沸腾后将
大火改为小火。#2.2
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【准备工作】
(1)工具与材料:锅、清水、适量饺子(速冻或现包均可)、煤气灶或
电炉、计时器(可选)、漏勺。
(2)家庭成员协助:邀请一位家人作为助手,帮助记录时间和观察结果。
(3)安全措施:确保厨房通风良好,避免烫伤等意外发生。#2.3.3
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【实施过程】#2.4
操作一:大火煮饺子
(1)步骤:将清水倒入锅中,大火加热至沸腾,然后
下入饺子,继续保持大火煮制。
(2)观察记录 :记录从开始煮到饺子浮起所需的
时间(如3分钟) ,同时观察水的沸腾状态(剧烈)
和水蒸气的产生量(多)。
(3)拍照记录:拍摄大火煮饺子时锅内的状态,特别是水的沸腾情况
(如图所示)。
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操作二:大火改小火煮饺子
(1)步骤:在另一锅中重复上述步骤至水沸腾,并下入饺子。水沸腾后,
立即将火力调至小火,继续煮制饺子。
(2)观察记录:记录从开始煮到饺子浮起所需的
时间(可能稍长于大火煮的时间,如3分30秒) ,
同时观察水的沸腾状态(较为平稳)和水蒸气的
产生量(减少)。
(3)拍照记录:拍摄小火煮饺子时锅内的状态,特别是水的平稳沸腾
情况(如图所示)。
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【调整措施与遇到问题】
(1)调整措施:无特别调整措施,只需在水沸腾后及时转小火即可。
(2)遇到问题:可能遇到的问题是担心小火煮饺子会影响熟透程度,但实
际操作后发现,只要时间控制得当,小火同样可以煮熟饺子。
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【结果分析】
(1)效果对比:与初始情况相比,应用改进建议后煮饺子的过程更加节能、
安全。虽然饺子浮起的时间可能稍长,但水的消耗量和燃料的浪费显著减
少。同时,小火煮制减少了厨房内的温度和水蒸气的浓度,提高了烹饪的
安全性。
(2)数据对比:大火煮饺子用时约3分钟,水消耗和燃料消耗较多; 小火
煮饺子用时约3分30秒,但水消耗和燃料消耗明显减少。
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【结论】
本次实际操作验证了“在煮饺子时,水沸腾后将大火改为小火”的改
进建议的有效性。通过实施该建议,不仅节约了水和燃料资源,还提高了
烹饪的安全性和效率。因此,建议在日常烹饪中采用这种节能且安全的煮
饺子方法。
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四、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。
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