3.5 跨学科实践：探索厨房中的物态（举一反三·讲义）物理新教材人教版八年级上册

本讲义聚焦厨房中的物态变化这一核心知识点，从水沸腾、锅盖水珠等生活现象导入，系统梳理汽化、液化、熔化、凝固、凝华、升华等物态变化类型，结合煮饺子、油炸溅油等实例分析规律，通过观察、实验、改进建议等实践任务构建知识学习支架。 该资料以跨学科实践为特色，融合物理、化学、劳动等学科知识，采用观察法、实验法等科学探究方法，设计“水沸腾后改用小火”实验培养科学思维，分析水蒸气烫伤、油锅安全等问题渗透科学态度与责任。课中辅助教师引导学生联系生活，课后作业助力学生巩固知识、查漏补缺。

3.5 跨学科实践：探索厨房中的物态 【新教材人教版】 【知识框架+知识精讲（5个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 同学们，你们有没有进过厨房，看过爸爸妈妈做饭？你们有没有观察过这些现象： 水烧开时，锅盖会被蒸汽顶得“砰砰”响，锅盖内侧还会出现很多小水珠。 煮饺子时，水沸腾后妈妈会把大火调成小火，说“水开了，小火就行”。 油炸食品时，如果不小心把水滴进油锅，油会“噼里啪啦”四处飞溅，很危险。 过渡：厨房不仅是加工食材的场所，也是一个充满物理知识的“实验室”。今天，我们就来当一次“厨房物理学家”，用我们学过的物态变化知识，来探索厨房中的奥秘，并尝试提出一些改进烹饪的建议。 知识归纳 【项目提出：厨房中的物态变化问题】 1. 项目背景 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，例如： 水的沸腾（汽化） 食用油从液态到气态的蒸发（汽化） 冰冻水饺中的冰在热水中的熔化（熔化） 锅盖上的水珠（液化） 冰箱里的霜（凝华） 2. 项目目标 从物理学的视角观察、分析厨房中的物态变化现象。 发现烹饪过程中存在的问题（如能源浪费、安全隐患等），运用物态变化知识提出改进建议。 通过动手实践，检验改进方案的效果，形成研究报告。 3. 跨学科融合 本项目涉及物理（物态变化、热学）、化学（食材性质）、劳动（烹饪技能）、生物（食物保鲜）等多个学科的知识。 【项目分析：研究思路与方法】 1. 研究任务 任务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。 任务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。 任务3：实施改进建议，描述实施后的情况，并评估其效果。 2. 研究方法 观察法：仔细观察厨房中的各种现象，记录现象发生的条件、过程和结果。 实验法：设计简单的实验，验证自己的猜想或改进方案的效果。 文献法：查阅资料，了解相关知识（如各种液体的沸点、食材的保鲜温度等）。 访谈法：向有经验的家长或厨师请教，了解烹饪技巧背后的物理原理。 【项目实施：任务1——观察厨房中的物态变化】 任务1要求：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。 （一）常见厨房物态变化现象 厨房中的现象 涉及的物态变化 简析 水烧开时，水变成水蒸气 汽化（沸腾） 水达到沸点（100℃），在内部和表面同时剧烈汽化 锅盖内侧出现小水珠 液化 水蒸气遇到较冷的锅盖，放出热量，液化成小水滴 湿衣服晾在厨房里变干 汽化（蒸发） 水在任何温度下都能蒸发，温度越高蒸发越快 冰冻的肉从冰箱取出后“出汗” 液化 空气中的水蒸气遇到冷的冻肉，液化成小水滴 冰块放在饮料中逐渐变小 熔化 固态冰变成液态水，需要吸收热量，使饮料降温 水放进冰箱冷冻室变成冰 凝固 液态水变成固态冰，需要放出热量 冰箱冷冻室壁上出现霜 凝华 水蒸气直接变成固态冰晶，需要放出热量 衣柜里的樟脑丸变小 升华 固态樟脑丸直接变成气态，需要吸收热量 （二）重点现象分析：煮饺子 1. 煮饺子过程中的物态变化 水的汽化：水沸腾后，液态水变成水蒸气，这是汽化现象。 水蒸气的液化：打开锅盖时，大量水蒸气遇到外面较冷的空气，液化成小水滴，形成“白气”。 饺子皮的熔化与凝固：饺子皮中的淀粉在高温下糊化，可以看作是类似非晶体的熔化过程；煮熟后温度降低，又发生类似凝固的过程。 2. 煮饺子的技巧与物理原理 水沸腾后改用小火：水沸腾后，温度保持在沸点（100℃）不变。即使加大火力，水的温度也不会升高，只会加快水的汽化，浪费水和燃料。因此，在水沸腾后，应将大火改为小火，只要保持水沸腾即可。 “点水”技巧：煮饺子时，水沸腾后加入少量冷水，使水停止沸腾，当水再次沸腾后再加冷水，反复几次。这样做可以使饺子皮受热均匀，避免因持续剧烈沸腾导致饺子皮破裂。 【例1】在煮饺子时，水沸腾后，妈妈通常会改用小火继续加热。下列解释正确的是（ ） A. 改用小火可以降低水的沸点，使饺子更容易煮熟 B. 改用小火可以减慢水的汽化，节约能源 C. 改用小火可以使水的温度更高，使饺子熟得更快 D. 改用小火是为了防止饺子被煮烂 答案：B 详解：水沸腾后，温度保持在沸点不变。即使加大火力，水的温度也不会升高，只会加快水的汽化，造成水和燃料的浪费。因此，水沸腾后改用小火，只要保持水沸腾即可，这样可以减慢水的汽化，节约能源。A选项，水的沸点与液面上方气压有关，与火力大小无关，故A错误。C选项，水沸腾后温度不变，加大火力不能使温度升高，故C错误。D选项，防止饺子煮烂是原因之一，但根本原因是水沸腾后温度不变，无需大火，故B是更根本的解释。因此，正确答案是B。 【变式1-1】煮饺子时，水沸腾后，妈妈会往锅里加入半碗冷水，使水停止沸腾，当水再次沸腾后再加冷水，反复几次。下列对这个“点水”过程的解释，正确的是（ ） A. 加入冷水可以降低水的沸点，使饺子更容易熟 B. 加入冷水可以使水暂时停止沸腾，让饺子皮吸收更多水分，防止破裂 C. 加入冷水可以使水的温度降低，避免饺子被煮烂 D. 加入冷水是为了节约用水 答案：B 详解：煮饺子时，加入冷水后，水的温度降低，暂时停止沸腾。饺子皮在温度降低的过程中，可以吸收更多水分，使饺子皮更有韧性，不易破裂。当水再次沸腾后，再加水，反复几次，可以使饺子受热均匀，皮更劲道。A选项，水的沸点与气压有关，与加入冷水无关，故A错误。C选项，避免饺子被煮烂是目的之一，但根本原因是让饺子皮吸收水分，故B更准确。D选项，不是主要目的。因此，正确答案是B。 【变式1-2】下列关于厨房中物态变化的说法，错误的是（ ） A. 从冰箱里取出的鸡蛋，表面会变湿，这是液化现象 B. 水烧开时，壶嘴冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴 C. 用高压锅煮饭更快，是因为提高了锅内的气压，从而提高了水的沸点 D. 用油炸食物时，油会沸腾，油的沸点比水的沸点低 答案：D 详解：A选项，从冰箱取出的鸡蛋温度低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴，附着在鸡蛋表面，正确。B选项，“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，不是水蒸气，正确。C选项，高压锅通过提高锅内气压来提高水的沸点，使食物在更高温度下煮熟，更快，正确。D选项，通常食用油的沸点（约200℃以上）比水的沸点（100℃）高，故D说法错误。因此，正确答案是D。 【项目实施：任务2——从物理视角分析问题并提出改进建议】 任务2要求：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，并说明科学依据。 （一）厨房中的安全隐患分析与建议 1. 水蒸气烫伤比开水烫伤更严重 现象：揭开锅盖时，锅内的水蒸气会喷涌而出，如果不小心被烫到，比被同样温度的热水烫伤更严重。 物理原理：水蒸气在遇到较冷的人体皮肤时，会液化成小水珠，液化过程会放出大量的热。因此，水蒸气烫伤时，除了水蒸气本身的热量，还附加了液化放出的热量，所以伤害更大。 改进建议：在水煮沸时，若要揭开锅盖，须注意避开水蒸气，不要让自己的手、脸等部位正对着锅盖打开的缝隙。最好先将锅盖倾斜一个角度，让水蒸气先从一侧散出，再完全打开。 2. 油锅进水导致油花四溅 现象：油炸食物时，如果不小心把水滴进油锅，油会“噼里啪啦”四处飞溅，容易烫伤人。 物理原理：水的沸点（100℃）远低于油的沸点（约200℃以上）。水滴进入高温油锅后，会迅速沸腾（汽化），体积急剧膨胀，产生大量气泡，将油滴带到空中，造成飞溅。 改进建议：油炸食物前，应确保食材表面的水沥干。如果不慎将水滴入油锅，应迅速用锅盖盖住油锅，隔绝空气，待油温稍微降低后再处理。 （二）厨房中的节能分析与建议 1. 水沸腾后改用小火 现象：很多人在水烧开后仍然用大火加热，认为这样会让食物熟得更快。 物理原理：水沸腾时，温度保持不变（沸点）。加大火力不能提高水的温度，只会加快水的汽化，造成能源和水资源的浪费。 改进建议：水沸腾后，应将大火改为小火，只要保持水沸腾即可。这样既能煮熟食物，又能节约能源。 2. 利用余热 现象：关火后，锅和食物仍然很烫。 物理原理：锅和食物具有热量，关火后它们会慢慢冷却，将热量散发到空气中。 改进建议：在食物即将煮熟时，可以提前关火，利用锅和食物的余热继续将食物焖熟。例如，煮鸡蛋、焖米饭等都可以采用这种方法，既能煮熟食物，又能节约能源。 【例2】开水烫伤和水蒸气烫伤是厨房中常见的两种烫伤事故。下列说法正确的是（ ） A. 开水烫伤比水蒸气烫伤更严重，因为开水的温度更高 B. 水蒸气烫伤比开水烫伤更严重，因为水蒸气液化时要放出大量的热 C. 开水烫伤和水蒸气烫伤是一样的，没有区别 D. 开水烫伤比水蒸气烫伤更严重，因为水蒸气温度比开水低 答案：B 详解：水蒸气烫伤比开水烫伤更严重，原因是水蒸气遇到较冷的人体皮肤时，会液化成小水珠，液化过程会放出大量的热。因此，水蒸气烫伤时，除了水蒸气本身的热量，还附加了液化放出的热量，所以伤害更大。故B正确，A、C、D错误。正确答案是B。 【变式2-1】油炸食物时，如果不小心将水滴入热油锅中，会发生的现象及原因是（ ） A. 油花四溅，因为水的沸点比油高，水会迅速汽化 B. 油花四溅，因为水的沸点比油低，水会迅速汽化 C. 没有明显现象，因为水和油不相溶 D. 油花四溅，因为水会迅速凝固 答案：B 详解：水的沸点（100℃）远低于油的沸点（约200℃以上）。水滴进入高温油锅后，会迅速达到沸点并沸腾（汽化），体积急剧膨胀，产生大量气泡，将油滴带到空中，造成飞溅。因此，正确答案是B。 【变式2-2】为了节约能源，在厨房烹饪时，下列做法不正确的是（ ） A. 水沸腾后，将大火改为小火 B. 煮鸡蛋时，水沸腾后关火，利用余热焖熟 C. 炒菜时，始终用大火加热，认为火越大菜熟得越快 D. 炖汤时，盖上锅盖，减少热量散失 答案：C 详解：A选项，水沸腾后温度不变，改用小火可以节约能源，正确。B选项，利用余热焖熟鸡蛋，可以节约能源，正确。C选项，炒菜时，锅的温度和油的温度达到一定值后，继续加大火力并不能使温度显著升高，反而浪费能源，故C做法不正确。D选项，盖上锅盖可以减少热量散失，节约能源，正确。因此，正确答案是C。 【项目实施：任务3——实施改进建议，检验效果】 任务3要求：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。记录实施过程中的观察结果和有关数据，分析改进建议是否有效。 示例：检验“水沸腾后改用小火”的节能效果 1. 实验目的 验证水沸腾后改用小火，是否能在保持水沸腾的同时，节约能源。 2. 实验器材 两个相同的锅（或烧杯）、两个相同的炉灶（或电陶炉）、等量的水（如500mL）、温度计、计时器、 电能表（电费单）或燃气表用于估算能耗 3. 实验步骤 （1）在两个锅中分别加入等量的水（500mL）。 （2）同时点燃两个炉灶，用大火将水烧开。 （3）水沸腾后，一锅继续保持大火，另一锅将火调小，但保持水刚好沸腾。 （4）同时开始计时，持续加热10分钟。 （5）记录10分钟内两锅水的温度变化，并观察水是否持续沸腾。 （6）结束后，记录所用燃料的消耗量（如燃气表读数变化）。 4. 预期结果与结论 现象：大火和小火都能使水保持沸腾，水的温度都保持在沸点不变。 结论：水沸腾后，只要保持水沸腾，小火即可满足要求。使用小火可以显著减少燃料消耗，达到节约能源的目的。 注意事项：在家中实验前，请确保你处于安全的操作环境中，并能正确使用各种厨具，家中还应有成年人在场，操作时须注意避免烫伤！ 【例3】小明想验证“水沸腾后改用小火”的节能效果，他设计了以下实验方案，其中不合理的是（ ） A. 使用两个相同的锅，加入等量的水 B. 水沸腾后，一锅用大火，一锅用小火，同时加热相同时间 C. 用温度计分别测量两锅水的温度变化 D. 只需观察水的沸腾情况，不需要记录燃料消耗量 答案：D 详解：A选项，使用相同的锅和等量的水，是为了控制变量，使实验更公平，合理。B选项，水沸腾后，分别用大火和小火加热，是比较不同火力下的能耗，合理。C选项，测量温度变化，可以验证水沸腾后温度是否保持不变，合理。D选项，要验证节能效果，必须记录燃料消耗量（如燃气表读数或电表读数），仅仅观察沸腾情况无法判断是否节能，故D做法不合理。因此，正确答案是D。 【变式3-1】在厨房中进行“利用余热焖熟鸡蛋”的实践时，下列做法正确的是（ ） A. 水沸腾后立即关火，将鸡蛋捞出 B. 水沸腾后继续用大火加热，确保鸡蛋完全熟透 C. 水沸腾后关火，盖上锅盖，利用余热焖一段时间，再取出鸡蛋 D. 水沸腾后关火，打开锅盖，让鸡蛋自然冷却 答案：C 详解：利用余热焖熟鸡蛋，是在水沸腾后关火，盖上锅盖，利用锅和水的余热继续对鸡蛋加热，直至鸡蛋熟透。这样可以节约能源。A选项，水沸腾后立即关火并捞出，鸡蛋可能还没熟，故A错误。B选项，继续用大火加热，浪费能源，故B错误。C选项，正确做法。D选项，打开锅盖会使热量散失，无法利用余热，故D错误。因此，正确答案是C。 【变式3-2】在家庭厨房中实施改进建议时，最需要注意的安全问题是（ ） A. 不要损坏厨具 B. 注意避免烫伤、烧伤和触电 C. 保持厨房整洁 D. 节约用水 答案：B 详解：在厨房中进行实验时，涉及明火、高温油、沸腾的水、蒸汽等，极易发生烫伤、烧伤等事故，同时使用电器还可能涉及触电风险。因此，安全问题是首要考虑的因素。故B选项正确。 【展示交流：成果汇报与反思】 1. 展示形式 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。 2. 交流内容 你观察到了哪些厨房中的物态变化现象？ 你发现了哪些可以改进的烹饪问题？ 你提出了什么样的改进建议？其物理原理是什么？ 你是否实施了改进建议？效果如何？ 通过这次跨学科实践，你有什么收获和体会？ 3. 评价与反思 可以从科学性、实用性、创新性、安全性等角度评价自己的方案。 反思自己在整个实践过程中的表现，有哪些做得好的地方，哪些还需要改进。 通过与同学交流，学习他人的优点，完善自己的方案。 【核心易错点】 概念 关键区别 常见错误 “白气”的本质 是水蒸气液化形成的小水滴，不是水蒸气本身 误认为“白气”是水蒸气（水蒸气是无色透明的） 水蒸气烫伤更严重 水蒸气液化时放热，附加了液化热 误认为水蒸气烫伤和开水烫伤一样 水沸腾后火力调节 温度不变，大火只加速汽化，浪费能源 误认为火越大，水温度越高，食物熟得越快 油锅进水 水的沸点低，迅速汽化导致油飞溅 误认为水在油中会下沉或不会发生明显变化 干冰的应用 干冰升华吸热，不是熔化吸热 误认为干冰是熔化吸热 霜与露的区别 霜是水蒸气凝华形成（固态），露是水蒸气液化形成（液态） 混淆霜和露的形成过程 模块三 课后作业 一、单选题 1．在科技节期间，同学们展示自制简易温度计。如图甲是甲组同学自制的简易温度计，在玻璃瓶内装满煤油，煤油里滴几滴红墨水，用打孔的橡皮塞封住瓶口后插入透明细吸管并密封完好。按摄氏温标的方法标注刻度，就制成了一个简易温度计。图丁是乙组同学设计的温度计：A为玻璃瓶，B为吸管，且穿过软木塞与A相连，装置不漏气，管下端插入水槽C中，使管内外水面有一高度差h。下列说法正确的是（　　） A．图甲中，煤油里滴几滴红墨水主要是为了便于观察 B．图乙中，在充分接触足够长时间后液面a处应标注 C．图丁中，此温度计的测温物质是水槽的水 D．图丁中，当外界环境温度升高时，此温度计的h将上升 【答案】A 【详解】A．在图甲中，煤油是无色透明的液体，滴入几滴红墨水后，煤油会变成红色，这样在透明的细吸管中，煤油柱的升降就更容易被观察到，故A正确； B．图乙中，没有给出足够的信息表明在充分接触足够长的时间后页面a处应该标注50℃，故B错误； C．图丙中，温度计是根据瓶内空气的热胀冷缩原理工作的，测温物质是瓶内的空气，而不是水槽中的水，故C错误； D．图丁中，当外界环境温度升高时，瓶内空气膨胀，压强增大，会把水槽中的水压入吸管中，h将下降，故D错误。 故选A。 2．如图所示物态变化的实例中，属于吸收热量的是（　　） A．冰雪消融 B．湖水结冰 C．叶尖上形成露珠 D．草叶上形成白霜 【答案】A 【详解】A．冰雪消融是固态变为液态，属于熔化，熔化吸热，故A符合题意； B．湖水结冰是液态变为固态，属于凝固，凝固放热，故B不符合题意； C．叶尖上形成的露珠，是气态变为液态，属于液化，液化放热，故C不符合题意； D．草叶上形成的白霜，是气态变为固态，属于凝华，凝华放热，故D不符合题意。 故选A。 3．装新鲜蔬菜的泡沫箱里通常会放几瓶结了冰的矿泉水瓶，这样能给蔬菜保鲜。下列说法正确的是（　　） A．将矿泉水瓶拿出，发现矿泉水瓶“冒汗”是液化现象 B．将矿泉水瓶放在冷水中，矿泉水瓶中的冰一定不会熔化 C．将干冰直接放在蔬菜上保鲜效果会更好 D．蔬菜放置一段时间会变蔫，原因是蔬菜中的水升华了 【答案】A 【详解】A．“冒汗”是空气中的水蒸气遇到比较冷的矿泉水瓶形成的小液滴，由气态变为液态，属于液化现象，故A正确； B．将矿泉水瓶放在冷水中，若水温高于冰的熔点，并不断从水中吸热，会使矿泉水瓶中的冰熔化，故B错误； C．将干冰直接放在蔬菜上，干冰升华会吸收大量的热，可能会使蔬菜冻坏，故C错误； D．蔬菜放置一段时间会变蔫，原因是蔬菜中的水汽化了，故D错误。 故选A。 4．从冰箱冷冻室取出的杨梅，一会儿表面就出现了一层白霜，如图所示，这一过程中的物态变化是（　　） A．液化 B．凝固 C．升华 D．凝华 【答案】D 【详解】从冰箱冷冻室取出的杨梅温度比较低，空气中的水蒸气遇到温度低的杨梅直接变为固态小冰晶，该过程的物态变化为凝华，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．生活处处有物理，留心观察皆学问。下列关于热现象解释正确的是（　　） A．夏天，在饮料中加冰块，因为冰块熔化放热降温 B．皮肤上涂一些酒精会感到凉爽是因为酒精蒸发时吸热 C．100℃的水蒸气比100℃的水烫伤更厉害，因为水蒸气液化成同温度的水时吸收热量 D．吹电风扇会感到凉爽，是因为电扇扇风降低了室内温度 【答案】B 【详解】A．夏天饮料中加冰块利用了冰块熔化吸热，故A错误； B．皮肤上涂一些酒精后，酒精蒸发吸热，所以皮肤会感到凉爽，故B正确； C．被水蒸气烫伤比被开水烫伤更严重，是因为的水蒸气液化成的水时要放热，故C错误； D．吹电风扇会感到凉爽，是因为电扇扇风加快了空气流动，从而加快了汗液的蒸发，蒸发吸热，故D错误。 故选 B。 6．平和的白芽奇兰茶制作过程包括采摘、杀青、揉捻、焙干。其中焙干是对茶叶进行烘干，焙干过程的物态变化是（　　） A．熔化 B．液化 C．汽化 D．升华 【答案】C 【详解】焙干过程是将茶叶中的水分去除，水分由液态变为气态，这种物态变化属于汽化现象。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 二、填空题 7．如图所示的冰糖葫芦是大家都喜欢的一种食品，冰糖葫芦制作方法很简单：将洗净的水果穿在竹签上，然后将固态的冰糖放入锅中加热，一段时间后冰糖___________（填物态变化名称）变成液态糖浆，然后再把水果蘸上糖浆，等水果上的糖浆___________热量变成固态，冰糖葫芦就做好了。 【答案】 熔化 放出 【详解】[1]固态冰糖加热变成液态糖浆，物质从固态变为液态，这种物态变化名称是熔化。 [2]液态糖浆变成固态，物质从液态变为固态，是凝固过程，凝固需要放出热量。 8．汉代刘熙在《释名·释天》中明确地指出，雪是“水下遇寒气而凝”；《荀子·劝学》说：“冰，水为之而寒于水”。其中，冰的形成需要________（选填“吸收”或“放出”）热量，雪是水蒸气________（填物态变化名称）形成的。 【答案】 放出 凝华 【详解】[1]冰是水由液态变成固态的过程，属于凝固现象，凝固放出热量。 [2]雪是水蒸气由气态变成固态的过程，属于凝华现象，凝华放出热量。 9．如图所示，是江西省赣州市的一道传统菜肴——“四星望月”、中间主菜粉蒸鱼是利用蒸气来烹饪的，我们看到的“热气”是属于________（填物态变化）；切割木头时工人要戴上降噪耳塞，这是在________处减弱噪声。 【答案】 液化 人耳 【详解】[1]热气是液态的小水珠，是气态的水蒸气遇冷液化形成的。 [2]切割木头时工人要戴上降噪耳塞，防止噪声入耳，这是在人耳处减弱噪声。 10．如图所示，若想使湿衣服尽快被晾干，常常将衣服尽可能展开是通过______来加快液体蒸发；把衣服晾在阳光下是通过______来加快液体蒸发；把衣服晾在通风的地方是通过______来加快液体蒸发。 【答案】 增大表面积 提高温度 加快空气流速 【详解】蒸发是液体表面发生的汽化现象，影响蒸发快慢的因素有液体的温度、液体的表面积、液体表面上方空气的流动速度。液体的温度越高，蒸发越快；液体的表面积越大，蒸发越快；液体表面上方空气流动速度越快，蒸发越快。 [1]将衣服尽可能展开，增大了液体的表面积，从而加快液体蒸发。 [2]把衣服晾在阳光下，提高了衣服的温度，从而加快液体蒸发。 [3]把衣服晾在通风的地方，加快了衣服周围空气的流动速度，从而加快液体蒸发。 三、综合题 11．在跨学科实践课上，某小组同学开展了“了解并尝试鸡蛋的各种烹饪方法”的项目化学习活动，下面是该小组同学实践的过程 【项目分析】 任务一：了解并尝试鸡蛋的各种烹饪方法 任务二：从物理学的视角，对烹饪过程中发现的一些问题提出注意事项或改进建议 【项目实施】 任务一：了解并尝试鸡蛋的各种烹饪方法 该小组同学上网查阅资料，了解鸡蛋的最佳成熟温度：蛋黄68℃～71℃，蛋清62℃～64℃，温度过高或吸热过多不仅会影响口感，还会导致维生素损失过多，蛋白质也会变得难以消化。根据生活经验，并在父母的帮助下，正确并安全的使用各种厨具完成烹饪过程。 任务二：从物理学的视角，对烹饪过程中发现的一些问题提出注意事项或改进建议 (1)煎鸡蛋：煎鸡蛋时，由于油温过高易导致鸡蛋边缘焦糊，需调小火苗把握火候，这是因为油的_______比水的高； (2)炒鸡蛋：炒鸡蛋时，油温也很高，但可以用锅铲不断翻炒，使鸡蛋_________，不会使鸡蛋局部焦糊； (3)水煮蛋：相对于煎、炒，水煮蛋的温度相对低，更好把控，一般在水中煮7～8min，蛋液就能完全凝结成固态，从物态变化的视角分析，这个过程并不是凝固过程，判断依据是 _________。 【项目拓展】 煎鸡时，炉火熄灭前、后瞬间会有以下两种情景，图中炒勺上方的“白气”是 _______（填物态变化名称）现象，其中图 _____是火焰熄灭后的情景，判断依据是 ____________________。 【答案】(1)沸点 (2)受热均匀 (3) 凝固放热 液化 甲 火焰熄灭前，炒勺上方的温度较高，水蒸气发生液化的程度较小，故“白气”较少；熄灭后，炒勺上方的温度较低，水蒸气液化程度大，形成的“白气”就增多，所以图甲是火焰熄灭后的情景。 【详解】（1）煎鸡蛋时，由于油温过高易导致鸡蛋边缘焦糊，原因是油和水的沸点不同，油的沸点高于水的沸点。 （2）炒鸡蛋时，油温高，通过翻炒使鸡蛋受热均匀，不会使鸡蛋局部焦糊。 （3）[1]凝固是放热过程，而蛋液完全凝结成固态的过程是需要吸收热量，所以不是物态变化中的凝固过程。 [2] 煎鸡蛋时，炉火熄灭前、后，图中炒勺上方的“白气”是一种水蒸气液化形成的小水珠。 [3]略。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.5 跨学科实践：探索厨房中的物态 【新教材人教版】 【知识框架+知识精讲（5个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 同学们，你们有没有进过厨房，看过爸爸妈妈做饭？你们有没有观察过这些现象： 水烧开时，锅盖会被蒸汽顶得“砰砰”响，锅盖内侧还会出现很多小水珠。 煮饺子时，水沸腾后妈妈会把大火调成小火，说“水开了，小火就行”。 油炸食品时，如果不小心把水滴进油锅，油会“噼里啪啦”四处飞溅，很危险。 过渡：厨房不仅是加工食材的场所，也是一个充满物理知识的“实验室”。今天，我们就来当一次“厨房物理学家”，用我们学过的物态变化知识，来探索厨房中的奥秘，并尝试提出一些改进烹饪的建议。 知识归纳 【项目提出：厨房中的物态变化问题】 1. 项目背景 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，例如： 水的沸腾（汽化） 食用油从液态到气态的蒸发（汽化） 冰冻水饺中的冰在热水中的熔化（熔化） 锅盖上的水珠（液化） 冰箱里的霜（凝华） 2. 项目目标 从物理学的视角观察、分析厨房中的物态变化现象。 发现烹饪过程中存在的问题（如能源浪费、安全隐患等），运用物态变化知识提出改进建议。 通过动手实践，检验改进方案的效果，形成研究报告。 3. 跨学科融合 本项目涉及物理（物态变化、热学）、化学（食材性质）、劳动（烹饪技能）、生物（食物保鲜）等多个学科的知识。 【项目分析：研究思路与方法】 1. 研究任务 任务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。 任务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。 任务3：实施改进建议，描述实施后的情况，并评估其效果。 2. 研究方法 观察法：仔细观察厨房中的各种现象，记录现象发生的条件、过程和结果。 实验法：设计简单的实验，验证自己的猜想或改进方案的效果。 文献法：查阅资料，了解相关知识（如各种液体的沸点、食材的保鲜温度等）。 访谈法：向有经验的家长或厨师请教，了解烹饪技巧背后的物理原理。 【项目实施：任务1——观察厨房中的物态变化】 任务1要求：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。 （一）常见厨房物态变化现象 厨房中的现象 涉及的物态变化 简析 水烧开时，水变成水蒸气 汽化（沸腾） 水达到沸点（100℃），在内部和表面同时剧烈汽化 锅盖内侧出现小水珠 液化 水蒸气遇到较冷的锅盖，放出热量，液化成小水滴 湿衣服晾在厨房里变干 汽化（蒸发） 水在任何温度下都能蒸发，温度越高蒸发越快 冰冻的肉从冰箱取出后“出汗” 液化 空气中的水蒸气遇到冷的冻肉，液化成小水滴 冰块放在饮料中逐渐变小 熔化 固态冰变成液态水，需要吸收热量，使饮料降温 水放进冰箱冷冻室变成冰 凝固 液态水变成固态冰，需要放出热量 冰箱冷冻室壁上出现霜 凝华 水蒸气直接变成固态冰晶，需要放出热量 衣柜里的樟脑丸变小 升华 固态樟脑丸直接变成气态，需要吸收热量 （二）重点现象分析：煮饺子 1. 煮饺子过程中的物态变化 水的汽化：水沸腾后，液态水变成水蒸气，这是汽化现象。 水蒸气的液化：打开锅盖时，大量水蒸气遇到外面较冷的空气，液化成小水滴，形成“白气”。 饺子皮的熔化与凝固：饺子皮中的淀粉在高温下糊化，可以看作是类似非晶体的熔化过程；煮熟后温度降低，又发生类似凝固的过程。 2. 煮饺子的技巧与物理原理 水沸腾后改用小火：水沸腾后，温度保持在沸点（100℃）不变。即使加大火力，水的温度也不会升高，只会加快水的汽化，浪费水和燃料。因此，在水沸腾后，应将大火改为小火，只要保持水沸腾即可。 “点水”技巧：煮饺子时，水沸腾后加入少量冷水，使水停止沸腾，当水再次沸腾后再加冷水，反复几次。这样做可以使饺子皮受热均匀，避免因持续剧烈沸腾导致饺子皮破裂。 【例1】在煮饺子时，水沸腾后，妈妈通常会改用小火继续加热。下列解释正确的是（ ） A. 改用小火可以降低水的沸点，使饺子更容易煮熟 B. 改用小火可以减慢水的汽化，节约能源 C. 改用小火可以使水的温度更高，使饺子熟得更快 D. 改用小火是为了防止饺子被煮烂 【变式1-1】煮饺子时，水沸腾后，妈妈会往锅里加入半碗冷水，使水停止沸腾，当水再次沸腾后再加冷水，反复几次。下列对这个“点水”过程的解释，正确的是（ ） A. 加入冷水可以降低水的沸点，使饺子更容易熟 B. 加入冷水可以使水暂时停止沸腾，让饺子皮吸收更多水分，防止破裂 C. 加入冷水可以使水的温度降低，避免饺子被煮烂 D. 加入冷水是为了节约用水 【变式1-2】下列关于厨房中物态变化的说法，错误的是（ ） A. 从冰箱里取出的鸡蛋，表面会变湿，这是液化现象 B. 水烧开时，壶嘴冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴 C. 用高压锅煮饭更快，是因为提高了锅内的气压，从而提高了水的沸点 D. 用油炸食物时，油会沸腾，油的沸点比水的沸点低 【项目实施：任务2——从物理视角分析问题并提出改进建议】 任务2要求：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，并说明科学依据。 （一）厨房中的安全隐患分析与建议 1. 水蒸气烫伤比开水烫伤更严重 现象：揭开锅盖时，锅内的水蒸气会喷涌而出，如果不小心被烫到，比被同样温度的热水烫伤更严重。 物理原理：水蒸气在遇到较冷的人体皮肤时，会液化成小水珠，液化过程会放出大量的热。因此，水蒸气烫伤时，除了水蒸气本身的热量，还附加了液化放出的热量，所以伤害更大。 改进建议：在水煮沸时，若要揭开锅盖，须注意避开水蒸气，不要让自己的手、脸等部位正对着锅盖打开的缝隙。最好先将锅盖倾斜一个角度，让水蒸气先从一侧散出，再完全打开。 2. 油锅进水导致油花四溅 现象：油炸食物时，如果不小心把水滴进油锅，油会“噼里啪啦”四处飞溅，容易烫伤人。 物理原理：水的沸点（100℃）远低于油的沸点（约200℃以上）。水滴进入高温油锅后，会迅速沸腾（汽化），体积急剧膨胀，产生大量气泡，将油滴带到空中，造成飞溅。 改进建议：油炸食物前，应确保食材表面的水沥干。如果不慎将水滴入油锅，应迅速用锅盖盖住油锅，隔绝空气，待油温稍微降低后再处理。 （二）厨房中的节能分析与建议 1. 水沸腾后改用小火 现象：很多人在水烧开后仍然用大火加热，认为这样会让食物熟得更快。 物理原理：水沸腾时，温度保持不变（沸点）。加大火力不能提高水的温度，只会加快水的汽化，造成能源和水资源的浪费。 改进建议：水沸腾后，应将大火改为小火，只要保持水沸腾即可。这样既能煮熟食物，又能节约能源。 2. 利用余热 现象：关火后，锅和食物仍然很烫。 物理原理：锅和食物具有热量，关火后它们会慢慢冷却，将热量散发到空气中。 改进建议：在食物即将煮熟时，可以提前关火，利用锅和食物的余热继续将食物焖熟。例如，煮鸡蛋、焖米饭等都可以采用这种方法，既能煮熟食物，又能节约能源。 【例2】开水烫伤和水蒸气烫伤是厨房中常见的两种烫伤事故。下列说法正确的是（ ） A. 开水烫伤比水蒸气烫伤更严重，因为开水的温度更高 B. 水蒸气烫伤比开水烫伤更严重，因为水蒸气液化时要放出大量的热 C. 开水烫伤和水蒸气烫伤是一样的，没有区别 D. 开水烫伤比水蒸气烫伤更严重，因为水蒸气温度比开水低 【变式2-1】油炸食物时，如果不小心将水滴入热油锅中，会发生的现象及原因是（ ） A. 油花四溅，因为水的沸点比油高，水会迅速汽化 B. 油花四溅，因为水的沸点比油低，水会迅速汽化 C. 没有明显现象，因为水和油不相溶 D. 油花四溅，因为水会迅速凝固 【变式2-2】为了节约能源，在厨房烹饪时，下列做法不正确的是（ ） A. 水沸腾后，将大火改为小火 B. 煮鸡蛋时，水沸腾后关火，利用余热焖熟 C. 炒菜时，始终用大火加热，认为火越大菜熟得越快 D. 炖汤时，盖上锅盖，减少热量散失 【项目实施：任务3——实施改进建议，检验效果】 任务3要求：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。记录实施过程中的观察结果和有关数据，分析改进建议是否有效。 示例：检验“水沸腾后改用小火”的节能效果 1. 实验目的 验证水沸腾后改用小火，是否能在保持水沸腾的同时，节约能源。 2. 实验器材 两个相同的锅（或烧杯）、两个相同的炉灶（或电陶炉）、等量的水（如500mL）、温度计、计时器、 电能表（电费单）或燃气表用于估算能耗 3. 实验步骤 （1）在两个锅中分别加入等量的水（500mL）。 （2）同时点燃两个炉灶，用大火将水烧开。 （3）水沸腾后，一锅继续保持大火，另一锅将火调小，但保持水刚好沸腾。 （4）同时开始计时，持续加热10分钟。 （5）记录10分钟内两锅水的温度变化，并观察水是否持续沸腾。 （6）结束后，记录所用燃料的消耗量（如燃气表读数变化）。 4. 预期结果与结论 现象：大火和小火都能使水保持沸腾，水的温度都保持在沸点不变。 结论：水沸腾后，只要保持水沸腾，小火即可满足要求。使用小火可以显著减少燃料消耗，达到节约能源的目的。 注意事项：在家中实验前，请确保你处于安全的操作环境中，并能正确使用各种厨具，家中还应有成年人在场，操作时须注意避免烫伤！ 【例3】小明想验证“水沸腾后改用小火”的节能效果，他设计了以下实验方案，其中不合理的是（ ） A. 使用两个相同的锅，加入等量的水 B. 水沸腾后，一锅用大火，一锅用小火，同时加热相同时间 C. 用温度计分别测量两锅水的温度变化 D. 只需观察水的沸腾情况，不需要记录燃料消耗量 【变式3-1】在厨房中进行“利用余热焖熟鸡蛋”的实践时，下列做法正确的是（ ） A. 水沸腾后立即关火，将鸡蛋捞出 B. 水沸腾后继续用大火加热，确保鸡蛋完全熟透 C. 水沸腾后关火，盖上锅盖，利用余热焖一段时间，再取出鸡蛋 D. 水沸腾后关火，打开锅盖，让鸡蛋自然冷却 【变式3-2】在家庭厨房中实施改进建议时，最需要注意的安全问题是（ ） A. 不要损坏厨具 B. 注意避免烫伤、烧伤和触电 C. 保持厨房整洁 D. 节约用水 【展示交流：成果汇报与反思】 1. 展示形式 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。 2. 交流内容 你观察到了哪些厨房中的物态变化现象？ 你发现了哪些可以改进的烹饪问题？ 你提出了什么样的改进建议？其物理原理是什么？ 你是否实施了改进建议？效果如何？ 通过这次跨学科实践，你有什么收获和体会？ 3. 评价与反思 可以从科学性、实用性、创新性、安全性等角度评价自己的方案。 反思自己在整个实践过程中的表现，有哪些做得好的地方，哪些还需要改进。 通过与同学交流，学习他人的优点，完善自己的方案。 【核心易错点】 概念 关键区别 常见错误 “白气”的本质 是水蒸气液化形成的小水滴，不是水蒸气本身 误认为“白气”是水蒸气（水蒸气是无色透明的） 水蒸气烫伤更严重 水蒸气液化时放热，附加了液化热 误认为水蒸气烫伤和开水烫伤一样 水沸腾后火力调节 温度不变，大火只加速汽化，浪费能源 误认为火越大，水温度越高，食物熟得越快 油锅进水 水的沸点低，迅速汽化导致油飞溅 误认为水在油中会下沉或不会发生明显变化 干冰的应用 干冰升华吸热，不是熔化吸热 误认为干冰是熔化吸热 霜与露的区别 霜是水蒸气凝华形成（固态），露是水蒸气液化形成（液态） 混淆霜和露的形成过程 模块三 课后作业 一、单选题 1．在科技节期间，同学们展示自制简易温度计。如图甲是甲组同学自制的简易温度计，在玻璃瓶内装满煤油，煤油里滴几滴红墨水，用打孔的橡皮塞封住瓶口后插入透明细吸管并密封完好。按摄氏温标的方法标注刻度，就制成了一个简易温度计。图丁是乙组同学设计的温度计：A为玻璃瓶，B为吸管，且穿过软木塞与A相连，装置不漏气，管下端插入水槽C中，使管内外水面有一高度差h。下列说法正确的是（　　） A．图甲中，煤油里滴几滴红墨水主要是为了便于观察 B．图乙中，在充分接触足够长时间后液面a处应标注 C．图丁中，此温度计的测温物质是水槽的水 D．图丁中，当外界环境温度升高时，此温度计的h将上升 2．如图所示物态变化的实例中，属于吸收热量的是（　　） A．冰雪消融 B．湖水结冰 C．叶尖上形成露珠 D．草叶上形成白霜 3．装新鲜蔬菜的泡沫箱里通常会放几瓶结了冰的矿泉水瓶，这样能给蔬菜保鲜。下列说法正确的是（　　） A．将矿泉水瓶拿出，发现矿泉水瓶“冒汗”是液化现象 B．将矿泉水瓶放在冷水中，矿泉水瓶中的冰一定不会熔化 C．将干冰直接放在蔬菜上保鲜效果会更好 D．蔬菜放置一段时间会变蔫，原因是蔬菜中的水升华了 4．从冰箱冷冻室取出的杨梅，一会儿表面就出现了一层白霜，如图所示，这一过程中的物态变化是（　　） A．液化 B．凝固 C．升华 D．凝华 5．生活处处有物理，留心观察皆学问。下列关于热现象解释正确的是（　　） A．夏天，在饮料中加冰块，因为冰块熔化放热降温 B．皮肤上涂一些酒精会感到凉爽是因为酒精蒸发时吸热 C．100℃的水蒸气比100℃的水烫伤更厉害，因为水蒸气液化成同温度的水时吸收热量 D．吹电风扇会感到凉爽，是因为电扇扇风降低了室内温度 6．平和的白芽奇兰茶制作过程包括采摘、杀青、揉捻、焙干。其中焙干是对茶叶进行烘干，焙干过程的物态变化是（　　） A．熔化 B．液化 C．汽化 D．升华 二、填空题 7．如图所示的冰糖葫芦是大家都喜欢的一种食品，冰糖葫芦制作方法很简单：将洗净的水果穿在竹签上，然后将固态的冰糖放入锅中加热，一段时间后冰糖___________（填物态变化名称）变成液态糖浆，然后再把水果蘸上糖浆，等水果上的糖浆___________热量变成固态，冰糖葫芦就做好了。 8．汉代刘熙在《释名·释天》中明确地指出，雪是“水下遇寒气而凝”；《荀子·劝学》说：“冰，水为之而寒于水”。其中，冰的形成需要________（选填“吸收”或“放出”）热量，雪是水蒸气________（填物态变化名称）形成的。 9．如图所示，是江西省赣州市的一道传统菜肴——“四星望月”、中间主菜粉蒸鱼是利用蒸气来烹饪的，我们看到的“热气”是属于________（填物态变化）；切割木头时工人要戴上降噪耳塞，这是在________处减弱噪声。 10．如图所示，若想使湿衣服尽快被晾干，常常将衣服尽可能展开是通过______来加快液体蒸发；把衣服晾在阳光下是通过______来加快液体蒸发；把衣服晾在通风的地方是通过______来加快液体蒸发。 三、综合题 11．在跨学科实践课上，某小组同学开展了“了解并尝试鸡蛋的各种烹饪方法”的项目化学习活动，下面是该小组同学实践的过程 【项目分析】 任务一：了解并尝试鸡蛋的各种烹饪方法 任务二：从物理学的视角，对烹饪过程中发现的一些问题提出注意事项或改进建议 【项目实施】 任务一：了解并尝试鸡蛋的各种烹饪方法 该小组同学上网查阅资料，了解鸡蛋的最佳成熟温度：蛋黄68℃～71℃，蛋清62℃～64℃，温度过高或吸热过多不仅会影响口感，还会导致维生素损失过多，蛋白质也会变得难以消化。根据生活经验，并在父母的帮助下，正确并安全的使用各种厨具完成烹饪过程。 任务二：从物理学的视角，对烹饪过程中发现的一些问题提出注意事项或改进建议 (1)煎鸡蛋：煎鸡蛋时，由于油温过高易导致鸡蛋边缘焦糊，需调小火苗把握火候，这是因为油的_______比水的高； (2)炒鸡蛋：炒鸡蛋时，油温也很高，但可以用锅铲不断翻炒，使鸡蛋_________，不会使鸡蛋局部焦糊； (3)水煮蛋：相对于煎、炒，水煮蛋的温度相对低，更好把控，一般在水中煮7～8min，蛋液就能完全凝结成固态，从物态变化的视角分析，这个过程并不是凝固过程，判断依据是 _________。 【项目拓展】 煎鸡时，炉火熄灭前、后瞬间会有以下两种情景，图中炒勺上方的“白气”是 _______（填物态变化名称）现象，其中图 _____是火焰熄灭后的情景，判断依据是 ____________________。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $