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(共29张PPT)
第5节 跨学科实践：探索厨房中的物态变化问题
八年级上
探索厨房中的物态变化问题
主题情境
观察厨房中的物态变化，分析这些物态变化对烹饪的影响
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
结合改进建议进行实施操作并评估其结果
任务线
物理观念
能从物理学视角发现烹饪过程中关于物态变化的问题，提出改进建议，做出科学的解释.
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果的过程，感受学习物理的乐趣，体验战胜困难、解决问题的喜悦，培养乐于实践、热爱劳动、热爱生活的意识和敢于创新的精神.
重点：从物理学视角对涉及物态变化的烹饪过程中存在提出优化建议.
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. 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. 让我们一起从物理学的视角观察和分析这些现象.
解冻肉
炸春卷
蒸食物
煮水饺
饺子是我们的传统美食，观看煮饺子的过程，思考一下其中蕴含了哪些物态变化相关的知识？
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任务1
观察厨房中的物态变化，并分析相关规律对烹饪的影响
现象分析
盖上锅盖减少热量散失
气态水蒸气
液态水
汽化
水蒸气
小水珠
液化
水蒸气
液态小水滴
液化
遇到冷空气
遇到温度较低的锅盖
现象：
分析：
盖上锅盖烧水，一段时间后水沸腾
大量的白气
锅盖上有水流下
现象：
分析：
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.
沸腾前持续加热，温度达到沸点后，水开始沸腾；加入饺子后，水的温度降低，会停止沸腾，持续加热，水会再次沸腾；由于水沸腾时要持续吸热，为了保持水持续沸腾，需要持续加热.
为什么水中的饺子煮一会后会膨胀，而将饺子捞出一段时间后又会变瘪了呢？
思考
煮饺子时，饺子内部馅中的液体汽化使饺子膨胀，将饺子捞出后，饺子放热，内部的气体液化，因此饺子就变瘪了.
观看下面视频，试探索煮速冻饺子过程中涉及到的物态变化问题.
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拓展
1. 用凉水对速冻饺子解冻的原理是什么？
用凉水解冻的原理：水温度降低，放出热量，使冻饺子吸收热量而解冻.
现象：
水饺上的冰(固态)
水(液态)
熔化
分析：
加冷水后锅中的水的温度降低，停止沸腾.
我们常说的“扬汤止沸”“釜底抽薪”又是什么原理呢？
思考
现象：
分析：
2. 煮饺子过程中，当水沸腾后加入适量凉水时锅中的水停止沸腾，这是为什么？
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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.
扬汤止沸
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.
釜底抽薪
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煮饺子时为什么要点凉水呢？
思考
饺子在煮的过程中，水会沸腾得过于剧烈，容易导致饺子皮破裂.点入凉水可以迅速降低水温，减缓水的沸腾程度，使饺子在相对温和的环境中煮熟，从而减少饺子皮破裂的可能性.
点水还可以使饺子受热更均匀.对于馅料较大或冷冻的饺子，点水能够给予饺子内部充分的时间受热熟透，保证饺子馅和皮都能煮熟.
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？
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.
思考
从冰箱拿出的冻肉上结有一层白霜
水蒸气遇冷变成固态的小冰晶
现象：
固态
气态
凝华
分析：
厨房中还有哪些物态变化现象呢？
用凉水解冻冻肉时所耗费的时间较长，如何才能加快解冻呢？
盐的作用：降低冰的凝固点
白醋的作用：去腥，增加口感
跟撒盐消雪是一个道理
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在解冻速冻水饺时也可以加入适量的食盐.
肉上的冰(固态)
水(液态)
熔化
厨房中还有诸多涉及物态变化的现象，期待你的探索.
思考
任务2
对烹饪过程发现问题，并提出改进建议或总结认识体会
水沸腾后仍然大火加热并不会使饺子更快煮熟；这是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.
1. 要煮熟饺子，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？
思考
建议1：煮饺子时，水沸腾后，应将大火改为小火.
并不是，水太多时会导致加热时间较长，造成水和燃料的浪费.
2. 煮饺子时，锅中的水越多越好吗？
思考
建议2：煮饺子时，锅中加入适量的水即可，要求刚放入时饺子能浸没在水中.
3. 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.
那么水沸腾时，如何打开锅盖才能防止被水蒸气烫伤皮肤呢？
思考
建议3：打开锅盖时，将锅盖远离人体的一侧抬高，靠近人体的一侧放低一些，使水蒸气冲出远离人体的一侧.
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.
×
固态
液态
凝固
自制果冻
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现象：
冷却速度过快可能会导致果冻表面开裂或内部结构不均匀，应该如何操作才能避免呢？
思考
在室温下先放置一段时间，让温度缓慢降低，再放入冰箱中继续凝固.
拓展
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. 还可以撰写一篇观察报告，从物理学的视角分析物态变化规律在烹饪过程中所起的作用，总结认识体会.
任务3
结合改进建议进行实施操作并评估其结果
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.
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！
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.
展示交流：
1. 在“探究厨房中的物态变化问题”活动中，小组同学记录了厨房中的物态变化现象，其中正确的是(　　)
A.从冰箱冷藏室中拿出的西红柿表面变湿是汽化现象
B.炒菜时碘盐和油不宜同时加热，因为碘在高温下很容易升华
C.高压锅煮食物熟得快，是因为锅内气压高液体沸点低
D.冰冻食物在解冻的过程中温度不断升高
B
气态→液态
×
√
高压锅内气压高，水的沸点高
×
×
晶体熔化过程中温度保持不变
2. 火锅是许多人喜爱的美食，光滑细嫩的冻豆腐是涮火锅的必备，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，这是利用干冰______吸热.
先凝固
后熔化
豆腐冷冻:水分凝固为小冰晶，体积变大，将整块豆腐挤压成蜂窝形状；
待豆腐解冻后:小冰晶熔化为水，就留下了很多小孔
干冰升华吸热，使周围温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴就是看到的“雾”
升华
3. 厨房里存在很多热现象，将肉片直接放入热油里爆炒，会将肉炒焦，失去鲜味，厨师预先将适量的淀粉拌入肉片，炒出的肉片既嫩又鲜，主要是因为淀粉包裹在肉片表面，导致肉片内部的水分不容易发生_______（填物态变化名称）；炒菜比炖菜时锅中的温度高，导致炒菜容易焦，这是因为油的_______比水高.
汽化
沸点
炒菜时肉片内部的水分由液态变为气态
水的沸点比油的低，即炒菜时油温比水温高
4. [中考新考法·科学推理]冬天，在炉子上烧菜的时候，火焰熄灭前、后一瞬间会出现如图所示的两种情景，根据小文的发现你可以确定____(选填“甲”或“乙”)是火焰熄灭前的情景. 你的理由是:_______________________
_____________________.
乙
火焰熄灭前:菜上方的温度较高，水蒸气发生液化的程度较小；
火焰熄灭后:菜上方的温度较低，水蒸气液化程度大
炉火熄灭前周围温度较高，水蒸气不易液化
甲
乙

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