第5节 跨学科实践：探索厨房中的物态变化问题（导学案）-2024人教版八年级物理上册（原卷版）

第5节跨学科实践：探索厨房中的物态变化问题（导学案）

【学习目标】

1.通过观察厨房中的物态变化现象，理解并掌握物质在不同状态下的物理特性及其变化规律。（物理观念）

2.运用所学的物理知识，分析厨房中物态变化的成因，培养科学思维和解决问题的能力。（科学思维）

3.通过实验和观察，探究厨房中物态变化的条件及其影响因素，体验科学探究的过程和方法。（科学探究）

4.在跨学科实践中，培养对物理学的兴趣和热爱，树立科学态度，增强社会责任感，关注生活中的物理现象，

枳极运用物理知识解决实际问题。（科学态度与责任）

【学习重点】

掌握厨房中常见的物态变化现象及其对应的物理原理，能够准确识别并解释这些变化背后的科学规律。

【学习难点】

运用所学知识综合分析厨房山复杂物态变化的成因，以及如何通过实验设计和观察来深入探究这些变

化的条件及其影响因素。

【自主预习】阅读教材8卜83页《第5节跨学科实践：探索辰房中的物态变化问题》，并完成以下问题:

1.厨房中的汽化与液化现象

（1）烧水与煮饺子

烧水时，持续加热，水会从液态变成气态的水蒸气，这属于现象。当水沸腾后，温度会保

持在C。（标准大气压下）不变。煮饺子时，饺子下锅后，锅中的水不断,若一直用大

火，虽然能加快水的汽化速度，但不会让饺子熟得更快，还会浪费燃料，所以水沸腾后可改

用0

（2）“白气”的形成

水沸腾后打开锅盖，会看到大量“白气”。这是因为水蒸气从锅中出来后，遇到较冷的空气，_

成了小水滴，大量小水滴聚集就形成了“白气”。同样，夏天从冰箱拿出冷饮，周围出现的“白

气”，也是空气中的水蒸气遇冷产生的。

2.厨房中的熔化与凝固现象

（1）冷冻食品解冻

从冰箱里拿出的冻肉、冻虾等冷冻食品，放置一段时间后会慢慢变软，这是因为冰发生

了，从固态变成了液态。在解冻肉类时，若想加快解冻速度，可以把肉放在温水中，因为温度

越高，熔化过程越°

(2)熬制糖浆与制作冰棍

熬制糖浆时，糖在高温下由固态熔化成液态；而制作冰棍时，把调好的液体倒入模具放入冰箱冷

冻，液体就会成固态的冰棍。

3.厨房中的升华与凝华现象

⑴干冰与碘盐

在一些特殊烹饪场景中会用到干冰，干冰是固态二氧化碳，在常温下会直接变成气态二氧化碳，

这是升华现象,升华过程会吸收大量的热。炒菜时，加碘盐不能与油同热，因为碘在高温下会升华,

可能形成有毒的碘蒸气，所以一般在菜快熟时再加入碘盐。

(2)冰箱中的霜

冰箱冷冻室的内壁上常常会有一层霜，这是因为冰箱内的水蒸气遇冷凝生成了固态的小冰晶。

【探究新知】

【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”(图3.5-1)。烹饪过程涉及

各种物态变化，例如，水的沸腾、食川油从液态到气态的蒸发、冰冻水饺中的冰在热水中的熔化等。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

可以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。

【项目分析】

在常见的烹饪方法中，煎、炸主要用油，蒸、煮主要用水，食用油在160C〜200℃仍保持液态，温度

高于100c的水，因此煎、炸能使食品更快熟并产生焦香。

我们观察生活中比较有代表性的煮饺子、蒸馒头、炸油条、炒糖色四种烹饪场景，分析其中发生的物态

变化，并讨论是否有可以改进的地方。

【项目实施】

1.观察厨房中的物态变化

⑴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，这些水蒸气接触到较冷的锅盖时，迅速液化形成大量的小水

珠。如果此时我们打开锅盖，锅内的水蒸气就会冲出来，遇到周围较冷的空气时，这些水蒸气迅速液化,

在锅上方形成大量的“白雪”。

（2）观察蒸包子中的物态变化

当锅内的水沸腾后产生大量的水蒸气，高温水蒸气上升到蒸笼内，使笼内的食物（如馒头、菜品等）

保排在约100℃的温度下快速被蒸熟。同时，部分水蒸气从笼内逸出，遇到周围的冷空气迅速液化成小水

滴，在笼的周围形成烟雾缭绕的景象。

（3）观察炸油条时的物态变化

当油温升至约180°C〜200r（接近冒烟点）时，此时将生油条放入锅中，油条内的水分会迅速受热

汽化，形成大量的气泡，从热油中冒出，发出“滋滋”的声音。随着水分的减少，油条表层的温度持续升

高，最终形成金黄酥脆的外壳。

（4）观察炒糖色（shdi）中的物态变化

炒糖色是烹饪中常用的一种技巧。首先在锅中加入适量油，使油温上升至200℃左右时将碎冰糖或白

砂糖放入锅中，调至小火并轻轻搅拌，糖会逐渐熔化（糖的熔点为180℃左右），等到油面开始冒泡时，将

需要上色的食材放入锅中进行翻炒，会给食材表面带来•层美丽的色泽，并使菜品味道更加鲜美。

2.将厨房中观察到的现象进行整理并分析

现象物态变化

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）；

煮饺子

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）

加热水使水沸腾（汽化），水蒸气加热食材；

蒸馒头

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）

炸油条将食用油加热至约180°C,食材中的水分迅速汽化形成气泡

炒糖色糖的熔点低于油的沸点，糖在热油中发生熔化

【展示交流】

1.烹饪过程中的问题

问题改进意见

水沸腾后，增加火力可以使水沸腾得更加剧在煮食物时，水沸腾后可以将火调小，保持水继续

烈，但由于水温不变，无法加快食物的煮熟沸腾即可，以避免能源和水资源的浪费“

速度。

锅中逸出的水蒸气的温度与沸水的温度相在厨房里烹饪时要尽可能避开高温水蒸气，以免烫

近，且水蒸气液化成同温度的热水时会放出伤。

大量的热。

在烧水过程中，如果没有盖子或容器中水太在烧水时，应在容器上加盖或不要加满水，这样既

多，水可能会溅出，当人靠近时，有可能被能消除安全隐患，又能缩短加热时间、节均能源。

烫伤。

2.厨房中的其他物理问题

问题现象解释

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

蒸笼白雾和舞台烟

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

雾不同

如。

“扬汤止沸沸口”釜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

底抽薪”的不同之降低，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

处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。

【课堂总结】

rl期目鲤卜厨房是物态变化的“实验室”.

一①观察并分析厨房中的物态变化；

探索

T项目分析—②对烹饪过程中发现的一些问题提出

房

厨项目分析

1

的

中1-----改进建议或总结认识体会；

态

物L③实施改进建议，并评估其效果.

化

变

「①观察厨房中物态变化现象；

题

问T项目实施一-②进行物态变化分析；

L③优化烹饪过程或解决安全隐患.

匚展示交流）—整理;口总自己的发现、学到的知识及改进建议.

【课堂练习】

I.煮面条时，人们一般先用大火使水迅速沸腾，再改用小火使水保持沸腾，以下描述科学的是（）

A.沸腾属于液化现象，要吸热

B.水沸腾后，改用小火可以节省能源，水的温度不会再升高

C.沸腾后用大火可以使水的温度超过沸点，使面条熟的更快

D.水沸腾后，会产生大量气泡，气泡上升过程体积不变

2.火锅，古称“古董羹”，因食物投入沸水时发出的“咕咚”声而得名，倍受大家的喜爱。关于吃火锅涉及的

物理现象，下列说法中正确的是（）

A.红锅先开说明油的沸点比水低B.火锅上方的水蒸气引起的烫伤跟开水烫伤一样严重

C.火锅内汤汁越来越少是发生了液化