第5节 跨学科实践：探索厨房中的物态变化问题

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”，烹饪过程涉及各种物态变化。例如：水的沸腾食用油的蒸发冰冻饺子的冰熔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。这节课，我们将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。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形式。项目实施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，会液化成小水滴厨房中的现象涉及的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。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”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”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。进一步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。①物态变化煮饺子的过程会观察到水的汽化和液化现象（1）煮饺子②改进建议和注意事项改进建议：因为水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。注意事项：因为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严重。因此，在水沸腾后，若要揭开锅盖须注意避开水蒸气，以免烫伤。（2）油炸春卷①现象和相应的物态变化厨房中的现象涉及的物态变化油面冒气泡，春卷表皮由软变硬春卷中的水分汽化成水蒸气，以气泡形式浮出油面,春卷表皮失去水分后变得酥脆②改进建议和注意事项改进建议：包子蒸熟后不要急于揭开锅盖，以免包子突然遇冷收缩而塌陷。注意事项：直接用手拿刚出锅的包子前可将手用水打湿，利用水汽化吸热，避免手被烫伤。优化烹饪过程：蒸食物时，把不容易蒸熟的事物放在最上面蒸食物是利用高温的水蒸气将热传递给食物使其变熟。刚从沸水中蒸发出来的高温水蒸气密度较小，能迅速升至蒸笼的顶端，所以蒸笼的最上层温度最高，食物最先熟。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，并与改进前的情况进行比较，看看改进建议是否有效。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。展示交流一、选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)1.

关于温度，下列说法正确的是(

B

)A.

洗澡水的温度约为60

℃B.

0

℃的冰和0

℃的水一样冷C.

冰水混合物的温度一定是0

℃D.

－25

℃读作零下25度B12345678910111213141516171819202.

用温度计测量水的温度，下列选项符合操作规范的是(

D

)D12345678910111213141516171819203.

用体温计测量病人甲的体温，示数是38

℃，如果该体温计未经甩过

就用来测量病人乙的体温，示数也是38

℃。则乙的体温可能是(

B

)A.39

℃B.37

℃C.39.5

℃D.25

℃B12345678910111213141516171819204.

表中列出几种物质的熔点(在标准大气压下)，据此判断以下说法中正

确的是(

D

)物质名称固态水银金铜铁钨固态氢熔点/℃－38.81

0641

0831

5353

410－259DA.

铜球掉入铁水中不会熔化B.

在零下255

℃时，氢是固态C.

水银温度计可测量零下40

℃的气温D.

用钨制成的灯丝不易熔化12345678910111213141516171819205.

郭守敬是邢台文化名人，邢州邢台县(今河北省邢台市信都区)人。他

是元朝著名的天文学家、数学家、水利专家、仪器制造家。在达活泉公

园内矗立着一尊郭守敬铸铜像，用铜块浇铸铜像的过程中，发生的物态

变化有(

C

)A.

只有凝固过程B.

只有熔化过程C.

先熔化后凝固D.

先凝固后熔化C12345678910111213141516171819206.

关于“水沸腾的规律”的实验，下列描述不正确的是(

A

)A.

水沸腾时，大量气泡在水中生成，上升、变小B.

水沸腾时吸热且温度不变C.

水的沸点可能低于100

℃D.

提高水的初温，可缩短实验时间A12345678910111213141516171819207.

如图所示，某实验小组把盛有水的纸盒放在火焰上烧，做“纸锅烧

水”实验，则下列说法中不正确的是(

A

)A.

纸锅里的水未加热前，水是不会发生汽化现象的B.

纸锅里的水上方冒出“白气”实际是水蒸气遇冷液化而成

的小水珠C.

纸锅里的水加热到沸腾后温度将保持不变，若撤去酒精

灯，则水将不再沸腾D.

水烧开了，纸盒仍不会燃烧，这是因为纸的着火点(可燃

物质着火的最低温度称为着火点)高于水的沸点A12345678910111213141516171819208.

玻璃一般透明而质脆，在被加热时由脆硬变软到完全变为液态有一

个相当大的温度范围。利用这个性质可以制作各种玻璃工艺品。关于玻

璃的这个性质，下列图中能正确表示玻璃工艺品整个制造工艺过程温度

变化的是(

C

)

C12345678910111213141516171819209.

关于物态变化，下列说法正确的是(

B

)A.

放在衣柜里的樟脑丸变小，这是汽化现象B.

从冰箱中取出的鸡蛋，过一会儿变湿，这是液化现象C.

夏天，晒在太阳下的湿衣服变干，这是升华现象D.

冬天，窗玻璃上出现冰花，这是凝固现象B123456789101112131415161718192010.

小明吃雪糕时，看到雪糕周围冒“冷气”，由此他联想到了烧开水

时从壶嘴冒“热气”的情景。下列说法正确的是(

C

)A.

“冷气”和“热气”本质相同，它们都是水蒸气B.

“冷气”和“热气”本质不同，前者是小水珠，后者是水蒸气C.

“冷气”和“热气”本质相同，都是水蒸气遇冷液化形成的小水珠D.

“冷气”和“热气”本质不同，前者是液化形成的，后者是汽化形

成的C1234567891011121314151617181920二、填空题(本大题共8小题，每空1分，共18分)11.

测量体温是检测身体是否健康的一种方式。如图所示，体温计的分

度值是

，此时体温计的读数是

⁠。0.1

℃

37.1

℃

123456789101112131415161718192012.

根据题表回答问题：测沸水温度时应使用

温度计；冬天，

在我国北方有些地区的最低气温达－50

℃，测室外温度时应使用

⁠

温度计。(以上两空均选填“酒精”或“水银”)凝固点沸点酒精－117

℃78

℃水银－38.8

℃375

℃水银

酒精

123456789101112131415161718192013.

物理实验小组的同学们在加热条件完全相同的情况下，对甲、乙、

丙、丁四个试管中的物质的熔化过程进行了探究。根据记录的实验数

据，在同一坐标纸上绘出了四种物质的温度随加热时间变化的图像，如

下图所示。从图中可以看出试管

中的物质是非晶体；试管

⁠

中的物质可能是同一种物质。(以上两空均选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)甲

乙、

丙

123456789101112131415161718192014.

在《太空“冰雪”实验》中，用沾了结晶核的毛根触碰过饱和乙酸

钠溶液形成的液体球，液体球迅速

(填物态变化名称)成“固态

冰球”。用手摸上去，“冰球”竟然是热乎乎的，这是因为此过程中

会

热量。凝固

放出

123456789101112131415161718192015.

冷空气不断来袭，北方的气温骤降。(1)冬季，手上涂些护手霜可有效预防皮肤粗糙干裂，因为护手霜中的

油脂能

(选填“减慢”或“加快”)皮肤表面水分的蒸发。(2)大雪过后，市政部门为快速清理积雪，在路面上撒盐，这是

⁠

雪的熔点，在寒冬，背阴处积雪逐渐减少，这是

现象(填物态变化名称)。减慢

降低

升华

123456789101112131415161718192016.

发生火灾时，要使用液态二氧化碳灭火器。这种灭火器在常温下用

的办法使二氧化碳气体液化装入钢瓶里。使用时需要注意手先放到钢瓶的木柄上，然后再打开螺帽，否则会因液态二氧化碳

)

时要吸收大量的热而对使用者造成伤害。17.

煮鸡蛋、玉米棒子等用水，而炸油条、麻花等用菜油，这样可以对

不同食物提供各自加热所需达到的温度，这样选择的原因是油和水

的

不同；夏天常用干冰给运输中的食品降温，这是利用干冰升

华时要

(选填“吸收”或“放出”)热量。压缩体积

汽化

沸点

吸收

123456789101112131415161718192018.

如图所示，分析水循环可知，地表水吸收热量

(填物态变化

名称)成水蒸气；云中的小水滴遇冷凝固为小冰粒的过程要

(选

填“放出”或“吸收”)热量；高山顶上的积雪终年不熔化厚度却基本

不变，主要是由于降雪量与冰雪因

(填物态变化名称)而减小的

量基本相等。汽化

放出

升华

1234567891011121314151617181920三、实验探究题(本大题共2小题，第19小题16分，第20小题6分，

共22分)19.

小明同学用如图甲所示的装置对冰加热。

1234567891011121314151617181920(1)实验室常用温度计是利用液体

的性质制成的。(2)该实验应选用

(选填“大冰块”或“碎冰块”)来进行实

验，效果更好些。(3)根据实验记录他绘制了冰熔化时温度随时间变化的图像，如图乙所

示。由图像可知，冰是

(选填“晶体”或“非晶体”)；在10

min末这一时刻，烧杯里的物质处于

(选填“固态”“液

态”或“固液混合态”)。热胀冷缩

碎冰块

晶体

固液混合态

1234567891011121314151617181920(4)继续加热到水沸腾，此时温度计的示数如图丙所示，且一直保持不

变，则水的沸点是

℃，这说明当时水面上方的大气压

⁠

(选填“高于”“低于”或“等于”)一个标准大气压。(5)在“观察水的沸腾”的实验中，他得出下列的实验数据(见下表)。时间/min01234567温度/℃8286909498989698从记录数据表看出，观察记录中明显错误的是第

min时的数据。98

低于

6

1234567891011121314151617181920(6)请根据表格中的数据(已纠正错误数据)，在图丁中作出水的温度随时

间变化的图线。(7)小明发现，从开始加热到沸腾的这段时间过长，造成这种现象的原

因可能是

(给出一种原因即可)，解决的办法是

⁠

⁠。(8)熄灭酒精灯后，水停止沸腾，说明水沸腾时需要

⁠。冰块的质量太多

减

少冰块的质量(答案不唯一，合理即可)

不断吸热

123456789101112131415161718192020.

小刚在物理