【課件】跨學(xué)科實踐：探索廚房中的物態(tài)變化問題+課件人教版（2024）物理八年級上冊

第5節(jié)跨學(xué)科實踐：探索廚房中的物態(tài)變化問題八年級上冊（2024）人教版第三章物態(tài)變化探索廚房中的物態(tài)變化問題廚房中有哪些物態(tài)變化哪些容易觀察、探索確定觀察對象觀察、記錄、分析展示交流知識導(dǎo)圖：項目提出一一、項目提出一、項目提出注：廚房里有的物態(tài)變化較為復(fù)雜，也有一定的危險性，我們要盡量選擇簡單的、安全的物態(tài)變化進(jìn)行觀察、分析。廚房中的熱現(xiàn)象項目分析二二、項目分析項目實施三三、項目實施任務(wù)一：觀察廚房中的物態(tài)變化，分析這些物態(tài)變化對烹飪的影響1.觀察廚房中的物態(tài)變化，描述這些物態(tài)變化發(fā)生的條件、過程與結(jié)果。分析物態(tài)變化的有關(guān)規(guī)律或相關(guān)參數(shù)對烹飪的影響。炸餃子煮餃子蒸餃子三、項目實施廚房中現(xiàn)象涉及的物態(tài)變化為了煮熟餃子，需要持續(xù)燒水一段時間在燒水的過程中，需要不斷加熱，水沸騰后溫度穩(wěn)定在100℃，一些水會從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的水蒸氣水沸騰后打開鍋蓋，會出現(xiàn)大量“白霧”水蒸氣接觸周圍的冷空氣或低溫物品，會液化成小水滴三、項目實施廚房中現(xiàn)象涉及的物態(tài)變化為了解凍肉類或冷凍食品，需將其置于室溫或溫水中一段時間解凍過程中，冷凍食品表面的冰晶及內(nèi)部的水分從固態(tài)逐漸吸收熱量轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水，即發(fā)生了固態(tài)到液態(tài)的熔化現(xiàn)象為了制作冰淇淋，需要將液態(tài)的奶油混合物冷凍一段時間在冷凍過程中，奶油混合物不斷放出熱量，溫度逐漸降低，最終從液態(tài)凝固成固態(tài)的冰淇淋三、項目實施（1）水的沸騰：觀察水壺中水加熱至沸騰的過程，記錄水溫變化、氣泡產(chǎn)生及上升現(xiàn)象。分析水沸騰對烹飪?nèi)缰竺妗⑴莶璧鹊挠绊?，理解其對食物加熱速度和均勻性的關(guān)鍵作用。步驟一：觀察記錄（2）油的蒸發(fā)與加熱：炒菜時觀察食用油的溫度變化、顏色變化及油煙產(chǎn)生。分析油溫對食物烹飪時間、口感及營養(yǎng)價值的影響。了解油的蒸發(fā)如何影響食物的香味和外觀。（3）冰的熔化：解凍肉類或冰凍水餃時，觀察冰的熔化過程，記錄時間變化及食物狀態(tài)變化。分析冰熔化對食物口感、烹飪時間的影響，以及如何通過控制熔化速度來提高烹飪效率。（4）蒸汽的冷凝：蒸食物時觀察蒸汽在鍋蓋上的冷凝現(xiàn)象，分析蒸汽冷凝對食物保濕、熟成的作用。三、項目實施每種物態(tài)變化都直接或間接地影響著烹飪的效果和食物的品質(zhì)。步驟二：分析影響

煮湯或煮粥：在煮湯或煮粥的過程中，鍋中的水不斷被加熱，部分水從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)水蒸氣并蒸發(fā)掉。烹飪效果：蒸發(fā)有助于去除食材中的部分水分和異味，使湯或粥的味道更加濃郁。食物品質(zhì)：適量的蒸發(fā)可以濃縮湯汁，提升食物的風(fēng)味和口感。但過度蒸發(fā)則可能導(dǎo)致食物過干，影響口感和營養(yǎng)價值。解凍肉類或冷凍食品：在烹飪前，通常需要將冷凍的肉類或食品解凍。這個過程中，食物中的冰晶從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水。烹飪效果：熔化后的食物更容易被切割和烹飪，減少了烹飪時間和能源消耗。食物品質(zhì)：適當(dāng)?shù)慕鈨龇椒軌虮３质澄锏臓I養(yǎng)成分和口感。然而，如果解凍速度過快（如使用微波爐高火），可能會導(dǎo)致食物外層受熱過度而內(nèi)部仍然冷凍，影響食物的均勻性和口感。例：三、項目實施任務(wù)二：從物理學(xué)的視角，對烹飪過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題提出改進(jìn)建議或總結(jié)認(rèn)識體會2.從物理學(xué)的視角找出這些現(xiàn)象對烹飪過程的影響，對烹飪中可能存在的向題提出具體的改進(jìn)建議。進(jìn)一步說明這些改進(jìn)建議是怎樣進(jìn)一步優(yōu)化烹任過程或解決安全隱患的，并解釋這些建議的科學(xué)依據(jù)。對烹飪過程的影響改進(jìn)建議優(yōu)化效果科學(xué)依據(jù)三、項目實施煮餃子時，水從液態(tài)吸收熱量轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的水蒸氣，即發(fā)生了汽化現(xiàn)象。當(dāng)水達(dá)到沸點后，即使繼續(xù)加熱，其溫度也會保持不變，但熱能仍然以蒸汽的形式傳遞給餃子，使餃子受熱煮熟。（1）煮餃子三、項目實施對烹飪過程的影響：

要煮熟餃子，是需要一定時間的，雖然加大火力可以加快水的沸騰，但是水沸騰后仍然大火加熱并會使餃子更快煮熟。

因為水在沸騰后溫度保持不變，繼續(xù)使用大火力只會加速水的汽化，浪費水和燃料，因此，在水沸騰后，應(yīng)將大火改為小火。改進(jìn)建議：三、項目實施優(yōu)化效果：通過控制火力，可以在保證餃子煮熟的前提下，節(jié)約能源并減少安全隱患（如大火可能引起的溢鍋或燙傷）。水的沸點在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下是恒定的，約為100°C。因此，大火不會提高水的溫度。科學(xué)依據(jù)：三、項目實施（2）水蒸氣燙傷由于水蒸氣變成同溫度的熱水時要放出大量的熱，所以鍋中冒出的水蒸氣造成的燙傷要比熱水燙傷更嚴(yán)重。打開鍋蓋時，將鍋蓋遠(yuǎn)離人體的一側(cè)抬高，靠近人體的一側(cè)放低一些，使水蒸氣沖出遠(yuǎn)離人體的一側(cè)。改進(jìn)建議：三、項目實施抬高鍋蓋遠(yuǎn)離人體側(cè)，低放靠近人體側(cè)，有效引導(dǎo)水蒸氣遠(yuǎn)離人體，顯著降低燙傷風(fēng)險，提升烹飪安全性。優(yōu)化效果：科學(xué)依據(jù)：100℃的水蒸氣液化變成相同溫度的熱水過程中會放出大量的熱，會對人體造成第一次燙傷，而100℃的熱水由于與人體溫度存在溫差，還會持續(xù)放熱，對人體造成二次創(chuàng)傷。三、項目實施任務(wù)三：實施改進(jìn)建議，描述實施后的情況，并評估其結(jié)果3.選擇一個改進(jìn)建議，在家人的幫助下，在廚房中進(jìn)行實際操作，檢驗效果。操作時要記錄實施過程中的觀察結(jié)果和有關(guān)數(shù)據(jù)，包括必要的調(diào)整措施和遇到的問題。分析實施改進(jìn)建議后的結(jié)果，并與初始情況進(jìn)行比較，看看改進(jìn)建議是否有效。

本次實際操作選擇的改進(jìn)建議是：“在煮餃子時，水沸騰后將大火改為小火。”選擇改進(jìn)建議:三、項目實施工具與材料：鍋、清水、適量餃子（速凍或現(xiàn)包均可）、煤氣灶或電爐、計時器（可選）、漏勺。家庭成員協(xié)助：邀請一位家人作為助手，幫助記錄時間和觀察結(jié)果。安全措施：確保廚房通風(fēng)良好，避免燙傷等意外發(fā)生。準(zhǔn)備工作:三、項目實施步驟：將清水倒入鍋中，大火加熱至沸騰，然后下入餃子，繼續(xù)保持大火煮制。觀察記錄：記錄從開始煮到餃子浮起所需的時間（如3分鐘），同時觀察水的沸騰狀態(tài)（劇烈）和水蒸氣的產(chǎn)生量（多）。拍照記錄：拍攝大火煮餃子時鍋內(nèi)的狀態(tài)，特別是水的沸騰情況（如圖所示）。實施過程:大火煮餃子三、項目實施步驟：在另一鍋中重復(fù)上述步驟至水沸騰，并下入餃子。水沸騰后，立即將火力調(diào)至小火，繼續(xù)煮制餃子。觀察記錄：記錄從開始煮到餃子浮起所需的時間（可能稍長于大火煮的時間，如3分30秒），同時觀察水的沸騰狀態(tài)（較為平穩(wěn)）和水蒸氣的產(chǎn)生量（減少）。拍照記錄：拍攝小火煮餃子時鍋內(nèi)的狀態(tài)，特別是水的平穩(wěn)沸騰情況（如圖所示）。大火改小火煮餃子三、項目實施調(diào)整措施：無特別調(diào)整措施，只需在水沸騰后及時轉(zhuǎn)小火即可。遇到問題：可能遇到的問題是擔(dān)心小火煮餃子會影響熟透程度，但實際操作后發(fā)現(xiàn)，只要時間控制得當(dāng)，小火同樣可以煮熟餃子。效果對比：與初始情況相比，應(yīng)用改進(jìn)建議后煮餃子的過程更加節(jié)能、安全。雖然餃子浮起的時間可能稍長，但水的消耗量和燃料的浪費顯著減少。同時，小火煮制減少了廚房內(nèi)的溫度和水蒸氣的濃度，提高了烹飪的安全性。數(shù)據(jù)對比：大火煮餃子用時約3分鐘，水消耗和燃料消耗較多；小火煮餃子用時約3分30秒，但水消耗和燃料消耗明顯減少。調(diào)整措施與遇到問題:結(jié)果分析:三、項目實施

本次實際操作驗證了“在煮餃子時，水沸騰后將大火改為小火”的改進(jìn)建議的有效性。通過實施該建議，不僅節(jié)約了水和燃料資源，還提高了烹飪的安全性和效率。因此，建議在日常烹飪中采用這種節(jié)能且安全的煮餃子方法。結(jié)論:展示交流四四、展示交流課堂總結(jié)五五、課堂總結(jié)探索廚房中的物態(tài)變化問題項目提