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(共53張PPT)
第三章 物態變化
八年級
物 理
上
第五節 跨學科實踐：探究廚房中的物態變化問題
【2024新教材】
目錄
01
學習目標
04
課堂總結
02
新知導入
05
板書設計
03
新知講解
06
布置作業
01
學習目標
學習目標
1.物理觀念
理解并掌握物態變化在廚房中的應用。
2.科學思維
培養科學思維、實踐能力和團隊協作能力。
學習目標
3.科學實驗
通過觀察和實驗，提升觀察、記錄、分析和解決問題的能力。
4.科學態度與責任
（1）激發對科學現象的好奇心和探索欲，培養實踐意識和團隊協作精神。
（2）引導學生跨學科探索廚房中的物態變化問題，培養科學思維、實踐能力和團隊協作能力。
學習目標
學習重點
廚房中的物態變化問題
學習難點
用物態變化知識解釋廚房中的物理現象
02
新知導入
新知導入
在蒸包子時，揭開鍋蓋會看到包子上方冒“白氣”，你知道“白氣”是怎樣形成的嗎？
新知導入
在煮菜的過程中，開鍋的熟食上方冒著“白氣”，這個“白氣”是怎樣形成的？
03
新知講解
新知講解
一、項目提出
廚房不僅是加工食材的場所，也是日常生活中充滿物態變化的“實驗室”。
新知講解
一、項目提出
烹飪過程涉及各種物態變化，例如，水的沸騰、食用油從液態到氣態的蒸發、冰凍水餃中的冰在熱水中的熔化等。這些變化不僅是烹飪過程中的自然現象，也是我們掌握烹飪技巧、提高烹飪效率、提升食物品質的關鍵。我們可以從物理學的視角觀察、分析這些現象，了解食材烹飪中的問題，并提出改進的建議。
新知講解
二、項目分析
我們可以先觀察廚房中都有哪些現象與物態變化有關，再分析這些現象中的物理問題。具體任務如下。
1. 觀察廚房中的物態變化，分析這些物態變化對烹飪的影響。
2. 從物理學的視角，對烹飪過程中發現的一些問題提出改進建議或總結認識體會。
3. 實施改進建議，描述實施后的情況，并評估其效果。
新知講解
三、項目分析
1. 觀察廚房中的物態變化，描述這些物態變化發生的條件、過程與結果。分析物態變化的有關規律或相關參數對烹飪的影響。例如，由于食用油和水的沸點差異就會形成炸、煮和蒸等不同的烹飪方式。
下面的表格中記錄了一些在廚房中觀察到的現象和相應的物態變化，請把你的觀察結果補充在表格中。
新知講解
三、項目分析
請把你的觀察結果補充在表格中。
廚房中的現象 涉及的物態變化
為了煮熟餃子，需要持續燒水一段時間 在燒水的過程中，需要不斷加熱，水沸騰后溫度穩定在100 ℃，一些水會從液態變為氣態的水蒸氣
水沸騰后打開鍋蓋，會出現大量 “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
新知講解
（1）觀察與記錄
任務1：觀察廚房中挑選兩種不同烹飪方式下食材的物態變化現象，
1. 炒描述：將食材放入熱油鍋中迅速翻炒至熟。
物態變化：食材中的水分在高溫下迅速汽化，同時食材表面可能因高溫而部分碳化（固態到固態的變化，但性質改變）。油脂在高溫下汽化也可能發生部分氧化、聚合等化學變化，但這些不屬于物態變化范疇。
新知講解
在家做《荷塘月色》這道菜觀察體會炒菜過程中的物態變化現象。
新知講解
2.爆描述：與炒類似，但火候更猛，時間更短，常用于烹飪脆嫩的食材。
物態變化：與炒相似，食材中的水分迅速汽化，表面可能迅速變熟或略微碳化。
以水爆肚制作為例，焯水時必須沸入沸出，這樣涮出來的才會脆嫩。原因在于旺火烹調的菜肴，能使主料迅速受高溫，纖維急劇收縮，使肉內的水份不易浸出，吃時就脆嫩。
新知講解
如果不是用旺火，火力不足，鍋中水沸不了，主料不能及時收縮，就會將肉內的水份浸出主料煮老。
新知講解
3. 熘描述：溜肉段為例，肉段先經過腌制或上漿處理，再用熱油滑散至熟，最后加入調味汁快速翻炒成菜。
物態變化：肉段在滑油過程中，表面水分迅速汽化，形成酥脆外殼。調味汁在加熱過程中可能部分蒸發，使湯汁濃稠。
新知講解
4. 炸描述：炸丸子，丸子浸入高溫油中炸至金黃酥脆。
物態變化：丸子中的水分在高溫油中迅速汽化，同時丸子表面形成酥脆外殼。油脂在高溫下可能發生氧化、聚合等化學變化，但這些不影響丸子的物態變化。
新知講解
5. 煎描述：煎帶魚，少量油在平底鍋中加熱，魚段放入鍋中煎至兩面金黃。
物態變化：帶魚表面與油接觸的部分迅速受熱，水分汽化形成脆皮。隨著加熱時間的延長，食材內部也逐漸熟透。
新知講解
6. 燒、燜、燉描述：這些烹飪方法通常涉及較多的湯汁，食材在湯汁中長時間加熱至熟。
物態變化：湯汁在加熱過程中逐漸汽化，使湯汁濃縮。食材中的部分水分和可溶性成分溶解在湯汁中，同時食材逐漸吸收湯汁的味道和營養。
新知講解
7. 蒸描述：饅頭放在蒸鍋上，利用水蒸氣加熱至熟。
物態變化：水在蒸鍋中沸騰產生水蒸氣，水蒸氣上升遇到冷的饅頭表面時液化成水膜覆蓋在饅頭上，同時液化放出熱量使饅頭熟透。
新知講解
8.烤描述：將肉串放在烤箱或烤架上，利用高溫熱源（如火焰、電熱元件等）加熱至熟。
物態變化：肉串表面水分迅速汽化、脂肪熔化，肉串形成脆皮。在高溫作用下，肉串部分表面還可能發生焦糖化反應（固態到固態的變化但性質改變）產生特有的香味和色澤。
新知講解
方法：使用相機或手機記錄實驗過程，同時填寫觀察記錄表，詳細描述物態變化的條件、過程和結果。
新知講解
三、項目分析
2. 從物理學的視角找出這些現象對烹飪過程的影響，對烹飪中可能存在的問題提出具體的改進建議。進一步說明這些建議是怎樣優化烹飪過程或解決安全隱患的，并解釋這些建議的科學依據。還可以撰寫一篇觀察報告，從物理學的視角分析物態變化規律在烹飪過程中所起的作用，總結認識體會。
新知講解
任務（2）實驗探究
實驗：油炸與水煮對比實驗
目的：比較不同烹飪方式下食材的物態變化及其對食物品質的影響。
步驟：分別將相同食材制作的元宵放入沸水和熱油中烹飪，觀察并記錄食材顏色、形狀和口感的變化。
新知講解
任務（2）實驗探究
實驗：油炸與水煮對比實驗
新知講解
任務（2）實驗探究 油炸與水煮對比實驗
分析：討論元宵在水中煮變軟， 這是因為水的沸點相對較低， 通常在100°C左右。 在較低的溫度下， 食物中的水分不易流失， 保持了食物的原始結構和水分， 使得元宵變軟。元宵在油中煮變脆， 這是因為油的沸點遠高于水， 通常在160-200°C之間。 在高溫油中， 食物表面的水分迅速蒸發， 蛋白質凝固， 形成一層脆皮， 使得元宵變得酥脆。
新知講解
任務（2）實驗探究 油炸與水煮對比實驗
分析：油炸元宵往往熱量很高， 高溫下可能產生致癌物， 且多不飽和脂肪酸在高溫油炸時容易氧化聚合， 對健康不利。 因此， 油炸元宵雖然美味， 但需適量食用。
新知講解
三、項目分析
以煮餃子為例。從上表中我們知道，煮餃子時會觀察到水的汽化和液化現象。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不會使餃子更快煮熟。
新知講解
三、項目分析
這是因為水在沸騰后溫度保持不變，繼續使用大火只會加速水的汽化，浪費水和燃料。因此，在水沸騰后，應將大火改為小火。
此外，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重。因此，在水煮沸時，若要揭開鍋蓋須注意避開水蒸氣，以免燙傷。
新知講解
任務（3）現象分析
現象：為什么生餃子會沉，熟的餃子會浮起來？
生餃子下鍋后由于所受的浮力小于重力所以下沉，沉到鍋底，煮熟后餃子餡中水汽化以及餃子皮的淀粉糊化受熱膨脹體積變大，餃子所受浮力變大，重力不變，浮力大于重力，所以餃子上浮，最終漂浮在水面。
新知講解
任務（3）現象分析
現象：抽油煙機油盒里邊的油是怎樣形成的？
炒菜時，高溫的油和水汽化變成氣態，被抽油煙機抽到里面，水蒸氣占大部分，這些油和水蒸氣絕大部分被油煙機排到外面。
新知講解
任務（3）現象分析
現象：抽油煙機油盒里邊的油是怎樣形成的？
只有少部分的油和水蒸氣遇冷液化后變成油和水 (當抽油煙機停止工作時，這些油和水往下流，水再一次蒸發了，而油流到油盒子里。
新知講解
三、項目分析
在家中實驗前，請確保你處于安全的操作環境中，并能正確使用各種廚具，家中還應有成年人在場，操作時須注意避免燙傷！
！
新知講解
三、項目分析
3. 選擇一個改進建議，在家人的幫助下，在廚房中進行實際操作，檢驗效果。
操作時要記錄實施過程中的觀察結果和有關數據，包括必要的調整措施和遇到的問題。分析實施改進建議后的結果，并與改進前的情況進行比較，看看改進建議是否有效。
新知講解
任務（4）提出改進建議
針對烹飪過程：提出優化烹飪方法、提高烹飪效率的建議。
針對安全隱患：分析烹飪過程中避免燒干鍋的安全隱患，并提出預防措施。
新知講解
四、展示交流
整理匯總自己的發現、所學到的知識以及提出的改進建議，用幻燈片、海報或視頻記錄等形式匯報。也可以通過辯論、角色扮演、烹飪比賽等形式進行交流，并互相評價，共同提高。
達標練習
1. 下列說法正確的是（ ）
A. 燒開水，壺嘴冒白氣，是水沸騰時的水蒸氣
B. 燒開水，壺嘴冒白氣，是水沸騰時的水蒸氣液化成的小水珠
C. 燒開水，壺嘴冒白氣，是水汽化時的水蒸氣
D. 燒開水，壺嘴冒白氣，是空氣中的水蒸氣遇到高溫時液化而成的
B
達標練習
2. 從冰箱中拿出的啤酒瓶，一會兒啤酒瓶外層有水珠，正確的是（ ）
A. 啤酒汽化成的水蒸氣
B. 瓶中水蒸氣液化成的小水珠
C. 空氣中的水蒸氣遇到低溫的瓶液化成的小水珠
D. 啤酒液化成的水蒸氣
C
達標練習
3. 冰柜的玻璃門內層常會結冰花，說法正確的是（ ）
A. 冰柜內的水凝固而成
B. 房間空氣中的水蒸氣凝華而成
C. 冰柜內的水蒸氣凝固而成
D. 冰柜內的水蒸氣凝化而成
D
達標練習
4. 大火炒菜的過程中，鍋上方冒“白氣”，是因為（ ）
A.熱菜中水汽化成的水蒸氣遇低溫空氣液化成小水滴
B.熱菜中水汽化的水蒸氣
C.空氣中水蒸氣汽化而成
D.空氣液化而成
A
達標練習
5. 油炸食品比水煮食品更容易熟透，是因為（ ）
A.油的沸點低于水的沸點
B.油的沸點高于水的沸點
C.油中食品溫度低于水中食品的溫度
D.油中食品的水蒸氣更容易凝華
B
04
課堂總結
課堂總結
1.烹飪過程涉及各種物態變化，從物理學的視角觀察、分析這些現象，了解食材烹飪中的問題，并提出改進的建議。
2.觀察廚房中的物態變化，描述這些物態變化發生的條件、過程與結果。分析物態變化的有關規律或相關參數對烹飪的影響。
3.對烹飪中可能存在的問題提出具體的改進建議。進一步說明這些建議是怎樣優化烹飪過程或解決安全隱患的，并解釋這些建議的科學依據。
05
板書設計
板書設計
1.烹飪過程涉及各種物態變化，從物理學的視角觀察、分析這些現象，了解食材烹飪中的問題，并提出改進的建議。
2.觀察廚房中的物態變化，描述這些物態變化發生的條件、過程與結果。分析物態變化的有關規律或相關參數對烹飪的影響。
3.對烹飪中可能存在的問題提出具體的改進建議。進一步說明這些建議是怎樣優化烹飪過程或解決安全隱患的，并解釋這些建議的科學依據。
06
布置作業
作業布置
課外作業 整理匯總自己的發現、所學到的知識以及提出的改進建議。
Thanks!
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