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(共28張PPT)
第三章 物態變化
第 5 節 跨學科實踐：探索廚房中的物態變化問題
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”。
項目提出
觀看廚房中用鍋燒水的視頻，找出其中的物態變化過程。
學生 1 水沸騰時，水從液態變成氣態，是汽化現象。
學生 2 鍋的上方出現大量“白氣”，是液化現象。
通過生活中的觀察，你還知道烹飪過程中有哪些物態
變化呢？
微波爐解凍冷凍肉，冰熔化成水，屬于 熔化現象。
學生 1
燉雞肉時，鍋蓋上有小水滴，是水蒸氣 接觸低溫的鍋蓋液化形成的。
學生 2
燉湯時，液面越來越低，是由于水吸熱 汽化成水蒸氣。
學生 3
烹飪過程中存在非常多的物態變化現象，它是我們掌
握烹飪技巧、提高烹飪效率、提升食物品質的關鍵。
今天我們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。
1. 觀察廚房中涉及物態變化的現象(建議從炒菜、煮 餃子兩種烹飪過程中選一個)。
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 C，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
…… ……
項目分析
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。(可以從提高烹飪效率、提升 食物品質、解決安全隱患等方面出發，錄制對應的視頻)
例 問題 1：煮餃子的水沸騰后，繼續大火加熱，水 的溫度也不會升高，但會增加汽化的速度，浪費水和燃料。
改進建議：在水沸騰后，應將火力減小維持水剛好沸 騰即可。
問題 2：水蒸氣變成同溫度的熱水需要放出大量的熱， 所以水蒸氣造成的燙傷要比熱水燙傷更嚴重。
改進建議：在水煮沸時，若要揭開鍋蓋須注意避開水 蒸氣(可帶上手套)，以免燙傷。
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。(并錄制對應的視頻)
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。
項目實施
學生項目 1：“煮餃子”過程中的物態變化問題(小睿同學)
1. 觀察廚房中涉及物態變化的現象
廚房中的現象 涉及的物態變化
水中的餃子煮一會后膨脹 餃子吸熱，內部餃子餡中 的液體汽化
將餃子撈出一段時間后餃 子變癟了
餃子放熱，內部氣體液化
問題：小睿發現煮餃子時，餃子有破皮的現象。
同學們想一想，原因有哪些呢？ 提示：餃子在水沸騰前是完好的。
餃子皮太薄了，也可能包餃子沒捏嚴實。 沸騰后餃子就容易破皮。
學生 1
餃子餡里液體太多，隨著水溫的升高， 汽化嚴重，體積膨脹，把餃子撐破了。
學生 2
鍋里餃子太多，沸騰后，餃子翻騰相互 碰撞、摩擦，導致餃子破皮。
學生 3
根據熱脹冷縮原理，水沸騰時的溫度太 高，餃子皮膨脹嚴重后就破了。
學生 4
正如同學們所說，“餃子破皮” 是個很復雜的問題。
不考慮制作餃子時的一些不當操作 (如餃子沒捏嚴實、餃 子餡汁水太多等) 。
改進建議：放入餃子后，當鍋里的水沸騰后放入一 些涼水不讓水繼續沸騰，添加兩到三次涼水后餃子就煮 好了。
實驗過程：兩次實驗中水量、餃子個數、品質均相同。
①水沸騰后下餃子，直接 煮餃子，餃子煮熟后，觀察餃 子狀態。
②水沸騰后下餃子，水沸 騰就加點涼水，餃子煮熟后， 觀察餃子狀態。
8 倍速部分視頻
現象：直接用沸水煮餃子組的用時更短，但與“點水”
組對比破皮更多。
不“點水”的餃子 “點水”的餃子
問題：為什么煮餃子過程中“點水”會降低破皮的風
險呢？
當鍋里的水沸騰后，向鍋里加涼水，可以降低 水的溫度，水的溫度無法達到沸點，停止沸騰，這 樣避免了餃子相互碰撞和摩擦，大大降低了破皮的 風險。
學生 1
水的溫度降低，相同時間內餃子皮內的液體吸 熱會變少，導致液體汽化速度減慢，相同時間內餃 子皮膨脹程度會降低，降低了破皮風險。
學生 2
同學們思考的很深入，其實煮餃子“點水”是一種烹
飪技法，俗稱“三滾餃子兩滾面”，就是煮餃子時要進行 “點水”，這種流傳下來的烹飪技法還有一個好處就是可 以較好的控制時間，水沸騰三次了，基本餃子就煮好了。
我們來看看小睿同學還有哪些收獲：
收獲：煮餃子時進行“點水”可降低餃子破皮的風險， “點水”時加的水量要掌握好，如果加的水太少會導致剛 加進去沒多久水又沸騰了，加的水太多會使加熱時間變長。
學生項目 2：“炒菜”過程中的物態變化問題(小嫣同學)
1. 觀察廚房中涉及物態變化的現象
廚房中的現象 涉及的物態變化
蘸水的蒜片放入滾燙的油鍋 中，產生噼里啪啦的聲音， 并有油的飛濺
液態水汽化成水蒸氣
燉豆角時上方有“白霧” 高溫氣態的水蒸氣遇到周邊溫 度較低的空氣液化成小液滴形 成“白霧”
問題：小嫣發現有水的菜或鏟子與熱油接觸時，油會
有飛濺。(危險操作，請勿模仿！)
同學們想一想，原因是什么嗎？ 提示：花生油的沸點約 335 C。
濺油在烹飪過程中非常常見，也非常危險，同學們一
定要小心。
改進建議：清除菜中的液態水，鏟子上的水也要擦干凈。
由于油的沸點要高于水的沸點，當油燒的滾燙 時，油的溫度大于 100 C ，如果此時有水進入其中， 水會吸熱迅速汽化，體積會急劇膨脹，會把油推出 去，導致了油的飛濺。
學生 1
實驗過程
放入 20 mL 的油，當油冒煙時，放入有少量水的 蒜片，觀察實驗現象。(危險操作，請勿模仿！)
放入 20 mL 的油，當油冒煙時，放入表面無水的 蒜片，觀察實驗現象。
實驗現象
第一次實驗有油飛濺， 第二次實驗無油飛濺。
(危險操作，請不要嘗試)
小佐的新建議：這種直接杜絕水參與的方法確實可以
降低油的飛濺，但是他想到了一個更好的方法。就是直接 快速的放入非常多的菜(不用管菜上有沒有水)，讓油來不 及飛濺就被菜蓋住了。
教師的點評：這也是一種非常有創意的方法，但在現 實中還是存在一定的危險性(如翻炒菜時也可能有油的飛 濺)，在烹飪過程中安全第一，請同學們一定要重視。
展示交流
請同學們談一談通過項目實施和本節課學習的收獲和
體會。
小君：
通過項目實施和本節課的學習，讓我知道了生活 與物理的緊密聯系，通過學習物態變化相關知識的應 用提升了烹飪技巧。通過實驗去驗證改進措施，讓我 更喜歡烹飪，我會繼續用科學嚴謹的實驗來幫助我提 升廚藝水平！
小瑜：
通過煮餃子項目的學習，我發現沸水煮餃子容易 破皮也可能是時間掌控的不好，因為煮多久餃子能熟 是不好分辨的！
我打算再次做對比實驗，用同樣的餃子，沸水煮 2 分鐘、2.5 分鐘、3 分鐘以此類推，觀察餃子熟不熟 和對應的破皮情況。沸水煮餃子從節約能源上比“點 水”煮餃子更有優勢，所以我打算繼續研究！
小萱：
在項目實施的過程中我還觀察了媽媽熬制小米粥 的過程，發現了一些問題：
①當水沸騰后，會有溢鍋現象。
②小米粥需要熬制的時間很長。 有興趣的同學也可以繼續研究！
通過項目分析和同學們的匯報，相信同學們對烹飪過
程中的安全問題有所了解，烹飪技巧有所提升，也體會到 物態變化對于烹飪過程的重要性。
有興趣的同學還可以通過烹飪比賽的形式進行交流， 相互評價，共同提升。

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