第5節(jié)跨學科實踐：探索廚房中的物態(tài)變化問題（教學設計）年級八年級學科物理課時數(shù)1課時教師飛哥物理課題第5節(jié)跨學科實踐：探索廚房中的物態(tài)變化問題教學目標物理觀念通過觀察廚房中的物態(tài)變化現(xiàn)象，理解并掌握物質(zhì)在不同狀態(tài)下的物理特性及其變化規(guī)律科學思維運用所學的物理知識，分析廚房中物態(tài)變化的成因，培養(yǎng)科學思維和解決問題的能力科學探究通過實驗和觀察，探究廚房中物態(tài)變化的條件及其影響因素，體驗科學探究的過程和方法科學態(tài)度與責任在跨學科實踐中，培養(yǎng)對物理學的興趣和熱愛，樹立科學態(tài)度，增強社會責任感，關注生活中的物理現(xiàn)象，積極運用物理知識解決實際問題教材分析本節(jié)內(nèi)容將廚房這一日常生活場景與物理知識緊密結(jié)合，通過探索廚房中的物態(tài)變化問題，旨在激發(fā)學生的學習興趣，同時加深對物理概念的理解。教材中可能包含豐富的實例，如水的沸騰、冰的融化、油的蒸發(fā)等，這些實例既貼近學生生活，又能直觀展示物態(tài)變化的物理原理。此外，教材還可能設計了一系列實驗活動，鼓勵學生動手實踐，通過觀察、測量、記錄和分析數(shù)據(jù)，逐步構(gòu)建起對物態(tài)變化規(guī)律的認知框架。在教學過程中，教師可以充分利用這些教材資源，引導學生從生活中發(fā)現(xiàn)物理問題，用物理知識解釋生活現(xiàn)象，從而培養(yǎng)學生的跨學科實踐能力和科學素養(yǎng)。學情分析八年級學生有一定物理基礎，對物質(zhì)基本狀態(tài)有初步認識，但可能未形成將物理知識用于生活的習慣和能力。本節(jié)課以跨學科實踐，把廚房作“實驗室”，能激發(fā)學生興趣，助其意識到物理與生活聯(lián)系緊密。教學中，教師要關注學生個體差異，鼓勵其參與實驗觀察，引導獨立思考、提問解決問題。同時，可用小組合作促進學生交流，共同探究廚房物態(tài)變化問題，提升科學素養(yǎng)和跨學科實踐能力。教學重點掌握廚房中常見的物態(tài)變化現(xiàn)象及其對應的物理原理，能夠準確識別并解釋這些變化背后的科學規(guī)律。教學難點運用所學知識綜合分析廚房中復雜物態(tài)變化的成因，以及如何通過實驗設計和觀察來深入探究這些變化的條件及其影響因素。教學器材蒸鍋、冰箱、電磁爐、食用油、水、冰塊、溫度計、計時器、實驗記錄表等。這些器材將用于模擬和觀察廚房中常見的物態(tài)變化現(xiàn)象，如水的沸騰、冰的融化、油的蒸發(fā)等，從而幫助學生直觀理解并掌握相關物理原理。在教學過程中，教師可以靈活運用這些器材，設計一系列實驗活動，引導學生動手操作，觀察并記錄實驗現(xiàn)象，進而分析并總結(jié)物態(tài)變化的規(guī)律。教學過程教師活動學生活動導入新課【教師活動】播放一段精彩的烹飪節(jié)目視頻，視頻中展示廚師熟練地運用各種烹飪技巧，制作出一道道美味佳肴，其中包含豐富多樣的物態(tài)變化現(xiàn)象，如煎牛排時油的沸騰、烤面包時面包表面水分的蒸發(fā)、煮餃子時餃子皮的變化等?！窘處熖釂枴俊巴瑢W們，在剛才的視頻中，你們都看到了哪些有趣的現(xiàn)象？這些現(xiàn)象背后又隱藏著怎樣的科學奧秘呢？比如，為什么水燒開后會變成水蒸氣？為什么把食物放進冰箱冷凍后會變成固體？”鼓勵學生積極思考，大膽發(fā)言，分享自己的觀察和想法，從而引出本節(jié)課的主題——探索廚房中的物態(tài)變化問題。觀看視頻，體會生活之美好思考美食制作過程中和生活中的物態(tài)變化的過程學習新課【項目提出】1.烹飪過程中的物態(tài)變化廚房不僅是加工食材的場所，也是日常生活中充滿物態(tài)變化的“實驗室”。烹飪過程涉及各種物態(tài)變化。例如：水的沸騰、食用油從液態(tài)到氣態(tài)的蒸發(fā)、冰凍水餃中的冰在熱水中的熔化。2.分析現(xiàn)象，了解問題，提出改進建議汽化是烹飪過程中的自然現(xiàn)象，也是我們掌握烹飪技巧、提高烹飪效率、提升食物品質(zhì)的關鍵。我們從物理學的視角觀察、分析這些現(xiàn)象，了解食材烹飪中的問題，并提出改進的建議。知道了廚房就是一個天然的實驗室，我們可以從中學到很多東西學習新課【項目分析】在常見的烹飪方法中，煎、炸主要用油，蒸、煮主要用水，食用油在160℃～200℃仍保持液態(tài)，溫度高于100℃的水，因此煎、炸能使食品更快熟并產(chǎn)生焦香。我們觀察生活中比較有代表性的煮餃子、蒸饅頭、炸油條、炒糖色四種烹飪場景，分析其中發(fā)生的物態(tài)變化，并討論是否有可以改進的地方。知道烹飪食物的常用方法。知道油炸食物中食用油為什么更容易熟。學習新課【項目實施】1.觀察廚房中的物態(tài)變化(1)觀察煮餃子中的物態(tài)變化 煮餃子的水燒開后，水汽化為水蒸氣，這些水蒸氣接觸到較冷的鍋蓋時，迅速液化形成大量的小水珠。如果此時我們打開鍋蓋，鍋內(nèi)的水蒸氣就會沖出來，遇到周圍較冷的空氣時，這些水蒸氣迅速液化，在鍋上方形成大量的“白霧”。(2)觀察蒸包子中的物態(tài)變化 當鍋內(nèi)的水沸騰后產(chǎn)生大量的水蒸氣，高溫水蒸氣上升到蒸籠內(nèi)，使籠內(nèi)的食物（如饅頭、菜品等）保持在約100℃的溫度下快速被蒸熟。同時，部分水蒸氣從籠內(nèi)逸出，遇到周圍的冷空氣迅速液化成小水滴，在籠的周圍形成煙霧繚繞的景象。(3)觀察炸油條時的物態(tài)變化 當油溫升至約180℃～200℃（接近冒煙點）時，此時將生油條放入鍋中，油條內(nèi)的水分會迅速受熱汽化，形成大量的氣泡，從熱油中冒出，發(fā)出“滋滋”的聲音。隨著水分的減少，油條表層的溫度持續(xù)升高，最終形成金黃酥脆的外殼。(4)觀察炒糖色(shǎi)中的物態(tài)變化 炒糖色是烹飪中常用的一種技巧。首先在鍋中加入適量油，使油溫上升至200℃左右時將碎冰糖或白砂糖放入鍋中，調(diào)至小火并輕輕攪拌，糖會逐漸熔化（糖的熔點為180℃左右），等到油面開始冒泡時，將需要上色的食材放入鍋中進行翻炒，會給食材表面帶來一層美麗的色澤，并使菜品味道更加鮮美。2.將廚房中觀察到的現(xiàn)象進行整理并分析現(xiàn)象物態(tài)變化煮餃子水沸騰后溫度不變，水變?yōu)樗魵猓ㄆ魵庠阱伾w上遇冷變成水珠（液化）；打開鍋蓋，水蒸氣遇到附近的冷空氣會形成大量的“白霧”（液化)蒸包頭加熱水使水沸騰（汽化），水蒸氣加熱食材；部分水蒸氣從蒸籠的縫隙中逸出，遇到周圍的冷空氣形成“白霧”（液化）炸油條將食用油加熱至約180

℃，食材中的水分迅速汽化形成氣泡炒糖色糖的熔點低于油的沸點，糖在熱油中發(fā)生熔化知道了煮餃子中的“白霧”是由水蒸氣液化而來的知道了蒸包子時是由水蒸氣液化放熱獲得熱量的知道了炸油條為什么要形成大量的氣泡，并非是因為油沸騰的緣故知道了炒糖色的制作方法知道了煮餃子、蒸饅頭、炸油條、炒糖色中涉及到的物態(tài)變化學習新課【展示交流】1.烹飪過程中的問題問題改進意見水沸騰后，增加火力可以使水沸騰得更加劇烈，但由于水溫不變，無法加快食物的煮熟速度。在煮食物時，水沸騰后可以將火調(diào)小，保持水繼續(xù)沸騰即可，以避免能源和水資源的浪費。鍋中逸出的水蒸氣的溫度與沸水的溫度相近，且水蒸氣液化成同溫度的熱水時會放出大量的熱。在廚房里烹飪時要盡可能避開高溫水蒸氣，以免燙傷。在燒水過程中，如果沒有蓋子或容器中水太多，水可能會濺出，當人靠近時，有可能被燙傷。在燒水時，應在容器上加蓋或不要加滿水，這樣既能消除安全隱患，又能縮短加熱時間、節(jié)約能源。2.廚房中的其他物理問題問題現(xiàn)象解釋蒸籠白霧和舞臺煙霧不同蒸籠周圍的“白霧”是由高溫水蒸氣液化形成的，如果接觸可能會被燙傷，而舞臺上的煙霧是干冰升華吸熱使空氣中的水蒸氣液化形成的，人們可以在其中來去自如?！皳P湯止沸”和“釜底抽薪”的不同之處前者指的是將一部分熱水舀起后再倒回鍋中，由于下落過程中水蒸發(fā)加快，溫度降低，重新回到鍋中時會從鍋里的水中吸熱，使鍋內(nèi)水暫時停止沸騰；后者則是將爐灶中的燃料取出，停止供熱，使鍋內(nèi)的水無法再吸熱，從而永遠停止沸騰。知道了烹飪過程中涉及到的問題的改進方法，了解更多的烹飪方法和自我保護意識，形成節(jié)約能源的良好習慣知道了烹飪中出現(xiàn)的“白霧”和舞臺效果的白霧形成的不同原理知道了“揚湯止沸”和“釜底抽薪”的不同之處

課堂練習1．煮面條時，人們一般先用大火使水迅速沸騰，再改用小火使水保持沸騰，以下描述科學的是（）A．沸騰屬于液化現(xiàn)象，要吸熱B．水沸騰后，改用小火可以節(jié)省能源，水的溫度不會再升高C．沸騰后用大火可以使水的溫度超過沸點，使面條熟的更快D．水沸騰后，會產(chǎn)生大量氣泡，氣泡上升過程體積不變【答案】B【詳解】A．沸騰屬于汽化現(xiàn)象，要吸熱，故A不符合題意；B．水沸騰條件為達到沸點繼續(xù)吸熱，水沸騰后，改用小火可以節(jié)省能源，水的溫度不會再升高，故B符合題意；C．水的沸點與當?shù)貧鈮合嚓P，氣壓越高沸點越高，且沸騰后繼續(xù)吸熱溫度不再升高。故C不符合題意；D．水沸騰后，會產(chǎn)生大量氣泡，氣泡上升過程體積變大，故D不符合題意。故選B。2．火鍋，古稱“古董羹”，因食物投入沸水時發(fā)出的“咕咚”聲而得名，倍受大家的喜愛。關于吃火鍋涉及的物理現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A．紅鍋先開說明油的沸點比水低 B．火鍋上方的水蒸氣引起的燙傷跟開水燙傷一樣嚴重C．火鍋內(nèi)湯汁越來越少是發(fā)生了液化現(xiàn)象 D．若在真空中，則“咕咚”聲無法傳播【答案】D【詳解】A．食用油的沸點高于水的沸點，紅鍋先開是因為食用油覆蓋在水的上面，減少熱量散失，所以紅湯先沸騰，故A錯誤；B．水蒸氣在接觸皮膚時會液化放熱，所以水蒸氣燙傷比開水燙傷更嚴重，故B錯誤；C．火鍋內(nèi)湯汁越來越少，是由液態(tài)變?yōu)榱藲鈶B(tài)，發(fā)生了汽化現(xiàn)象，故C錯誤；D．聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲，所以如果在真空中，則聲音無法傳播，故D正確。故選D。3．“燉湯”因味道好而深受人們喜愛。如圖所示“燉湯”就是把湯料和水置于燉盅內(nèi)，而燉盅則浸在大煲的水中，并用蒸架把盅與煲底隔離，下面說法錯誤的是（）A．打開煲蓋時，不小心被熱氣燙傷，比開水燙傷更嚴重，是因為水蒸氣溫度更高B．若湯的沸點與水的沸點相同，當煲中的水沸騰后盅內(nèi)的湯不會沸騰C．喝湯時用嘴吹氣可以使湯迅速降溫，是因為蒸發(fā)吸熱D．沸騰后加大火焰，但是湯的溫度不變【答案】A【詳解】A．水蒸氣的溫度與開水的溫度是相同的，由于水蒸氣液化放熱，所以被水蒸氣燙傷比開水燙傷更嚴重，故A錯誤，符合題意；B．沸騰需要達到沸點和持續(xù)吸熱，在燉湯時，經(jīng)過熱傳遞，燉盅中的溫度達到沸點，和外面的水的溫度相等，沒有溫度差，就不會再發(fā)生熱傳遞，也就不會繼續(xù)給燉盅中的水加熱，里面的水溫度只能達到沸點而不能沸騰起來，故B正確，不符合題意；C．對著湯吹氣，增大湯表面空氣流速，湯表面空氣流速越大，湯里的水蒸發(fā)越快，蒸發(fā)吸熱，使湯的溫度降低，故C正確，不符合題意；D．湯燒開后，不論是大火還是小火，湯的溫度都保持在沸點不變，D正確，不符合題意。故選A。4．小玲在家中做飯時，她發(fā)現(xiàn)廚房里處處都有物態(tài)變化。(1)液化石油氣是在一定溫度下利用的方法把石油氣體液化裝在鋼罐里；(2)冬天，廚房窗戶上會起水霧，水霧是在玻璃側(cè)（選填“內(nèi)”或“外”）；(3)煮飯時打開電飯鍋蓋時，若不小心容易被水蒸氣燙傷，燙傷的原因；一是水蒸氣的溫度高，二是水蒸氣放熱?！敬鸢浮?1)加壓/壓縮體積(2)內(nèi)(3)液化【詳解】（1）氣體液化有兩種方法：①壓縮體積；②降低溫度。液化石油氣是在溫度不變下進行，故利用壓縮體積的方法把石油氣體液化裝在鋼罐里。（2）水蒸氣遇冷液化。冬天，廚房內(nèi)溫度高的水蒸氣遇到溫度低的窗戶放熱液化形成水霧，水霧是在玻璃內(nèi)側(cè)。（3）煮飯時打開電飯鍋蓋時，若不小心容易被水蒸氣燙傷，燙傷的原因；一是水蒸氣的溫度高，二是溫度高的水蒸氣遇到溫度低的皮膚發(fā)生液化放熱。5．端午節(jié)是我國的傳統(tǒng)節(jié)日，這一天全國各地端午濃情，當煮粽子的水燒開后，可以將火調(diào)小些，這是因為；小海的媽媽在廚房煮粽子，她揭開鍋蓋，一股“白氣“撲面而來，“白氣“是水蒸氣（選填物態(tài)變化名稱）形成的?！敬鸢浮克序v后溫度保持不變液化【詳解】[1]煮粽子的水燒開后，繼續(xù)加熱，不論大火還是小火，只要能保持水沸騰，水的溫度都相同且不變，而且小火燒還能節(jié)約燃料。[2]“白氣”是水蒸氣遇冷液化形成的小水珠。板書設計第5節(jié)跨學科實踐：探索廚房中的物態(tài)變化問題一、物態(tài)變化回顧1.熔化（固→液，吸熱）：如冰變水，冰在0℃及以上吸熱熔化2.凝固（液→固，放熱）：水結(jié)冰，水在0℃及以下放熱凝固3.汽化（液→氣，吸熱）：4.蒸發(fā)：常溫下緩慢進行，如濕衣服晾干5.沸騰：一定溫度（沸點）劇烈進行，水加熱到100℃