人教版（2024新版）八年级上册物理第三章3.5《跨学科实践：探索厨房中的物态变化问题》教案

第第页人教版（2024新版）八年级上册物理第三章3.5《跨学科实践：探索厨房中的物态变化问题》教案【素养目标】1.物理观念：知道烹饪过程中与物态变化有关的现象。2.科学思维：观察烹饪过程中发生的物态变化现象，并从物理学的角度分析和解释这些现象。3.科学探究：观察烹饪的过程，找出烹饪过程中可能存在的问题，并针对这些问题提出改进建议，对改进建议的实施效果进行评价。4.科学态度与责任：(1)通过实践活动使学生获得结论，产生成就感，培养学生学习物理的兴趣和实事求是的科学态度。(2)培养学生节约资源的责任感和自觉行为。【教学重难点】教学重点：找出各种食材在烹饪过程中的物态变化及有关规律。教学难点：分析这些物态变化及有关规律对烹饪的影响；从物理学的角度对烹饪过程提出优化意见和安全整改意见。【教学过程】（1）.观察与记录任务1：观察厨房中挑选两种不同烹饪方式下食材的物态变化现象，1.炒描述：将食材放入热油锅中迅速翻炒至熟。物态变化：食材中的水分在高温下迅速汽化，同时食材表面可能因高温而部分碳化（固态到固态的变化，但性质改变）。油脂在高温下汽化也可能发生部分氧化、聚合等化学变化，但这些不属于物态变化范畴。在家做《荷塘月色》这道菜观察体会炒菜过程中的物态变化现象。2.爆描述：与炒类似，但火候更猛，时间更短，常用于烹饪脆嫩的食材。物态变化：与炒相似，食材中的水分迅速汽化，表面可能迅速变熟或略微碳化。以水爆肚制作为例，焯水时必须沸入沸出，这样涮出来的才会脆嫩。原因在于旺火烹调的菜肴，能使主料迅速受高温，纤维急剧收缩，使肉内的水份不易浸出，吃时就脆嫩。如果不是用旺火，火力不足，锅中水沸不了，主料不能及时收缩，就会将肉内的水份浸出主料煮老。3.熘描述：溜肉段为例，肉段先经过腌制或上浆处理，再用热油滑散至熟，最后加入调味汁快速翻炒成菜。物态变化：肉段在滑油过程中，表面水分迅速汽化，形成酥脆外壳。调味汁在加热过程中可能部分蒸发，使汤汁浓稠。4.炸描述：炸丸子，丸子浸入高温油中炸至金黄酥脆。物态变化：丸子中的水分在高温油中迅速汽化，同时丸子表面形成酥脆外壳。油脂在高温下可能发生氧化、聚合等化学变化，但这些不影响丸子的物态变化。5.煎描述：煎带鱼，少量油在平底锅中加热，鱼段放入锅中煎至两面金黄。物态变化：带鱼表面与油接触的部分迅速受热，水分汽化形成脆皮。随着加热时间的延长，食材内部也逐渐熟透。6.烧、焖、炖描述：这些烹饪方法通常涉及较多的汤汁，食材在汤汁中长时间加热至熟。物态变化：汤汁在加热过程中逐渐汽化，使汤汁浓缩。食材中的部分水分和可溶性成分溶解在汤汁中，同时食材逐渐吸收汤汁的味道和营养。7.蒸描述：馒头放在蒸锅上，利用水蒸气加热至熟。物态变化：水在蒸锅中沸腾产生水蒸气，水蒸气上升遇到冷的馒头表面时液化成水膜覆盖在馒头上，同时液化放出热量使馒头熟透。8.烤描述：将肉串放在烤箱或烤架上，利用高温热源（如火焰、电热元件等）加热至熟。物态变化：肉串表面水分迅速汽化、脂肪熔化，肉串形成脆皮。在高温作用下，肉串部分表面还可能发生焦糖化反应（固态到固态的变化但性质改变）产生特有的香味和色泽。9.烩描述：将多种食材和汤汁一起加热烹制至熟烂入味。物态变化：汤汁在加热过程中逐渐汽化浓缩。食材中的部分成分溶解在汤汁中形成浓郁的风味。请注意，以上描述是基于烹饪过程中常见的物态变化进行的概括性说明。在实际烹饪过程中，由于食材种类、烹饪条件（如温度、时间、压力等）的不同以及化学反应的参与（如美拉德反应、糊化反应等），物态变化的具体表现形式和程度也会有所差异。拆骨肉烩酸菜方法：使用相机或手机记录实验过程，同时填写观察记录表，详细描述物态变化的条件、过程和结果。任务（2）.实验探究实验：油炸与水煮对比实验目的：比较不同烹饪方式下食材的物态变化及其对食物品质的影响。步骤：分别将相同食材制作的元宵放入沸水和热油中烹饪，观察并记录食材颜色、形状和口感的变化。分析：讨论元宵在水中煮变软，‌这是因为水的沸点相对较低，‌通常在100°C左右。‌在较低的温度下，‌食物中的水分不易流失，‌保持了食物的原始结构和水分，‌使得元宵变软。元宵在油中煮变脆，‌这是因为油的沸点远高于水，‌通常在160-200°C之间。‌在高温油中，‌食物表面的水分迅速蒸发，‌蛋白质凝固，‌形成一层脆皮，‌使得元宵变得酥脆。‌油炸元宵往往热量很高，‌高温下可能产生致癌物，‌且多不饱和脂肪酸在高温油炸时容易氧化聚合，‌对健康不利。‌因此，‌油炸元宵虽然美味，‌但需适量食用。‌‌任务（3）.现象分析现象1抽油烟机油盒里边的油是怎样形成的？炒菜时，高温的油和水汽化变成气态，被抽油烟机抽到里面，水蒸气占大部分，这些油和水蒸气绝大部分被油烟机排到外面。只有少部分的油和水蒸气遇冷液化后变成油和水(，当抽油烟机停止工作时，这些油和水往下流，水再一次蒸发了，而油流到油盒子里。现象2为什么生饺子会沉，熟的饺子会浮起来？生饺子下锅后由于所受的浮力小于重力所以下沉，沉到锅底，煮熟后饺子馅中水汽化以及饺子皮的淀粉糊化受热膨胀体积变大，饺子所受浮力变大，重力不变，浮力大于重力，所以饺子上浮，最终漂浮在水面。现象3冰箱的霜是怎样形成的？一种室内空气和冰箱内气体自由交换，室内的湿空气进入到冰箱里带有一定量水蒸气。另外一部分水蒸气来自冰箱里存放的蔬菜、水果中的水通过水分蒸发，遇冷后凝华成霜。第二种冰箱蒸发器冰霜过多，导致熔化时多余的水溢出接水盘，反流到冰箱里；冰箱的密封条老化，或者有油污导致密封不严，外部带有水蒸气的空气进入冰箱遇冷后，水蒸气凝华结霜现象；冰箱排水管口结冰，导致化霜水无法流出，全都流入冰箱内，出现结霜现象。第三种冰箱中有水蒸气，而制冷时在某一小区域温度逐渐下降，先使周围的水蒸气达液化成露，由于温度继续下降至零摄氏度以下露又凝固为小冰粒。现象4拿刚出锅的热馒头时为什么要在手上沾点凉水？避免烫伤。因为热馒头接触到手上的凉水时，凉水迅速汽化吸收了手上的较多热量，避免烫伤手。现象5电饭锅出气口为什么有警示标识？由于水蒸气变成同温度的热水时液化要放出大量的热，所以锅中冒出的水蒸气造成的烫伤要比热水烫伤更严重。任务（4）.提出改进建议针对烹饪过程：提出优化烹饪方法、提高烹饪效率的建议。