“汽化和液化”的引申探讨——饮食中的物态变化

发表时间:2021/6/23   来源:《教育学文摘》2021年第6期   作者:刘家其
[导读] 本文意在用生活中的例子引出本节所学的知识点-汽化与液化,可以用为课堂引入,也可以适当改编代替教材中的实验,贯穿课堂始末。选取了生活中的常见例子尤其是饮食中出现的汽化现象。
        刘家其
        佳木斯市立人学校
        摘要:本文意在用生活中的例子引出本节所学的知识点-汽化与液化,可以用为课堂引入,也可以适当改编代替教材中的实验,贯穿课堂始末。选取了生活中的常见例子尤其是饮食中出现的汽化现象。本文所举例子既是实验又是烹制方法,极具趣味性。步骤说明详细,向学生讲解本节知识点的同时把生活也渗透到其中,希望能教育和引导学生树立正确的价值观,热爱生活,热爱科学,希望能够体谅父母,促进亲情。又把传统文化渗透其中,开拓学生知识广度。
关键词:汽化;沸腾;沸点;温度;蒸发;液化
        《汽化与液化》一课在人教版八年级上册第三章物态变化的第三节,本节课内容较为重要,本节课的实验部分地位尤为重要,其一是学生较早接触的几个物理实验之一,是对后续实验学习的基础,引发实验探究兴趣的重要一课,培养学生学科学习兴趣、培养留心观察生活的习惯有积极作用;其二是中考实验题的常考题型,是较为贴近生活的重要实验。
        本节内容包括汽化、液化和两种物态变化的相互转化,汽化的两种方式,水沸腾实验步骤及其注意事项,液体沸腾的条件和特点等。本文为培养中学生的学科素质,增强学生的学科素质构建,特选取沸腾在生活中的例子,希望能帮助学生寓学习于生活、寓生活于学习。
        一、油泼面中的物态变化
        油泼面是陕西的传统特色美食,随着交通发展和科技进步,油泼面也走出了黄土高坡,走进同学们的菜谱,变成一道家常面食。但小小一碗油泼面中却包含本节汽化与液化中的重要知识点-沸腾。
        善于观察的同学一定在平时就细心留意过在厨房做饭的家长是如何把热气腾腾、芳香四溢的美食制作出来的。下面就介绍一下油泼面的做法和包含的科学道理。
        首先将手工制作的刀削面放入热水中煮熟:在锅内添1/2水(约800ml),水烧开约7~9min。把水烧开这还有一个本节习题可能会遇到的小窍门:烧水时先用中等火,随后用大火(开始水升温较慢,达到一定程度水温升高较快,此时用大火,好处是节省燃料)。水在沸腾前有少量气泡,从锅底到水面是由大到小,此时烧水和本节实验时烧水略有区别:想缩短加热时间,水的质量为固定值无法改变(无法按照实验中方法,减少水的质量),水的初温也是从常温开始(无法按照实验中方法,提高水的初温)。可采用的方法:加锅盖;好处:防止热量散失,节约燃料。待水烧开时,便是本节重要知识点-沸腾。此时锅内水沸腾的条件为:1、达到沸点,2、加热装置继续加热(若加热停止,则沸腾也停止)。沸腾特点:观察到大量气泡从锅底到水面体积变大至破裂,大量“白气”飘出,温度保持在沸点不再升高(若使用温度计测温需将玻璃泡完全浸入被测液体中,玻璃泡不能接触锅底和四周锅壁,等待示数稳定后读数,读数时玻璃泡不能离开被测液体,读数时视线应与温度计中的液体液面保持同一水平线)。
        单人份干面条约为二两(二两为0.1kg,而湿面条重量会适当增加按照面水比例7:2,会有适当增重约0.13kg)。面条加入沸水中,面条初温较低,锅内水热量会被温度较低面条吸走一部分,此时水会停止沸腾。放入面条同时需用筷子不段搅拌(筷子相当于实验仪器中的搅拌棒,作用:使被加热液体受热均匀)使面条散开防止面条粘锅底。约两分钟后水会再次烧开,倒入一点凉水,水立刻停止沸腾(破坏了沸腾的条件之一达到沸点,加入凉水温度降低)。约两分钟再次沸腾后再加入一点凉水,水停止沸腾,然后关闭火源,扣上锅盖焖两分钟(此处有一句民俗顺口溜:“一个滚的疙瘩两个滚的面,三个滚的饺子不用看”,解释:若煮疙瘩汤倒一次冷水,煮面条需要在锅里水至沸腾后加入两次冷水,再次烧开面条就可以煮熟,而饺子需要反复三次)。一般来说一份面条再煮熟过程中会吸收三倍于自身质量的水。


        接下来准备佐料:花椒面、辣椒面、味精、盐、蒜末、葱花、碎花生、米醋、酱油、煮熟的油菜叶等。将佐料均匀摆放在煮熟的面条之上(均匀摆放的目的也是使物质受热均匀)。准备另一个锅加热油,油量约为30g(北方较多使用豆油,沸点约为二百三十摄氏度;而南方较多用菜籽油,沸点为三百三十五摄氏度)。加热过程中,油的温度不需要达到沸点,只要高于水的沸点(一标准大气压下水的沸点为一百摄氏度)1.5倍左右即可,约140至180摄氏度之间(也就是常说的油温五六成热)。此时观察到的现象为油面有少许白烟飘出。
        用加热好的热油浇在面条和佐料上,此时观察到现象:1、面条和佐料中的水立即沸腾(由于油温高于水沸点一百摄氏度,水会达到一百摄氏度之后温度不会继续升高,满足沸腾的第一个条件:达到沸点;由于油浇在面条上后,热量会从高温物体传向低温物体,源源不断的热量满足了沸腾的第二个条件:继续吸热);2、大量“白气”从面中飘出(沸腾产生的水蒸气向上方运动时遇到室内较冷的空气,液化成小水滴,由于质量较小聚集在空气中,便成为了我们观察到的“白气”);3、听到“滋啦滋啦”的声音,并伴有油花四溅(油和水无法相容,煮熟面条中有水分,水遇到热油达到沸点立刻沸腾,由于沸腾过程剧烈,故出现此现象)。至此,伴随着多种物态变化的油泼面就制作完成。
        除上述介绍的油泼面以外,油淋干豆腐、蒜蓉粉丝金针菇、水煮鱼、水煮肉片、清蒸鱼等,最后的步骤都是将热油浇在菜上,由于食材中包含水分,水遇到热油迅速升温至沸点,热油在放出热量的同时为水提供吸热环境,水会沸腾一段时间,直至油温降低到水的沸点以下时,水的沸腾将会停止。
        二、料理制作中的蒸发和液化
        干辣椒面制作中的物态变化-汽化。
        新鲜辣椒含水量较多,不便储存和运输。所以日常家中都会制作干辣椒来储存,新鲜辣椒变成干辣椒的制作过程是汽化中的蒸发。干辣椒制作步骤比较简单,其中渗透了影响蒸发的三个因素:
        选取辣椒的晾晒地点很重要,应选择在阳光照射的地方,温度较高(此为影响蒸发因素之一:温度)。
        其次应将辣椒均匀摊开,或者用绳子穿在辣椒顶端成串(此为影响蒸发因素之一:与空气的接触面积)。
        将晾晒地点选择在通风处(影响蒸发因素之一:空气流动速度)。
        热油遇到物质产生的大量“白气”。很多同学会认为,“白气”是水蒸气,这种观点是错误的,水蒸气大量存在与我们所呼吸的空气中,但是却“看不见、摸不着”。这个操作中所产生的“白气”其实是水蒸气液化形成的小水滴,水达到沸点会发生汽化现象,产生大量水蒸汽,周围环境相对面和菜的温度较低,所以水蒸气温度降低又被液化。在空中没有附着物体,以小水珠的形式飘荡在空中,小水滴数量一多,自然看到了一股“白气”。自然界中还有许多如雾、冰棍的白气、水烧开的白气等都是此类的液化现象。这其中体现了液化的第一种方式-降低温度。降低温度的液化方式还包含其他例子:水管子“冒汗”,窗户的玻璃上出现“哈气”,冬天从外面回到屋子里眼镜片变模糊等。其中加热装置:煤气罐中盛放的是液化石油气,正是由液化的另一种方式-压缩体积来实现的。类似的例子有打火机中的丁烷、运输车罐中的氨气、天然气等。
        以上内容包含一部分生活饮食中的汽化和液化现象。学生在接受九年义务教育的同时除了接受知识的学习教育,道德教化也非常重要。希望通过本文能让更多学生体谅到家长的艰辛,小小一道菜却包含了许多辛苦。本文旨在启发学生细心观察生活,努力分担家务,努力扮演家长在饮食起居上的角色。油泼面据传已有三千多年的历史,属于中华文化的瑰宝,本文也希望对传承民俗文化也起到启迪作用。学生是祖国的未来,传承文化意义不仅仅局限于个人,更是对国家的发展和民族的命运有极其深远的影响。
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