综合实践活动：用电冰箱研究物态变化现象
教学目标：
1、观察和探索家用电冰箱中与物态变化有关的现象。 2、学会用电冰箱制作感兴趣的食品和饮品。
教学重点：培养学生的观察实践能力，尝试用学到的知识解释观察的现象。
教学难点：结合物态变化的教学，根据观察结果进行间接分析，渗透事物间相互联系、培养学生严谨、求实的科学态度。
教学过程： 一、关于电冰箱
1、电冰箱的工作原理是什么？电冰箱工作时发生了哪些物态变化？学生思考看投影 目前使用的电冰箱都是利用氟利昂来做致冷液，氟利昂是一种既容易汽化又容易液化 的物质。当电动机工作时，液态氟利昂进入冰箱冷冻室的管子，在这里迅速汽化，吸热，使冰箱内的温度降低。同时生成的蒸气又被电动机抽走，再次液化并把从冰箱内带来的热通过冰箱壁上的管子放出。氟利昂这样循环流动，冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。
过几天打开电冰箱上边冷藏室的门，里面的新鲜蔬菜、水果因蒸发会失去水分而变得干瘪，因此这些新鲜食物最好放在保鲜袋里保存。再打开电冰箱下边冷冻室的门，立即会看到门口“冒出”一股“白气”，这是空气中的水蒸气遇冷液化而成的。而放入冷冻室的食物，所含有的水分因温度降低而凝固形成冰。被冷冻的食物中的冰又不断的升华，由固态的冰直接变成气态的水蒸气，这些水蒸气在上升过程中，遇冷又直接凝华成白花花的霜附在冷冻室的内壁上。
停电以后，冰箱内的温度升高，被冷冻的食物会解冻发生熔化现象。在冰箱的冷藏室中容易结霜的位置，安装有除霜加热器。每隔一定时间除霜加热器会自动工作，给这些结霜的部位加热，使冰霜熔化，达到除霜的目的，而熔化所产生的水会沿一定通路流出，有些水会流到冰箱底部的容器内，因此冷藏室的底部会有少量的水。
当水果，饮料等刚从冷藏室里拿出来时，会感觉表面在“出汗”，这是空气中的水蒸气遇到冷的物体表面液化成小水珠。而从冷冻室里拿出的肉、鱼等食物表面会很快出现白花花的霜，这是空气中的水蒸气遇冷凝华而形成的。
解答：电冰箱的工作原理：液态制冷剂进入冰箱内冷冻室的管子，迅速汽化，生成的蒸气又被电动压缩机抽走，压入冷凝器，在冷凝器管道内液化．把冰箱内的热“搬”到冰箱外．
电冰箱里汽化、液化、凝固、熔化、升华、凝华六种物态变化都存在。 2、 提问：
（1）冰箱冷冻室内经常有霜，这是为什么？
（2）冰箱工作时，背后冷凝器的温度比房间的温度高还是低？说明理由．
（3）某同学打开冰箱门，想利用冰箱降低房间温度．冰箱工作一段时间后，房间内的温度是否会降低？请说明理由．
解答：（1）冷冻室有霜，主要是空气中的湿度在起作用。当空气中的湿度遇冷的时候会结露，如果再冷便结霜。
（2）冷凝器的温度一般比房间的温度高，因为冰箱冷凝器散热主要是往房间里散热。不过天气冷的话冰箱冷凝器散热也不是很明显。
（3）打开冰箱门，利用冰箱降低房间温度不现实，因为冰箱的制冷量很小，一般压缩机只有200W。冰箱散的那点冷量远不及房间里的热辐射。空调耗电量一般都在1KW以上。
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而且空气是充分利用空气来对流。
二、用电冰箱开展有趣的实验研究 （一）活动的准备阶段 1、分组与器材的准备 将学生按4～6人分成一组，每组分给温度计6支、纸杯4只、豆腐一块，另外，在可能的情况下每组准备一部有照相功能的手机.。 2、教学进度的准备 本次活动是学生利用星期天的时间在家里进行的，所以教师在平时的教学中应提前一个星期根据情况调整好教学内容和进度.。 （二）实验项目 1、研究电冰箱内的温度分布情况 （1）思考：①电冰箱的冷冻室是放在上面好还是下面好？ ②电冰箱的冷藏室中是上暖下冷，还是下暖上冷？ ③为什么有的冰室表面会结霜？ ④为什么打开电冰箱有时会看到白雾？ （2）将几支温度计分别放在如下表所列的测量点，几分钟后，记录各测量点的温度，再重复二次，取平均值，记录数据并填入下表： 次数 1 2 3 平均值 冷藏室 最上层 近门处 冷藏室中层 中部 近后壁处 冷藏室 最下层 冷冻室 （3）根据表格思考下列问题： ①电冰箱冷藏室的温度分布有什么规律？为什么会有这些特点？如果存放蔬菜，你认为放在哪里较好？ 冰箱冷藏室的温度分布是不均匀的，冷藏室内的温度自上而下呈一温度阶梯，上层温度最低，约为3℃，下层端果蔬盒处温度最高，约为6～10℃。在“4”档时，一般冷藏室的温度在7℃ 左右。 造成冷藏室温度高的原因有： (a)环境温度高，冰箱冷凝器散热不好； (b)冰箱放置的位置不当，四周没有留出足够的空间进行散热； (c)冷藏室门封不严； (d)制冰系统有堵塞现象。 ②为什么在电冰箱门框处常会结露，在冷冻室器壁上会结霜？现在新式的电冰箱都有自动除霜装置，你知道为什么要除霜吗？ ③为什么夏天电冰箱中容易结露，而春、秋天却不容易呢？（请从一般规律考虑：夏季空气湿度大，春秋季空气湿度较小）
2、自制冻豆腐
（1）制作：去市场购买一块新鲜的普通豆腐，先观察豆腐的外观，记录下其表面状态，然后将它放到电冰箱的冷冻室，冷冻一两天后，普通豆腐就变成“冻豆腐”了，解冻后轻轻挤出水分并将其切开，观察其切开后的样子。
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（2）观察思考： ①冻豆腐与原先放入的普通豆腐相比，形状发生了怎样的变化？ ②解冻时在冻豆腐的表面有什么产生？ ③解冻后“冻豆腐”的表面和内部有什么变化？ 让学生解释所看到的现象，并到班级与同学交流各自的看法。 3、自制冰淇淋 （1）制作：取鲜蛋黄两个、砂糖25g、鲜奶200g，指导学生观察它们在常温下的状态，然后将它们一起放在奶锅内充分搅拌，再用小火加热并不断搅拌，直至蛋奶变得浓稠。自然冷却至室温，继续观察它们的状态，再加入200g奶油并搅拌均匀，用过滤网将蛋奶过滤到两个较小的食品盒内，盖上盒盖，将食品盒放到电冰箱的冷冻室中冷冻。每隔30min取出观察一次。这样，冰淇淋就制成了。 （2）观察思考： ①取出两只盒子，指导学生观察盒子内的冰淇淋的状态有什么变化； ②比较每隔30min搅拌一次的冰淇淋与没有搅拌的冰淇淋的外观有什么不同；内部结构怎样？ ③让学生在冰淇淋中加入水果、巧克力，以丰富口味。 （3）交流：学生相互介绍成功制作冰淇淋的经验。 4、研究不同液体的冷冻情况 （1）在四只透明的杯子中，分别装入等量的水、牛奶、糖水、食盐水，然后将它们同时放入电冰箱的冷冻室。每隔一定时间打开电冰箱观察液体的状态，将它们开始凝固时的温度记录在下表中。观察并比较它们在凝固过程中状态的变化情况。 物质名称 凝固温度/℃ 物质状态 牛奶 糖水 食盐水 上面操作中要多次打开电冰箱测量，不太方便。由于凝固是熔化的逆过程，因此可以将四种液体放在电冰箱内冷冻，凝固后再取出它们，在室温下观测其状态和温度的变化情况。 （2）探究食盐水的凝固点与溶液浓度的关系。取四只相同的烧杯，各倒入150g热水，分别放入10g、20g、30g、40g食盐并不停地搅拌，直至食盐完全溶解，配置成如下表所示不同浓度的食盐水冷却后再将它们放入电冰箱的冷冻室内，冷冻温度设为－18℃，待溶液完全凝固后，将其取出，每隔数分钟观察一次盐水的状态，并测量其温度。由此可测得每种样品的熔点，即凝固点。将盐水的浓度和其凝固点记录在下表中，看一看食盐水的凝固点与浓度大致有什么关系。 食盐水浓度（%） 凝固点/℃ （3）思考： ①水、牛奶、糖水、食盐水的凝固点是否相同？你是根据什么知识得到凝固点的？ ②盐水的凝固点与食盐溶液的浓度有什么关系？ 课堂小结：（略） 6.3 11.8 16.7 21.1 3