人教物理八上 3.4 升华和凝华 课件+教案+导学案+练习+素材

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一、升华和凝华   

【想想做做】在试管中放入少量碘,并盖紧塞子，烧杯中加入热水，将试管放入烧杯中加热。当试管中充满某种气体后将试管取出放入冷水中。

（1）在试管中放少量的碘，塞紧盖子后放入热水中。

（2）碘变成碘蒸气后，再放入冷水中。

（3）仔细观察：

①加热前，碘是什么状态的？②加热过程中发生了什么变化？

③停止加热并冷却过程中看到了什么现象？

（4）现象：①碘颗粒在热水中由固态的碘直接变成紫色碘蒸气；

②碘蒸气在冷水中直接变成固态的碘粒。

1．升华：物质从固态直接变成气态的过程叫做升华，

条件：一般在任意温度下，任何固体的表面都会发生升华现象。某些干燥的固体物质如香皂发出气味这就是固体表面发生升华。

2.凝华：气态直接变成固态的过程叫做凝华。

条件：凝华需要该物质的蒸气达到一定的浓度，以及温度要降到该物质的凝固点以下才能发生。

在这两种物态变化中并不存在液态这一环节，即升华和凝华的过程中，物质存在的状态只有固态和气态。

3.生活中的升华、凝华现象:

（1）衣柜里防虫用的樟脑球（卫生球），过一段时间就会变小，最后不见了，这是一种什么现象？

卫生球的初状态是固态，末状态是气态，所以这个是固态直接变为气态的过程，是升华。

（2）冬天，室外湿衣服中的水会结成冰，但冰冻的衣服也会干，这是因为什么？

湿衣服中的水会结成冰。部分的冰会直接升华为水蒸气，俗称“冻干”

（3）寒冷的冬天，早晨玻璃上出现冰花，这些冰花是怎么形成的？

在寒冷的冬夜，室内的水蒸气遇到温度很低的窗玻璃，直接凝华成冰晶。

（4）冬天寒冷的早晨，室外物体上常常挂着一层霜，它是怎样形成的？

寒冷的冬天，夜间温度低，空气中的水蒸气附着在植物叶子或其他物体上，凝华成固态的冰晶。

（5）白炽灯的灯丝用久后为什么会变细.？灯泡的玻璃壁为什么会变暗、变黑？

钨丝受热升华为钨蒸气，冷却后又凝华成固态的小钨粒附着在灯泡壁上。

（6）冰棍外表的“白粉”。

刚从冷冻室拿出的冰糕温度很低，空气中的水蒸气遇到冰糕，凝华成冰晶颗粒在冰糕表面上。

樟脑球会变小            冰冻的衣服也会干        玻璃上的冰花

寒冷的早晨树上一层霜         旧灯泡的玻璃壁变黑        冰棍外表的“白粉”

二、升华吸热  凝华放热 

1.升华需要吸热，凝华过程放热。

2.应用

（1）干冰

干冰是固态的二氧化碳，它是将二氧化碳气体进行压缩、冷却而成的，温度可达－78.5 ℃，如果将它放在空气中，会长出如图所示的冰状“胡须”。其形成的原因是固态的二氧化碳在空气中发生升华现象时，吸收了周围空气中的热量，周围空气中的水蒸气热量被吸收后，就发生了凝华现象。干冰具有良好的制冷作用，可以用来保鲜食品、人工降雨、制造舞台上的雾景等。

（2）人工降雨：

干冰到雨经历了三个物态变化的过程，一是干冰的升华降温；二是水蒸气遇冷凝华成小冰晶；三是小冰晶下落遇到热的气流熔化成小水珠，小水珠越结越大，小水珠的重力大于上升气流产生的浮力时，水珠下落到地面就形成雨。

（3）舞台烟雾：
　　舞台“白雾”：舞台上喷撒的干冰升华需从周围空气中吸收大量的热，从而使空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴，这些小水滴悬浮在空中就形成了我们看到的所谓“白雾”。广泛用于舞台、剧场、影视、庆典等制作放“烟”效果。 

（4）储藏食物、医学手术：

制冷防腐：固态二氧化碳可以直接升华为气态的二氧化碳，同时吸收大量的热，还没有残留物。利用该特点，可以用来作制冷剂，用来储藏食物.当用火车运载鲜鱼时，它就守卫在鲜鱼的旁边，起制冷防腐的作用。干冰外表像冰，可作为防腐剂，它比冰优越得多。干冰熔化时不会像冰那样变成液体，它全部升华，四周干干净净。干冰冷却的温度比冰低得多，而且干冰升华后产生的二氧化碳气体，能抑制细菌的繁殖生长。

在医学研究上，现代医学中的“冷冻疗法”就是把干冰（固态二氧化碳）放在部分组织上，利用干冰升华吸热迅速降温，使其组织坏死。

三、水的三态变化

【想想议议】   水的三种状态分别是冰、水和水蒸气。给图 填字，说明它们三者之间转化过程的名称以及吸热、放热的关系。

自然界中的雾、露、云、霜、雪、雹 是常见的自然现象，它们是水的三态之间的变化形成的，分别发生了怎样的物态变化呢？

1.云

陆地和海洋中的水不断蒸发，地面附近的水蒸气上升，越往高空温度越低，到了一定高度，如果高空的温度高于0℃，水蒸气就液化成小水滴，如果高空温度低于0℃，水蒸气就凝华为小冰晶。这些小水滴和小冰晶逐渐增多就形成了云。云涉及的物态变化有液化和凝华。

物态变化过程：

2．雨

我们已经知道，云是由许多小水滴或小冰晶组成的。如果云中的水滴增大到一定的程度，在重力作用下就会下落形成降雨；如果小冰晶增大后下落，当到0℃以上的空气层时就会熔化形成降雨。雨涉及的物态变化有液化、凝华和熔化。

物态变化过程：

3．雾：在夜间，地面附近的空气温度较低，如果空气中含有的水蒸气较多，气温足够低时，空气中的水蒸气会液化，在空中形成很多小水滴，这就是雾。

物态变化过程：

4.露

初秋季节，空气比较潮湿，在夜间温度下降，地面附近空气中的水蒸气在植物枝叶表面放热液化成小水滴，这就是露。

物态变化过程：

5．霜

到深秋和初冬季节，晚上气温可降到0℃以下，这时空气中的水蒸气在地面或植物的茎叶上放热凝华成小冰晶，这就是霜。

物态变化过程：

6.雪

在冬季，当气温降到0℃以下时，云中的水蒸气凝华为小冰晶，在下落过程中周围的水蒸气与其接触而结晶，当其所受的重力足够大时，就下落到地面，这就是雪。

物态变化过程：

7．雾凇

雾淞，俗称树挂，是严冬时节出现在吉林松花江畔十里长堤的自然现象，与桂林山水、长江三峡、云南石林并称为中国四大奇观。经常一夜间松花江畔长堤上的大柳树成了“白发三千丈”的雪柳，苍松则成了“玉菊怒放”的雪松。雾凇是怎样形成的呢？夜间温度下降，江面上方的水蒸气凝华附着在草木和其他物体上便形成了雾凇。雾凇涉及的物态变化是凝华。

物态变化过程：

8．冰雹

小水滴和小冰晶组成的云，遇到上升气流，在上升过程中水滴凝固在冰晶上变大，而后下落，经历上升和下落反复几次越来越大，最后当上升气流支撑不住冰雹时，它就从云中落了下来，成为我们所看到的冰雹了。冰雹涉及的物态变化是凝固。

物态变化过程：

【拓展】冰花形成窗户的内侧，夏天车窗玻璃上的水雾在外侧，冬天车窗上的水雾在内侧，哪侧温度高吗，在哪侧。因为都是温度高那一侧的水蒸气遇冷形成。

        水循环

如图是大自然中水循环现象的示意图，江、河、湖、海以及大地表层中的水不断蒸发变成水蒸气。当含有很多水蒸气的空气升入高空时，水蒸气的温度降低液化成小水滴或凝华成小冰晶，这就形成了云。在一定条件下，云中的小水滴和小冰晶越来越大，就会下落，在下落过程中，小冰晶熔化成了小水滴，与原来的水滴一起落到地面，这就形成了雨，落回海洋、陆地。如此周而复始，循环往复，水的物态变化形成了海洋、陆地、大气间的水循环。

水的这种循环过程不仅是水的气态、液态、固态之间的物态变化，更重要的是使陆地上的淡水不断得到补充。

课堂小结

课堂练习 

1.(2020年北京).隆冬，滴水成冰的过程中，发生的物态变化是（　　）

A. 熔化 B. 凝固 C. 液化 D. 升华

【答案】B

【解析】滴水成冰的过程中，物质由液态变成固态，属于凝固现象。故选B.

2.(2020河北省)江、河、湖、海及大地表层中的水不断蒸发变成水蒸气，升入高空的水蒸气温度降低凝成小水滴或凝成小冰晶悬浮在空中，这就是云。两个“凝成”所指的物态变化分别是（　　）

A．汽化 升华 B．液化 凝华 C．凝固 凝华 D．升华 熔化

【答案】B

【解析】水蒸气的温度降低凝成小水滴是液化；水蒸气的温度降低凝成小冰晶是凝华；故B正确。故选：B。

3.(2020牡丹江、鸡西地区朝鲜族学校).下列物态变化中，属于升华的是（  ）

A. 初春，冰雪融化汇成溪流 B. 深秋，清晨草叶上出现白霜

C. 夏天，冰箱里取出的饮料瓶“出汗” D. 冬天，背阴处的雪没熔化却变少

【答案】D

【解析】A．冰雪融化是由固态变为液态的熔化过程，故A项不符合题意；

B．清晨草叶上出现白霜是水蒸气直接由气态变为固态的凝华现象，故B项不符合题意；

C．冰箱里取出的饮料瓶“出汗”是因为空气中的水蒸气遇到冷的饮料瓶壁液化形成的小水滴，故C项不符合题意；

D．背阴处的雪没熔化却变少是因为固态冰直接变为气态水蒸气，属于升华现象，故D项符合题意。故选D。

4.(2020 恩施州)夏季，我们吃雪糕感到凉爽。其中蕴含的物理知识是（  ）

A. 熔化吸热 B. 熔化放热 C. 汽化吸热 D. 升华吸热

【答案】A

【解析】夏季，我们吃雪糕时，雪糕由固态变为液体需要吸收热量，发生熔化现象；同时雪糕温度较低，周围的水蒸气越冷液化，放出热量。故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

5.（湖北鄂州2020）下列物态变化中，属于液化现象的是（　　）

A. 湿衣服晾干 B. 冰棒周围冒白气

C. 冰雪消融 D. 用久的灯泡内壁发黑

【答案】B

【解析】A．湿衣服晾干是水汽化成了水蒸气，故A错误；

B．冰棒周围冒白气是冰棒周围的空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠，故B正确；

C．冰雪消融是熔化现象，故C错误；

D．灯泡内壁发黑是灯的钨丝先升华再凝华造成的，故D错误。故选B。

6.（2020 湖南常德市）列物理现象及其原因分析错误的是（　　）

A. 冰雪消融是熔化现象，这个过程要吸热

B. 湿衣服被太阳晒干是升华现象

C. 抗疫值班医护人员眼罩的玻璃片常常模糊不清，这是水蒸气液化形成的

D. 冬天窗玻璃上会出现冰花，这是水蒸气发生了凝华

【答案】B

【解析】A．冰雪消融，是固体变为液体，是熔化现象，熔化过程是吸热的，故A正确，A不符合题意；

B．湿衣服被太阳晒干是液体变为气体，是汽化现象，故B错误，B符合题意；

C．抗疫值班医护人员眼罩的玻璃片常常模糊不清，是水蒸气遇冷液化成的小液滴附着在玻璃片上，故C正确，C不符合题意；

D．冬天窗玻璃上会出现冰花是水蒸气遇冷直接凝华成的固体冰花，故D正确，D不符合题意。故选B。

7.(2020 江苏淮安市)如图所示，冬天早晨窗户玻璃内侧常会附着一层冰花，冰花形成过程发生的物态变化是（　　）

A. 汽化 B. 液化 C. 升华 D. 凝华

【答案】D

【解析】冰花是室内温度较高的水蒸气遇到温度较低的玻璃凝华形成的小冰晶。故选D。

8.（2020 江苏连云港）下列关于热现象的解释正确的是（　　）

A. 冬天司机往水箱里加点酒精是为了提高液体的凝固点

B. 皮肤上涂一些酒精会感到凉爽是因为酒精蒸发时放热

C. 冻豆腐里面的小孔是由于豆腐里的水先凝固后熔化形成的

D. 从冰箱里取出的易拉罐外壁会出现小水滴是水蒸气凝华形成的

【答案】C 

【解析】A．司机向水箱里加酒精是为了降低水的凝固点，防止水箱中的水结冰，故A错误；

B．皮肤上涂一些酒精会感到凉爽是因为酒精蒸发时吸热，故B错误；

C．冻豆腐里的小孔是因为豆腐里的水先凝固后熔化形成的小孔，故C正确；

D．从冰箱里取出的易拉罐外壁会出现小水滴是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故D错误。故选C。