初中物理人教版（2024）八年级上册（2024）第4节 升华和凝华一课一练

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•知识点1 升华和凝华的定义和特点
•知识点2 生活中的升华和凝华现象
•知识点3 水的三态变化
•作业 巩固训练
知识点1
升华和凝华的定义和特点
1、升华：物质从固态直接变成气态的过程叫升华。物质升华时要吸热。
2、凝华：物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。物质凝华时要放热。
3、升华和凝华区别
注意
（1）升华和凝华现象是物质在固态和气态两种状态之间直接的相互转化，中间并没有经过液体这个过程。
（2）并不是所有的物质都能发生升华和凝华现象，它仅限于某些物质在一定条件下发生。
【典例1-1】下列物态变化中属于凝华的是（ ）
A．春天冰雪消融
B．冬天雪雕越来越小
C．草叶上水形成“冰挂”
D．北方冬天的雾凇
【答案】D
【详解】A．春天来了，冰雪消融属于熔化现象，故A不符合题意；
B．冬天雪雕越来越小是因为发生了升华现象，故B不符合题意；
C．草叶上水形成“冰挂”是凝固现象，故C不符合题意；
D．冬天，树枝上的雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，故D符合题意。
故选D。
【典例1-2】碘蒸气一定是碘升华形成的吗？小丽观察课本中“碘的升华”实验后，设计了如图所示的装置来优化实验。为避免升华管中的碘粒先发生熔化后再发生 （选填物态变化名称）变为碘蒸气，烧杯中液体的沸点应 。
【答案】 汽化 温度低于碘的熔点
【详解】[1][2]想要避免升华管中的碘粒先发生熔化后再发生汽化变为碘蒸气，那么她就需要选择一个合适的液体来加热碘粒。这个液体的沸点应该低于碘的熔点，这样当液体沸腾时，它的温度就不会再升高，从而保证了碘粒的温度不会超过它的熔点，也就避免了碘粒先熔化再汽化的过程。
【变式1-1】以勺为笔，用糖作墨，糖汁成画。如图所示，糖汁冷却成糖画的过程中，发生的物态变化是（ ）
A．沸腾B．凝固C．熔化D．升华
【答案】B
【详解】糖汁冷却成糖画的过程中，由液态变为固态，属于凝固。
故选B。
【变式1-2】1月22日凌晨至23日下午，四川剑阁县迎来2024年的第一场降雪。为了保障出行安全，剑阁县交通运输局第一时间启动应急预案，组织系统干部职工积极应对雨雪冰冻恶劣天气影响，保通保畅，便捷群众安全出行。雪是空中的水蒸气 （填物态变化名称）形成的，该过程是 （选填“吸热”或“放热”）过程。
【答案】 凝华 放热
【详解】[1][2]凝华指物质由气态直接转变成固态，凝华要放热。雪是水蒸气凝华形成的，该过程是放热过程。
知识点2
生活中的升华和凝华现象
1、生活中的升华现象：例如碘化钾、干冰、硫、磷、樟脑等物质都有很显著的升华现象，冰冻衣服风干也是升华现象。
2、生活中的凝华现象：冬天“窗花”是凝华现象，日光灯管两端变黑是钨丝先升华后凝华生产的。
【典例2-1】下面有关生活实例的分析正确的是（ ）
A．用冰袋给高热病人降温，是因为冰熔化放热
B．晾晒在太阳光下的湿衣服不久会变干，是汽化放热现象
C．炒菜前滴入热锅的小水滴很快不见了，是升华吸热现象
D．用手沾些冷水去拿热包子不会太烫，是因为水汽化吸热
【答案】D
【详解】A．冰袋给高热病人降温的过程中，冰由固态变为液态，这是熔化现象。而熔化是一个吸热过程，故A错误；
B．湿衣服在太阳光下变干，是因为衣服上的水分由液态变为气态，这是汽化现象。同样地，汽化是一个吸热过程，即水在汽化时会从周围环境中吸收热量，使得衣服变干，故B错误；
C．炒菜前滴入热锅的小水滴很快不见了，是因为小水滴在高温下迅速由液态变为气态，这是汽化现象中的沸腾，而不是升华。故C错误；
D．用手沾些冷水去拿热包子时，手上的冷水会迅速汽化变为水蒸气。这个汽化过程会吸收大量的热量，从而降低手的温度，使得手不会因为接触热包子而过于烫手，故D正确。
故选 D。
【典例2-2】为了更好的开展春耕和缓解干旱，某市进行人工降雨以增大降雨量，如图所示。人工降雨的原理是：将干冰撒在大气中，干冰迅速 并吸热，空气中的水蒸气有的液化成小水滴，有的 成小冰晶，冰晶在下落过程中 成水滴，形成降雨。（以上均填写物态变化名称）
【答案】 升华 凝华 熔化
【详解】[1][2]用干冰进行人工降雨过程中，干冰进入云层会迅速升华变为二氧化碳气体，从空气中吸收大量的热量，导致空气温度急剧下降，空气内的水蒸气由气态直接变为固态小冰晶，发生凝华显现。
[3]冰晶在下落过程克服摩擦做功，温度升高，内能增加，又熔化为液态水，从而形成人工降雨。
【变式2-1】“山坡上有的地方雪厚点，有的地方草色还露着；……那水呢，不但不结冰，反倒在绿萍上冒着点热气。……”上面的文字节选于老舍先生的《济南的冬天》一文。关于文中所涉及的一些现象，用物理知识解释正确的是（ ）
A．“雪”的形成是液化现象B．“结冰”是凝固现象
C．“热气”的形成是升华现象D．“冰”是非晶体，没有熔点
【答案】B
【详解】A．雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶，故A错误；
B．水结成冰，由液态变成固态，属于凝固现象，故B正确；
C．绿萍上冒着点热气是水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴，故C错误；
D．冰是晶体，有固定的熔点，故D错误。
故选B。
【变式2-2】如图所示，是我国古代用来储存食物的“原始冰箱”冰鉴，鉴缶之间装冰块，缶内装食物。冰鉴是利用冰 （填物态变化名称） （选填“吸热”或“放热”）达到保鲜效果，缶内壁往往会出现白色小颗粒，这是 （填物态变化名称）现象。
【答案】 熔化 吸热 凝华
【详解】[1][2][3]由于冰块熔化时吸收热量，可以使缶内的温度比较低，达到保鲜的效果；同时，缶内的水蒸气遇冷凝华成白色的冰晶颗粒，附着在缶内壁上。
知识点3
水的三态变化
1、水在自然界有各种形态：云、雾、雨、露、霜、雪、冰、水蒸气等，也就是水在自然界同时以液态、固态和气态存在。
2、水在自然界不断经历着三种状态的循环变化，促使水的三态变化的原因是温度的变化。
3、水的三态变化图

【典例3-1】如图是自然界中关于水的物态变化过程及其对应的条件，其中丙状态是（ ）
A．固态B．液态
C．气态D．固液共存态
【答案】A
【详解】由图与物态变化过程得，丙变为甲熔化吸热，甲变为乙汽化吸热，丙为固态，甲为液态，乙为气态，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【典例3-2】第二章《物态变化》单元复习时，图甲、乙、丙为物理老师在黑板上依次写的板书。
（1）在图甲中，若B为液态，可判断出A为 态；
（2）根据图乙，可判断出B为 态；
（3）根据图丙，可判断出C为 态。
【答案】 固 气 固
【详解】（1）[1]B为液态，A变为B需要吸热，说明A是固态，发生的是熔化。
（2）[2]图乙，A吸热可变为B，因为物态变化都是可逆的，说明B放热可以变为A，又因为B放热可变为C，所以B是气态。
（3）[3]图丙，C吸热可以变为A，C吸热也可以变成B，所以C为固态。
【变式3-1】水是生命之源，如图是水的三态之间转化过程所对应的物态变化名称，标注正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】冰直接变为水蒸气是固态直接变为气态，是升华现象；水蒸气变为水是气体变为液体，是液化现象；水变为冰是液态变为固态，是凝固现象。
故选D。
【变式3-2】如图所示，物质M通过吸热、放热，出现了三种不同物态．甲、乙、丙可能分别是下列图中哪种物质？
甲： ，乙： ，丙： ．
【答案】 露珠 霜 空气中的水蒸气
【详解】由图知，乙物态→甲物态需要吸热，所以甲物态→乙物态需要放热；同时丙物态→乙物态也需要放热，凝固放热、液化放热、凝华放热、所以乙物态可能为固态，由图可知，四种物质中霜、露珠和水蒸气都是由水组成的，所以乙物质可能是霜；甲物态→丙物态需要吸热，乙物态→丙物态需要吸热，汽化和升华吸热，说明丙物质是气态，可能是空气中的水蒸气，乙物态→甲物态需要吸热，熔化吸热，甲物体是液态，可能是露珠．
一、单选题
1．下列关于自然界水循环过程中发生的物态变化，叙述正确的是（ ）
A．雨的形成是汽化B．雪的形成是凝固
C．雾的形成是液化D．霜的形成是升华
【答案】C
【详解】A．雨的形成是液化现象，故A错误；
B．雪的形成是凝华现象，故B错误；
C．雾的形成是液化现象，故C正确；
D．霜的形成是凝华现象，故D错误。
故选C。
2．【从生活走向物理】根据日常生活中的场景 ，下列日常生活中的做法与物理知识对应正确的是（ ）
A．冰袋冷敷——熔化吸热B．洒水降温——液化放热
C．蒸汽熨烫——汽化放热D．干冰保鲜——凝华放热
【答案】A
【详解】A．冰袋冷敷，冰由固态变成液态，是熔化过程，熔化吸热，故A正确；
B．洒水降温，水由液态变成气态，是汽化过程，汽化吸热，故B错误；
C．蒸汽熨烫，水蒸气遇冷液化，是液化过程，液化放热，故C错误；
D．干冰保鲜，干冰由固态直接变成气态，是升华过程，升华吸热，故D错误。
故选A。
3．东北的美景，让很多南方“小土豆”念念不忘，下列关于其美景说法不正确的是（ ）
A．南湖公园花草上的露珠是液化形成的
B．严冬，音乐公园的雪人变小是汽化现象
C．河面上的冰是由于河水遇冷凝固形成的
D．植物园树枝上的霜是凝华形成的
【答案】B
【详解】A．露珠是空气中的水蒸气遇冷液化而成的，故A正确，不符合题意；
B．雪人变小，是固态直接变成气态的升华过程，故B错误，符合题意；
C．河面上的冰是液态的水凝固而成的，故C正确，不符合题意；
D．霜是空气中的水蒸气遇到极冷时凝华而成的，故D正确，不符合题意。
故选B 。
4．人类对物态变化的认识是从水开始的，下列属于凝华现象的是（ ）
A．水蒸气在松枝上形成冰晶
B．温暖的阳光里，冰化成潺潺的流水
C．夏天，从冰箱中取出的饮料瓶表面出现小水珠
D．冬天，晾在室外冰冻的衣服也会干
【答案】A
【详解】A．水蒸气在松枝上形成冰晶，是由气态变成固态，属于凝华现象，故A符合题意；
B．冰化成潺潺的流水，是由固态变成液态，属于熔化现象，故B不符合题意；
C．刚从冰箱中拿出的饮料瓶外壁出现水滴，是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，属于液化现象，故C不符合题意；
D．晾在室外冰冻的衣服也会干，是冰由固态直接变为气态，属于升华现象，故D不符合题意。
故选A。
5．水是“魔术师”，雨、雪、雾、霜都是水为自然界描绘出的一幅幅壮丽景象，以下分析正确的是（ ）
A．春天的雨是汽化现象，形成过程需要吸热
B．夏天的雾是液化现象，形成过程需要吸热
C．秋天的霜是凝华现象，形成过程需要放热
D．冬天的雪是凝固现象，形成过程需要吸热
【答案】C
【详解】A．春天的雨是液化现象，形成过程需要放热，故A错误；
B．夏天的雾是水蒸气的液化现象，形成过程需要放热，故B错误；
C．秋天的霜是水蒸气的凝华现象，形成过程需要放热，故C正确；
D．冬天的雪是水蒸气的凝华现象，形成过程需要放热，故D错误。
故选C。
6．上图形象地反映出物质固、液、气三态分子排列的特点。甲物态的分子间距较小，相互作用力较大，以分子群的形态存在，分子可在某个位置附近振动，分子群却可以相互滑过。乙物态的分子之间的距离小，相互作用力很大，分子只能在一定的位置附近振动。丙物态的分子间的距离很大，相互作用力很小，每一个分子几乎都可以自由运动距离较远。下列说法正确的是（ ）
A．甲物态是固态B．从甲物态变化到丙物态时应在特定温度下才能发生
C．从乙物态变化到丙物态叫液化D．从甲物态变化到丙物态需要吸热
【答案】D
【详解】A．甲有一定体积，但会流动，是液态；乙有固定形状，不会流动，是固态；丙会流动，分子间距最大，是气态，故A错误；
B．从甲物态变化到丙物态为汽化，汽化有两种蒸发、沸腾两种方式，蒸发随时随地都在进行，故B错误；
C．从乙物态变化到丙物态，是固态变为气态的升华现象，故C错误；
D．从甲物态变化到丙物态是液态变为气态的汽化现象，需要吸热，故D正确。
故选D。
7．如图所示，密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒，碘的熔点约为114℃。打开电吹风热风挡对玻璃泡加热，温度约为60℃，一段时间后，观察到玻璃泡内弥漫着紫红色的碘蒸气，停止加热，冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒。关于这个过程，下列说法中正确的是（ ）
A．加热时，碘颗粒熔化B．冷却时，碘蒸气凝固
C．加热时，碘颗粒升华D．冷却时，碘蒸气液化
【答案】C
【详解】加热时，观察到玻璃泡内弥漫着紫红色的碘蒸气，说明固态的碘颗粒升华成碘蒸气；停止加热，冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒，说明碘蒸气遇冷凝华成碘蒸气，故ABD错误，C正确。
故选C。
8．如图所示，春节前夕，两广地区正在经历南方特有的天气现象——回南天，部分地区家里墙壁“淌泪”宛如水帘洞，户外大雾弥漫像是南天门。下列相关说法正确的是（ ）
A．形成“水帘洞”的水是空气中的水蒸气液化形成的
B．形成“水帘洞”的过程需要吸热
C．“南天门”的形成与雪的形成过程相同
D．“南天门”的形成过程需要吸热
【答案】A
【详解】AB．由于空气中水蒸气含量较大，水蒸气在墙壁表面放热液化，产生大量的小水珠，形成“水帘洞”，故A正确，B错误；
CD．雾是水蒸气放热液化形成的，雪是水蒸气放热凝华形成的，二者形成过程不同，故CD错误。
故选A。
9．如图所示是沙漠中的一种取水装置，先将装置埋进沙漠地下约2米的深处，利用太阳能面板发电，在自然风的作用下带动上方的叶片旋转，进而把地表上的空气通过软管抽入地下，在此过程中，受上层空气和下层土壤的温差的影响，在水蒸气流入底部储水箱的过程中会凝结成小水珠，以此达到取水的效果。该装置能取到水的主要原因是（ ）
A．下层土壤比上层空气的温度高，水蒸气吸热汽化
B．下层土壤比上层空气的温度高，水蒸气放热凝华
C．下层土壤比上层空气的温度低，水蒸气放热液化
D．下层土壤比上层空气的温度低，水蒸气吸热升华
【答案】C
【详解】叶片旋转，进而把地表上的空气通过软管抽入地下，在此过程中，受上层空气和下层土壤的温差的影响，在水蒸气流入底部储水箱的过程中会液化成小水珠，注入下部的储水箱，所以下层土壤比上层空气的温度低，水蒸气放热液化。
故选C。
10．以下与物态变化相关的说法正确的是（ ）
A．夏天，从冰箱里取出的易拉罐过一会儿外壁出现小水滴是水蒸气凝华形成的
B．气温低于水银熔点的地方，不能使用水银温度计
C．北方的冬天，在菜窖里放几桶水，是利用了水的汽化吸热
D．不知明镜里，何处得秋霜——霜是凝固形成的
【答案】B
【详解】A．夏天，从冰箱里取出的易拉罐过一会儿外壁出现小水滴，这是由于空气中的水蒸气遇到冷的易拉罐液化形成的，故A错误；
B．水银的熔点等于凝固点，气温在低于水银的凝固点时，水银是固态，不能根据液体热胀冷缩的性质来工作，故B正确；
C．北方的冬天，在菜窖里放几桶水，是利用水凝固放热，使菜的温度不至于很低，故C错误；
D．霜是固态的小冰晶，是由空气中是水蒸气遇冷直接凝华而成的，故D错误。
故选B。
二、填空题
11．2024年龙年春节前夕，合肥气温骤降，天空下起了似雪非雪的“冰粒”，气象学上称之为“霰”（xiàn），如图所示。“霰”其实是由高空中的水蒸气遇到冷空气 （填物态变化的名称）形成的。
【答案】凝华
【详解】“霰”是一种似雪非雪的“冰粒”，是固态，空气中的水蒸气是气态，物质由气态直接变成固态属于凝华现象，凝华需要放出热量，故“霰”是由高空中的水蒸气遇到冷空气凝华而形成的。
12．夏天，小明每次从电冰箱的冷冻室拿出妈妈做的冰淇淋，都看到包装纸上有一层“霜”和冰淇淋周围冒出的“白气”，这层“霜”是冷冻室水蒸气 形成的，冒出的“白气”是由于冰淇淋周围的水蒸气遇冷 形成的。 （填物态变化名称）
【答案】 凝华 液化
【详解】[1]包装纸上的霜是冷冻室的水蒸气遇冷直接由气态变为固态形成的小冰晶，是凝华现象。
[2]冰淇淋周围的白气是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
13．2024年春节期间安庆市多地出现极端天气，下起了冻雨和霰（xiàn），给人们出行造成不小的困难。其中霰是白色不透明的近似球形的小冰粒，它是高空中的水蒸气遇冷 形成的（填写物态变化名称）。

【答案】凝华
【详解】霰是白色不透明的近似球形的小冰粒，是固态，是高空中的水蒸气遇冷凝华，由气态直接变为固态形成的。
14．二十四节气中“霜降”是秋季的最后一个节气，是秋季到冬季的过渡。霜降时节，万物毕成，毕入于戌，阳下入地，阴气始凝。我国北方地区“霜降”之后早晨，经常会发现草地上有一层薄薄的冰花，这是由于水蒸气遇冷 （填物态变化名称）而成的。
【答案】凝华
【详解】霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，附着在建筑物或植被表面，形成薄薄的冰花。
15．霰通常出现在冬季或初春的降雪天气中，是一种特殊的固态降水现象，由高空中的水蒸气遇到冷空气凝结成的小冰粒组成，霰的形成需要高空中的水蒸气与冷空气相遇，需要强烈的上升气流。形成霰的物态变化的名称叫 。霰在形成时需要 热量（选填“吸收”或“放出”）。
【答案】 凝华 放出
【详解】[1][2]霰由高空中的水蒸气遇到冷空气凝结成的小冰粒组成，由气体变为固体的物态变化为凝华，需要放出热量。
16．2024年2月29日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将卫星互联网高轨卫星01星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。为保证火箭安全，箭体上涂有一层特殊的固态物质，在高温下会 成液体和直接 成气体（两空均填物态变化名称），这两个过程都需要吸热，以防温度过高。
【答案】 熔化 升华
【解析】【小题1】[1][2]火箭与大气摩擦产生的热量很容易烧毁火箭，所以要利用特殊材料的熔化和升华来吸收热量。箭体的特殊的固态物质在高温的情况下，会熔化成液体，或直接升华成气体，从而吸收大量热量，从而达到保护火箭的目的。
17．据统计，2024年是云南近十年以来最干旱的一年，很多水库在3月份就已经枯竭，为了缓解旱情，在今年3月，相关部门多次进行人工降雨，人工降雨的原理是将干冰从地面打到云层后，干冰 （填物态变化）吸热制冷，从而使云层的小水滴凝固为小冰晶，小冰晶在重力作用下从云层下落，在下落过程中 （选填“吸热”或“放热”）熔化，从而达到降雨的目的。
【答案】 升华 吸热
【详解】[1][2]干冰是固态的二氧化碳，在常温下会吸热迅速的升华为二氧化碳气体，升华吸热，使云层中水蒸气凝华成小冰晶或液化成小水滴，小冰晶在下降过程中遇到暖空气熔化成小水珠，形成降雨，熔化是由固态变为液态，该过程是吸热的。
18．2024年春，省城合肥突降一场颗粒状的“雪”。气象学上把这种“雪”的物体叫做“霰（xiàn）”。霰的直径约在0.3~2.5毫米之间，它比较松散，硬度不如冰雹，落地常反跳，容易碎。“霰”的形成属于 （填写物态变化）。
【答案】凝华
【详解】霰属于固态降雪中的一种，是高空中的水蒸气遇冷变成的小冰粒，是凝华现象。
三、实验题
19．某同学利用如图甲所示的实验装置探究冰熔化时温度的变化规律，得到了如图乙所示的温度随时间变化的图像。实验中要控制好烧杯中的水温。
（1）根据图乙所示的图像中 段温度的变化特点可知冰是晶体，在这段时间内，物质处于 态。
（2）该同学继续探究加有盐的冰块熔化时温度的变化特点。他将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，易拉罐的下部和底部出现白霜，这些白霜是空气中的水蒸气 （填物态变化名称）形成的。用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度，可以看到混合物的温度 0℃。
【答案】 BC 固液共存 凝华 低于
【详解】（1）[1]根据图乙所示的图像中BC段可知，冰在熔化过程中，温度保持不变，说明冰是晶体。
[2]晶体在熔化过程中处于固液共存状态。
（2）[3]白霜是空气中的水蒸气遇冷，迅速降温凝华形成的小冰晶。
[4]冰与盐水混合会使冰的熔点降低，低于0℃，水蒸气遇到低于0℃的物体凝华形成小冰晶，则混合物的温度低于0℃。物态变化
升华
凝华
定义
由固态直接变为气态的过程
由气态直接变为固态的过程
吸放热
吸热
放热
举例
碘升华、樟脑球变小、干冰升华
霜、冰花、雾凇的形成
识别方法
物质由固态直接变为气态，中间不经液态
物质由气态直接变为固态，中间不经液态