新人教版 八年级物理上学期期末复习重难点+练习40讲 第18讲升华和凝华(含解析)
展开升华:物质从直接变成的过程,升华过程要。
凝华:物质从直接变成的过程,凝华过程要。
常见升华现象:①(想想做做)将试管中的碘放入热水中(碘的熔点113℃),过一会儿固态碘变成紫色的碘蒸气,将试管从热水中拿出,再放入凉水中,碘蒸汽又会变成固态碘。②衣柜里的樟脑丸,过一段时间会变小,最后不见了。③冬天,晾在外面的结冰的衣服会变干,这也是冰直接升华为水蒸气了。④钨丝灯的钨丝时间久了会变细,这是升华现象。
常见的凝华现象:冬天早上出现的霜,窗玻璃上的冰花,树枝上的雾凇,雪花,钨丝灯灯泡用久了会变黑,这些都是凝华现象。
升华吸热:人工降雨——干冰升华;干冰升华吸热降温,防止食物腐烂变质;医学手术——干冰升华;舞台云雾效果。
三个制冷作用:
①熔化吸热制冷,例如超市用冰熔化吸热保鲜荔枝和海虾等;
②蒸发吸热制冷,例如夏天室内洒水可以降温;
③升华吸热制冷,例如用干冰人工降雨(干冰是固态的二氧化碳)。
【例1】如图所示,在一个标准大气压下,某同学将冰块放入空的易拉罐中并加入适量的盐,用筷子搅拌大约半分钟,测得易拉罐中冰与盐水混合物的温度低于0℃,从外部看到易拉罐的底部有白霜生成,侧面有小水珠产生。在白霜和小水珠形成过程中,发生的物态变化分别是( )
A.凝华液化 B.液化凝华 C.凝固液化 D.升华汽化
答案:A
【例2】寒冷的冬天,人们在室外活动时经常会长出“白眉毛”或“白胡子”。请你解释该现象形成的原因。
【答案】人呼出的温度较高的水蒸气遇冷放热,凝华成小冰晶,附着在人的脸上,形成“白眉毛”或“白胡子”。
【解析】
寒冷的冬天,气温在零摄氏度以下,人们在外面活动时经常会长出“白眉毛”或“白胡子”,这是人呼出的温度较高的水蒸气遇冷放热,凝华成小冰晶,附着在人的脸上形成的。
[备课素材]自然界中的物态变化
云、雨、雾、露、霜、雪、雾凇、冰雹是常见的自然现象,是水的不同物态,你知道它们是怎样形成的,形成过程中发生了哪些物态变化吗?我们一起来了解一下。
一、云的形成
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:
二、雨的形成
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:
三、雾的形成
春秋季节夜间地面附近的空气温度降低,如果空气中的水蒸气较多,便液化成雾。雾涉及的物态变化是液化。
物态变化过程:
四、露的形成
初秋季节空气湿润,夜间温度下降,地面附近的水蒸气在植物枝叶表面液化便形成露。露涉及的物态变化是液化。
物态变化过程:
五、霜的形成
霜是一种白色的冰晶,多形成于深秋或初冬季节的夜间,当夜间的温度降到0℃以下时,水蒸气在地面或枝叶上凝华形成霜。霜涉及的物态变化是凝华。
物态变化过程:
六、雪的形成
当水蒸气上升到高空,并且高空的气温降到0℃以下时,水蒸气便凝华成小冰晶,下落过程中周围水蒸气与其接触而结晶成雪。雪涉及的物态变化是凝华。
物态变化过程:
七、雾凇的形成
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:
八、冰雹的形成
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。
[备课素材]人工降雨的科学原理
云是由水汽液化而成,高空人工降雨就是将含有碘化银的炮弹打入云雾厚度比较大的4000至5000米中低高空,碘化银在高空扩散,成为云中水滴的凝聚核,水滴在其周围迅速凝聚,达到一定体积后便产生了降雨。
世界上许多国家普遍使用碘化银做人工降雨的催化剂。中国采用干冰和碘化银穿插使用的办法。干冰是由人工降雨飞机的舱底“漏斗”洒向云层。碘化银做催化剂时,可用火箭把碘化银焰弹发射上去。
人工降雨常见催化剂的应用原理
AgI和干冰用来人工降雨,作用机理是不同的。干冰可以降低云层的温度,促进水蒸气冷凝;AgI可以充当水蒸气的凝结核。
1.干冰的应用原理
干冰即固态二氧化碳。通常二氧化碳气体在加压和降温的条件下,会变成无色液体,再降低温度,即会变成雪花般的固体,经过压缩,就会成干冰。论外貌,干冰和普通的冰确实很相像,其外形与冰一样。在一个标准大气压下,受热后不会立即熔化,而是在-78.5℃时直接变成气体,销声匿迹,不像冰熔化后会留下水迹,因而得名“干冰”。
正是由于“干冰”的特有个性,决定了它是一种比冰更好的致冷剂。
干冰汽化时使周围空气层温度下降,云层温度下降,从而引起水滴的凝结,凝结的水滴冰晶迅速加大增多,最后形成降雨。
2.碘化银的应用原理
碘化银只要受热后就会在空气中形成极多极细(只有头发直径的百分之一到千分之一)的碘化银粒子,1g碘化银可以形成几十万亿个微粒,这些微粒会随气流运动进入云中,在冷云中产生几万亿到上百亿个冰晶。因此,用碘化银催化降雨不需飞机,设备简单、用量很少,费用低廉,可以大面积推广。除了人工降水(雨、雪)外,碘化银还可以用于人工消云雾、消闪电、削弱台风、抑制冰雹等。
课时训练十五
1.下列说法中正确的是()
A.霜在形成的过程中要吸热
B.冰必须先熔化成水,才能变成水蒸气
C.冬天,室外冰冻的衣服变干要放热
D.樟脑丸在变小的过程中要吸热
【答案】D
【解析】A、霜是空气中的水蒸气直接变成小冰晶形成的,是凝华现象,凝华放热.不合题意.
B、冰可以直接变成气态,是升华,升华吸热,不合题意.
C、冰冻的衣服变干由固态的冰直接变成水蒸气,是升华,升华吸热.不合题意.
D、固态的樟脑丸变成气态,是升华,升华吸热.符合题意.
2.下列属于升华现象的是()
A.灯泡用久了灯丝会变细
B.湿衣服变干
C.盐溶于水
D.残雪消融
【答案】A
【解析】物质从固态直接变为气态的过程是升华.
A、灯泡用久了灯丝会变细,是灯丝在高温下由固态变成气态,发生了升华现象;
B、湿衣服变干,衣服上的水由液态变成气态,属于汽化现象;
C、盐溶于水,由固态变成了液态,属于熔化现象;
D、残雪消融,由固态变成了液态,属于熔化现象.
3.在文艺演出时,常常要制造出弥漫的白雾,演员在其中若隐若现,增添如神话般的效果.这种白雾实际上是()
A.向舞台喷射的真实烟雾
B.利用干冰凝华放热,使空气中的水蒸气吸热液化而成
C.利用干冰升华吸热,使空气中的水蒸气放热液化而成
D.干冰升华后产生的二氧化碳气体
【答案】C
【解析】白雾是小水滴,它是空气中的水蒸气遇冷液化而形成的;在剧场内的每个地方都存在着水蒸气,为什么只有舞台这个地方的水蒸气会遇冷发生液化现象,由此联想到是喷洒的物质干冰造成的舞台附近温度降低:干冰升华,由固态变为气态,升华吸热造成周围温度下降,空气中的水蒸气遇冷放热液化而成小液滴悬浮在空中,形成白雾;综上分析,只有C选项符合题意.
4.某些金属在高温、低压下比较容易由固态直接变为气态,用此方法可以给照相机、望远镜及其他光学仪器的玻璃镜头进行真空镀膜,即在真空室内将金属或金属化合物加热,使它的蒸气喷到玻璃镜头上去,从而镀上一层极薄的金属膜,这层镀膜可以改善玻璃镜头的光学性能,这层镀膜镀上去的原因是()
A.金属直接粘到玻璃镜头上去的
B.金属熔化后粘到玻璃镜头上的
C.金属升华后再凝华到玻璃镜头上的
D.金属直接凝华到玻璃镜头上的
【答案】C
【解析】将金属或金属化合物加热,固态的金属直接变为了金属蒸汽,这是一种升华现象;蒸气喷到玻璃镜头上去,受冷变为固态的金属膜,这是一种凝华现象.所以这层膜镀的产生是先升华后凝华.
5.老师在引导学生理解固体、液态和气体的微观结构时,带领学生做游戏,用人群分布的状态来类比物质的状态三种情景分别对应的是()
A.固态、液态、气态
B.气态、液态、固态
C.固态、气态、液态
D.液态、气态、固态
【答案】A
【解析】甲、学生排列保持一定的形状和一定的体积,学生之间作用力很大,空间小而紧密,不易被压缩,故对应的是固态;
乙、学生排列保持一定的体积,但是没有一定的形状,略显不规则,学生之间作用力大,不易被压缩,故对应的是液态;
丙、学生排列的间距很大,没有一定的体积和形状,学生之间作用力极小,几乎没有,容易被压缩,对应的是气态.
6.(多选)下列属于凝华现象的是()
A.初春,湖面上的薄冰层开始融化
B.盛夏,打开冰箱门形成的“白气”
C.深秋,屋顶的瓦上结了一层霜
D.隆冬,教室的窗户玻璃上出现冰花
【答案】CD
【解析】A、初春,湖面上的薄冰层开始融化,冰由固态变成了液态,属于熔化现象,故A不符合题意;
B、盛夏,打开冰箱门形成的“白气”,是空气中的水蒸气变成了液态,属于液化现象,故B不符合题意;
C、深秋,屋顶的瓦上结了一层霜,是水蒸气遇冷直接变成的小冰晶,属于凝华现象,故C符合题意;
D、隆冬,教室的窗户玻璃上出现冰花,是空气中的水蒸气直接变成的小冰晶,属于凝华现象,故D符合题意.
7.如图所示,将盛有少量冷水的烧瓶放在装有少量碘颗粒的烧杯口处,并将烧杯放在盛有热水的水槽中.不久会观察到烧杯内固态碘减少且出现紫红色碘蒸气,这是现象(选填物态变化名称);过一会儿还可观察到烧瓶底部附着少量针状的碘晶体,这是 ______ 现象(选填物态变化名称),在此物态变化过程中碘蒸气热量(选填“吸收”或“放出”),使烧瓶中水的温度(选填“升高”或“降低”).
【答案】升华;凝华;放出;升高
【解析】固态碘变成碘蒸气是升华现象,在升华时需要吸收热量;
碘蒸气直接变成碘晶体是凝华现象,在凝华时需要放出热量,同时烧瓶内水的温度会升高,所以温度计的示数会变高;
8.小明发现,在使用如图所示的装置做碘的升华实验时,很容易造成碘的熔化.针对上述不足,小明与他的同学们讨论后将实验进行改进:将装有固态碘的玻璃管放入沸水中,玻璃管中很快就有紫色的碘蒸气产生,并排除了碘熔化的可能性.实验表明在碘升华和熔化时需要__________热量.是什么因素影响碘的升华或熔化,你的猜想是__________________.
【答案】吸收;温度
【解析】在物态变化的六个过程中,熔化、汽化和升华过程都需要吸收热量,凝固、液化和凝华过程都需要放出热量.实验表明在碘升华和熔化时都需要吸收热量.酒精灯火焰的温度很高,能很快达到碘的熔点使其熔化,而沸水的温度只能达到100℃,不会达到碘的熔点,所以才会升华,可见温度对碘的升华和熔化有影响.
9.常温下把干冰(固态二氧化碳)放入试管里,用气球套在试管口上(如图),会看到气球被充气越来越大,这是由于干冰(填物态变化名称)成了;过一段时间,试管壁外结了一层霜,这层霜是空气中的经过(填物态变化名称)而形成的;试管壁外结霜的现象,说明干冰发生物态变化时需要.
【答案】升华;气态二氧化碳;水蒸气;凝华;吸收热量
【解析】(1)如果在管口上套一个气球,由于管内的干冰升华变成气态的二氧化碳,所以气球会鼓起;
(2)干冰升华过程中需要吸收热量,使试管壁温度降低,空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶附着在管外,形成霜,是凝华现象.
10.如图是大自然中水循环现象示意图.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,(水蒸气温度降低,凝成小水滴)或(凝成小冰晶),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,(小冰晶又变成小水滴),与原来的小水滴一起落到地面,这就形成了雨.
(1)请依次写出上文括号处涉及到物态变化的名称.
______ 、 ______ 、 ______
(2)上面三种物态变化中属于吸热的是 ______
(3)我国是一个缺水的国家,节约用水应从我做起.请你写出日常生活中两项节水措施.
【答案】(1)液化;凝华;熔化;(2)熔化;(3)洗菜、洗衣剩下的水可用来冲洗厕所;使用节水型马桶.
【解析】(1)水蒸气凝成小水滴,由气态变为液态,是液化现象;
水蒸气凝成小冰晶,由气态直接变为固态,是凝华现象;
小冰晶变成小水滴,由固态变成液态,是熔化现象.
(2)根据物态变化的吸放热情况可以确定,在液化、熔化、凝华这三个过程中,吸热的是熔化.
(3)节水措施有:洗菜、洗衣剩下的水可用来冲洗厕所;使用节水型马桶等.
新人教版 八年级物理上学期期末复习重难点+练习40讲 第25讲光的折射(含解析): 这是一份新人教版 八年级物理上学期期末复习重难点+练习40讲 第25讲光的折射(含解析),共11页。
新人教版 八年级物理上学期期末复习重难点+练习40讲 第26讲光的色散(含解析): 这是一份新人教版 八年级物理上学期期末复习重难点+练习40讲 第26讲光的色散(含解析),共10页。
新人教版 八年级物理上学期期末复习重难点+练习40讲 第23讲光的反射(含解析): 这是一份新人教版 八年级物理上学期期末复习重难点+练习40讲 第23讲光的反射(含解析),共7页。