教学课件：4.4 升华和凝华（苏科版2024）

八年级物理上册

义务教育教科书第四章物态变化导入新课四、升华和凝华北方的冬天温度在0℃以下，结冰的衣服也会变干。衣服上的冰到哪里去了呢？雾凇是严冬时节经常出现在东北地区的自然现象，它既不是冰也不是雪，它是怎样形成的呢？学习这节课的知识，你就明白了。雾凇与桂林山水、长江三峡、云南石林并称为中国四大奇观。结冰的湿衣服，不久以后也干了知道升华和凝华，了解升华要吸热，凝华要放热。01了解生活中升华和凝华的一些现象。02学习目标了解人工降水。03学习新课

一

一、升华和凝华1.观察“碘锤”中的物态变化【进行实验】（1）如图所示，密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒，打开电吹风机热风挡对碘锤加热。观察碘的状态发生了什么变化。（2）当紫红色的碘蒸气弥漫于玻璃泡内的空间时停止加热，观察冷却过程中碘的状态变化。碘的升华和凝华在整个过程中，你有没有看到液态的碘？这说明了什么？【实验现象】（1）密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒，打开电吹风机热风挡对碘锤加热时，发现有紫色的碘蒸气产生，无液态的碘出现。（2）当紫红色的碘蒸气弥漫于玻璃泡内的空间时停止加热，发现紫色的碘蒸气逐渐消失，在试管的内壁上附着一层固态的碘粒，无液态碘出现。【实验分析】试管内固态碘受热时，有紫色的碘蒸气产生，说明变成了气态的碘。当停止加热时，紫色的碘蒸气逐渐消失，在试管的内壁上看到附着一层固态的碘粒，是气态碘又变成了固态的碘。【实验结论】固态碘可以直接变成气态碘，气态碘也可以直接变成固态碘。一、升华和凝华2.升华和凝华物质由固态直接变为气态叫作升华，由气态直接变为固态叫作凝华。物质升华需要吸热，凝华则会放热。升华凝华一、升华和凝华【反思与评价】（1）实验中采用电吹风机热风挡加热，如果用酒精灯直接加热可行吗？碘是紫黑色晶体，熔点113.5℃，酒精灯外焰的平均温度为519.9℃。因为酒精灯外焰的平均温度高于碘晶体的熔点，所以碘要先发生熔化，则不能看到升华现象，所以不能用酒精灯直接加热。（2）实验中我们采用电吹风机热风挡加热，有没有可能碘也先熔化？吹风机的热风温度一般在60℃~80℃之间，低于碘的熔点113℃，所以碘不会熔化，所以在整个过程中，不会出现液态的碘，则我们可以看到升华现象。一、升华和凝华3.采用“水浴法”观察碘的升华和凝华（1）在密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒，将玻璃泡浸入开水中，如图所示。仔细观察碘的状态发生了什么变化？（2）当紫红色的碘蒸汽弥漫于玻璃泡内的空间时停止加热，将玻璃泡从水中取出，仔细观察冷却过程中碘的状态变化。（3）在整个过程中，观察有没有液态的碘出现。放在热水中加热放在空气中冷却一、升华和凝华演示实验——《碘的升华和凝华》一、升华和凝华【例题1】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_________________。汽化低于碘的熔点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。一、升华和凝华【例题2】小明在探究物态变化的实验中，设计了如图甲、乙所示的两种探究“碘的升华”的实验方案。（1）已知酒精灯外焰的温度约510℃，标准大气压下，碘的熔点为113.5℃。上述设计中，更合理的方案是______（选填“甲”或“乙”）；（2）为进一步探究此类现象，他用干冰进行了下列实验：在烧杯中放入适量的水，向水中放入一小块干冰，观察到水中很快有大量气泡产生，同时水面有大量白气，如图丙所示。实验中，水中大量的气泡是由干冰______形成的，水面上大量的白雾是由水蒸气______形成的。乙升华液化一、升华和凝华（1）探究“碘的升华”时，酒精灯外焰的温度约为510℃，标准大气压下，碘的熔点为113.5℃，而水的沸点是100℃，水的沸点低于碘的熔点而酒精外焰的温度高于碘的熔点，所以更合理的是方案乙，可以防止碘发生先熔化后汽化最终变为碘蒸气，更好地观察到碘升华的现象。（2）干冰是固态二氧化碳，向水中放入一小块干冰，干冰发生升华现象，产生大量的二氧化碳气体，所以水中大量的气泡是干冰升华形成的；干冰升华时从周围吸收大量热，使水温迅速下降，水面上大量的白雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。一、升华和凝华二、升华和凝华现象1.升华现象（1）橱柜里的樟脑球过一段时间后变小了，最后不见了。（2）冬天，挂在外面的湿衣服上结的冰没有熔化，过了一段时间衣服也晾干了。（3）医学手术现在医学中利用的“冷冻疗法”，就是把干冰放在病变组织上，利用干冰升华吸热迅速降温冷冻，使组织坏死，达到不用“动刀”而治愈的目的。二、升华和凝华现象霜是指贴近地面的空气受地面辐射冷却的影响而降温到霜点以下，在地面或物体上凝华而成的白色冰晶。通常出现在秋季至春季时间段。2.凝华现象（1）霜的形成二、升华和凝华现象（2）“雾凇”的形成雾凇，俗称冰花、树挂等，是低温时空气中水汽直接凝华，或过冷雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶沉积物，是非常难得的自然奇观，表现为白色不透明的粒状结构沉积物。二、升华和凝华现象（3）冰花的形成

冰花是指空气中水蒸气遇冷凝华成的小冰晶。水蒸气在平滑表面凝结成冰片，似无数花朵镶嵌而成，故称冰花。二、升华和凝华现象大气中的水蒸汽直接凝华或水滴直接凝固而成，就是雪。也可说是云中的温度过低，小水滴结成冰晶，落到地面仍然是雪花时，就是下雪了。（4）雪的形成二、升华和凝华现象人工降水人工降水有三种常用方法：第一种是向云层中播撒冷却剂，如用飞机在适当的云层中播撒干冰，干冰升华吸收大量的热，使云层中的小冰晶增多、小水滴增大，从而形成降水；第二种是向高空播撒盐粉、碘化银等，作为吸附水汽、加速水蒸气液化或凝华的凝结核，使云层中的冰晶增多、小水滴增大，从而形成降水；第三种是用飞机在适当的云层中直接喷洒直径约为0.05mm的小水滴，使云层中的小水滴相互合并变大，从而形成降水。二、升华和凝华现象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．北方冬天的雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，故C符合题意D．草叶上水形成“冰挂”是凝固现象，故C不符合题意；故D不符合题意。【例题3】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．北方冬天的雾凇D．草叶上水形成“冰挂”C故选C.ABCD二、升华和凝华现象【例题4】如图所示，先将冰块放入空易拉罐中，再加入适量的盐，用筷子将冰和盐搅拌均匀，用温度计可测得冰与盐水混合物的温度约为-7℃，空易拉罐底部可观察到有白霜生成。该实验说明，当冰与盐混合后，冰的熔点会______（选填“降低”或“升高”）。易拉罐底部的白霜是水蒸气_______（选填“液化”、“凝固”或“凝华”）形成的。冰的熔点为0℃，放入盐后，盐、冰、水的混合物温度为-7℃，说明加入盐后，冰的熔点变为-7℃，熔点降低了。加入盐后的冰在熔化后，熔点很低，且在熔化时从周围吸收大量的热，使空气中的水蒸气温度降低，直接凝华成为固体，成了霜。降低凝华二、升华和凝华现象【例题5】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）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。升华凝华二、升华和凝华现象熔化02

课堂总结课堂总结

升华和凝华升华

凝华

①物质由固态直接变为气态叫作升华.升华吸热.②升华现象与应用：干冰保鲜食品、冰衣服变干.①物质由气态直接变为固态叫作凝华.凝华放热.②凝华现象与应用：霜、雪、“雾凇”、冰花等.

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实践与练习1．农谚说：“霜前冷，雪后寒。”你能用物理知识说明其中的道理吗？实践与练习霜是水蒸气遇冷凝华而成的，若气温偏高，则无霜生成，因此“霜前冷”是必然的。而“雪后寒”是因为雪熔化时需从空气中吸收大量的热量，导致气温降低。2．如图所示，舞台上经常用干冰制造白雾，以渲染气氛。你知道这种白雾是怎么形成的吗？实践与练习舞台上喷发的干冰，升华时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，这些小水滴漂浮在空气中就形成了我们看到的所谓“白雾”。实践与练习3.从冰箱冷冻室取出的杨梅，一会儿表面就出现了一层白霜，如图所示。猜一猜，这层白霜究竟是什么？它是怎样形成的？从冰箱冷冻室中取出的其他食品，有没有类似的现象？空气中的水蒸气遇到温度较低的杨梅凝华成小冰晶附着在杨梅表面。实践与练习4.真空冷冻干燥食品，简称冻干食品，曾是航天员的专用食品，现如今已经走进大众生活。请查阅资料，了解真空冷冻干燥技术，并与晒干、煮干、烘干等传统干燥技术进行比较，说出它们的区别。普通干燥的方法许多，如晒干、煮干、烘干等。这些干燥方法都是在0℃以上或更高的温度下进行。干燥所得的产品，体积缩小、质地变硬，有些物质发生了氧化，一些易挥发的成分大部分会损失掉。微生物会失去生物活力，干燥后的物质不易在水中溶解等。真空冷冻干燥技术是将含水物料冷冻成固体，在低温低压条件下利用水的升华性能，使物料低温脱水而达到干燥的新型干燥手段。由于真空冷冻干燥技术在低温、低氧环境下进行，大多数生物反应停滞，且处理过程无液态水存在，水分以固体状态直接升华，使物料原有结构和形状得到最大程度保护，最终获得外观和内在品质兼备的优质干燥制品。目前，真空冷冻干燥技术已在许多领域得到了广泛的应用，尤其是将该技术用于食品加工可获得高质量的脱水食品。04

综合提升训练综合提升训练A．雾是水蒸气液化成的小水珠，浓雾消散是小水珠汽化变成水蒸气的过程，故A不符合题意；B．雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，故B不符合题意；1.如图所示的物态变化中，属于升华现象的是（）A．浓雾消散 B．雾凇的形成C．灯丝用久了变细 D．冰块在饮料中消失C故选C.ABCDC．灯丝用久了变细，是因为灯丝工作时温度很高，灯丝升华成为了钨蒸气，故C符合题意；D．冰块在饮料中消失是因为冰熔化变成了水，故D不符合题意。综合提升训练A．小草上露是空气中水蒸气遇冷液化形成的，故A正确；B．树叶上霜是空气中的水蒸气凝华而成的，故B错误；C．河面上冰是水由液态变成固态，属于凝固现象，故C错误；D．群山间雾是空气中水蒸气遇冷液化形成的，故D错误。2.水的物态变化使自然界有了雨、露、雾、霜、雪等千姿百态的奇观。关于图中水的物态变化，下列说法正确的是（）A．图甲小草上露的形成是液化现象B．图乙树叶上霜的形成是凝固现象C．图丙河面上冰的形成是凝华现象D．图丁群山间雾的形成是升华现象A故选A.综合提升训练3.人工降雨常通过飞机在空中喷洒干冰来实现。干冰在空气中迅速吸热_______，从固体变成气体，使空气温度急剧下降，空气中的水蒸气遇冷_______成小冰粒，冰粒逐渐变大而下落，下落过程中熔化成水滴，水滴降落就形成了雨。（均选填物态变化的名称）干冰是固态的二氧化碳，干冰易升华，升华时要从周围空气中吸收大量的热量，从而使周围空气的温度迅速降低，空气中的水蒸气遇冷凝华成小冰粒，小冰粒下落过程中又熔化为小水滴，降落到地面形成雨。凝华升华综合提升训练①冰雪化成水是固态变成液态的熔化过程，吸收热量；②露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，放出热量；③清晨的雾在太阳出来后散去，由液态汽化为水蒸气，吸热量；④霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，放出热量；所以，吸收热量的是①③。故ACD不符合题意，B符合题意。4.下列物态变化过程，属于吸收热量的一组是（）①春天，冰雪化成水汇入溪流；②夏天，清晨的花草上出现露珠③秋天，清晨的雾在太阳出来后散去；④冬天，室外地面上出现了霜A．①②B