第4节 升华和凝华

第三章物态变化第4节

升华和凝华情景导入1.放在卫生间的固体清新剂(图甲)时间长了会逐渐变少，直至全部消失；严冬，冰冻的衣服也能变干(图乙)。你能解释生活中的这些现象吗？图甲图乙2.思考：(1)普通灯泡和日光灯用久了，其灯丝为什么会变细？玻璃壁为什么会发黑？黑色的物质是怎么形成的？(2)冬天，“雾凇”是怎样形成的？美丽的“窗花”到底是如何形成的？(3)演唱会舞台上的“白烟”究竟是什么？它又是怎么形成的呢？合作探究升华与凝华

固体和气体之间到底能不能直接发生变化呢？提出问题气态固态我们能不能直接变成对方呢？演示实验实验目的实验器材探究固体和气体之间到底能不能直接发生变化。热水、冷水、碘、烧杯、带塞子的试管。实验步骤(1)在试管中放少量碘，塞紧塞子后放入热水中，仔细观察现象。实验步骤(2)当固态的碘变为紫色的碘蒸气并充满试管后，将试管从热水中拿出，再放入冷水中，碘蒸气又会变为固态的碘。实验评估实验过程中，会看到什么现象？有无液态碘出现？有没有可能在什么地方发生错误？交流合作将观察到的物理现象与同组的同学讨论、探究一下，同时进行相互交流，得到正确答案，并得出结论。得出结论加热时，碘从固态直接变成气态，这种现象叫做升华；冷却时，碘从气态直接变成固态，这种现象叫做凝华。交流讨论从上面实验我们知道了什么是升华和凝华，请根据生活经验交流讨论一下升华和凝华的吸放热情况。归纳总结(1)物质从固态直接变成气态的过程叫做升华，从气态直接变成固态的过程叫做凝华。(2)像熔化和汽化一样，升华也要吸热；像凝固和液化一样，凝华也会放热。例题展示(1)衣柜里防虫用的樟脑丸，过一段时间就会变小，最后不见了，这是一种什么现象？(2)冬天，晾在室外的湿衣服会结成冰，但结冰的衣服也会慢慢变干，这是因为什么？升华。冰直接升华为水蒸气了。(3)我国北方秋、冬两季，早晨出现霜、窗玻璃上出现冰花、树枝上出现雾凇，这些是如何形成的？属于什么现象？(4)冰棍外表的“白粉”是怎样形成的？(5)利用干冰储藏食物，运输食品原理是什么？这些都是水蒸气遇冷凝华成的小冰晶；都属于凝华现象。空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶。干冰(固态二氧化碳)升华吸热降温。材料拓展六月飞雪

六月飞雪是一种奇特的自然现象，产生这种现象的原因多半是夏季高空有较强的冷空气。如果冷暖气流交锋剧烈，则会产生强降雨；但如果气流突然将含有冰晶或雪花的低空积雨云拉向地面，便会在小范围内出现短时间飘落雪花的奇观。也有一些科学家认为，六月飞雪是由于大规模的火山爆发造成的。火山爆发时可产生达数百万吨的火山灰，这些火山灰上升至大气高层，飘散到世界各处，一连数月遮天蔽日，导致许多地区出现冬季天气。据研究，公元537年，中国发生了一次夏雪天气，就是由于新几内亚东南部的一次火山喷发造成的。升华吸热的应用(1)人工降雨闷热的夏天迟迟不下雨，可将装有“干冰”的炮弹射到乌云密布的天空。不一会儿，瓢泼大雨倾盆而下。同学们想一想：①在云层中抛撒干冰为什么会促成降雨？②人工降雨的全过程经历了哪些物态变化？多媒体展示这是由于“干冰”升华吸热，促使水蒸气液化成水滴，促成了人工降雨。干冰升华——水蒸气液化、凝华——小冰晶熔化。(2)舞台上的烟在舞台上撒干冰制造白雾。同学们想一想在舞台上撒干冰为什么会出现白雾？喷出的干冰升华吸收大量的热，使周围温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴即为看到的白雾。水循环水蒸气水冰液化放热凝固放热汽化吸热升华吸热熔化吸热凝华放热水的三态联系：点击播放水是人类生存环境的重要组成部分。地球表面的70%以上是海洋。虽然地球表面大部分被水覆盖，但是其中海水约占97%，江河湖泊、土壤、岩层和冰川中的淡水约占3%，而能够供人类直接利用的淡水资源更是仅占淡水资源的0.3%。生活生产中又有大量的水污染、水浪费，因此，我们不仅需要改进节水技术、优化用水系统的运行，更需要每个人提高节水意识，养成良好的用水习惯，共同保卫我们的蓝色家园。知识延伸课堂小结升华升华和凝华定义升华吸热升华吸热的应用凝华定义凝华放热常见的凝华现象水循环自然界的水循环节约用水随堂检测1．超市里卖的有一种叫“固体清新剂”的商品，把它放置在卧室或卫生间里，能有效地清新空气，使居室温馨芳香。这种现象是(

)A．熔化

B．凝华

C．汽化

D．升华2．在一部动画片里，雷公公询问起“雾、露、霜、雪”四姐妹的出身由来，你认为她们的下列说法中正确的是(

)A.雾说：我是水汽化而来

B.露说：我是水蒸气凝固而来C.霜说：我是水蒸气凝华而来

D.雪说：我是水升华而来DC升华3．把干冰放入试管中，在试管口套上气球(如图甲所示)，气球会鼓起；一段时间后，试管底部的外壁出现了白霜(如图乙所示)。这是由于试管中干冰______成气态的过程中______(选填“吸收”或“放出”)热量，使试管温度降低，_______在试管外壁______(选填“吸收”或“放出”)热量形成的白霜。吸收水蒸气放出一、选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)1.

关于温度，下列说法正确的是(

B

)A.

洗澡水的温度约为60

℃B.

0

℃的冰和0

℃的水一样冷C.

冰水混合物的温度一定是0

℃D.

－25

℃读作零下25度B12345678910111213141516171819202.

用温度计测量水的温度，下列选项符合操作规范的是(

D

)D12345678910111213141516171819203.

用体温计测量病人甲的体温，示数是38

℃，如果该体温计未经甩过

就用来测量病人乙的体温，示数也是38

℃。则乙的体温可能是(

B

)A.39

℃B.37

℃C.39.5

℃D.25

℃B12345678910111213141516171819204.

表中列出几种物质的熔点(在标准大气压下)，据此判断以下说法中正

确的是(

D

)物质名称固态水银金铜铁钨固态氢熔点/℃－38.81

0641

0831

5353

410－259DA.

铜球掉入铁水中不会熔化B.

在零下255

℃时，氢是固态C.

水银温度计可测量零下40

℃的气温D.

用钨制成的灯丝不易熔化12345678910111213141516171819205.

郭守敬是邢台文化名人，邢州邢台县(今河北省邢台市信都区)人。他

是元朝著名的天文学家、数学家、水利专家、仪器制造家。在达活泉公

园内矗立着一尊郭守敬铸铜像，用铜块浇铸铜像的过程中，发生的物态

变化有(

C

)A.

只有凝固过程B.

只有熔化过程C.

先熔化后凝固D.

先凝固后熔化C12345678910111213141516171819206.

关于“水沸腾的规律”的实验，下列描述不正确的是(

A

)A.

水沸腾时，大量气泡在水中生成，上升、变小B.

水沸腾时吸热且温度不变C.

水的沸点可能低于100

℃D.

提高水的初温，可缩短实验时间A12345678910111213141516171819207.

如图所示，某实验小组把盛有水的纸盒放在火焰上烧，做“纸锅烧

水”实验，则下列说法中不正确的是(

A

)A.

纸锅里的水未加热前，水是不会发生汽化现象的B.

纸锅里的水上方冒出“白气”实际是水蒸气遇冷液化而成

的小水珠C.

纸锅里的水加热到沸腾后温度将保持不变，若撤去酒精

灯，则水将不再沸腾D.

水烧开了，纸盒仍不会燃烧，这是因为纸的着火点(可燃

物质着火的最低温度称为着火点)高于水的沸点A12345678910111213141516171819208.

玻璃一般透明而质脆，在被加热时由脆硬变软到完全变为液态有一

个相当大的温度范围。利用这个性质可以制作各种玻璃工艺品。关于玻

璃的这个性质，下列图中能正确表示玻璃工艺品整个制造工艺过程温度

变化的是(

C

)

C12345678910111213141516171819209.

关于物态变化，下列说法正确的是(

B

)A.

放在衣柜里的樟脑丸变小，这是汽化现象B.

从冰箱中取出的鸡蛋，过一会儿变湿，这是液化现象C.

夏天，晒在太阳下的湿衣服变干，这是升华现象D.

冬天，窗玻璃上出现冰花，这是凝固现象B123456789101112131415161718192010.

小明吃雪糕时，看到雪糕周围冒“冷气”，由此他联想到了烧开水

时从壶嘴冒“热气”的情景。下列说法正确的是(

C

)A.

“冷气”和“热气”本质相同，它们都是水蒸气B.

“冷气”和“热气”本质不同，前者是小水珠，后者是水蒸气C.

“冷气”和“热气”本质相同，都是水蒸气遇冷液化形成的小水珠D.

“冷气”和“热气”本质不同，前者是液化形成的，后者是汽化形

成的C1234567891011121314151617181920二、填空题(本大题共8小题，每空1分，共18分)11.

测量体温是检测身体是否健康的一种方式。如图所示，体温计的分

度值是

，此时体温计的读数是

⁠。0.1

℃

37.1

℃

123456789101112131415161718192012.

根据题表回答问题：测沸水温度时应使用

温度计；冬天，

在我国北方有些地区的最低气温达－50

℃，测室外温度时应使用

⁠

温度计。(以上两空均选填“酒精”或“水银”)凝固点沸点酒精－117

℃78

℃水银－38.8

℃375

℃水银

酒精

123456789101112131415161718192013.

物理实验小组的同学们在加热条件完全相同的情况下，对甲、乙、

丙、丁四个试管中的物质的熔化过程进行了探究。根据记录的实验数

据，在同一坐标纸上绘出了四种物质的温度随加热时间变化的图像，如

下图所示。从图中可以看出试管

中的物质是非晶体；试管

⁠

中的物质可能是同一种物质。(以上两空均选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)甲

乙、

丙

123456789101112131415161718192014.

在《太空“冰雪”实验》中，用沾了结晶核的毛根触碰过饱和乙酸

钠溶液形成的液体球，液体球迅速

(填物态变化名称)成“固态

冰球”。用手摸上去，“冰球”竟然是热乎乎的，这是因为此过程中

会

热量。凝固

放出

123456789101112131415161718192015.

冷空气不断来袭，北方的气温骤降。(1)冬季，手上涂些护手霜可有效预防皮肤粗糙干裂，因为护手霜中的

油脂能

(选填“减慢”或“加快”)皮肤表面水分的蒸发。(2)大雪过后，市政部门为快速清理积雪，在路面上撒盐，这是

⁠

雪的熔点，在寒冬，背阴处积雪逐渐减少，这是

现象(填物态变化名称)。减慢

降低

升华

123456789101112131415161718192016.

发生火灾时，要使用液态二氧化碳灭火器。这种灭火器在常温下用

的办法使二氧化碳气体液化装入钢瓶里。使用时需要注意手先放到钢瓶的木柄上，然后再打开螺帽，否则会因液态二氧化碳

)

时要吸收大量的热而对使用者造成伤害。17.

煮鸡蛋、玉米棒子等用水，而炸油条、麻花等用菜油，这样可以对

不同食物提供各自加热所需达到的温度，这样选择的原因是油和水

的

不同；夏天常用干冰给运输中的食品降温，这是利用干冰升

华时要

(选填“吸收”或“放出”)热量。压缩体积

汽化

沸点

吸收

123456789101112131415161718192018.

如图所示，分析水循环可知，地表水吸收热量

(填物态变化

名称)成水蒸气；云中的小水滴遇冷凝固为小冰粒的过程要

(选

填“放出”或“吸收”)热量；高山顶上的积雪终年不熔化厚度却基本

不变，主要是由于降雪量与冰雪因

(填物态变化名称)而减小的

量基本相等。汽化

放出

升华

1234567891011121314151617181920三、实验探究题(本大题共2小题，第19小题16分，第20小题6分，

共22分)19.

小明同学用如图甲所示的装置对冰加热。

1234567891011121314151617181920(1)实验室常用温度计是利用液体

的性质制成的。(2)该实验应选用

(选填“大冰块”或“碎冰块”)来进行实

验，效果更好些。(3)根据实验记录他绘制了冰熔化时温度随时间变化的图像，如图乙所

示。由图像可知，冰是

(选填“晶体”或“非晶体”)；在10

min末这一时刻，烧杯里的物质处于

(选填“固态”“液

态”或“固液混合态”)。热胀冷缩

碎冰块

晶体

固液混合态

1234567891011121314151617181920(4)继续加热到水沸腾，此时温度计的示数如图丙所示，且一直保持不

变，则水的沸点是

℃，这说明当时水面上方的大气压

⁠

(选填“高于”“低于”或“等于”)一个标准大气压。(5)在“观察水的沸腾”的实验中，他得出下列的实验数据(见下表)。时间/min01234567温度/℃8286909498989698从记录数据表看出，观察记录中明显错误的是第

min时的数据。98

低于

6

1234567891011121314151617181920(6)请根据表格中的数据(已纠正错误数据)，在图丁中作出水的温度随时

间变化的图线。(7)小明发现，从开始加热到沸腾的这段时间过长，造成这种现象的原

因可能是

(给出一种原因即可)，解决的办法是

⁠

⁠。(8)熄灭酒精灯后，水停止沸腾，说明水沸腾时需要

⁠。冰块的质量太多

减

少冰块的质量(答案不唯一，合理即可)

不断吸热