升华和凝华知识讲解教师版.docx

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升华和凝华知识讲解教师版

升华和凝华（知识讲解）

【学习目标】

1.知道升华和凝华现象；

2.理解升华和凝华的概念；

3.理解升华吸热与凝华放热；

4.掌握升华吸热和凝华放热的应用。

【要点梳理】

要点一、升华

1、定义：

【高清课堂：

《汽化和液化、升华和凝华》】物质从固态直接变成气态叫升华。

2、现象：

冰冻的衣服变干、雪堆没有熔化变小、灯丝变细、衣柜里的卫生球变小、干冰升华、碘升华、固体清香剂消失等。

要点诠释：

1、升华是指物质从固态直接变为气态的过程，注意在此物态变化中并不存在液态。

2、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。

要点二、凝华

1、定义：

物质从气态直接变成固态叫凝华。

2、现象：

冬天窗户上的冰花、霜、雾凇等都是凝华。

要点诠释：

1、凝华是物质从气态直接变成固态的过程，在此物态变化过程中没有经过液体。

2、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。

要点三、升华吸热和凝华放热

1、人工降雨：

关于人工降雨原因：

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，水珠下落到地面就形成雨。

2、舞台烟雾：

关于舞台“烟雾”的之谜：

干冰粉喷洒到舞台上，迅速升华降温，使空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠来制造“白雾”以渲染气氛。

3、储藏食物、医学手术：

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，可以用来作强制冷剂，用来储藏食物或用在医学研究上，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。

要点诠释：

1、升华吸热，有制冷作用；凝华放热。

升华和凝华互为逆过程。

2、学习了物质的三态之间的六种变化，在分析物态变化现象时，弄清物态变化中初始状态和最终状态，以及变化过程中的条件。

如冰冻衣服晾干，是因为衣服下的冰吸热升华成水蒸气，初始状态是冰，最终状态是水蒸气，条件是吸热，物态变化是升华。

【基础典型例题】

类型一、升华

1．冬天结了冰的衣服，即使在0℃以下的环境中也会直接变干，其中发生的物态变化是（　　）

A．蒸发B．熔化C．升华D．液化

【答案】C

【解析】衣服中的水结成冰时是固态，直接变干是变成气态散发到空气中，即直接由固态变成气态，所以物态变化是升华。

【总结升华】解决此类问题的关键是知道物体所处的状态及三态转化的名称。

举一反三：

【变式】2012年3月，英国科学家研发出“激光橡皮”，专门用来去除白纸上的黑色碳粉字迹．激光照射下，纸张上的黑色碳粉直接（填物态变化名称）为高温碳蒸气，同时字迹消失。

【答案】升华

2．【高清课堂：

《汽化和液化、升华和凝华》】你一定看过电视台文艺晚会吧，向舞台上喷洒干冰（固态二氧化碳），能产生缕缕青云或淡淡薄雾，这种特殊效果是如何产生的？

【答案与解析】干冰升华吸收大量空气中的热，使空气中的水蒸气降温液化成许多小水珠，便形成了缕缕青云或淡淡薄雾。

【总结升华】题目考察了升华吸热的现象和应用和液化现象。

干冰是固态的二氧化碳，它在常温下可以迅速的升华，并从空气中吸收大量的热，使空气的温度降低，空气中的水蒸气就会遇冷液化形成小水珠，这就是我们看到的白雾。

举一反三：

【变式】实施人工增雨的一种方法是飞机在高空撒干冰（固态二氧化碳），干冰进入云层，很快成气体，并从周围吸收大量的热，于是高空水蒸气便成小冰晶或成小水滴，使云中的冰晶增多，小水滴增大，从而形成降雨。

（填物态变化的名称）

【答案】升华，凝华，液化

类型二、凝华

3．当深秋的某天早晨，我们看到了覆盖在树叶、草地上的茫茫白霜（如图所示）时，这预示着冬季即将来临。

固态的霜是空气中的水蒸气经下列哪一物态变化形成的（　　）

A．凝华B．升华C．液化D．汽化

【答案】A

【解析】深秋季节，气温较低；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，即形成了霜。

【总结升华】分析生活中的现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；题目中变化前是气态（水蒸气），变化后是固态（霜）。

举一反三：

【变式】去年入秋以来我国西南地区遭遇了百年一遇的大旱。

人工降雨可缓解旱情，在有利的气候条件下，用飞机或炮弹把干冰送入高空，干冰升华时从周围吸收大量的热，使空气的温度急剧下降，于是高空中的水蒸气便成小冰晶，这些小冰晶逐渐变大，遇到暖气流就。

【答案】凝华；熔化

类型三、综合应用

4.液态的露和固态的霜都是水蒸气凝结成的。

水蒸气有时候会凝结成露，有时候会凝结成霜。

（1）是什么因素影响水蒸气凝结成露还是霜？

请提出你的一个猜想。

（2）请设计一个实验检验你的猜想（写出主要的实验步骤）。

【答案】

（1）是由物体的温度决定的。

（2）实验方案：

①用同样的两个杯子装上水，一个放进冰箱的冷藏室，一个放进冷冻室；②五个小时后取出，放在空气中，观察两个不同的杯子上的变化。

若从冷藏室中拿出来的杯子上凝结的水，而从冷冻室中拿出的杯子上是霜的话，就说明水蒸气凝结成露还是霜是与温度有关的；若两个杯子都凝结的是水，说明水蒸气凝结成露还是霜与温度无关。

【解析】根据霜和露的形成时间，夏天形成露，秋天形成霜，由此可以猜想：

是不是由温度决定的。

要验证猜想，我们需要找到温度不同的物体，拿到空气中，空气中的水蒸气就会凝结。

温度不同的物体我们可以从冰箱的冷藏室和冷冻室中取出。

【总结升华】此题主要考查学生的实验设计能力。

容易出问题的是很多同学不注意观察生活，就不知道霜和露的形成时间，这就要求我们平时要多观察生活。

【提高典型例题】

类型一、升华

1．如图所示为寒冬出现的四个现象，其中属于升华的是（　　）

【答案】B

【解析】冬天，口中呼出的“白气”，是水蒸气遇冷液化成的小液滴；故A错误；冰冻的衣服晾干，是固态的冰直接升华为水蒸气；故B正确；玻璃窗上有的“冰花”，是固体的小冰晶，是由室内温度较高的水蒸气遇到温度较低的玻璃，发生了凝华现象，凝结在玻璃的内表面；故C错误；河面上的冰块，是河水凝固形成的；故D错误。

【总结升华】分析生活中的现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。

举一反三：

【变式】张乾同学做了一个实验：

将碾碎的卫生球粉末和小树枝放入封闭的烧瓶中，然后在酒精灯上微微加热烧瓶，发现卫生球的粉末越来越少，停止加热后，一会儿烧瓶内的树枝上出现了洁白、玲珑剔透的人造“雪景”，对以上实验现象，下列说法中正确的是（　　）

A.“雪景”是卫生球升华而成的

B.“雪景”是卫生球凝华而成的

C.“雪景”的形成经历了汽化和液化两个物态变化过程

D.“雪景”的形成经历了升华和凝华两个物态变化过程

【答案】D

2．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红棕色的碘蒸气，这是现象；过一会儿还可以观察到烧瓶底部附有少量针状的碘晶体，这是现象，同时烧瓶内水的温度会有明显升高，在此物态变化中热量。

【答案】升华；凝华；放出

【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，所以温度计的示数会变高。

【总结升华】物质直接从气态变为固态的过程叫凝华，在凝华过程需要向周围放出热量；物质直接从固态变成气态的现象称为升华，在升华过程需要向周围吸收热量。

举一反三：

【变式】当一个白炽灯泡用久后，与同型号新灯泡比较会发现它里面的钨丝变细了，且灯泡内壁变黑。

说明钨丝工作时温度高，先发生，后在停止工作时遇冷发生（填物态变化名称）。

【答案】升华，凝华

类型二、凝华

3．把干冰（固态二氧化碳）放入铝罐里一段时间，罐外壁结了一层霜，如图，这层霜是由经过 这种物态变化形成的。

寒冬，坐满人的汽车门窗紧闭，水蒸气液化成小水珠附着在玻璃车窗上，水蒸气变成水珠（选择：

“会吸热”、“会放热”、“不会吸热或放热”），水珠会出现在车窗的（选择“内侧”、“外侧”、“内、外侧”）。

【答案】水蒸气、凝华、会放热、内侧

【解析】固态干冰变成气态二氧化碳是升华过程，升华过程需要向周围吸收热量；空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰粒形成霜，是凝华。

冬季，房间内水蒸气温度较高，遇到温度较低的玻璃，会对其放热液化形成小水珠，附着在玻璃的内表面。

【总结升华】考察了物态变化现象在生活中的应用。

判断物态变化现象主要看物体由什么状态变为了什么状态，然后根据物态变化的定义来判断。

举一反三：

【变式】小欣打开冰箱门，发现冷冻室的侧壁上有很多霜，这是水蒸气（填物态变化的名称）形成的，这个过程中水蒸气（填“吸收”或“放出”）热量。

当他拿起湿抹布去擦时，抹布却粘在了侧壁上，这是因为发生了（填物态变化的名称）现象。

【答案】凝华；放出；凝固

类型二、综合应用

4．（多选）有关霜的叙述中正确的是（）

A.当气温降到0℃以下时才能见到霜

B.霜是水蒸气凝华生成的小冰晶

C.铁和砖瓦相比较，霜容易凝华在铁上

D.瓦片和草上相比较，霜容易凝华在草木上

【答案】ABC

【解析】水的凝固点是0℃，霜是水蒸气凝华而成的固体，必须在0℃以下才能存在，故A、B正确。

当温度相同时，并且达到结霜的程度，水蒸气凝华成霜要放出热量，而铁的传热本领较强，能把水蒸气放出的热量迅速传到其它地方，所以铁片上容易结霜，同理瓦片上比草木上容易结霜。

【总结升华】霜是地表附近的水蒸气在降温时，直接在物体表面放热，凝华成的，物体的导热性越好，在其表面越容易形成霜。

举一反三：

【变式】【高清课堂：

《汽化和液化、升华和凝华》例1.】填写物态变化名称。

1.雾淞、霜的形成（）

2.冬天窗户玻璃上出现冰花（）

3.冬天冰冻的衣服变干（）

4.樟脑丸变小了（）

5.灯泡变黑了（）

【答案】凝华；凝华；升华；升华；先升华后凝华

【巩固练习】

一、选择

1．如图所示，下列四个物态变化的实例中，属于凝华现象的是（　　）

2．霜的形成是水蒸气的（）

A．凝固过程B．凝华过程C．液化过程D．先液化后凝华过程

3．在舞台上喷洒干冰（固体二氧化碳）可产生“白云”，使舞蹈演员好像在云中飞舞。

舞台上的这种“白云”是（）

A．二氧化碳气体迅速液化的小液滴B．干冰熔化后再蒸发形成的二氧化碳气体

C．干冰迅速升华后变成的气体D．干冰使空气中的水蒸气液化成的小水珠

4.关于厨房里的物理现象，下列说法正确的是（　　）

A．冻肉解冻的过程是个放热过程B．高压锅气阀冒出的“白气”是汽化现象

C．严冬，窗户上的“冰花”结在玻璃的内侧D．从冰箱里拿出的鸡蛋表面的小水珠是从里面渗出来的

5.（多选）以下关于物态变化的说法中正确的是 （　　）

A．严寒的冬天，一直冰冻的衣服也会变干，这是升华现象

B．放在衣橱里的樟脑丸最终“消失“了，这是蒸发现象

C．寒冷的冬天，玻璃窗上有冰花，这是凝华现象

D．用久的白炽灯泡内壁发黑，这是凝固现象

6.寒冷的冬天，居民楼的玻璃窗上会“出汗”或结“冰花”。

下列说法正确的是（　　）

A.“冰花”结在玻璃窗的内表面B.“汗”出在玻璃窗的外表面

C.玻璃窗上的“冰花”是室外水蒸气凝华生成的D.玻璃窗上的“汗”是室外水蒸气液化生成的

二、填空

7．物质由固态直接变为叫升华，物质升华需要（填“吸热”、“放热”）。

物质由气态直接变为叫凝华，物质凝华需要（填“吸热”、“放热”）。

8．用久了的灯泡会发黑，这是因为钨丝在高温下先_______由________态直接变成了________态，然后钨的蒸汽蒸气在灯泡壁上遇冷________的缘故（填物态变化名称）。

9．奔腾的江河，皑皑的冰山雪岭，浩瀚的海洋，飘荡的白云……地球上的水在不停地运动着、变化着。

水蒸气随气流运动到各处，水蒸气在高空遇冷时，有的________成小水滴，有的________成小冰晶，形成千姿百态的云。

10．为下列现象填入合适的物态变化：

（1）冬天的早晨，草上结成的白霜，属于现象。

（2）夏天，打开冰箱时，看到的“白气”，属于现象。

（3）衣柜里的樟脑丸变小了，属于现象。

11．俗话说：

“霜前冷，雪后寒”，这是因为霜是空气中的水蒸气形成的，要放热，空气温度低时，才能使水蒸气放热，所以霜冻前空气温度一定很低，这就是“霜前冷”的现象。

下雪后，雪要

（物态变化），要从周围空气中热量，空气的温度要降低，这样我们感到雪后寒。

12．在如图所示的实验中，将玻璃片盖严在烧杯上，先用酒精灯给烧杯加热，观察到碘吸热后产生了大量的紫色碘蒸气，如图甲所示；撤去酒精灯，使烧杯冷却，观察到玻璃片上附着固态的碘，如图乙所示。

图甲说明，碘______需要吸热；图乙说明，玻璃片上附着固态的碘是由于碘蒸气________放出热量后形成的。

三、简答与实验探究

13.如图是冬天早晨常见的“树挂”景象，它是怎样形成的？

为什么到中午又消失了？

14．金属在高温、低压下比较容易由固态直接变为气体，用此方法可以给照相机、望远镜及其它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，改善玻璃镜头的光学性能，这层膜镀上去发生了怎样的状态变化？

15．红红到剧院看演出时，她看到在舞台上，有时为了增加效果，剧务人员用机器把一些小颗粒吹向舞台，这时在物台上形成了一团团“白气”，请你解释一下“白气”是怎么形成的？

小颗粒又是什么呢？

【答案与解析】

一、选择

1．【答案】B

【解析】云是由空气中的水蒸气液化形成的小水珠，是液化；不符合题意；雾凇是空气中的水蒸气直接凝华形成的小冰晶，是凝华，符合题意；露是由空气中的水蒸气液化形成的小水珠，是液化，不符合题意；房檐下的“冰凌”，属于凝固现象，不符合题意。

2．【答案】B

【解析】霜是空气中的水蒸气遇冷直接变成了固态而形成的，属于凝华过程。

3．【答案】D

【解析】干冰在室温下易升华，升华时会从周围吸收热量，导致周围的温度急剧降低，这样空气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴，形成“白气”。

4．【答案】C

【解析】冻肉解冻是熔化过程，熔化过程需要吸收热量，选项说法错误，不符合题意；“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水珠，属于液化现象，选项说法错误，不符合题意；“冰花”是室内空气中的水蒸气遇到冷的玻璃时直接凝华形成的小冰粒，发生在玻璃的内侧，符合题意；室内空气中的水蒸气遇到冷的鸡蛋时会发生液化现象，形成小水珠，选项说法错误，不符合题意。

5．【答案】AC

【解析】严寒冬天，气温低于0℃，冰无法熔化为水，但冰逐渐消失，是因为冰直接由固态变成了气态的水蒸气，是升华现象，A说法正确；樟脑球消失，是樟脑球由固态直接变成气态，是升华现象，B说法错误；冰花是由水蒸气在晚上遇冷由气态直接变成固态的冰，是凝华现象，C说法正确；灯丝是由金属钨制成，在高温下钨由固态直接变成气态的钨蒸气，这是升华现象；当灯熄灭后，钨蒸气又凝华为固态的钨附着在灯泡壁上，所以灯泡内壁会发黑，D说法错误。

6．【答案】A

【解析】“出汗”和“冰花”都是室内温度高的水蒸气，遇到温度低的玻璃，液化和凝华生成的，所以都出现在玻璃的内表面。

答案A符合题意。

二、填空

7．【答案】气态；吸热；固态；放热

【解析】物质由固态直接变为气态叫升华，升华需要吸收热量；物质由气态直接变为固态叫凝华，凝华时需要放出热量。

8．【答案】升华；固；气；凝华

9．【答案】液化；凝华

10．【答案】凝华；液化；升华

【解析】

（1）霜是固态的，是由空气中的水蒸气遇冷形成的，是凝华现象；

（2）“白气”是液态的，是由空气中的水蒸气遇冷形成的，是液化现象；（3）樟脑丸是固态的，变小是变为了气态，固态变为气态是升华现象。

11．【答案】凝华；熔化；吸收

【解析】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的现象，此时空气温度低时，才能使水蒸气放热，所以霜冻前空气温度一定很低，这就是“霜前冷”的现象。

（2）雪是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶的现象，此时要从周围空气中吸热，空气的温度要降低，这就是“雪后寒”的现象。

12．【答案】升华；凝华

【解析】固态的碘变成碘蒸气属于升华，碘蒸气变成碘属于凝华。

三、简答题

13．【答案】树挂是空气中水蒸气遇冷降温凝华成小冰晶附着在树木上形成的；到中午，树挂升华变成水蒸气，所以不见了。

【解析】此题考查的是我们对于生活中物态变化的分析能力。

物质由气态直接变成固态是凝华；物质由固态直接变成气态是升华。

14．【答案与解析】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。

15．【答案与解析】剧务人员用机器把一些小颗粒吹向舞台，这些小颗粒实际是干冰，干冰在室温下易升华，升华时会从周围吸收热量，导致周围的温度急剧降低，这样空气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴，形成“白气”。