升华和凝华课件

第二章物态变化四、升华和凝华1.如图所示,烧杯内装有少量碘颗粒,将盛有少量冷水的烧瓶放在烧杯口处,并将烧杯放在盛有热水的水槽中.不久后会观察到烧杯内固态碘减少且出现紫红色的碘蒸气,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,说明此物态变化过程中_______热量.

升华凝华放出(第1题)2.小雨同学“五一”期间借助厨房的简易器材完成了一项实践性作业:自制霜.如图所示,她将冰块放于易拉罐中,并加入适量的盐.用筷子搅拌后,放在一铺有湿抹布的桌面上,一段时间后小雨发现易拉罐的下端有白色的霜出现,拿起易拉罐时发现湿抹布和易拉罐的底部粘在一起了.小雨对实验现象进行了下列分析,其中错误的是 (

)A.易拉罐中的冰加入盐后极易熔化,熔化过程吸收热量B.湿抹布和易拉罐的底部粘在一起是因为水遇冷凝固形成冰C.易拉罐下端的霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,凝华过

程要吸收热量D.夏天从冰箱里拿出的冻肉放置在空气中,一会儿表面结了一层霜,这层霜和实验

中易拉罐下端形成的霜成因相同C3.初冬的早晨,山林变成了一派银装素裹的景象,树枝上出现了雾凇,如图所示.雾凇是空气中的水蒸气经过某种物态变化形成的,该物态变化是(

)A.凝华 B.熔化 C.液化 D.汽化A4.★北方冬天的清晨,人们经常看到玻璃窗上有美丽的“冰花”,这是由

(室内/室外)空气中的水蒸气遇冷

形成的,此过程中要

(吸/放)热.

室内凝华放[解析]“冰花”是室内空气中的水蒸气遇到比较冷的玻璃窗凝华形成的,凝华要放热.易错警示气体凝华的位置

由于对气体凝华的条件不理解导致气体凝华的位置判断错误,凝华是高温气态物质遇冷放热,变成固态物质的现象,故凝华现象出现在“温度高”的一侧,即“冰花”应出现在窗玻璃的室内一侧.5.随着科技的发展,过去“呼风唤雨”的神话已成为现实.人工降雨的原理是用飞机在空中喷撒干冰(固态二氧化碳),干冰在空气中迅速吸热

,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,下落过程中遇到暖气流就

成水滴,水滴降落就形成了雨.(填物态变化名称)

升华凝华熔化[解析]人工降雨的方法之一就是向云层喷撒干冰,干冰在空中迅速升华吸收大量的热,使空气温度急剧下降,空气中的水蒸气遇冷凝华成小冰粒.冰粒逐渐增大而下落,下落过程中遇到暖气流就熔化成水滴,从而形成降雨.6.在“探究烛蜡的熔化特点”和“观察‘碘锤’中的物态变化”两个活动中,采用水浴法进行加热的主要目的 (

)A.都是受热均匀B.都是控制温度C.前者是受热均匀,后者是控制温度D.前者是控制温度,后者是受热均匀C[解析]在“探究烛蜡的熔化特点”活动中,采用水浴法进行加热是为了使烛蜡受热均匀,在“观察‘碘锤’中的物态变化”活动中,采用水浴法进行加热是为了控制碘升华时的温度低于碘的熔点,故选项C正确.7.舞台上经常用干冰(固态二氧化碳)制造白雾,以渲染气氛,这种白雾是 (

)A.干冰升华使空气中的水蒸气液化形成的小水珠B.干冰熔化形成的小液滴C.干冰升华形成的二氧化碳气体D.干冰升华使空气液化形成的小液滴A[解析]在常温、常压下干冰直接变成二氧化碳气体,中间没有熔化过程,二氧化碳气体在通常情况下无色无味,B、C均错.在舞台上喷撒干冰,干冰从周围空气中吸热迅速升华,使空气的温度迅速降低,空气中的水蒸气遇冷放热液化成小水珠,大量的小水珠悬浮于空气中形成白雾,A对.在通常情况下,空气中氢、氦、氧、氮的液化温度分别是-253℃、-268.9℃、-183℃、-196℃,利用干冰升华吸热,不可能使空气的温度降到这些数值,D错.8.下列物态变化中,属于放热现象的一组是 (

)①初春,冰封的湖面解冻.②盛夏,旷野里雾的形成.③深秋,路边的小草上结了一层霜.④严冬,冰冻的衣服逐渐变干.A.①② B.②③ C.③④ D.①④B[解析]冰封的湖面解冻,属于熔化现象,要吸热;旷野里雾的形成,属于液化现象,要放热;路边的小草上结了一层霜,属于凝华现象,要放热;冰冻的衣服逐渐变干,属于升华现象,要吸热.故选B.9.在冬季,某地的地下水管破裂,水喷射出来形成了如图所示的“冰花”.虽然气温没有回升,经过一段时间,人们发现“冰花”还是变小了.下列分析中,正确的是 (

)A.“冰花”是由空气中的水蒸气凝华形成的B.“冰花”是由喷出来的水凝固形成的C.“冰花”形成时的气温为0℃D.“冰花”变小过程中要放热B[解析]“冰花”是喷射出来的水遇冷凝固形成的,不是凝华现象,故A错误,B正确;水的凝固点为0℃,气温低于或等于0℃,如果继续放热,就会凝固,“冰花”形成时的气温低于0℃,故C错误;“冰花”变小是固态的冰升华形成水蒸气,升华吸热,故D错误.(第9题)10.观察碘的升华实验时,小原和小艳通过查阅相关资料得知:碘的熔点约为113.7℃,沸点约为184.4℃.关于碘的加热使用了两种不同的方式,A.用热水加热;B.用酒精灯加热(酒精灯外焰温度为400~600℃).经过多次实验验证,确认A方式更为科学合理,请你简述A方式的合理之处.[解析]A方式用热水加热,温度最高为100℃,达不到碘的熔点,碘从固态直接变成气态,不会发生熔化、沸腾现象,更容易说明碘升华现象;B方式用酒精灯加热(酒精灯外焰温度为400~600℃),温度超过了碘的熔点和沸点,碘会熔化再沸腾到碘蒸气,升华现象不明显.11.阅读材料,回答问题.材料1:据报道:2021年1月5日,阴天,微风,气温约为-15℃.在新疆罗布泊沙漠的沙丘上覆盖着5~10cm厚的积雪,然后过了约20min,雪不见了,脚下却是干爽的沙地.这一现象令在场的人无不惊叹.材料2:有霜的季节,农作物常被冻坏,这就是人们常说的“遭到霜冻”,实际上,农作物不是因霜而受冻的,0℃以下的低气温才是真正的“元凶”.当空气干燥时,即使气温降低到-20~-10℃,也不会出现霜,但此时农作物早就被冻坏了,农民们称这种情况为“黑霜”.(1)材料1中沙丘上的积雪消失的原因是

.

积雪直接升华成水蒸气(2)材料1中沙丘上的积雪消失的主要因素是

(填字母).

A.温度低 B.沙地干爽C.空气干燥 D.空气流动快(3)霜是由

直接变为小冰晶形成的,对应的物态变化名称是

.

(4)根据材料2,请对“霜”形成的条件提出猜想:

和

.在短文中找出支持猜想的句子:

.(5)为了验证上述猜想,小明同学做了如下实验:从冰箱取出一些-10℃的冰块,放在不锈钢杯子里,一段时间后可看到在杯底出现一些白色的小冰晶(即霜).你认为该实验

(能/不能)验证上述猜想,理由是_______________________________________

.C水蒸气凝华空气湿润气温在0℃以下当空气干燥时,即使气温降低到-20~-10℃,也不会出现霜不能因为没有进行空气干燥和湿润的对比实验,所以不能证明空气干燥时是否会形成霜[解析](1)材料1中沙丘上的积雪消失的原因是固态的雪升华为水蒸气.(2)空气干燥,即使气温低,积雪也很容易升华.(3)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.(4)根据文中的“当空气干燥时,即使气温降低到-20~-10℃,也不会出现霜”,可知霜的形成条件是:空气湿润且气温在0℃以下.(5)实验“从冰箱取出一些-10℃的冰块,放在不锈钢杯子里,一段时间后可看到在杯底出现一些白色的小冰晶(即霜)”中,因为没有进行空气干燥和湿润的对比实验,所以不能证明空气干燥时是否会形成霜.类型一探究影响液体蒸发快慢的因素1.小雨同学猜想影响水蒸发快慢的因素有下列三个:A.水的表面积;B.水上方的风速;C.水的温度.(1)小雨在两块相同的玻璃片上分别滴一滴质量相同的水,如图所示.观察图中情景,你认为小雨此时在探究水蒸发快慢与

(填字母)是否有关.

(2)接着,小雨用电吹风的热风挡在左边玻璃片上方吹风,发现左边玻璃片更早变干.小雨由此得出,水上方的风速越大,蒸发也越快.你认为此操作存在的问题是

.

A(第1题)同时改变了风速、温度、表面积[解析](1)由于影响水蒸发快慢的因素有水的温度、水的表面积和水表面空气的流动速度,所以探究水蒸发快慢与其中一个因素的关系时,要注意控制变量法的应用.由题图可知,这两滴水位于同一环境中,水的温度及水上方的风速都相同,只有水的表面积不同,所以小雨在探究水蒸发快慢与水的表面积是否有关.(2)小雨用电吹风的热风挡在题图中左边玻璃片上方吹风时,不仅改变了水上方的风速大小,也改变了水的温度和水的表面积.由于没有控制其他因素相同,所以小雨不能由此得出“水上方的风速越大,蒸发也越快”的结论.类型二探究水沸腾的特点2.用如图甲所示的装置探究水沸腾的特点.(1)组装实验装置时,对于盛水的烧杯和用于测水温的温度计,应先调整

(烧杯/温度计)的位置.

(2)实验过程中,某时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为

℃.

(3)观察到水沸腾后的实验现象如下:①温度计的示数保持不变;②水中产生大量气泡,气泡不断上升且

(变大/变小),到达水面破裂.

(4)实验结束后撤去酒精灯,水还能继续沸腾一小会儿,这说明水沸腾时不需要吸热.这种判断是

(正确/错误)的.

(5)由实验数据作出水的温度随时间变化的图像如图丙所示.根据图像,请给本实验提一条合理化建议:

.

烧杯94变大错误适当减少水的质量[解析](1)因要用酒精灯的外焰加热,对于盛水的烧杯和用于测水温的温度计,应先调整烧杯的位置.(2)由图乙知,温度计的分度值为1℃,示数为94℃.(3)水在沸腾时,内部各个地方的水都在汽化,气泡在上升时里边的水蒸气会越来越多,气泡会越来越大.(4)撤去酒精灯,水还能继续沸腾一小会儿,是因为石棉网等仪器的温度还较高,水还能继续吸收热量,能继续沸腾,所以认为水沸腾时不需要吸热是错误的.(5)由图丙可知,将水加热至沸腾用时较长,为了缩短加热至沸腾的时间,可适当减少水的质量.类型三探究熔化和凝固的特点3.如图甲所示为探究“冰的熔化特点”的实验装置.(1)图乙中读数方法正确的是

(填序号),温度计的示数是

℃.

②-6(2)如表所示为小明设计的数据记录表格,但有一个项目名称未写,请你补全.(3)图丙是冰熔化时温度与时间的关系图像,由图像可知,冰属于

(晶体/非晶体).时间/min00.511.5…温度/℃

状态晶体[解析](1)①俯视,错误,③仰视,错误,②视线与液柱的上表面相平,正确.温度计的分度值是1℃,此时液柱上表面对准的是零下第6个小格,应读作-6℃.(2)探究冰的熔化特点,需要记录加热时间、温度,以及与温度对应的冰的状态,因此表格中需要补充“状态”一项.(3)冰在熔化过程中温度保持不变,因此是晶体.4.某综合实践活动小组在制作一个医用冷藏盒时,不知道给药品降温用纯水结成的冰好,还是盐水结成的冰好,于是他们动手测量了盐水的凝固点.(1)选择器材时,小明提出不要使用量程为-2~102℃的温度计,要使用量程为-20~102℃的温度计,这样的考虑主要基于的假设是

.

(2)小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图像如图所示,则小明所测盐水的凝固点是

℃.

盐水的凝固点可能会低于-2℃-4(3)他们同时发现所测得的盐水凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是20mL,小明加了1匙的盐,而小红加了3匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点与盐水的浓度有关.接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点,数据记录如表所示.分析表中数据可知,当盐水浓度增大时,其凝固点

.

先降低后升高盐水的浓度/%03691215凝固点/℃0-2-4-6-8-11盐水的浓度/%182124273036凝固点/℃-15-18-17-1.8-0.40(4)小明由表格数据得到盐水的浓度为21%时凝固点最低,其值为-18℃,你认为他的判断准确吗?

(准确/不准确),你判断的理由是

.

(5)你认为给冷藏盒中的药品降温最好选用

(纯水结成的冰/适当浓度盐水结成的冰).

不准确没有进一步探究21%附近浓度的盐水凝固点适当浓度盐水结成的冰[解析](1)要使用量程为-20~102℃的温度计,主要考虑当盐水的凝固点低于-2℃时,也能测出其凝固点.(2)分析图像可知,小明所测盐水在-4℃时凝固,则该盐水的凝固点是-4℃.(3)从表格中的数据可看出,盐水的浓度一直在变大,而盐水的凝固点先降低后升高.(4)从表格中的数据可看出,盐水浓度为21%时凝固点最低,其值为-18℃,但盐水浓度在18%到24%之间还有数值,根据(3)的趋势看,在21%附近浓度的盐水的凝固点都有可能比-18℃还低,所以小明的判断不准确.(5)纯水结成的冰的凝固点是0℃,适当浓度盐水结成的冰的凝固点低于0℃,所以冷藏盒中应选用适当浓度盐水结成的冰.类型四观察和验证碘的升华5.如图所示为小红做“观察碘升华”实验的装置.她的操作如下:在烧杯中放少量的碘,烧杯口放一只装有冷水的烧瓶,用酒精灯给烧杯加热.(1)结合你的探究经历,描述小红观察到的实验现象:

.

烧杯内产生大量紫红色的碘蒸气,烧瓶底部附有固态的碘(2)交流评估时,小明查阅了部分物质的熔点(凝固点)、沸点(见下表),他发现碘的熔点(凝固点)是113.7℃,碘的沸点是184.3℃,酒精灯的火焰温度约为400℃,他认为小红所做的实验中,碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程,小红的实验并不能得出碘升华的结论.请你针对小明的质疑,选用上述器材或补充必要的辅助器材来设计一个实验,证明碘直接从固态变为气态,写出实验方案并作简要说明: