第08讲升华和凝华-2023年新八年级物理暑假课（苏科版）

第08讲升华和凝华1．知道物质在固态和气态之间可以直接转变2．知道升华和凝华的概念，知道升华要吸热，凝华会放热3．能用升华和凝华的知识解释，自然界和生活中的一些现象升华1、现象探究现象原因放在衣橱内的樟脑球时间长了逐渐变小樟脑直接由固态变成__气__态冬天，室外结冰的衣服也会逐渐变干衣服上的冰直接变成了__气____用久了的白炽灯，其灯丝会逐渐变细灯丝是钨丝，钨在高温下会直接变成钨蒸气探究归纳，在上述现象中，樟脑、冰、钨都是由固态直接变成气态2、概念：物质从固态直接变为气态的过程叫作升华。3、对升华的理解（1）“直接”说明变化过程中不存在熔化这一环节。（2）所有固态物质都能发生升华，有些升华较快，能观察到，而有些及其缓慢，难以观察。4、观察“碘锤”中的物态变化（1）观察碘锤内碘粉的颜色为紫黑色。（2）按照书本42页图中所示实验，用开水微微加热“碘锤”的底部，我们会发现的现象是出现了紫红色气体，在“碘锤”的底部没有（有/没有）液态物质出现，这说明碘粉由固态直接变成了气态，发生了升华现象。（3）想一想：实验开始时，要用热水微微加热“碘锤”，这说明___升华___过程需要吸热。二、凝华1、现象探究现象原因寒冷的冬天，房间窗户玻璃的内侧出现冰花室内空气中的水蒸气遇到温度很低的玻璃，直接变成固态的冰晶附着在玻璃上寒冷的冬天，树枝上出现雾凇在气温骤然降低时，空气中的大量水蒸气直接变成固态的冰晶附着在树枝上深秋的晚间，地面、草叶等物体上出现霜在气温迅速降低时，空气中的水蒸气直接变为固态的冰晶，附着在地面，草叶等物体上探究归纳，在上述现象中，都是水蒸气由气态直接变为固态的现象2、概念：物质从液态直接变为固态的过程叫作凝华。3、对凝华的理解（1）“直接”说明变化过程中不存在液化这一环节。（2）所有液态物质都能发生凝华，只是通常情况下一般都难以发生。4、从开水中取出“碘锤”，向上端内凹的部位注入少量的冷水，边冷却边观察，发现在“碘锤”（特别是上端）的内壁上有_固___态碘出现，这说明碘粉由__气__态变成了__固___态，发生了__凝华___现象。三、升华吸热、凝华放热1、一般用飞机在适当的云层中播撒干冰，靠干冰的升华吸收大量的热，此时云层中的温度下降，水蒸气会凝华成小冰晶，小冰晶变得越来越大，当上升的气流托不住它时，冰晶就会熔化形成雨。2、一般情况下，干冰会发生升华现象，使周围的温度下降。要吸热。可以做制冷剂。考点一：生活中的升华和凝华现象例1．我国北方秋、冬两季的清晨，树枝上常出现雾凇，那么雾凇是怎么形成的？小明做了实验来进行探究，将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌一会儿，发现易拉罐内有冰与盐水混合物，因为易拉罐内冰与盐水混合物的温度低于，外部的相对高温的水蒸气遇冷___________（填物态变化名称）成白霜，由此理解了雾凇的形成原因，小明还知道雾凇形成过程中___________热量，演出时利用干冰制作出白气弥漫的舞台效果，这里涉及的物态变化有___________和___________。【答案】凝华放出升华液化【详解】[1][2][3][4]高温的水蒸气遇冷凝华成白霜；雾凇的形成也是凝华现象，在此过程中要放出热量；干冰吸热变成气态是升华，白气弥漫是水蒸气液化形成的。考点二：观察碘的升华例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”实验方案。（1）已知酒精灯外焰的温度约为510℃，标准大气压下，碘的熔点为113.5℃。上述设计更合理的方案是_____（选填“甲”或“乙”）；这可以保证碘的温度没有达到_____就看到了碘蒸气；（2）为了进一步探究此类现象，小明在玻璃杯中放入适量的水，向水中放入一小块干冰，观察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_____（填物态变化名称）形成的，水面上看到的白气会_____（选填“上升”或“下沉”）。【答案】乙熔点升华下沉【详解】（1）[1][2]探究“碘的升华”的实验方案最合理的是方案乙，因为热水的温度不会超过碘的熔点，可以防止碘发生熔化现象，保证碘的温度没有达到熔点就看到了碘蒸气，避免碘因熔化对实验产生影响。（2）[3][4]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；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，由于水的密度大于空气的密度，故水面上看到的白气会下沉。考点三：解释生活中的升华和凝华现象例3．如图，舞台上利用干冰制造白雾，原理是干冰__________（填物态变化名称）吸热，使周围环境温度__________（选填“升高”或“降低”），空气中的水蒸气__________（填物态变化名称）成小水滴悬浮在空气中形成白雾。【答案】升华降低液化【详解】[1][2][3]舞台上利用干冰制造白雾时，干冰由固态直接变为气态，发生升华现象，升华吸收大量的热，致使周围温度急剧下降，空气中的水蒸气遇冷液化变成小水滴悬浮在空气中形成了白雾。1．下列物态变化中，属于凝华的是（）A．初春的清晨，湖面上的冰化成水 B．炎热的夏天，冰棍周围冒“白气”C．深秋的清晨，地面上出现霜 D．寒冷的冬天，湖水结成冰【答案】C【详解】A．冰化成水，从固态变为液态，属于熔化，故A不符合题意；B．冰棍周围冒“白气”，是冰棒周围的水蒸气遇冷液化成的小水珠，故B不符合题意；C．霜是水蒸气在低温下放热凝华形成的，故C符合题意；D．湖水结成冰，从液体变为固态，属于凝固，故D不符合题意。故选C。2．在寄送生鲜产品的时候，为了防止食品腐烂变质，快递公司会在包装中放一些干冰。这是利用干冰（）A．熔化吸热 B．凝华放热 C．凝固放热 D．升华吸热【答案】D【详解】物质由固态直接变为气态叫做升华，升华是吸热过程，而干冰是极易升华的物质，在干冰升华过程中，要从周围吸收热量，从而使周围的温度降低，以获得低温，从而防止食品腐烂变质。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。3．如图所示是两套探究碘的升华和凝华的实验装置。（标准大气压下水的沸点是100℃，碘的熔点是113.7℃、沸点是184.4℃）以下说法正确的是（）

A．甲方案比乙方案好 B．乙方案比甲方案好C．甲、乙方案都好 D．两种方案均不好【答案】A【详解】甲的方案中，沸水的温度保持100℃不变，达不到碘的熔点，故碘不会发生熔化现象，直接发生升华。乙方案中，火焰的温度高于碘的熔点和沸点，碘会发生熔化和汽化现象，不利干探究碘的升华现象，故甲的方案好，故错误，正确。故选。4．冬天，住在黑龙江的小李在___________（选填“窗户内侧”或“窗户外侧”）观察到美丽的窗花，窗花是水蒸气___________形成的。（填写物态变化）【答案】窗户内侧凝华【详解】[1][2]物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华。冬天的早晨，玻璃窗上的“冰花”是室内的水蒸气遇到温度低的玻璃，在其内表面凝华形成的小冰晶。5．夏天，小杰到超市买冰棒，细心的他发现了下面的自然现象，请你帮他分析，发生了哪些物态变化。（1）售货员从冰柜里拿出冰棒时，冰棒上粘着许多白花花的粉状“冰粒”，“冰粒”是冰柜里水蒸气遇冷______形成的；（2）剥去包装纸，冰棒周围就冒出“白气”，“白气”是空气周围的水蒸气遇冷______形成的；（3）小杰想到家中的电冰箱，冷冻室的毛细管中发生的物态变化是______。【答案】凝华液化汽化【详解】（1）[1]从冰柜里拿出冰棒时，冰棒上粘着许多白花花的粉状“冰粒”是空气中的气态水蒸气凝华而成的固态小冰晶。（2）[2]从冰箱拿出的冰棒剥去包装纸，周围冒出的“白气”是空气周围的水蒸气遇冷液化形成的。（3）[3]电冰箱冷冻室的毛细管中的液态水迅速变成水蒸气，发生的物态变化是汽化。6．俗活说“霜前冷，生后寒”，为霜的形成是水蒸气___________而成，这个过程水蒸气要放热，所以需要温度低时才能形成：下雪后，雪会___________成水蒸气，这个过程会吸热，使气温降低（均填物态变化名称）【答案】凝华升华【详解】[1]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。[2]下雪后，固态雪直接变成了气态的水蒸气，属于升华现象。7．如图用干冰可以实施人工降雨。配备特殊装置的飞机将干冰撒入一定高度的冷云层中，干冰就会很快_________，并从周围吸收大量的热，使空气的温度急剧下降，于是高空中的部分水蒸气便_________成小冰粒，这些小冰粒逐渐变大而下落，遇到暖气流就_________为雨点降落到地面上，在一定条件下就形成降雨（均填物态变化名称）。【答案】升华凝华熔化【详解】[1][2][3]用干冰进行人工降雨，固态干冰直接变为气态二氧化碳，这个过程叫升华，升华吸收热量，致使周围温度急剧下降，空气中的水蒸气遇冷凝华成固态小冰粒，小冰粒逐渐变大后下落，在下落过程中遇到暖气流就会吸热熔化而形成雨。8．将干冰放入热水中，可以看到大量的“白气”产生，这里的“白气”是______（填物质名称）发生______（填物态变化名称）形成的，同时看到水中产生大量的气泡，气泡主要是______（填物质名称）。【答案】水蒸气液化二氧化碳【详解】[1][2]将干冰放入热水中，可以看到大量的“白气”产生，这里的“白气”是水蒸气发生液化形成的小水滴。[3]看到水中产生大量的气泡，是由于固态干冰吸热升华形成的气态二氧化碳，故气泡主要是二氧化碳。9．为了通过直观现象说明干冰（固态二氧化碳）在常温下易升华这一特点，小明同学设计了如下两种方案。方案1：将一小块干冰放入一瘪的保鲜袋中，并将袋口扎紧，很快看到保鲜袋鼓起，里面充满无色透明气体，如图甲所示；（为安全起见，袋口不能太紧）方案2：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，如图乙所示。（1）方案2中，水面上的大量“白气”是______（选填“水蒸气”、“液态水”或“二氧化碳气体”），气泡的主要成分是______（选填“白气”、“二氧化碳气体”或“水蒸气”），此实验中杯中水温会______；（选填“上升”、“下降”或“不变”）（2）你认为方案______可以达到实验目的（选填“1”、“2”或“1和2”）。【答案】液态水二氧化碳气体下降1和2【详解】方案1：将一小块干冰放入一瘪的保鲜袋中，并将袋口扎紧，很快看到保鲜袋鼓起，里面充满无色透明气体，说明常温下干冰升华，可以说明干冰易升华。方案2：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二氧化碳气泡产生，这是干冰的升华现象，升华吸收热量，所以水的温度降低，水面上方的水蒸气温度降低液化成小水珠，漂浮在水面上，就是我们看到的白气，因此水面上的大量“白气”是液态水；气泡的主要成分是二氧化碳气体，是水中的干冰升华形成的，实验可以证明干冰易升华。（1）[1][2][3]放入水中的干冰升华吸收水的热量，水面上方的水蒸气温度降低液化成小水珠，漂浮在水面上，就是我们看到的白气，因此水面上的大量“白气”是液态水；气泡的主要成分是二氧化碳气体，是水中的干冰升华形成的；干冰升华吸收水的热量，此实验中杯中水温会下降。（2）[4]方案1干冰在塑料袋中升华；方案2干冰在水中升华，两个实验都能说明干冰易升华，因此方案1和2都可以达到实验目的。10．小明用干冰（固态二氧化碳）完成了下列实验。（1）如图甲，把干冰放入水中时，会发现在水面上方会出现大量“白雾”，这种“白雾”其本质是___________（选填“水蒸气”、“二氧化碳气体”或“小水珠”）；（2）把干冰放入瓶子中，在瓶口套气球（如图乙），气球体积会逐渐变大，是因为干冰发生了________（填物态变化名称）；（3）一段时间后，瓶子底部的外壁出现了白霜，白霜的形成是因为靠近瓶子外壁的_______（选填“空气”或“水蒸气”）___________（填物态变化名称）形成的；（4）如图丙，将装有少量碘颗粒的玻璃管放入开水中，仔细观察，碘颗粒发生的物态变化与上题___________（选填“（2）”或“（3）”）中相同。【答案】小水珠升华水蒸气凝华（2）【详解】（1）[1]“白雾”本质是水蒸气遇冷发生液化形成的小水珠。（2）[2]如果在瓶口上套一个气球，由于管内的干冰发生升华变成气态的二氧化碳气体，将气球掌起，所以气球会鼓起来。（3）[3][4]干冰在升华过程中需要吸收热量，使瓶子底部的温度降低，空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶附着在底部外壁上，形成霜，是凝华现象。（4）[5]将装有少量碘颗粒的玻璃管放入开水中，碘颗粒吸收热量由固态直接变为气态，发生升华现象，所以与上题（2）中相同。1．如图所示的黑龙江冬捕场景中，被捕上来的鱼过一会儿表面上会结出一层薄薄的冰，而捕鱼人的发须上会出现白色的粉末。这两种物态变化分别是（

）

A．凝固与升华 B．熔化与凝华 C．凝固与凝华 D．液化与汽化【答案】C【详解】被捕上来的鱼过一会儿表面上会结出一层薄薄的冰，是水变成冰的过程，由液态变成固态，属于凝固现象；捕鱼人的发须上会出现白白的粉末，是气态的水蒸气变成固态的冰，由气态变成固态的过程，属于凝华过程，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。2．中国疆域辽阔，南北横跨近50个纬度，气候差异显著，物态变化丰富。下列各图所涉及的物态变化，属于凝华的是（）A．

冰雪消融 B．

露凝绿叶C．

雾绕山峦 D．

霜满枝头【答案】D【详解】A．冰雪消融是由固态冰变为液态水的过程，属于熔化现象，故A错误；B．露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴，故B错误；C．雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴，故C错误；D．霜是水蒸气遇冷直接变成的固态小冰晶，属于凝华现象，故D正确。故选D。3．为了缓解旱情，人们常采用人工降雨的方法，在空气中喷洒干冰来进行。喷洒干冰的作用是（）A．使空气液化 B．使空气中的小水珠汽化C．使空气中的水蒸气液化 D．使干冰熔化成水【答案】C【详解】干冰是固态二氧化碳，将其喷洒在空气中，干冰迅速升华为二氧化碳气体，同时从周围空气中吸收大量热，使周围空气温度迅速降低，空气中的水蒸气遇冷液化形成小水珠，从而达到人工降雨的作用，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。4．夏天，小明从电冰箱的冷冻室拿出一块猪肉解冻，一会儿小明发现肉上起了一些白霜，关于该现象说法正确的是（）A．白霜是冰的熔化现象，需吸热 B．白霜是冰的汽化现象，需吸热C．白霜是水蒸气的凝华现象，需放热 D．白霜是水蒸气的凝固现象，需放热【答案】C【详解】肉上的白霜，是因为空气中的水蒸气遇到温度低的冻肉时，在其表面凝华形成的小冰晶，凝华放热，故ABD错误，C正确。故选C。5．在10℃的寒冬天气，室外冻得发硬的衣服也会变干，发生的物态变化是（）A．升华 B．凝固 C．汽化 D．凝华【答案】A【详解】10℃的寒冬天气，室外冻得发硬的衣服也会变干，是衣服上的冰直接由固态变成了气态，属于升华现象。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。6．某同学在探究物态变化的实验中，在试管中放入少量的碘，塞紧盖子放入热水中，观察到试管中固态碘逐渐消失，变成紫色的碘蒸气并充满试管。（1）此过程固态碘发生的物态变化是______（填物态变化的名称）。（2）在上述实验中，小明同学猜想：固态碘是先变成液体，再变成气体，因为速度太快，液态碘出现的时间太短，因而没有观察到，为验证猜想，他查询了一些小资料：碘的熔点是113.5℃，碘的沸点是184.4℃，水的沸点是100℃。请你根据上述小资料分析说明小明的猜想为什么是错误的：热水温度______，所以碘______。（3）80℃时，碘是______态。（4）为了进一步探究此类现象，小明在烧杯中放入适量的温水，然后放入一小块干冰（固态二氧化碳），此时观察到水中有大量气泡产生，同时水面有大量白雾，水面上大量的白雾是由干冰吸热______，水蒸气遇冷______形成的。【答案】升华低于碘的熔点不会熔化固升华液化【详解】（1）[1]试管中的固态碘在热水中，由固态直接变为气态，属于升华。（2）[2][3]由数据知，水的沸点是100℃，而碘的熔点是113.5℃，热水温度低于碘的熔点，所以碘在100℃的沸水中不可能熔化。（3）[4]碘的熔点是113.5℃，80℃时碘是固态。（4）[5][6]干冰在温水中迅速由固态升华成为气态，同时快速吸收热量，所以水中的气泡是二氧化碳气体。干冰升华吸热使水面上方空气温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化形成白雾，白雾其实就是小水珠。7．严冬，坐满人的汽车门窗紧闭，汽车窗玻璃上常常会出现美丽的冰花，这是_______现象。冰花出现在车窗_______（填“内侧”或“外侧）。【答案】凝华内侧【详解】[1][2]严冬，车内空气中的水蒸气温度较高，遇到温度较低的玻璃时，水蒸气放热会凝华形成小冰晶（即冰花）附着在车窗的内侧。8．2023年1月初，经扬州市人民政府批准，为改善空气质量，扬州市气象局计划近期开展人工增雨作业。气象部门实施人工增雨，用飞机在高空喷洒干冰，干冰进入云层后迅速_________成为气体，并从周围吸收大量的热，空气温度急剧下降，使空气中水蒸气_________成小冰晶，这些冰晶逐渐变大而下降，遇暖气后吸收热量而熔化为雨滴落到地面。（均填物态变化名称）【答案】升华凝华【详解】[1]干冰由固态变成气态，是升华过程。[2]水蒸气遇冷变成小冰晶，是气态变固态的凝华过程。9．中秋节小明买了盒“雪月饼”，为了保持低温，工作人员在月饼包装盒内装入了一定量的“干冰”。回到家中，打开包装盒，发现周围空气出现了“白雾”，这是因为干冰在______过程中______热量，使空气中的水蒸气______成了小雨滴。（两空均填物态变化名称）【答案】升华吸收液化【详解】[1][2][3]“干冰”是固态二氧化碳，常温下易升华。打开包装盒，发现周围空气出现了“白雾”，这是因为盒内的干冰发生升华现象，升华吸热，使温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化为小雨滴即“白雾”。10．用干冰（固态二氧化碳）做物态变化实验时；（1）如图甲，把干冰放入水中时，会发现在水面上方会出现大量“白雾”，这种“白雾”其本质是_____（选填“水蒸气”、“二氧化碳气体”或“小水珠”）。它是由空气中的_____（填物质），经过_____（填物态变化）而来的；（2）把干冰放入试管中，在试管口套气球（如图乙），气球体积会逐渐变大，气球中的气体是干冰_____（填物态变化）形成的；（3）一段时间后，试管底部的外壁出现了白霜（如图丙）。白霜的形成是因为靠近试管外壁的_____（选填“空气”或“水蒸气”）_____（选填“凝固”或“凝华”）形成的。【答案】小水珠水蒸气液化升华水蒸气凝华【详解】（1）[1][2][3]如图甲，把干冰放入水中时，干冰迅速升华吸收热量，使空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠，小水珠的聚集形成“白雾”，所以“白雾”本质是水蒸气遇冷发生液化现象，变成的小水珠。（2）[4]如果在管口上套一个气球，由于