内容正文:
第四节 升华和凝华
第四章 物态变化
1
学 习 目 标
1.知道升华和凝华的概念及特点,知道升华要吸热、凝华要放热。
2.知道生活中的升华和凝华现象,并能用物理语言进行解释。
2
雪
是怎样形成的?
是由什么状态变成什么状态?
新 课 引 入
霜
在秋末、初冬时节,你见过吗?
它是怎样形成的?
雾凇
俗称树挂,是严冬时节经常出现在吉林松花江畔的自然现象,与桂林山水、长江三峡、云南石林并称为中国四大奇观。
气态
固态
液态
凝固
熔化
液
化
汽
化
?
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那么,物质能否由固态直接变成气态,或者由气态直接变成固态?
我们知道,固态物质吸热会熔化成液态,液态物质吸热会变成气态。
还记得吗?
自 主 探 究
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”进行加热。观察碘的状态发生了什么变化。
碘
加热前
吸热升华
加热时
紫红色的碘蒸气弥漫于玻璃泡内的空间。由固态直接变为气态。
由固态直接变为气态。
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。
放热凝华
冷却时
紫红色的碘蒸气慢慢消失,玻璃泡壁上出现了固态碘。
在整个过程中,你有没有看到液态的碘?这说明了什么?
由液体态直接变为固态。
没有出现液态的碘。
①升华:物质由固态直接变为气态叫作升华。
②凝华:物质由气态直接变为固态叫作凝华。
升华
凝华
哈尔滨当地气温持续在0℃以下,但是冰雕作品一天天变小。
这是由于冰发生了升华。
1. 升华和凝华
【反思与评价】
提示:碘是紫黑色晶体,熔点113℃,酒精灯外焰的平均温度为519.9 ℃
结论
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。
①实验中我们采用电吹风加热,如果用酒精灯直接加热可行吗?
②实验中我们采用电吹风加热,有没有可能碘也先熔化?
碘的熔点为113℃,电吹风的温度约50℃。
由于电吹风的温度约50℃,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。
物质在固态时能量低,在气态时能量高,物质升华时,是从低能量状态到高能量状态,所以要吸收热量。
升华可使周围的温度降低。
(1)升华需要吸热
2. 升华和凝华过程中的吸热放热情况
由实验知:盛少量固态碘的玻璃泡,用电吹风加热时,有紫色的碘蒸气产生。
说明升华需吸收热量。
加热时
(2) 凝华需要放热
物质凝华时,是从高能量状态到低能量状态,所以要放出热量。
凝华可使周围的温度升高。
当“碘锤”停止加热,在空气中冷却时,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。
说明凝华需要放热。
冷却后
1.衣柜里防虫用的樟脑丸(卫生球),过一段时间会变小,最后不见了。
升华现象
2.冬天冰冻的衣服也会变干。
(霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华成的小冰粒。)
1.霜的形成
凝华现象
水蒸气
凝华
思考:窗花出现在玻璃窗的内侧还是外侧?
内侧
答案:
小冰晶
在寒冷的冬天,在玻璃窗的表面会有冰花。
2.窗花
3.寒冷的冬天,树枝上出现的“雾凇”。
水蒸气
凝华
小冰晶
4.冰棍外表的“白粉”
空气中的水蒸气遇冷凝华成冰颗粒附着在冰棍上
用久的灯泡灯丝会变细,内壁会发黑,是因为钨丝发生了什么现象?
用久的灯泡
灯丝变细
内壁变黑
钨丝升华为钨蒸气
钨蒸气凝华为钨的颗粒
5.灯泡变黑
人工降水有三种常用方法:
第一种是向云层中播撒冷却剂,如用飞机在适宜的云层中播撒干冰,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宜的云层中直接喷洒直径约为0.05 mm 的小水滴,使云层中的小水滴相互合并变大,从而形成降水。
干冰简介
干冰是在一个大气压下以-78.5oC存在的固体二氧化碳。在常温下可以直接变成二氧化碳气体。
在饮料中加入干冰
干冰
舞台“烟雾”
干冰粉(固态二氧化碳)喷洒到舞台上,迅速升华降温,从周围吸热,使空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠,即我们所见到的烟雾,以渲染气氛。
人工降雨具体过程:
升华吸热
周围的空气温度急剧下降
高空中的水蒸气遇冷
凝华
小冰粒
熔化
下落
小水滴
干冰
人工降雨
食品保鲜
干冰升华吸收大量的热,降低食物的温度。常用于生物试剂、疫苗、标本、医药、食品等产品的低温冷藏运输。
课 堂 小 结
升华和凝华
现象:霜、雾凇、窗花等
凝华放热
升华吸热
现象:碘升华、干冰升华、樟脑球变小等
升华
凝华
气态
固态
气态
固态
直接
直接
1.雾凇的形成发生的物态变化是( )
升华 B. 凝固
C. 熔化 D. 凝华
D
课 堂 练 习
2.有一种手抛灭火弹,弹内装有干冰(固态二氧化碳)。将灭火弹投入火场后,干冰吸热迅速变为气态二氧化碳,达到灭火效果。上述过程中干冰发生的物态变化是( )
A.升华 B.液化
C.凝华 D.汽化
A
3.下列四幅图,反映的物态变化不属于凝华的是( )
A. 冰锥的形成
B. 冰花的形成
C. 雾凇的形成
D. 霜的形成
A
4.用飞机向云层撒干冰进行人工降雨,出现下列物态变化,其中放热的是( )
A. 干冰迅速升华成二氧化碳气体
B. 小冰晶在下落过程中熔化为小水珠
C. 小雨滴在下落过程中部分汽化为水蒸气
D. 云层中的水蒸气凝华成小冰晶
D
5. 冬天的早晨,在有人居住的室内窗户上往往会出现冰花,下面说法正确的是( )
A.出现在窗户的内侧,由大量水蒸气凝华而成
B.出现在窗户的内侧,由水凝华而成
C.出现在窗户的外侧,由大量水蒸气凝华而成
D.出现在窗户的外侧,由水凝华而成
A
6.中华诗词蕴藏着丰富的物理知识,下列对古诗词中涉及的物态变化解释正确的是( )
A.“山明水净夜来霜,数树深红出浅黄”——霜的形成是凝固现象
B.“欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山”——冰的形成是凝华现象
C.“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓”——露的形成是液化现象
D.“天接云涛连晓雾,星河欲转千帆舞”——雾的形成是汽化现象
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Lavf58.29.100
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