12.4升华与凝华 2024-2025学年沪科版物理九年级上学期

12.4升华与凝华 一、升华 物理学中将物质直接从固态变为气态的过程称为升华，升华过程中要吸收热量。 1.碘升华实验 把少量碘放入烧杯中，瓶口加盖玻璃片，微微加热，观察有什么现象产生，停止加热一段时间之后你又发现了什么？ 现象：加热过程中发现碘颗粒逐渐减少，瓶内充满紫色碘蒸气。停止加热后，碘蒸气凝成碘颗粒附着在瓶壁上。 原理：加热时，碘吸热升华成碘蒸气，停止加热后，碘蒸气放热凝华成固体碘颗粒。 实验改进：水浴加热（好处：避免碘先熔化后汽化形成碘蒸气的影响） 2.生活中的升华现象 衣柜里的樟脑球放置一段时间之后自动消失了，寒冷的冬天，冰雕逐渐变小因为冰升华成水蒸气。升华在生活中的应用也比较广泛，比如说干冰（固态二氧化碳）升华成二氧化碳会从空气中吸收大量的热，周围的空气就会遇冷液化形成水雾，看起来“仙气飘飘”，人工降雨也是类似。 二、凝华 物理学中，把物质从气态直接变为固态的过程称为凝华，凝华过程要放出热量。 夜间气温很低时，水蒸气就会遇冷凝结成白色小冰晶，就形成了霜。碘升华实验时停止加热出现的碘颗粒也是由碘蒸汽直接凝华形成的。生活中的很多现象，例如“雾凇”，冬天窗户上的冰花等都是凝华的原理。 例题： 1.中国诗词文化博大精深，深受人们的喜爱。下列诗词涉及的物态变化说法正确的是（ ） A．“晓晴寒未起，霜叶满阶红”霜的形成是液化吸热 B．“秋风萧瑟天气凉，草木摇落露为霜”露的形成是升华吸热 C．“冰，水为之，而寒于水”冰的形成是凝固放热 D．“人生到处知何似，应似飞鸿踏雪泥”雪的形成是凝华吸热 2.下列诗句中所指的物态变化现象分析正确的是（　　） A．天接云涛连晓雾，星河欲转千帆舞——“雾”的形成是汽化现象 B．柴门闻犬吠，风雪夜归人———“雪”的形成是液化现象 C．月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠———“霜”的形成是凝华现象 D．可怜九月初三夜，露似真珠月似弓———“露”的形成是熔化现象 3.文艺演出时，舞台上弥漫的“白雾”仿佛流动的白云。原因是干冰在常温下迅速__________（填物态变化名称）成二氧化碳气体，并从周围__________（选填“吸收”或“放出”）大量的热，使空气中水蒸气的温度__________（选填“升高”或“降低”）液化成小水珠，从而形成“白雾”弥漫的效果。 4.云是漂浮在空气中的小水滴和小冰晶等组成，其中小水滴是空气中的水蒸气上升到高空____（物态变化名称）形成的；而小冰晶是水蒸气_______（物态变化名称）而形成的。这两个过程中水蒸气要_______热。 5.炎热的夏季当小李打开冰箱冷冻室门取物品时，发现冷冻室的侧壁上有很多霜，这是______现象；他立即拿起湿抹布去擦，结果抹布却粘在了侧壁上，这时发生的是______现象（均填写物态变化的名称） 三、物态变化 1.水循环 雨的形成‌：当湿热的空气上升时，温度会随着高度的增加而降低，这使得空气中的水蒸气开始冷凝成微小的水滴。这些水滴聚集在一起形成了云。随着云中的水滴不断通过碰撞和聚集，它们会增长并最终变得足够重，无法被上升的气流所支撑，从而从云层中落下，形成降雨。‌ ‌雪的形成‌：雪是由微小的冰晶组成的。这些冰晶在相互碰撞时，表面会增热而有些融化，然后重新冻结起来，从而增大。这个过程在云内反复进行，最终形成雪花。当这些雪花增大到足够大时，它们会克服空气的阻力和浮力，落到地面形成雪。 ‌云的形成‌：云是由许多小水滴和小冰晶组成的。当湿热的空气上升时，温度降低，水蒸气开始冷凝成微小的水滴或冰晶，这些微小的水滴或冰晶聚集在一起形成了云。 ‌雾的形成‌：雾是由接近地球表面的水汽凝结物组成。当气温达到露点温度时，空气中的水蒸气凝结成液滴或冰晶，形成雾。雾的形成主要有两种原因：一是空气中的水汽大量增加，使得露点升高至气温；二是气温下降至低于露点而生成雾。 ‌露的形成‌：露是地面附近的水蒸气在夜间或清晨温度较低时凝结成的小水珠。当地面附近的水蒸气较多，并遇上冷空气时，水蒸气会以空中的尘埃为核心液化成小水珠，形成露。 ‌霜的形成‌：霜是在冬天的早晨，地面的气温特别低时，水蒸气遇冷在地面上直接凝华成固态的冰晶，形成霜。 ‌冰雹的形成‌：冰雹是由强烈的上升气流将水滴带到0℃以下的高空时，液化成小冰珠；当气流减弱时，小冰珠回落；当含水汽的上升气流再增大时，小冰珠再次上升并增大，如此反复最终形成冰雹。 课堂练习 1.水是人类环境的重要组成部分，自然界中的水通过吸热、放热在固态、液态、气态之间转化，形成了雾、雨、雪、露、霜、雾凇等等自然现象，如图所示是水的三态变化图，下列说法中正确的是（　　） A．冰雪消融是丙到乙的过程 B．露珠消失是乙到甲的过程 C．雾的形成是甲到丙的过程 D．霜的形成是乙到丙的过程 2.水是人类生存环境的重要组成部分。通过水的三态变化，地球上的水在不停地循环，关于水在循环中的三态变化分析错误的是（　　） A．阳光晒暖了海洋，海水吸热蒸发成为水蒸气上升到空中 B．冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝固成小冰晶，小冰晶聚集变成雪花飘满大地 C．高空中水蒸气遇冷液化成小水滴，相互聚集结成大水滴下降成为雨 D．积雪熔化成水，和其他降水一起渗入地下或汇入江河，大部分又流入大海 3.关于自然界的水循环，下列说法中正确的是（　　） A．水蒸气在高空遇冷放热凝华成小水珠 B．在阳光下露珠吸热升华成水蒸气后慢慢消失 C．积雪吸热熔化成水归入大海 D．江河湖海中的水放热蒸发成水蒸气升腾至空中 4.下列关于物态变化的说法中，正确的是（ ） A．冬天，汽车玻璃起“雾”影响视线，是车内水蒸气液化形成的 B．撤去酒精灯后发现烧杯中的水继续沸腾了一段时间，说明水的沸腾有时不需要吸收热量 C．汽车水箱中加入适量酒精提高了水的凝固点，防止水凝固 D．用久了的灯管两端变黑，是汽化造成的 5.下列关于物态变化的说法中正确的是（　　） A．北方冬天在菜窖里放几桶水，利用水凝固吸热使菜不被冻坏 B．汽车空调制冷时，制冷剂汽化时放热、液化时吸热 C．夏天在教室地面洒水降温，利用水蒸发吸热 D．舞台上“干冰”制造的“烟雾”，是“干冰”升华形成的 6.如图所示，物质M通过吸、放热，出现三种不同物态，请依次写出甲、乙、丙物态______、______、______。 7.炎热的夏天，车内开着空调，从清凉的长隧道中驶出，瞬间前挡风玻璃模糊不清，本质是水蒸气的_________（填物态变化名称）现象，出现在挡风玻璃的_________（选填“外侧”或“内侧”）。寒冷的冬天，北方经常看到玻璃窗上有美丽的“冰花”，这是室内空气中的水蒸气遇冷_________（填物态变化名称）形成的。 8.如图所示是利用水浴法加热探究冰的熔化规律和研究碘的升华现象的两个实验。 （1）图甲探究冰的熔化实验，用水浴法除了让冰受热均匀，还有个好处就是冰的温度上升速度________（填“较快”或“较慢”），便于及时记录各个时刻的温度； （2）实验中某时刻温度计的示数如图乙所示，其示数是________℃； （3）图丙是冰熔化时温度随时间变化的图像，由图像可知：冰是________（填“晶体”或“非晶体”），第5min时该物质的状态为________态； （4）图丁是碘升华的实验，用水浴法加热的主要原因是________（填字母）。（已知标准大气压下，碘的熔点是113.5℃，碘的沸点是184.4℃，水的沸点是100℃） A．使碘受热均匀 B．水的沸点低于碘的熔点，确保碘不会熔化 C．使实验中产生更多的碘蒸气 D．水的沸点低于碘的沸点，确保碘不会液化 学科网（北京）股份有限公司 $$