3.4 升华和凝华（教学课件）-2024-2025学年初中物理人教版（2024）八年级上册

初中物理人教版（2024）八年级上册教学课件 第四节 升华和凝华 第三章 物态变化 1 新课导入与学习目标 01 本课新课讲解 02 本课例题与练习 03 课后小结 04 目录 CONTENT New Lesson Introduction and Learning Objectives PART ONE 新课导入与学习目标 新课导入 前面几节课我们已经学习了有关物态变化的知识.知道固态和液态、液态和气态之间可以相互转化，那么固态和气态之间是否也可以相互转化呢？ 学习目标 1.通过观察碘的升华与凝华实验，了解物质的固态和气态之间是可以直接转化。 2.知道升华和凝华，了解升华要吸热，凝华要放热。 3.能用升华和凝华解释生活中的现象。 4.了解水循环过程中的三态变化，培养关心环境和节约用水的意识。 New Lesson Presentation PART TWO 新课讲解 新课讲解 探究碘的升华和凝华 【提出问题】固体和气体之间到底能不能直接发生变化. 【猜想与假设】 猜想1：把碘加热后会变成液态碘. 猜想2：把碘加热后会变成气态碘. 如图3.4-1所示，封闭的玻璃容器中有少量碘颗粒，先向容器浇热水，容器中有什么变化? 然后向容器浇凉水，容器中又有什么变化? 新课讲解 【评估】实验过程中，给烧瓶里的碘加热，看到什么现象？有无液态碘出现？有没有可能在什么地方发生错误？ 【交流与合作】把你观察到的物理现象与同组的同学讨论、探究一下，同时进行相互交流，得到正确答案，并得出结论. 新课讲解 由实验可以看到，固态的碘受热后，容器内充满了紫色的碘蒸气；碘蒸气遇冷后变成了固态的碘。 实验现象： 归纳总结：加热时，碘从固态直接变成气态，这种现象叫升华，冷却时，碘从气态直接变成固态，这种现象叫凝华. 新课讲解 一、升华和凝华 物质从固态直接变成气态的过程叫做升华 物质从气态直接变成固态的过程叫做凝华 柜子中的樟脑球是怎么消失的？ 升华 固态樟脑丸 气态 气态水蒸气 凝华 固态小冰晶 冬天玻璃窗的表面会有“冰花” 气态 气态 固态 固态 新课讲解 我国北方秋、冬两季，窗玻璃上出现冰花。 我国北方秋、冬两季，树枝上出现雾凇，这些都是凝华现象。 新课讲解 总结： 像熔化和汽化一样，升华也要吸热；像凝固和液化一样，凝华也会放热。因此，在运输食品的时候，为了防止食品腐烂变质，可以利用干冰（固态二氧化碳）的升华来吸热降温。 新课讲解 正在加热的碘 加热前的碘 加热后的碘 开始冷却的碘 变化条件： 吸热 变化条件： 放热 新课讲解 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 反之，物质凝华时，放出热量 固态 气态 能量 升华（吸热） 固态 气态 能量 凝华（放热） 新课讲解 1.分清“汽化”和“升华” 汽化是物质由液态变为气态,升华是物质由固态变为气态。它们的末状态相同(都是气态),但初状态不同,物质汽化前是液态,而物质升华前是固态。 2.物质由固态变为气态,可以有两种不同的方式: (1)物质先从固态变成液态(熔化),然后从液态变成气态(汽化)。 (2)物质直接从固态变成气态(升华)。 新课讲解 制造舞台效果 思考：你能说出干冰制造舞台效果的原理吗？ 食品中加入干冰，显得高级 用于保鲜 干冰制造烟雾 干冰是固态的二氧化碳，在常温下会直接从固态升华成气态，这个过程中会吸收大量的热量，导致周围空气温度下降。空气中的水蒸气在遇冷后会凝结成微小的水滴，这些水滴悬浮在空气中形成了我们看到的烟雾效果。 新课讲解 人工降雨：闷热的夏天迟迟不下雨，可将装有“干冰”的炮弹射到乌云密布的天空。不一会儿，瓢泼大雨倾盆而下。同学们想一想：①在云层中抛撒干冰为什么会促成降雨？ ②人工降雨的全过程经历了哪些物态变化？ 由于“干冰”升华吸热，促使水蒸气液化成水滴，促成了人工降雨。 干冰升华——水蒸气液化、凝华——小冰晶熔化。 干冰 新课讲解 三个致冷作用 ①熔化吸热有致冷作用,如超市常用碎冰吸热保鲜海鲜。 ②蒸发吸热有致冷作用,如夏天在室内洒水可以降温。 ③升华吸热有致冷作用,如在运输、贮存食物时用干冰升华吸热来为食物降温。 新课讲解 二、水循环 1.水的三种状态分别是冰、水和水蒸气.在如图所示的括号中填几种物态变化，并说明它们之间转化过程的名称以及吸热、放热的关系. 升 华 凝华 汽化 液化 凝固 熔化 水蒸气液化 和凝华 小水滴、 小冰晶 雨或雪 水蒸气液化 和凝华 小水滴、 小冰晶 新课讲解 2.水资源缺乏是当今社会的一个大危机，我们应如何合理利用水资源水？ 阅读教材“水资源”，了解水循环，并说说自己的想法. 总结：我们不仅需要在技术上使用节水器具、优化用水系统的运行，更需要每个人提高节水意识、养成良好的用水习惯，共同保卫我们的蓝色家园. 新课讲解 通过水的三态变化，地球上的水在不停地循环： 阳光照在海面上，海水吸热蒸发成为水蒸气，上升到空中；当水蒸气上升到高空以后，与冷空气接触，水蒸气便液化成为小水滴，大量的小水滴悬浮在高空中，就形成了云；小水滴相互聚集，就会凝结成大水滴下降成为雨；如果在高空遇到更加寒冷的气流，小水滴就会凝固成小冰珠，最后有可能形成冰雹降落到地面；冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温，从而凝华成微小的冰晶，这些冰晶聚集起来，就变成雪花飘落大地；这些天空的降水落到地面，一部分直接变为小溪，另一部分渗入地下，涌出地表后变成股股清泉，许多小溪汇合，形成江河，又注入大海。 新课讲解 云：由大量的小水滴和小冰晶组合而成。 雨：在一定条件下，云中小水滴和小冰晶越来越大，上升气流无法支持就会下落，下落过程中，冰晶熔化成水。 雪：云中水蒸气受冷直接在小冰晶上凝华成小雪花。 霜：由于空气中的水蒸气受冷直接凝华而成的。 雹：夏季，小水滴在空气对流手冷凝华成小冰雹。 新课讲解 霜是怎样形成的？请你动手做一做下面的实验，并思考形成霜的条件。 如图所示，将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐。用筷子搅拌大约半分钟，用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度，可以看到混合物的温度低于0°℃。这时观察易拉罐的下部和底部，就会发现白霜。 新课讲解 霜的形成是因为当液体温度低于其饱和蒸气压时，它会从液态转变为固态。在这个实验中，冰块与盐水形成了一个低温环境，使得罐内的空气温度下降至冰点以下。空气中的水蒸气遇冷凝结在易拉罐的外部表面，从而形成霜。 形成霜的条件包括： 低温环境：需要有一个低温源，如冰块，来降低罐内的温度。 高湿度：空气中必须含有大量的水蒸气。 低温接触面：需要一个低温的表面，如易拉罐的外部，以便水蒸气凝结成霜。 搅拌：通过搅拌，可以加速盐和水的混合，提高冷却效率，从而使混合物的温度更快地降至冰点以下。 PART THREE 例题与练习 经典例题 例1.下列有关物态变化的描述中，正确的是（ ） A.舞台上用干冰制作云雾，是汽化现象 B.秋天草地叶片上的露珠，是液化现象 C.屋顶瓦上结了一层白霜，是熔化现象 D.樟脑丸过一段时间变小，是凝华现象 经典例题 【答案】B 【解析】A. 舞台上用干冰制作云雾，实际上是升华和凝结现象。干冰（固态CO₂）直接升华为气态，吸收大量热量使周围空气冷却，促使空气中的水蒸气凝结成小水滴，形成所谓的“云雾”。 B. 秋天草地叶片上的露珠，确实是液化现象。夜间空气湿度大，地面辐射冷却，空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠，落在草叶上形成露珠。 C. 屋顶瓦上结了一层白霜，不是熔化而是凝华现象。在低温条件下，空气中的水蒸气直接凝华为固态冰晶，形成霜。 D. 樟脑丸过一段时间变小，是升华现象而非凝华。樟脑丸中的萘分子在室温下逐渐转化为气态，造成樟脑丸减小。 经典例题 例2．水是生命之源，如果没有水，所有的生物都将面临死亡的威胁。地球上的淡水资源占总水量的2.53%，淡水的循环显得非常重要，下列有关水循环的一些叙述正确的是（　　） A．水循环中，水仅在固液两态之间相互转化 B．水循环的主要物态变化有汽化、液化、升华、凝华等 C．水会不断地循环，无需提倡节约用水 D．地球上的水，大部分以气态形式存在于大气中 B 【详解】 A．水循环中，水有固态、液态、气态等形式存在，故A错误； B．海洋和地表水会蒸发变为水蒸气到空中，水蒸气遇冷发生液化成为水；冰川表面发生升华成为水蒸气到空中，高空中的水蒸气遇到较低的温度直接凝华成冰晶，故B正确； C．虽然水会不断地循环，但可供人类使用的淡水资源较少，需要提倡节约用水，故C错误； D．地球上的水，大部分以液态形式存在于海洋中，淡水资源主要以固态形式存在于冰川中，故D错误。故选B。 经典例题 课堂练习 课堂练习 课堂练习 课堂练习 课堂练习 课堂练习 PART FOUR 课堂小结 课堂小结 感谢观看 38 $$