内容正文:
做一件事不难,难在坚持;坚持一下不难,难在坚持到底. 人是不能太闲的,闲久了,努力一下就以为是拼命.
第3章 物态变化 3.4 升华和凝华 自习案
【学习寄语】
走进升华与凝华的世界,看物质跨越液态的奇妙变身。愿你在冰花的绽放、樟脑的消散中,发现“跳跃”的物态之美,让每一次特殊变化都点亮科学的好奇心!
【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的。
2.知道升华和凝华,了解升华要吸热,凝华要放热.
3.能用升华和凝华的知识,解释生活中的现象.
【学习链接】
1. 固态____________________液态____________________气态。
2. 固态____________________液态____________________气态。
2.晶体熔化时的温度叫__________,金属钨的熔点是_________℃,冰的熔点是________℃.
3.在冬天,如果晚上比较冷,第二天会看到地上落了一层白白的_____,它是_____体.
【学习情境】
如图3.4-1所示,封闭的玻璃容器中有少量____颗粒,当我们给碘升华凝华管____热时,会看到____态碘没有变成液态,而是直接变成____色的碘蒸气充满整个玻璃管,这就是________现象,说明升华需要________热量。当我们停止加热,让玻璃管冷却,又会发现紫色的碘蒸气逐渐消失,在玻璃管内壁上重新出现了____态的碘,这就是碘蒸气遇____发生了________现象,说明凝华会________热量。
【学习过程】
任务一:ID升华和凝华
1. 生活中,物质可以由固态变成_____态再变成_____态,或由气态变成_____态再变成_____态,也可以由固态__________变成气态,或由气态__________变成固态。物理学中将物质从固态直接变成气态的过程叫作__________,从气态直接变成固态的过程叫作__________。衣柜里防虫用的樟脑片,过一段时间会变小,最后不见了,这就是一种__________现象。冬天,晾在室外的湿衣服会结成冰,但__________的衣服也会慢慢变干,这也是因为冰直接__________为_______________了。我国北方秋、冬两季,有时地面和屋顶出现_____、窗玻璃上出现__________(图3.4-2)、树枝上出现__________,这些都是__________现象。
像熔化和汽化一样,升华也要_____热;像凝固和液化一样,凝华也会_____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__________(固态二氧化碳)的__________来吸热降温.
2. 注意▉(1)并不是__________的物质都能发生升华现象,它仅限于某些物质在一定条件下发生,主要是冰、碘、樟脑、干冰这几种物质的升华.并不是__________的物质都能发生凝华现象,它仅限于某些物质在一定条件下发生,因此对一些常见现象要记住。凡具有如下字样的相关物态变化都是凝华现象:霜、冰晶、冰花、雾松、灯泡变黑等。(2)分清“汽化”和“升华”,它们最后的状态相同,都是_____态,但是发生物态变化前的状态不同,物质汽化前是_____态,而物质升华前是_____态。凝华是指物质从气态__________变成固态的过程,在此状态变化过程中没有出现中间环节_____态,注意凝华过程__________(是|不是)液化和凝固这两个过程之和。
3. 升华吸热的应用:
(1)人工降雨:当干冰进入冷气层时,会很快__________(物态变化名称),在升华过程中要__________(吸收|放出)大量的热,使冷气层的气温急剧下降,这时高空中的水蒸气便会__________(物态变化名称)成小冰晶。小冰晶逐渐变大后下落,在下落过程中遇到暖气流会__________(物态变化名称)而形成雨。
(2)储藏食物、医学手术:固态的干冰可以直接__________(物态变化名称)为气态的二氧化碳,同时__________(吸收|放出)大量的热,还没有残留物。利用其特点可以用来制作强制冷剂,储藏食物或用在医院科研上。现代医学中的“冷冻疗法”就是把干冰放在部分组织(如疣子)上,利用干冰__________(物态变化名称)吸热迅速低温冷冻,使组织坏死,达到不用“动刀”而治愈的目的。
(3)制作舞台烟雾:舞台烟雾也是用干冰__________(物态变化名称)吸热制冷使空气中的水蒸气__________(物态变化名称)形成的。
4. 凝华放热的实例:凝华是升华的逆过程,所以凝华过程_____(吸|放)热。俗语说:霜前冷、雪后寒,霜就是由于水蒸气__________(物态变化名称)形成的。当气温低于0℃时,水蒸气才会__________(物态变化名称),所以下霜前气温低,即霜前_____:下雪后,雪熔化或升华会从周围__________(吸收|放出)大量的热,所以雪后_____。
任务二:ID水循环
5. 想想议议——水的三种状态分别是_____、_____和_______________。请在图3.4-3中将这三者之间的转化过程补充完整并填写吸热、放热的关系。
6. 通过水的三态变化,地球上的水在不停地__________(图3.4-4):阳光照在海面上,海水_____热__________成为水蒸气,上升到空中;当水蒸气上升到高空以后,与_______________接触,水蒸气便__________成为小水滴,大量的小水滴__________在高空中,就形成了云;小水滴相互__________,就会凝结成大水滴下降成为__________;如果在高空遇到更加寒冷的气流,小水滴就会__________成小冰珠,最后有可能形成__________降落到地面;冬天,水蒸气在寒冷的高空急剧降温,从而__________成微小的冰晶,这些冰晶__________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多小溪汇合,形成__________,又注入__________。
任务三:ID水资源
7. 水是人类生存环境的重要组成部分。地球表面的_____%以上是海洋。虽然地球表面大部分被水覆盖,但是其中海水约占__________%,江河湖泊、土壤、岩层和冰川中的淡水约占_____%,而能够供人类____________________的淡水资源更是仅占__________资源的_____%。水资源与人类的关系非常密切,是维持人类生活的源泉。
8. 随着社会的发展、技术的进步,人类对水的依赖程度越来越大。除日常生活用水外,工农业生产也必须用水。在__________、印染、__________、炼钢等各个工业领域都需要大量的_____资源,农业灌溉更需要大量的_____资源。此外,城市的__________、绿化、公共场所的__________卫生都少不了水。随着人口的膨胀和经济的增长,水资源已经出现了严重的__________。人们不仅直接消耗了大量水资源,在生产和生活中还造成了水的__________,进一步加剧了水资源危机,这已经敲响了人类生存的警钟。因此,我们不仅需要改进节水__________(图3.4-5)、优化用水系统的运行,更需要每个人提高节水__________、养成良好的用水__________,共同保卫我们的蓝色家园。
【基础检测】
1.雾、露、霜、雪是常见的自然现象,其中由水蒸气凝华而成的是( _____)
A.雾霜 B.霜雪 C.雾露 D.雪露
2.从冰箱冷冻室里取出食品,包装纸外常有一层冰花,这是由于( )
A.水蒸气在冰箱内凝华而成 B.小水珠在冰箱内凝固而成
C.冰箱外水蒸气先液化然后凝固而成 D.水蒸气在冰箱外升华而成
3.下列物态变化中,属于升华的是( )
A.冬天早晨出现霜 B. 北方冬天窗玻璃上出现冰花
C. 北方冬天树枝上出现雾凇 D. 冬天结冰的衣服也会慢慢变干
4.用久了的白炽灯泡内壁上会出来变黑的现象,这是因为( )
A.用久了蒙上的灰尘 B.钨丝先熔化后凝固的结果
C.钨丝先升华后凝华的结果 D.电流流过的痕迹
5.以下诗词中有关物态变化的分析正确的是( )
A.“露似真珠月似弓”,露的形成是液化现象,需要放热
B.“斜月沉沉藏海雾”,雾的形成是汽化现象,需要放热
C.“霜叶红于二月花”,霜的形成是凝华现象,需要吸热
D.“已是悬崖百丈冰”,冰的形成是凝固现象,需要吸热
6.下列现象,属于升华的是( )
A.初春,冰冻的河面开始融化 B.盛夏,盛冷饮的杯外壁出现水珠
C.深秋,屋顶和地面出现了霜 D.寒冬,晾在室外结冰的衣服变干
7.下列关于热现象说法正确的是()
A.雪的形成是凝固现象,放热 B.露的形成是液化现象,吸热
C.霜的形成是凝华现象,放热 D.云的形成是汽化现象,吸热
8.下列现象对应的物态变化正确的是( )
A.饮料杯中的冰块体积逐渐变小—液化 B.冬天窗户玻璃上的冰花—凝固
C.打开冰箱门时,门的附近出现“白气”—汽化 D.冬天,冰冻的衣服也能晾干—升华
9.下列现象中,由凝华形成的是( )
A.初春,冰雪消融汇成溪流 B.盛夏,烈日炎炎土地干涸
C.深秋,清晨草地出现白霜 D.严冬,寒风凛冽湖水结冰
10.下列现象属于升华现象的是()
A.深秋,路边草上 B.夏天吃冰棒 C.冬天出现的浓雾D.结冰的衣服时间久了也能干
11.下列现象中属于升华的是()
A.放在衣柜中的卫生球慢慢消失 B.荷塘中荷叶上露珠的形成
C.嘉陵江上清晨轻盈的雾的形成 D.武隆仙女山上冰雪消融的过程
12.俗语“霜前冷,雪后寒”.这是因为霜是水蒸气向外放热_________ (填物态变化的名称)形成的,而空气中的水蒸气向外放热的条件必须是气温低,所以霜形成前一定是低气温,即“霜前冷”.而大雪后,雪会_________(填物态变化的名称)或____________(填物态变化的名称),这都需要从空气中吸收热量,使气温下降,因此人会感到寒冷,所以“雪后寒”.
13.春节联欢晚会为了打造舞台效果,常用干冰(固态二氧化碳)在舞台上产生淡淡的白雾,是由于干冰的_________吸热,使周围空气温度降低,空气中的水蒸汽遇冷_________形成的.
14.在试管中放少量碘,塞紧盖子后放入热水中.当固态的碘变为紫色的碘蒸气并充满试管后,将试管从热水中拿出,再放入凉水中,碘蒸气又会变为固态的碘.这里的碘先发生了_________ ;后发生了____________ (均填写物态变化的名称).
15.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______ (填写物态变化)来____________ (选填“放热升温”、“吸热降温”).
16.自然界中的水循环是通过水的物态变化实现的.地面上江、河、湖、海中的水在太阳的照射下不断__________成水蒸气,流动的水蒸气遇到冷的空气后__________成小水滴或直接__________成小冰晶,就形成了云.在一定的条件下,小冰晶____________成水与原来的小水滴一同下落,形成雨水,汇集到江、河、湖、海中.(均填写物态变化的名称)
17.干冰具有很好的______作用,可用于人工降雨.这是由于干冰在常温下会迅速______ (填物态变化名称)为气体,_______________(选填“吸收”、“放出”)热量,促使水蒸气遇冷_______________ (填物态变化名称)成水滴或_______________(填物态变化名称)小冰晶,从而达到降雨的条件.
【能力提升】
1.如图所示的知识网络结构,为某物质通过放热、吸热呈现甲、乙、丙三种物态间的变化,根据知识网络结构所提供的信息。以下论述正确的是( )
示例:雾凇的形成
A. 由乙状态到丙状态变化时,有压缩体积和降低温度两种方式
B. 示例中雾凇的形成过程中需要吸热是凝华现象
C. 分析题中所给信息,可知该物质在甲状态时是晶体
D. 晨露的形成过程与该物质由甲到乙的变化过程相同
2.将干冰固体二氧化碳投入装水的水杯中时,发现水在剧烈“沸腾”,水中有大量气泡产生,杯口出现大量“白气”,下列关于此现象的说法正确的是( )
A. 干冰升华产生的大量的热使水“沸腾”
B. 水杯外壁上的小液滴是二氧化碳气体遇冷液化而形成的
C. “白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴
D. 杯内上升的气泡中的气体主要是水蒸气
3.物质存在的状态不仅与物质所处的温度有关,还与其所处的压强有关,如图是碘物质的状态与压强、温度关系图线,、、分别是三种状态的临界线,点称为三相点,则下列说法中正确的是
A. 当时,碘物质一定处于气态
B. 当时,碘物质可能处于液态
C. 个标准大气压下,将室温下碘物质缓慢加热到时,碘先熔化再汽化
D. 个标准大气压下,将的碘蒸气冷却至室温,碘蒸气凝华并向外界放热
4.小儿感冒发烧时,常用的降温方法如图所示:在额头贴“退热贴”。退热贴内部是一种呈固态的胶状物,在使用过程中胶状物会逐渐消失,在这个过程中胶状物发生的物态变化是____,此过程需要____选填“吸”或“放”热,根据已有的物理知识,你认为小孩发烧时____选填“要”或“不要”给小孩加盖被子。道理是_________。
5.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,农作物不是因为霜而受冻的,以下的低气温才是真正的凶手。当空气干燥时,即使温度降低到,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”
霜是由_____ 直接变为小冰晶形成的,对应的物态变化名称是_____;
(2)请根据短文,对“霜”形成的条件提出猜想.猜想:霜的形成条件是_____ 和_____,并在短文中找出支持猜想的句子写在答题纸上_____;
(3)某同学为验证上述猜想,做了如下实验:从冰箱取出一些的冰块,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_____能否验证上述猜想。
参考答案
基础检测
1.B2.A3.D4.C5.A6.D7.C8.D9.C10.D11.A
12.凝华;熔化;升华
13.升华;液化
14.升华;凝华
15.升华;吸热降温
16.汽化;液化;凝华;熔化
17.致冷;升华;吸收;液化;凝华
能力提升
1.2.3.
4.升华;吸;不要;加盖被子后,身体汗液表面的空气流速慢,蒸发慢,吸热少,不利于降低体温
5.水蒸气 凝华 空气潮湿 低气温 以下的低气温才是真正的凶手。当空气干燥时,即使温度降低到,也不会出现霜 否
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