3.4 升华和凝华 课件-2025-2026学年人教版（2024）八年级物理上册

3.4升华和凝华 1 知识导引 一、升华与凝华 1.升华：物质从固态直接变成气态的过程。物质在升华时要吸热,具 有制冷作用，生产和生活中可以利用物质升华吸热来降低温度。易升华 的物质有碘、冰、干冰、樟脑丸等。 2.凝华：物质从气态直接变成固态的过程。气体凝华时会放热。 2 二、云、雨、雪、雾、露、霜的形成 自然界中的云、雨、雪、雾、露、霜等现象，都是地球上的水发生 物态变化形成的。（1）云：空气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴,悬浮 在高空中就形成了云。（2）雨：空气中的水蒸气遇冷液化成较大的水 滴,从空中落下来就形成了雨。（3）雪：空气中的水蒸气遇冷凝华成的 小冰晶，落到地面就形成了雪。（4）雾：空气中的水蒸气遇冷液化成 的小水滴,悬浮在地表周围就形成了雾。（5）露：空气中的水蒸气遇冷 3 液化成的小水滴,附着于地表的花草树木上就形成了露。（6）霜：空气 中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶附着于地表物体或植物上就形成了霜。 （7）冰雹：当云中的雨滴遇到猛烈上升的气流，被带到 以下的高空 时，便形成小冰珠；当气流减弱时，小冰珠回落；上升气流再增大时则 再上升，如此反复就形成了冰雹。 典例精析 例1 祖国山河一年四季美景如画。下图中关于山河美景的描述,属于凝 华现象的是( ) 。 C A.春天，雾绕群峰 B.夏天，雨笼山峦 C.秋天，霜打枝头 D.冬天，冰封河面 5 【思路分析】 物态变化就在我们的身边,识别物态变化的关键是在问题中找准物态变化前后物体所处的状态,然后根据物态变化的概念得出正确的结果。选项A中,雾是由空气中的水蒸气液化而成的液态小水珠。选项B中,雨也是由空气中的水蒸气液化而成的液态小水珠。选项C中,霜是由空气中的水蒸气凝华而成的小冰晶。选项D中,冰是由水凝固而成的。 【点评】 本题是对物态变化知识的考查,要求学生能根据物态变化前后物体所处的状态得出正确的结论。 6 例2 用飞机向云层喷洒干冰是一种人工降雨的方法,在人工降雨过程中, 发生的物态变化过程为( ) 。 B A.干冰吸热升华,云层中的水蒸气液化成雨滴 B.干冰吸热升华,云层中的水蒸气凝华成小冰晶,小冰晶下落熔化成雨 C.干冰吸热熔化,云层中的水蒸气液化成雨滴 D.水蒸气以干冰为核心凝结成雨滴 7 【思路分析】 干冰并不是固态的水,而是固态的二氧化碳,它的特点是可以直接升华为气态的二氧化碳,同时吸收大量的热。利用此特点,干冰通常作为强制冷剂,用于医学、气象、科学等方面。人工降雨时用飞机向云层中喷洒干冰,干冰升华直接就变成了气态的二氧化碳,同时要吸热,使其周围空气温度急剧下降,空气中的水蒸气在低温条件下凝华成小冰晶,小冰晶逐渐变大,在重力作用下下落,遇暖气流就会熔化为水而形成雨。在此过程中经历了三种物态变化：干冰变气体——升华；再由水蒸气变成小冰晶——凝华；最后由小冰晶变为水滴——熔化。 8 【点评】 物态变化实际上是两种状态间进行的转化过程,所以判断物态变化一般需要知道前后两种状态。可有时判断物态变化的习题中却只给出一种状态,另一种状态需要我们通过现象推理、判断得出。 9 例3 用棉布单层包紧一粒卫生球,用火柴对棉布球点火,观察到的现象及 原因是( ) 。 C A.棉布球着火,开始棉布会烧破。因为棉布的着火点低于火柴火焰的温度 B.棉布球未烧着,开始棉布烧不破。因为棉布的着火点高于火柴火焰的温度 C.棉布球着火,但开始棉布并未烧破。因为卫生球受热升华,放出的萘气可燃 D.棉布球着火,开始棉布烧破,其中包着的萘也同时燃烧。因为棉布和萘的着火点都低于火柴火焰的温度 10 【思路分析】 本题通过物体发生物态变化时与温度变化的联系来进行发散思维。用火柴直接对不包卫生球的棉布点火,棉布就会很快着火燃烧，这说明棉布的着火点低于火柴火焰的温度。但用火柴对包着卫生球的棉布球点火,棉布球会立即烧着,但棉布不会烧破。这是因为卫生球的主要成分是萘,萘易升华成可燃性的萘气，且萘升华时吸热,带走了棉布上的部分热,致使棉布达不到着火点。 11 【点评】 本题难度较大，考查学生对所学知识的综合应用能力，是新课改要求下出现的越来越多的以考查能力为目标的试题。对于这类试题,需要学生从根本上了解物态变化的本质以及题目所渗透的各类知识,并能加以灵活应用。 12 探究活动 例 某同学在“探究物态变化”的实验过程中，在试管中放入少量碘，塞紧盖子放入沸水中，观察到试管中固态碘逐渐消失，紫色的碘蒸气逐渐充满试管。 （1）在此过程中，固态碘发生的物态变化是______（填物态变化名称）。 升华 【思路分析】试管中的固态碘在热水中逐渐消失，由固态直接变为气态，属于升华现象。 13 （2）在上述实验中，小明猜想：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。为了验证猜 想，他查阅了一些资料：碘的熔点是；碘的沸点是 ；水 的沸点是 。 请根据上述资料分析说明小明的猜想为什么是错误的：______________ ________________________。 沸水的温度低于碘的熔点，碘不可能熔化 【思路分析】由题中所给信息知，水的沸点是 ，而碘的熔点是 ，所以碘在 的沸水中不可能熔化。 14 （3）为了进一步探究此类现象，小明在试管中放入适量温水，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的气泡产生， 同时水面上有大量的白雾。水中大量的气泡是由______________形成的； 水面上大量的白雾是由________________形成的。 干冰吸热升华 水蒸气遇冷液化 【思路分析】干冰在温水中迅速由固态升华变为气态，同时吸收热量；二氧化碳气体使水面上方空气温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化形成雾。 【点评】 本题考查物态变化过程，综合性较强，读懂题意、把握中心是解答本题的关键。 15 学力训练 A组 夯实基础 1.下列现象中，属于凝华的是( ) 。 B A.冬天,室外冰冻的衣服变干了 B.屋顶的瓦上结了一层霜 C.早晨有浓雾 D.洒在室内地上的水干了 16 2.“缥缈的雾，晶莹的露，凝重的霜，轻柔的雪，装扮着我们生活的时 空”，这是一首描述物理现象的抒情诗，下列对这首诗中所描述的物理 现象理解正确的是（多选）( ) 。 BC A.“缥缈的雾”是汽化现象 B.“晶莹的露”是液化现象 C.“凝重的霜”是凝华现象 D.“轻柔的雪”是熔化现象 17 3.冬天的早晨,在有人居住的房间内出现冰花,其形成原因是( ) 。 D A.水在玻璃窗上结冰而成 B.空气在玻璃窗上凝华成固态 C.空气中的水蒸气在玻璃窗上先液化成水,后凝固成冰 D.空气中的水蒸气在玻璃窗上凝华成冰 4.下列物态变化中，都需要吸热的是( ) 。 C A.升华、汽化、凝华 B.凝固、液化、升华 C.熔化、汽化、升华 D.凝固、凝华、液化 18 5.火箭在飞行时,外壳会与空气发生摩擦而产生高温,因此在火箭外壳上 涂有一层特殊材料,以防止火箭外壳温度过高,其原理是( ) 。 A A.材料升华吸热使外壳的温度降低 B.材料不传热使温度不升高 C.材料升华放热使外壳的温度降低 D.以上说法都不正确 6.在舞台上为了云雾效果,经常喷洒干冰粉末，这是利用干冰______时 ____热,使空气中的________放热而______成________。 升华 吸 水蒸气 液化 小水珠 19 7.下列几种物态变化现象中,属于凝固的是____；属于升华的是____；其 中②、③、⑤是______（填“放热”或“吸热”）过程。 ①夏天，晾在室外的湿衣服变干了。 ②夏天,揭开冰棒包装纸后会看到冰棒冒“白气”。 ③冬天,河面上结了一层冰。 ④放在衣柜里的樟脑丸会越来越小,最后“消失”了。 ⑤严冬的深夜,教室窗玻璃的内表面上有一层冰花。 ⑥铺柏油马路时,将沥青块放在铁锅中加热。 ③ ④ 放热 20 8.寒冷的冬天,房间的玻璃窗上常常会结冰,玻璃上冰花图案各异,有的像兰花,有的像马尾松,还有的像一朵朵的梅花,这到底是怎么回事呢？其实玻璃窗上的冰花是房间里的热空气即水蒸气遇到玻璃后放热结成的冰,也就是说是凝华而成的。当最初的冰晶凝成以后,就逐渐向四周发展,但由于外在因素的影响,如有的窗缝里有风进来,风大、风小情况不同，有的玻璃光滑,有的毛糙,有的干净,有的脏,这样,水蒸气蒙上去的时候,就分布不均匀了。当冰晶向四周延伸时,遇到水蒸气多的地方,冰就结得厚些,少的地方就结得薄些,有的地方还结不起来,或者是结了,而遇到一点点热或压力又熔化了,因此形成了各种各样的花纹,非常漂亮。 21 （1）冰花在玻璃的____（填“内”或“外”）表面。 （2）有时玻璃窗上形成的是冰柱,而不是冰花,这又是怎么一回事呢？ __________________________________。 （3）与冰花形成的物态变化相同的是___（填字母）。 内 冰花熔化成水后又遇冷凝固，结成冰 A A.霜 B.雾 C.露 D.雨 22 9.课本上做升华和凝华实验用的是萘和碘,为什么不用常见的固体物质，如冰、塑料等？ [答案] 升华和凝华是特殊的物理现象,是指气、固态物质,不经过液态而相互转化的现象。升华和凝华现象并不是所有物质都能发生的现象,它仅限于某些物质在一定条件下发生。就像酒精比水容易蒸发,萘和碘比常见的固体物质更容易升华。 23 B组 瞄准中考 1.【杭州】将干冰投入装水的玻璃瓶中时,发现水在剧烈“沸腾”,瓶口出 现大量“白气”,此“白气”是( ) 。 D A.干冰升华产生的大量白色二氧化碳气体 B.干冰升华放热使水汽化形成的水蒸气 C.干冰熔化吸热使空气中的水蒸气液化形成的小水滴 D.干冰升华吸热使空气中的水蒸气液化形成的小水滴 24 2.【崇左】张乾同学做了一个实验：将碾碎的卫生球粉末和小树枝放入 封闭的烧瓶中,然后在酒精灯上微微加热烧瓶,发现卫生球的粉末越来越 少,停止加热后,一会儿烧瓶内的树枝上出现了洁白、玲珑剔透的人造“雪 景”。以上实验现象中,存在的物态变化是( ) 。 D A.升华 B.凝华 C.汽化和液化 D.升华和凝华 25 3.下列现象中，与物态变化相对应的是( ) 。 C A.灯泡用久了，灯丝会变细——熔化 B.晒在太阳下的湿衣服变干——液化 C.擦在皮肤上的酒精很快干了——汽化 D.水慢慢地结冰——凝华 26 4.下列关于热现象的说法，错误的是( ) 。 D A.下雪不冷化雪冷 B.蒸发在任何温度下都能发生 C.所有气体在温度降到足够低时都可以液化 D.寒冷的冬天玻璃窗上的冰花是凝固现象 27 5.【扬州】天气炎热，小明在吃冷饮时观察到一些现象，下列分析中正 确的是( ) 。 A A.将冷饮从冰箱里拿出来时，感觉到“粘”手，这是凝固造成的 B.包装盒外面的霜是液化造成的 C.打开冷饮包装纸，看到有“白气”，这是升华造成的 D.吃冷饮时感到凉爽，主要是凝华造成的 28 [解析] 将冷饮从冰箱里拿出来时，感觉到“粘”手，这是手上的水凝固造成的，A正确；包装盒外面的霜是水蒸气遇冷凝华成的小冰晶，B错误；冷饮“冒”出的“白气”是空气中的水蒸气液化形成的小水滴，属于液化现象，C错误;吃冷饮时感到凉爽是因为冷饮在熔化过程中吸收了人体的热量，D错误。 29 6.今年某地遭遇严重干旱,为减缓旱情，某部空军出动飞机在云层中播撒 干冰（固态二氧化碳）实施人工降雨,靠干冰的______（填物态变化名 称，下同）吸收大量的热,使云中水滴增大,冰晶增多,形成降雨,其中冰晶 在下落过程中______成水。 升华 熔化 7.【沈阳】小欣打开冰箱门,发现冷冻室的侧壁上有很多霜,这是水蒸气 ______（填物态变化名称）形成的,这个过程中水蒸气______（填“吸收” 或“放出”）热量。当他拿起湿抹布去擦时,抹布却粘在了侧壁上,这是因 为发生了______（填物态变化名称）现象。 凝华 放出 凝固 30 8.平常我们使物体变干是放在太阳下晒,可是我看到有“升华干燥食品”,不用晒就能使食品干燥。这是怎么回事？ [答案] 用“升华干燥食品”是先把新鲜食品放到速冻冷库里进行速冻,然后再把速冻过的食品放到真空干燥机中。由于食物上的冰在低温、低压下升华,便把食品中残余的水分去掉了。食用时,只要把这种食品放入水中一泡,就能还原成新鲜食品,并仍保留原来的味道和营养。这种经升华干燥的食品体积小，重量轻,便于运输和保存,在军事、野外勘探、登山、航天等领域广为使用。 31 9.物理课上,老师拿出两个干净的规格相同的白炽灯泡,其中一个是新的,一个是旧的。小明经过仔细观察后很快就正确地判断出来了,你知道小明是怎样判断的吗？ [答案] 由于用过的灯泡钨丝会发生升华和凝华现象,所以灯丝会变得相对较细,而且灯泡内壁上会因为钨气体的凝华而附上一层黑色的物质。 32 C组 冲击金牌 （第1题） 1.如图所示,容器底部放水,水上面浮有一层沸点比水高的油, 如果对容器底部加热,那么下列说法中正确的是( ) 。 D A.水先沸腾,油后沸腾,但水和油同时蒸发 B.油先蒸发,水不蒸发,然后同时沸腾 C.油蒸发,水不蒸发,然后水先沸腾,最后同时沸腾 D.油蒸发,水不蒸发,直到水全部汽化后,油才沸腾 33 2.生活中常用碗炖食物,如图所示。碗与锅底不接触,当锅里的水沸腾后 碗中的汤( ) 。 D （第2题） A.同时沸腾了 B.稍后也沸腾了 C.温度低于沸点,不会沸腾 D.温度达到沸点,但不会沸腾 34 （第3题） 3.【芜湖】小明发现，在使用如图所示的装置做“碘的升 华”实验时，很容易造成碘的熔化。针对上述不足，小明 与他的同学们讨论后将实验进行改进：将装有固态碘的玻 璃管放入沸水中，玻璃管中很快就有紫色的碘蒸气产生， 并排除了碘熔化的可能。实验表明，在碘升华和熔化时需 吸收 碘的温度 要______热量。是什么因素影响碘的升华或熔化，你的猜想是________ __。 35 4.液态的露和固态的霜都是水蒸气形成的，水蒸气有时候会凝结成露，有时候会凝结成霜。 （1）什么因素影响水蒸气是凝结成露还是凝结成霜？请提出一个猜想： __________________________________________________。 水蒸气是凝结成露还是凝结成霜与当时的环境温度有关 36 （2）请设计一个实验来检验你的猜想（写出主要的实验步骤）。 [答案] ①取两个完全相同的玻璃杯，一个放入冰箱的冷藏室，一个放 入冰箱的冷冻室以下 ，放入足够长的时间；②待两个玻璃杯的温 度分别与冷藏室、冷冻室的温度相同时取出；③观察发现从冷藏室内取 出的杯壁上有露形成，从冷冻室内取出的杯壁上有霜形成；④验证猜想 是正确的。（合理即可） 37 5.小鹭善于观察身边的物理现象，一天，她从冰箱的冷冻室中拿出一支冰棍，发现冰棍的包装纸上附着白花花的“粉”;剥去包装纸，看见冰棍在冒“白气”;她把这支冰棍放进茶杯里，过一会儿，茶杯外壁上逐渐形成了一些小水珠，像是茶杯在冒“汗”。请帮小鹭解释“粉”“白气”和“汗”分别是如何形成的。 [答案] “粉”是冰箱里的水蒸气遇冷放热凝华而成的;“白气”是冰棍周围的水蒸气遇冷放热液化而成的;“汗”是茶杯周围的水蒸气遇冷放热液化而成的。 38 $$