内容正文:
第4节 升华和凝华
序号 学习任务 核心素养
1 知道升华和凝华的概念,知道升华吸热、凝华放热 物理观念
2 知道并能解释生活中的升华、凝华现象 科学态度与责任
2
知识点一 升华和凝华
1.升华:物质从固态直接变成 态的过程,如严冬室外冰冻的衣服变干、衣柜里防虫用的樟脑片变小等。
2.凝华:物质从 态直接变成固态的过程,如北方秋、冬两季地面和屋顶上的霜,树枝上的雾凇和窗玻璃上的冰花等。
3.升华需要 热量,有制冷作用。
人工降雨:干冰(固态二氧化碳)进入高空,会很快升华,在升华过程中将吸收大量的热量,使高空的气温急剧下降,这时高空中的水蒸气便会
变成小冰晶。小冰晶逐渐变大后下落,在下落过程中遇到暖气流会 而形成雨。
气
凝华
气
熔化
吸收
4.凝华是升华的逆过程,凝华过程 热量。
俗语说:“霜前冷,雪后寒。”霜是水蒸气 形成的,当气温低于0 ℃时,水蒸气会凝华,所以下霜前气温低,即霜前冷。下雪后,雪在熔化或
过程中会从周围吸收大量的热,所以雪后寒。
放出
凝华
升华
例1 把固体空气清新剂放在饭店、卫生间等场所,能有效清新空气。在这一过程中发生的物态变化是( )。
A.熔化 B.汽化
C.升华 D.凝华
例2 有一种“激光橡皮”,在激光照射下,纸张上的黑色碳粉直接 为高温碳蒸气,字迹消失;经过特殊冷却装置,高温碳蒸气又直接 成碳粉。这样,废纸和碳粉重新得到了利用,可有效地节约资源并保护环境。(均填物态变化名称)
方法技巧 判断物态变化的种类的方法:找到物质的初末状态,利用物态变化的概念进行判断。
C
升华
凝华
知识点二 水循环
1.水的三态联系:请在图中将冰、水、水蒸气这三者之间的转化过程补充完整并填写吸热、放热的关系。
答案:如图所示
2.请你分析以下各种自然现象形成的过程,写出相应的物态变化。
现象 形成过程 物态变化
云 水蒸气在高空遇到冷空气,会变成小水滴或小冰晶,大量的小水滴或小冰晶浮在高层空气中,就形成了云
雨 高空中的水蒸气遇冷变成小水滴,小水滴随着气流的急速升降而上下运动,它们相遇后越聚越大,达到一定程度就会下落,形成雨
雾 在没有风时,暖湿气流在地面附近遇冷变成小水珠,形成雾
露 夜间的气温比白天低,所以在夜间空气中的水蒸气会凝结在植物和其他物体的表面上,形成露
液化
液化、凝华
液化
液化
现象 形成过程 物态变化
雪 当高空急剧降温时,水蒸气凝结成微小的冰晶,冰晶聚集起来,就变成雪花飘落大地
霜 在寒冷的冬天,地表附近的水蒸气在夜间遇到温度很低的地表物体和植物时,会形成白色的霜
凝华
凝华
续表
例3 人类的生存离不开地球上的水循环,如图所示,以下说法错误的是( )。
A.海水吸热,蒸发成水蒸气上升到空中
B.空气中的水蒸气遇冷,液化成云中的小水滴
C.云中的小水滴遇冷,凝固形成冰雹
D.云中的小冰晶吸热,升华形成雨
D
知识点一 升华和凝华
1.舞台上经常用喷撒干冰(固态二氧化碳)的方法制造“白雾”以渲染气氛。下列说法正确的是( )。
A.上述现象的形成涉及的物态变化主要有凝华与液化
B.干冰升华成二氧化碳气体过程中吸热,使周围环境温度降低,二氧化碳气体液化形成“白雾”
C.“白雾”就是水蒸气
D.形成“白雾”的过程中要放出热量
D
2.小明在观察“碘锤”(内部装有固态碘颗粒的密封玻璃容器,容器带有一根便于手握的玻璃短柄)中的物态变化之前,查阅资料得知:酒精灯外焰的温度约为800 ℃,碘的熔点为114 ℃。如图所示,图甲用酒精灯外焰加热,图乙用水浴法加热,在两个“碘锤”中均看见紫色的碘蒸气,关于两个“碘锤”加热时发生的物态变化,正确的是( )。
D
甲
乙
A.甲、乙都只有升华
B.甲只有升华,乙有升华和熔化
C.甲、乙都只有熔化
D.甲有升华和熔化,乙只有升华
3.“冰火花”是一种新型液体降温材料,把它喷在皮肤上,会迅速变成9 ℃的固态凝胶,几秒后消失不见,不会产生湿黏的感觉,凝胶消失的过程属于 现象,此过程需要 热。凝胶消失过程与
现象类似。
升华
吸
碘升华(或樟脑片变小等)
知识点二 水循环
4.水是人类生存环境的重要组成部分。水通过三态变化,形成了云、雨、雪、雾,下列说法正确的是( )。
A.水蒸气遇冷汽化成为小水滴,大量的小水滴悬浮在高空中就形成了云
B.水蒸气遇冷液化为小水滴,小水滴悬浮在空中就形成了雾
C.水蒸气遇冷升华为小冰晶,小冰晶聚在一起就形成了雪
D.水蒸气遇冷蒸发成为小水滴,小水滴聚在一起就形成了雨
B
1.下列对谚语中涉及的物态变化分析正确的是( )。
A.“大雪河封住,冬至不行船”——雪的形成是凝固现象,需要吸热
B.“大雾不过晌,过晌听雨响”——雾的形成是液化现象,需要吸热
C.“雷打立春节,惊蛰雨不歇”——雨的形成是升华现象,需要放热
D.“十月打了霜,来年粮满仓”——霜的形成是凝华现象,需要放热
D
2.通过水的三态变化,地球上的水不停地循环,如图所示。下列关于水循环的各过程说法正确的是( )。
A.①是海水升华成水蒸气
B.②是水蒸气液化成小水滴
C.③是水蒸气凝固成小冰晶
D.④是小冰珠凝华成雹
B
3.金属在高温、低压下比较容易由固态直接变成气态。用此方法可以给一些光学仪器上的玻璃镜头进行真空镀膜,即在真空室内将金属加热,使它的蒸气喷到玻璃镜头上,从而镀上一层极薄的金属膜。这层金属膜镀上去的原因是( )。
A.金属直接粘到玻璃镜头上
B.金属熔化后粘到玻璃镜头上
C.金属凝华到玻璃镜头上
D.金属升华后再凝华到玻璃镜头上
D
4.中华大地,河山锦绣,随着四季更替,水在不同的形态之间变化,形成了多彩的自然景观。下列物态变化需要吸热的是( )。
A.暖春——冰雪消融
B.暑夏——雾起山峦
C.凉秋——红叶生霜
D.寒冬——滴水成冰
A
5.为确保滑雪场顺利开业,需要进行人工造雪。造雪机在工作时,不断将水吸入,并持续从前方喷出“白雾”,在“白雾”下方沉积成一层“白雪”。造雪机在造雪过程中,水发生的最主要物态变化以及吸、放热情况是( )。
A.凝华、吸热 B.凝固、放热
C.凝华、放热 D.凝固、吸热
B
6.(1)如图甲所示,在试管中放入一些干冰,再将气球紧套在试管口,过一会儿气球会鼓起来,这种现象是干冰 (填物态变化名称)成
(填“二氧化碳气体”“空气”或“水蒸气”)形成的。
升华
甲
二氧化碳气体
(2)放置一段时间后,试管底部外壁出现了白霜,如图乙所示,这是由于干冰发生上述变化时需要 (填“吸热”或“放热”),使试管底部温度降低,从而导致 (填“二氧化碳气体”“空气”或“水蒸气”)遇冷在外壁 (填物态变化名称)成霜。
吸热
乙
凝华
水蒸气
7.为了通过直观现象说明干冰(固态二氧化碳)在常温下易升华这一特点,小明设计了如下两种方案。
方案1:将一小块干冰放入一瘪的保鲜袋中,并将袋口扎紧,很快看到保鲜袋鼓起,里面充满无色透明气体,如图甲所示。(为安全起见,袋口不能太紧)
方案2:在玻璃杯中放入适量的水,向水中放入一小块干冰,观察到水中很快有大量气泡产生,同时水面有大量白气,如图乙所示。
甲
乙
(1)方案2中,水面上的大量“白气”是 (填“水蒸气”“液态水”或“二氧化碳气体”),气泡的主要成分是 (填“白气”“二氧化碳气体”或“水蒸气”),此实验中杯中水温会 (填“上升”“下降”或“不变”)。
(2)你认为方案 (填“1”“2”或“1和2”)可以达到实验目的。
液态水
二氧化碳气体
下降
1和2
$