4.4 升华和凝华(高效培优讲义)物理沪粤版2024八年级上册
2025-11-24
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2份
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23页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 4.4 升华和凝华 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 升华和凝华 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.32 MB |
| 发布时间 | 2025-11-24 |
| 更新时间 | 2025-11-24 |
| 作者 | xkw-abc |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-11-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55088479.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本初中物理讲义聚焦升华和凝华核心知识点,通过严冬湿衣晾干、樟脑丸变小等现象探究归纳定义,结合人工降雨、舞台烟雾等应用实例,构建从概念到应用的学习支架,帮助学生系统理解物态变化规律。
资料以科学思维为导向,用表格梳理生活实例提炼规律,典例融入二十四节气等情境培养物理观念,跟踪训练和中考题强化应用。课中辅助教师直观教学,课后助力学生巩固知识,查漏补缺,提升科学态度与责任意识。
内容正文:
第4节 升华和凝华
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 升华和凝华 1
题型2 升华和凝华的应用 4
【能力培优练】 6
【链接中考】 12
【重难题型讲解】
题型1 升华和凝华
1.现象探究:升华和凝华
在严冬,结冰的湿衣服也可以晾干
放在衣橱中的樟脑丸会越来越小,最后“消失”
固态的碘受热后,固态碘直接变成了气态
寒冷的冬天,在窗玻璃上会有冰花
雾凇的形成
冷却时碘蒸气由气态直接变成了固态
【探究归纳】物理学中,把物质由固态直接变为气态的过程,叫做升华,升华吸热。物理学中,把物质由气态直接变为固态的过程,叫做凝华,凝华放热。
【典例1-1】与二十四节气有关的物态变化中,属于凝固的是( )
A.“立春”,冰雪消融 B.“立夏”,雾绕山峦
C.“霜降”,草木结霜 D.“冬至”,千里冰封
【答案】D。
【解析】A.冰雪消融是固态(冰)变为液态(水),属于熔化,故A不符合题意;
B.雾是空气中的水蒸气液化形成的小水滴,属于液化,故B不符合题意;
C.霜是水蒸气直接凝华形成的固态冰晶,属于凝华,故C不符合题意;
D.“千里冰封”指液态水凝固成固态冰,属于凝固,故D符合题意。
故选D。
【典例1-2】如图所示,小明将气球套在盛有适量干冰(固态二氧化碳)的试管口上,很快看到干冰变少,气球膨胀,且试管内无液体产生,试管壁上出现一层白霜。这一过程中干冰变少发生的物态变化是 ,出现的白霜在试管壁的 (选填“内”或“外”)侧。
【答案】升华 外
【解析】干冰是固态的二氧化碳,干冰变少,气球膨胀,且试管内无液体产生,说明干冰直接由固态变为气态。物质直接由固态变为气态叫升华,所以这一过程中干冰变少发生的物态变化是升华。
干冰升华要吸收热量,使试管的温度迅速降低,导致空气中的水蒸气遇到温度较低的试管发生凝华,附着在试管壁的外侧形成白霜。
跟踪训练1 小明爷爷每天都要看天气预报,并通知家人增减衣服。如图所示是天气预报的信息图片,下列说法正确的是( )
A.雾的消散是升华现象 B.霜的形成是凝华现象
C.雪的形成过程需要吸热 D.云是由水蒸气凝结成的小冰晶聚集形成的
【答案】B
【解析】A.雾是液态的小水珠,雾的消散,物质状态由液态变为气态,物态变化是汽化,故A错误;
B.霜是固态的小冰晶,由水蒸气直接凝华形成的,故B正确;
C.雪是固态的小冰晶,由水蒸气直接凝华形成的,该过程中需要放热,故C错误;
D.云是液态的小水珠,是由水蒸气液化形成的,故D错误。
故选B。
跟踪训练2 物理课上,老师利用如图所示的实验装置演示碘升华实验。下列说法正确的是( )(已知碘的熔点是114℃、沸点是184℃,酒精灯火焰温度约为400℃)
A.实验中,固态碘可能会先变为液态,再变为气态
B.碘升华是物体从液态直接变成气态的过程
C.烧杯内部有紫色碘蒸气产生,此过程放热
D.碘蒸气在烧瓶底部吸热凝华
【答案】A
【解析】A.酒精灯火焰的温度约为400℃,远高于碘的熔点114℃和沸点184℃。当用酒精灯直接加热烧瓶底部时,固态碘的温度会迅速升高,超过其熔点114℃,从而熔化成液态碘。继续加热,液态碘的温度会继续升高至沸点184℃以上,发生沸腾,变为气态的碘蒸气。因此,实验中固态碘可能会先熔化成液态,再汽化成气态,故A正确;
B.升华是物质从固态直接变为气态的过程;物质从液态变为气态的过程叫做汽化,故B错误;
C.固态碘变为紫色碘蒸气,无论是通过升华(固态→气态)还是通过熔化和汽化(固态→液态→气态),都需要吸收热量。这是一个吸热过程,而不是放热过程,故C错误;
D.凝华是物质从气态直接变为固态的过程,此过程会放出热量。在实验中,高温的碘蒸气上升,遇到烧瓶上部较冷的玻璃壁(烧瓶上部有水,起冷却作用)时,会放热凝华成固态的碘颗粒。凝华发生在烧瓶上部,且是放热过程,故D错误。
故选A。
跟踪训练3 如图所示,用久了的灯泡钨丝会变细,这个过程发生的物态变化是 ;同时,灯泡内壁变黑,这个过程发生的物态变化是 。
【答案】升华 凝华
【解析】钨丝变细,是因为通电后固态钨丝吸收大量的热量后,温度升高变成气态钨,该过程发生的物态变化叫做升华。
灯泡内壁变黑,是因为断电后气态钨放出大量的热量后,温度降低变为固态钨颗粒,附着在灯泡内壁上,该过程发生的物态变化是凝华。
题型2 升华和凝华的应用
人工降雨
利用物质的升华,可以制冷,干冰(固态二氧化碳)就是一种常用的制冷剂。
用干冰可以实施人工降雨。配备特殊装置的飞机将干冰撒入一定高度的冷云层中,干冰就会很快升华,并从周围吸收大量的热,使空气的温度急剧下降,于是高空中的部分水蒸气便凝华成小冰粒。这些小冰粒逐渐变大而下落,遇到暖气流就熔化为雨点落到地面上,在一定条件下就形成降雨。
舞台烟雾
用干冰可以制作舞台烟雾。干冰(固态二氧化碳) 升华,从周围吸收大量的热,使空气的温度下降,空气中的水蒸气便液化成小水珠或者凝华成小冰粒,所以我们看到的是小水珠和小冰晶。
钨丝灯变黑
灯泡发光时,灯丝温度升高,钨丝升华成钨蒸气,灯泡不发光时,温度变低,钨蒸气凝华成钨颗粒,附着在灯壁上,时间长了,灯泡就变黑了。
保存食物
可以利用升华吸热,周围温度降低来致冷,以此保存食物。
【典例2-1】小龙学习了物态变化知识后,对生活中保存食物的原理进行了分析。下列分析正确的是( )
A.用干冰为食物保鲜,是利用了干冰熔化吸热来降低周围环境温度
B.将鲜肉放入冰箱冷冻室保存,是利用了水液化放热抑制细菌滋生
C.用烘干机烘干潮湿谷物,是为了加快水的升华,使谷物保持干燥
D.冬季北方菜窖放几桶水,是利用水凝固时放热防止菜窖温度过低
【答案】D
【解析】A.干冰是固态的二氧化碳,在常温常压下,干冰会直接由固态变为气态,这种物态变化叫做升华。升华过程会吸收大量的热,从而降低周围环境的温度,达到为食物保鲜的目的,而不是熔化吸热,故A错误;
B.将鲜肉放入冰箱冷冻室,肉中的水分会由液态变为固态,这个过程叫做凝固,而不是液化。凝固过程会放出热量,同时低温环境可以抑制细菌的滋生,故B错误;
C.用烘干机烘干潮湿谷物时,谷物中的水分由液态变为气态,这种物态变化叫做汽化(蒸发),而不是升华。烘干机可以提高谷物的温度、加快空气流动速度,从而加快水的汽化,使谷物保持干燥,故C错误;
D.冬季北方气温较低,菜窖里放几桶水,当温度降低时,水会由液态变为固态,发生凝固现象。凝固过程会放出热量,从而使菜窖内的温度不会降得太低,防止蔬菜被冻坏,故D正确。
故选D。
【典例2-2】舞台上演出时弥漫着“白雾”,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降低 (填物态变化名称)成小水珠,从而形成“白雾”。
【答案】升华 吸收 液化
【解析】因为舞台上使用了固态的干冰,干冰在常温下会迅速从固态直接变为气态,这个过程叫做升华。升华是一个吸热过程,干冰升华时会从周围吸收大量的热,使得其周围环境的温度降低。由于温度降低,空气中的水蒸气会遇到较冷的空气,发生液化现象,从而形成“白雾”。
跟踪训练1 小付买了一盒月饼,为了保持低温,工作人员在月饼包装盒内装入了一定量的“干冰”,小付回到家中,打开包装盒,发现周围空气中出现了“白雾”,这是因为“干冰”在 过程中吸收热量,使空气中的水蒸气 成了小水滴。(均填物态变化名称)
【答案】升华 液化
【解析】干冰是固态的二氧化碳,在常温状态下为气态,打开包装盒,干冰由固态变成气态,发生升华现象,升华过程中吸收热量,使周围温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴,即白雾。
跟踪训练2 冬天,北方清晨窗户玻璃上会出现美丽的“冰花”,这是室内空气中的 遇冷后发生 (填物态变化名称)形成的小冰晶,冰花形成在玻璃窗的 侧(选填“内”或“外”),该过程需要 (选填“吸热”或“放热”)。
【答案】B
【解析】物体间力的作用是相互的,点火后,火箭向下喷出燃气,同时受到燃气对其向上的推动力,从而火箭加速上升,所以推动火箭离开发射底座向上运动的力的施力物体是喷出的燃气。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
跟踪训练3 人工降雨通常通过向云层中播撒颗粒状的干冰(固态二氧化碳),干冰在空气中迅速 (填物态变化名称),此过程 (“A.吸收”或“B.放出”)大量热量,使周围空气温度急剧下降,水蒸气遇冷液化成小水滴或 (填物态变化名称)成小冰晶,最终形成降雨。
【答案】升华 吸收 凝华
【解析】人工降雨时,向云层中播撒固态二氧化碳(即干冰),干冰在高空迅速升华,此过程中吸收大量的热量,使周围空气温度急剧下降,周围空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴,温度更低时直接凝华成小冰晶,小冰晶在下落过程中与大气摩擦熔化,落到地面,最终形成降雨。
【能力培优练】
1.下列现象与物态变化对应正确的是( )
A.白炽灯用久后会变黑,是因为灯丝先升华后凝华
B.冬天窗户上的冰花是水凝固形成的
C.夏天从冰柜中拿出棒冰,周围出现的“白气”是水汽化形成的
D.衣柜里的樟脑丸消失了是熔化现象
【答案】A
【解析】A.白炽灯的灯丝是钨丝,用久后,钨丝在高温下升华(固态直接变为气态)变成钨蒸气;钨蒸气遇到温度较低的灯泡内壁,又凝华(气态直接变为固态)成固态钨附着在上面,所以灯泡会变黑。故A正确;
B.冬天窗户上的冰花,是室内温度较高的水蒸气遇到温度很低的玻璃,直接凝华(气态直接变为固态)形成的小冰晶,不是水凝固(液态变为固态)形成的,故B错误;
C.夏天从冰柜中拿出棒冰,周围出现的“白气”,是空气中的水蒸气遇到温度低的棒冰,液化(气态变为液态)形成的小水滴,不是水汽化(液态变为气态)形成的。故C错误;
D.衣柜里的樟脑丸消失了,是樟脑丸由固态直接升华(固态直接变为气态)变成了气态,不是熔化(固态变为液态)现象。故D错误。
故选A。
2.二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A.图甲“寒露”节气,“露”的形成是液化现象,需要吸热
B.图乙“霜降”节气,“霜”的形成是凝华现象,需要放热
C.图丙“大雪”节气,“雪”的形成是熔化现象,需要吸热
D.图丁“雨水”节气,“雨”的形成是凝固现象,需要放热
【答案】B
【解析】A.图甲“寒露”节气,“露”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。液化是物质由气态变为液态的过程,此过程需要放热。题中说需要吸热,故A错误;
B.图乙“霜降”节气,“霜”是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的小冰晶。凝华是物质由气态直接变为固态的过程,此过程需要放热。故B正确;
C.图丙“大雪”节气,“雪”是空气中的水蒸气在高空遇冷凝华形成的小冰晶。凝华是物质由气态变为固态的过程。题中说“雪”的形成是熔化现象,故C错误;
D.图丁“雨水”节气,“雨”是云层中的水蒸气液化形成的小水滴。凝固是物质由液态变为固态的过程。题中说“雨”的形成是凝固现象,故D错误。
故选B。
3.下列现象发生过程中,放出热量的是( )
A.衣柜里樟脑丸逐渐变小 B.从冰箱里面拿出来的饮料罐出汗
C.铁矿石变成铁水 D.皮肤上的酒精很快就变干
【答案】B
【解析】A.衣柜里樟脑丸逐渐变小是升华现象,升华吸热,故A不符合题意;
B.饮料罐“出汗”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,液化放热,故B符合题意;
C.铁矿石变成铁水是熔化现象,熔化吸热,故C不符合题意;
D.皮肤上的酒精很快就变干是汽化现象,汽化吸热,故D不符合题意。
故选 B。
4.为了防止食品变质,在运输食品时经常会用到干冰。此过程利用了干冰的( )
A.液化放热 B.熔化吸热 C.升华吸热 D.汽化吸热
【答案】C
【解析】干冰是固态的二氧化碳,在常温下容易升华变成气态的二氧化碳,干冰升华时吸收大量的热,达到防止食物腐烂变质的目的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.下列关于物态变化的说法中,错误的是( )
A.北方的冬季,窗户上的冰花常出现在玻璃外侧
B.在1标准大气压下,100℃的水不一定在沸腾,但水一定在蒸发
C.从冰箱中取出的鸡蛋,过一会儿变湿,这是液化现象
D.尽管南极洲内陆高原平均气温为左右,但这样的环境里,空气中仍存在水蒸气
【答案】A
【解析】A.北方冬季,室内温度高,室内的水蒸气遇到温度很低的玻璃内侧,会直接凝华形成冰花。所以冰花应出现在玻璃内侧,而不是外侧,故A错误,符合题意;
B.在1标准大气压下,水的沸点是100℃,但水沸腾需要达到沸点且继续吸热,所以100℃的水不一定在沸腾;而蒸发在任何温度下都能进行,所以100℃的水一定在蒸发,故B正确,不符合题意;
C.从冰箱中取出的鸡蛋温度低,空气中的水蒸气遇到冷的鸡蛋,会液化成小水滴,使鸡蛋变湿,这是液化现象,故C正确,不符合题意;
D.南极洲内陆高原尽管气温很低,固态的冰雪也会缓慢升华成水蒸气,所以空气中仍存在水蒸气,故D正确,不符合题意。
故选A。
6.众所周知北方下雪是常态,然而很多生活在南方城市的人却很难见到下雪的情景,尤其是海南、广东和云南等地。雪是由空气中的水蒸气 (填物态变化名称)而形成的;“下雪不冷化雪冷”是因为雪在熔化的过程中要 (选填“放出”或“吸收”)热量,导致周围环境的温度 。
【答案】凝华 吸收 降低
【解析】雪是空气中的水蒸气直接变为固态冰晶,属于凝华过程。
雪熔化时从固态变为液态,熔化需吸收热量,使空气的温度下降。故感觉化雪的时候温度更低,更冷。
7.小丽将碘锤放入热水中,玻璃管中固态碘逐渐消失, (填物态变化名称)为紫色的碘蒸气。下列生活实例与此相同的是 。
A.冷藏袋中的干冰消失 B.水渍过一会儿就不见
【答案】升华 A
【解析】固态碘逐渐消失,紫色的碘蒸气出现,物质由固态直接变为气态的过程叫做升华。冷藏袋中的干冰消失,是固态直接变为气态,是升华现象;水渍过一会儿就不见,是液态变为气态,是汽化现象。故选A。
8.干冰是固态的二氧化碳,用飞机将干冰撒在云上,干冰迅速 (填入物态变化名称),并且 热量(选填“吸收”或“放出”),使空气中的水蒸气 (填入物态变化名称)成小水滴或 (填入物态变化名称)成许多小冰晶,冰晶下落时继续 成小水滴,这些水滴降落下来成为雨。
【答案】升华 吸收 液化 凝华 熔化
【解析】将干冰撒在云上,干冰从固态变为二氧化碳气体,是升华,升华过程需要从周围环境吸收大量热量,会让云层温度快速降低。
云层中的水蒸气遇冷后,从气态变成液态的小水滴,这是液化现象,温度急剧下降时,部分水蒸气直接从气态变成固态的小冰晶,属于凝华。
小冰晶下落过程中,遇到下方较暖的空气,从固态变成液态的小水滴,就是熔化。
9.冬天,人们呼出的“白气”是 态的水,这是口中呼出的水蒸气遇冷 形成的;北方冬天窗户玻璃上的冰花,是室内水蒸气遇冷 形成的,附着在玻璃的 侧(选填“内”或“外”)。
【答案】液 液化 凝华 内
【解析】物质由气态变为液态为液化,液化放热。冬天,人们呼出的“白气”是液态的水,这是口中呼出的水蒸气遇冷液化形成的。
物质由气态直接变为固态为凝华。“冰花”是室内空气中的水蒸气遇到比较冷的玻璃窗凝华形成的。故“冰花”形成在窗玻璃的内侧。
10.“北国风光,千里冰封,万里雪飘”是伟大领袖毛泽东在《沁园春·雪》中描写的壮丽情景。词句中的“冰”和“雪”的形成过程会 (选填“吸热”或“放热”)。
【答案】放热
【解析】“冰”是液态水凝固形成的,凝固过程需要放热;“雪”是空气中的水蒸气直接凝华为固态冰晶,凝华过程也会放热,因此,两者的形成过程均会放热。
11.从冰箱冷冻室里取出的冻肉,一会儿表面就出现一层白霜,这是 现象(填物态变化名称)。该过程水蒸气需 (选填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】凝华 放出
【解析】从冰箱冷冻室里取出的冻肉,温度很低,空气中的水蒸气遇到冷的冻肉,直接从气态变成固态,变成小冰晶,冻肉表面就出现一层白霜,这是凝华现象。凝华过程中,水蒸气要放出热量。
12.如图所示,“冰蝴蝶”是山间植物茎秆中被吹出的液态小水滴 (填物态变化名称)形成的冰片;雾凇是空气中的水蒸气 (填物态变化名称)形成的白色松软冰晶。这两种现象的形成过程都需要 (填“吸热”或“放热”)。
【答案】凝固 凝华 放热
【解析】“冰蝴蝶”是山间植物茎秆中被吹出的液态小水滴变成的冰片,液态变为固态,这种物态变化是凝固;雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶附着在树木的枝叶上形成的,凝固和凝华的过程都需要放热。
13.如图所示,大型舞台表演常常会用干冰制造“仙境”以渲染气氛。这是由于干冰 (填物态变化名称)吸热,周围环境温度降低,空气中的水蒸气遇冷 (填物态变化名称)形成“白雾”。
【答案】升华 液化
【解析】干冰是固态的二氧化碳,干冰升华要吸收大量的热,使空气温度降低,“白雾”是空气中水蒸气遇冷液化变成小液滴。
14.如下图所示,在封闭的容器中装有碘粒。如图所示,向容器倒热水,发现固体碘粒消失,同时出现紫色气体,这个过程叫做 ;如图所示,向出现紫色气体的容器倒冷水,发现气体慢慢消失,同时出现越来越多的碘粒,这个过程叫做 (两空均填物态变化名称)。
【答案】升华 凝华
【解析】固态的碘颗粒消失,同时出现紫色的碘蒸气,该过程中固态碘直接变为气态碘,这个过程叫做升华。
碘蒸气慢慢消失,同时出现越来越多的固态碘颗粒,该过程气态碘直接变为固态碘,这个过程叫做凝华。
15.学校文艺演出时,为渲染气氛,老师将一些干冰放入水中,舞台上瞬间弥漫了大量“白雾”,同学们对此很好奇。
(1)“白雾”是什么?大家讨论后认为“白雾”是小水滴,不是水蒸气和二氧化碳,依据是 。
(2)“白雾”中小水滴是怎样形成的?小芳查阅资料了解到干冰在水中升华释放气体时,会产生剧烈振荡,把干冰附近的水击碎成微小水滴,形成“雾化”的效果。
①为验证这一观点,小芳在三个相同的杯内分别放入温度、体积相同的水或食用油,取三份等量的干冰,两份直接放入水和油中,另一份用纱布包裹起来放入水中,现象如图丙。比较 两图,证明这一观点是正确的。
②干冰的“白雾”是通过将水击碎形成的微小水滴,请列举一个日常生活中类似的现象或设备: 。
【答案】(1)“白雾”能被人眼直接观察到,而水蒸气和二氧化碳气体均为无色透明气体,无法用肉眼看见
(2) A、C 瀑布
【解析】(1)“白雾”能被人眼直接观察到,而水蒸气和二氧化碳气体均为无色透明气体,无法用肉眼看见,所以“白雾”是小水滴,不是水蒸气和二氧化碳。
(2)要验证“干冰升华释放气体产生剧烈振荡击碎附近水形成微小水滴”这一观点,需控制其他变量相同,只改变干冰是否能直接与水接触并产生剧烈振荡;A图中,干冰直接放入水中,能与水充分接触,升华时剧烈振荡可击碎水形成大量白雾;B图中是食用油,与水性质不同;C图中干冰用纱布包裹放入水中,纱布会阻碍干冰与水的直接剧烈作用,振荡减弱,产生白雾较少;故可以通过对比A和C,能说明是剧烈振荡击碎水形成小水滴,从而证明观点正确。
日常生活中,瀑布前水流高速落下冲击水面,产生剧烈振荡,将水击碎成微小水滴形成大量水雾;雾炮车通过高压将水击碎成微小水滴喷洒出去,这些都是类似通过将水击碎形成微小水滴的现象或设备。
【链接中考】
1.(2025·四川巴中)雾凇,俗称树挂,表现为不透明的白色松散冰晶,雾凇形成经历的物态变化是( )
A.汽化 B.液化 C.凝华 D.凝固
【答案】C
【解析】雾凇是空气中的水蒸气直接变成固态的冰晶,这种物质由气态直接变为固态的物态变化叫做凝华。所以雾凇形成经历的物态变化是凝华。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.(2025·江苏宿迁)从冰箱冷冻室取出的杨梅,一会儿表面就出现了一层白霜,如图所示,这一过程中的物态变化是( )
A.液化 B.凝固 C.升华 D.凝华
【答案】D
【解析】从冰箱冷冻室取出的杨梅温度比较低,空气中的水蒸气遇到温度低的杨梅直接变为固态小冰晶,该过程的物态变化为凝华,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.(2025·陕西)干冰是固态的二氧化碳,在常温下可以直接变成气态的二氧化碳,这种物态变化叫作 。如图,将干冰放在试管中,试管周围会出现大量的“白气”,这是因为干冰直接变成气态二氧化碳的过程中,从空气中 (选填“吸收”或“放出”)大量的热,导致周围空气的温度降低,从而使空气中的水蒸气遇冷 (填物态变化的名称)形成小水滴,这些小水滴浮在空气中,形成了我们看到的“白气”。
【答案】升华 吸收 液化
【解析】在常温下固态的二氧化碳直接变成气态的二氧化碳,是固态直接变为气态的过程,这种物态变化叫作升华。
干冰直接变成气态二氧化碳,是升华现象,干冰在升华过程从空气中吸收大量的热,导致周围空气的温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴,这些小水滴浮在空中,形成了我们看到的“白气”。
4.(2022·辽宁大连)下列古诗句中都对应着一种自然现象,这种现象的形成属于凝华的是( )
A.胡天八月即飞雪 B.天接云涛连晓雾
C.羌管悠悠霜满地 D.欲渡黄河冰塞川
【答案】AC
【解析】A.雪是水蒸气凝华形成的,故A符合题意;
B.雾是水蒸气液化形成的,故B不符合题意;
C.霜是水蒸气凝华形成的,故C符合题意;
D.冰是水凝固形成的,故D不符合题意。
故选AC。
5.(2025·江苏淮安)某物理兴趣小组在学完物态变化知识后做了系列研究。
(1)图甲是小组同学自制的海水淡化蒸馏装置,蒸馏过程中发生的物态变化是 。冬季和夏季相比,该装置在 季时的蒸馏速度更快。
(2)将一个小番茄放入冰箱冷冻室,另将半碗水放入冰箱冷藏室,一段时间后,将它们分别取出,再将小番茄放到水中,小番茄一半露出水面,如图乙所示,小番茄周围的水会逐渐 (填物态变化名称,下同),形成冰环;同时露出水面部分的小番茄表面会出现霜,该现象中发生的物态变化是 ,此过程 (选填“吸热”或“放热”)。
(3)生活中用水煮面条,越煮越烂,但颜色几乎不变;而炸油条时油条颜色一会儿就由白色变成焦黄色,主要是因为油的 (填物质的物理属性)比水的大。
【答案】(1) 汽化 夏
(2) 凝固 凝华 放热
(3)沸点
【解析】(1)蒸馏过程中,液态海水汽化形成水蒸气。
液体的蒸发快慢与液体的温度、表面积和液体表面附近的空气流速有关,夏季温度高,液体蒸发速度快,故该装置在夏季时的蒸馏速度更快。
(2)根据题意可知,小番茄周围的水形成了冰环,说明水从液态变成了固态,该过程的物态变化是凝固。
小番茄表面的霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,此过程需要释放热量。
(3)煮面条时,当温度达到水的沸点后就不再升高,而炸油条时,温度达到油的沸点之后才不再升高,而油的沸点高于水的沸点,所以炸油条时,油条会吸收更多的热量,油条的颜色就会由白色变成焦黄色。
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第4节 升华和凝华
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 升华和凝华 1
题型2 升华和凝华的应用 4
【能力培优练】 6
【链接中考】 12
【重难题型讲解】
题型1 升华和凝华
1.现象探究:升华和凝华
在严冬,结冰的湿衣服也可以晾干
放在衣橱中的樟脑丸会越来越小,最后“消失”
固态的碘受热后,固态碘直接变成了气态
寒冷的冬天,在窗玻璃上会有冰花
雾凇的形成
冷却时碘蒸气由气态直接变成了固态
【探究归纳】物理学中,把物质由固态直接变为气态的过程,叫做升华,升华吸热。物理学中,把物质由气态直接变为固态的过程,叫做凝华,凝华放热。
【典例1-1】与二十四节气有关的物态变化中,属于凝固的是( )
A.“立春”,冰雪消融 B.“立夏”,雾绕山峦
C.“霜降”,草木结霜 D.“冬至”,千里冰封
【典例1-2】如图所示,小明将气球套在盛有适量干冰(固态二氧化碳)的试管口上,很快看到干冰变少,气球膨胀,且试管内无液体产生,试管壁上出现一层白霜。这一过程中干冰变少发生的物态变化是 ,出现的白霜在试管壁的 (选填“内”或“外”)侧。
跟踪训练1 小明爷爷每天都要看天气预报,并通知家人增减衣服。如图所示是天气预报的信息图片,下列说法正确的是( )
A.雾的消散是升华现象 B.霜的形成是凝华现象
C.雪的形成过程需要吸热 D.云是由水蒸气凝结成的小冰晶聚集形成的
跟踪训练2 物理课上,老师利用如图所示的实验装置演示碘升华实验。下列说法正确的是( )(已知碘的熔点是114℃、沸点是184℃,酒精灯火焰温度约为400℃)
A.实验中,固态碘可能会先变为液态,再变为气态
B.碘升华是物体从液态直接变成气态的过程
C.烧杯内部有紫色碘蒸气产生,此过程放热
D.碘蒸气在烧瓶底部吸热凝华
跟踪训练3 如图所示,用久了的灯泡钨丝会变细,这个过程发生的物态变化是 ;同时,灯泡内壁变黑,这个过程发生的物态变化是 。
题型2 升华和凝华的应用
人工降雨
利用物质的升华,可以制冷,干冰(固态二氧化碳)就是一种常用的制冷剂。
用干冰可以实施人工降雨。配备特殊装置的飞机将干冰撒入一定高度的冷云层中,干冰就会很快升华,并从周围吸收大量的热,使空气的温度急剧下降,于是高空中的部分水蒸气便凝华成小冰粒。这些小冰粒逐渐变大而下落,遇到暖气流就熔化为雨点落到地面上,在一定条件下就形成降雨。
舞台烟雾
用干冰可以制作舞台烟雾。干冰(固态二氧化碳) 升华,从周围吸收大量的热,使空气的温度下降,空气中的水蒸气便液化成小水珠或者凝华成小冰粒,所以我们看到的是小水珠和小冰晶。
钨丝灯变黑
灯泡发光时,灯丝温度升高,钨丝升华成钨蒸气,灯泡不发光时,温度变低,钨蒸气凝华成钨颗粒,附着在灯壁上,时间长了,灯泡就变黑了。
保存食物
可以利用升华吸热,周围温度降低来致冷,以此保存食物。
【典例2-1】小龙学习了物态变化知识后,对生活中保存食物的原理进行了分析。下列分析正确的是( )
A.用干冰为食物保鲜,是利用了干冰熔化吸热来降低周围环境温度
B.将鲜肉放入冰箱冷冻室保存,是利用了水液化放热抑制细菌滋生
C.用烘干机烘干潮湿谷物,是为了加快水的升华,使谷物保持干燥
D.冬季北方菜窖放几桶水,是利用水凝固时放热防止菜窖温度过低
【典例2-2】舞台上演出时弥漫着“白雾”,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降低 (填物态变化名称)成小水珠,从而形成“白雾”。
跟踪训练1 小付买了一盒月饼,为了保持低温,工作人员在月饼包装盒内装入了一定量的“干冰”,小付回到家中,打开包装盒,发现周围空气中出现了“白雾”,这是因为“干冰”在 过程中吸收热量,使空气中的水蒸气 成了小水滴。(均填物态变化名称)
跟踪训练2 冬天,北方清晨窗户玻璃上会出现美丽的“冰花”,这是室内空气中的 遇冷后发生 (填物态变化名称)形成的小冰晶,冰花形成在玻璃窗的 侧(选填“内”或“外”),该过程需要 (选填“吸热”或“放热”)。
跟踪训练3 人工降雨通常通过向云层中播撒颗粒状的干冰(固态二氧化碳),干冰在空气中迅速 (填物态变化名称),此过程 (“A.吸收”或“B.放出”)大量热量,使周围空气温度急剧下降,水蒸气遇冷液化成小水滴或 (填物态变化名称)成小冰晶,最终形成降雨。
【能力培优练】
1.下列现象与物态变化对应正确的是( )
A.白炽灯用久后会变黑,是因为灯丝先升华后凝华
B.冬天窗户上的冰花是水凝固形成的
C.夏天从冰柜中拿出棒冰,周围出现的“白气”是水汽化形成的
D.衣柜里的樟脑丸消失了是熔化现象
2.二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A.图甲“寒露”节气,“露”的形成是液化现象,需要吸热
B.图乙“霜降”节气,“霜”的形成是凝华现象,需要放热
C.图丙“大雪”节气,“雪”的形成是熔化现象,需要吸热
D.图丁“雨水”节气,“雨”的形成是凝固现象,需要放热
3.下列现象发生过程中,放出热量的是( )
A.衣柜里樟脑丸逐渐变小 B.从冰箱里面拿出来的饮料罐出汗
C.铁矿石变成铁水 D.皮肤上的酒精很快就变干
4.为了防止食品变质,在运输食品时经常会用到干冰。此过程利用了干冰的( )
A.液化放热 B.熔化吸热 C.升华吸热 D.汽化吸热
5.下列关于物态变化的说法中,错误的是( )
A.北方的冬季,窗户上的冰花常出现在玻璃外侧
B.在1标准大气压下,100℃的水不一定在沸腾,但水一定在蒸发
C.从冰箱中取出的鸡蛋,过一会儿变湿,这是液化现象
D.尽管南极洲内陆高原平均气温为左右,但这样的环境里,空气中仍存在水蒸气
6.众所周知北方下雪是常态,然而很多生活在南方城市的人却很难见到下雪的情景,尤其是海南、广东和云南等地。雪是由空气中的水蒸气 (填物态变化名称)而形成的;“下雪不冷化雪冷”是因为雪在熔化的过程中要 (选填“放出”或“吸收”)热量,导致周围环境的温度 。
7.小丽将碘锤放入热水中,玻璃管中固态碘逐渐消失, (填物态变化名称)为紫色的碘蒸气。下列生活实例与此相同的是 。
A.冷藏袋中的干冰消失 B.水渍过一会儿就不见
8.干冰是固态的二氧化碳,用飞机将干冰撒在云上,干冰迅速 (填入物态变化名称),并且 热量(选填“吸收”或“放出”),使空气中的水蒸气 (填入物态变化名称)成小水滴或 (填入物态变化名称)成许多小冰晶,冰晶下落时继续 成小水滴,这些水滴降落下来成为雨。
9.冬天,人们呼出的“白气”是 态的水,这是口中呼出的水蒸气遇冷 形成的;北方冬天窗户玻璃上的冰花,是室内水蒸气遇冷 形成的,附着在玻璃的 侧(选填“内”或“外”)。
10.“北国风光,千里冰封,万里雪飘”是伟大领袖毛泽东在《沁园春·雪》中描写的壮丽情景。词句中的“冰”和“雪”的形成过程会 (选填“吸热”或“放热”)。
11.从冰箱冷冻室里取出的冻肉,一会儿表面就出现一层白霜,这是 现象(填物态变化名称)。该过程水蒸气需 (选填“吸收”或“放出”)热量。
12.如图所示,“冰蝴蝶”是山间植物茎秆中被吹出的液态小水滴 (填物态变化名称)形成的冰片;雾凇是空气中的水蒸气 (填物态变化名称)形成的白色松软冰晶。这两种现象的形成过程都需要 (填“吸热”或“放热”)。
13.如图所示,大型舞台表演常常会用干冰制造“仙境”以渲染气氛。这是由于干冰 (填物态变化名称)吸热,周围环境温度降低,空气中的水蒸气遇冷 (填物态变化名称)形成“白雾”。
14.如下图所示,在封闭的容器中装有碘粒。如图所示,向容器倒热水,发现固体碘粒消失,同时出现紫色气体,这个过程叫做 ;如图所示,向出现紫色气体的容器倒冷水,发现气体慢慢消失,同时出现越来越多的碘粒,这个过程叫做 (两空均填物态变化名称)。
15.学校文艺演出时,为渲染气氛,老师将一些干冰放入水中,舞台上瞬间弥漫了大量“白雾”,同学们对此很好奇。
(1)“白雾”是什么?大家讨论后认为“白雾”是小水滴,不是水蒸气和二氧化碳,依据是 。
(2)“白雾”中小水滴是怎样形成的?小芳查阅资料了解到干冰在水中升华释放气体时,会产生剧烈振荡,把干冰附近的水击碎成微小水滴,形成“雾化”的效果。
①为验证这一观点,小芳在三个相同的杯内分别放入温度、体积相同的水或食用油,取三份等量的干冰,两份直接放入水和油中,另一份用纱布包裹起来放入水中,现象如图丙。比较 两图,证明这一观点是正确的。
②干冰的“白雾”是通过将水击碎形成的微小水滴,请列举一个日常生活中类似的现象或设备: 。
【链接中考】
1.(2025·四川巴中)雾凇,俗称树挂,表现为不透明的白色松散冰晶,雾凇形成经历的物态变化是( )
A.汽化 B.液化 C.凝华 D.凝固
2.(2025·江苏宿迁)从冰箱冷冻室取出的杨梅,一会儿表面就出现了一层白霜,如图所示,这一过程中的物态变化是( )
A.液化 B.凝固 C.升华 D.凝华
3.(2025·陕西)干冰是固态的二氧化碳,在常温下可以直接变成气态的二氧化碳,这种物态变化叫作 。如图,将干冰放在试管中,试管周围会出现大量的“白气”,这是因为干冰直接变成气态二氧化碳的过程中,从空气中 (选填“吸收”或“放出”)大量的热,导致周围空气的温度降低,从而使空气中的水蒸气遇冷 (填物态变化的名称)形成小水滴,这些小水滴浮在空气中,形成了我们看到的“白气”。
4.(2022·辽宁大连)下列古诗句中都对应着一种自然现象,这种现象的形成属于凝华的是( )
A.胡天八月即飞雪 B.天接云涛连晓雾
C.羌管悠悠霜满地 D.欲渡黄河冰塞川
5.(2025·江苏淮安)某物理兴趣小组在学完物态变化知识后做了系列研究。
(1)图甲是小组同学自制的海水淡化蒸馏装置,蒸馏过程中发生的物态变化是 。冬季和夏季相比,该装置在 季时的蒸馏速度更快。
(2)将一个小番茄放入冰箱冷冻室,另将半碗水放入冰箱冷藏室,一段时间后,将它们分别取出,再将小番茄放到水中,小番茄一半露出水面,如图乙所示,小番茄周围的水会逐渐 (填物态变化名称,下同),形成冰环;同时露出水面部分的小番茄表面会出现霜,该现象中发生的物态变化是 ,此过程 (选填“吸热”或“放热”)。
(3)生活中用水煮面条,越煮越烂,但颜色几乎不变;而炸油条时油条颜色一会儿就由白色变成焦黄色,主要是因为油的 (填物质的物理属性)比水的大。
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