第4节 升华和凝华（举一反三讲义）物理沪科版（五四学制）八年级下册

本初中物理讲义聚焦升华和凝华核心知识点，承接熔化、凝固、汽化、液化，构建“三态六变化”完整物态变化体系，通过思维导图梳理知识框架，知识梳理分点呈现概念、现象及应用，方法技巧辅助区分易混点，形成递进式学习支架。 资料特色在于融合科学探究与生活实践，以碘锤实验、干冰降雨等实例引导学生观察分析，结合霜、雾凇等自然现象培养物理观念与科学思维，课中辅助教师实验教学与概念辨析，课后通过变式题和巩固训练帮助学生联系实际查漏补缺。

第4节 升华和凝华 目录 学习目标 1 思维导图 2 知识梳理 2 知识点一、升华 2 知识点二、凝华 3 知识点三、水循环与水资源 5 方法技巧 7 方法技巧一、正确分辨升华和汽化、凝华和凝固 7 方法技巧二、物质的“三态”、“六变化”和“三吸热和三放热” 7 巩固训练 8 学习目标 1. 知道物质在固态与气态之间可以直接转化，知道升华和凝华，知道升华吸热、凝华放热，能说明自然界中的水循环现象。 2.通过实验观察及分析升华和凝华现象的过程，体会依据证据和逻辑提出质疑、进行科学推理与论证的科学思维方法。 3.结合实验研究固态与气态之间能否直接转化，经历基于证据分析得出结论并作出解释的过程。 4.说明生活和自然界中常见的升华和凝华现象，增加物理源于生活、服务生活的感受和体验。经历说明水循环现象的过程，有关心环境和节约用水的意识。 重点：建立升华和凝华的概念。 难点：综合运用物态变化知识分析物态变化现象产生的原因。 思维导图 知识梳理 知识点一、升华 1. 概念：物质跳过液态，从固态直接变为气态的过程叫做升华。 2. 常见的升华现象：樟脑丸变小到消失；白炽灯丝变细；固态碘变为碘蒸气；冰变为水蒸气；干冰消失等。 3. 特点：升华吸热，具有致冷作用。 4. 应用与现象 （1）冷冻疗法：利用干冰升华吸热，降温冷冻，使组织细胞坏死； （2）舞台烟雾：利用干冰升华吸热降温，空气中的水蒸气遇冷液化形成小水珠。 【典例1】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 【详解】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。 【变式1】飞机在人工降雨时向云层喷洒干冰，干冰在空中迅速 吸热，使空气温度急剧下降，空气中的水蒸气遇冷 小冰晶，小冰晶下落 吸热成小水滴就形成了雨。（填物态变化名称） 【答案】 升华 凝华 熔化 【详解】飞机喷洒干冰（固态二氧化碳）后，干冰在空气中迅速吸热转变成气态的二氧化碳，此过程是升华现象；空气温度急剧下降，空气中的水蒸气遇冷变成固态的冰，此过程是凝华现象；小冰晶下落过程中吸收热量熔化成小水滴，最终形成降雨。 【变式2】如图，封闭的玻璃容器中装有少量的碘颗粒，向容器浇热水，看到容器内充满了紫色的碘蒸气，此过程中碘发生的物态变化是 。若要碘蒸气快速变回固态碘，可采取的方法是 。 【答案】 升华 放入冷水中 【详解】封闭的玻璃容器中装有少量的碘颗粒，向容器浇热水，看到容器内充满了紫色的碘蒸气，说明碘从固态直接变为了气态，此过程中碘发生的物态变化是升华。 若要碘蒸气快速变回固态碘，此过程中发生的物态变化是凝华，凝华放热，故可将碘放入冷水中。 【变式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 【详解】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。 知识点二、凝华 1. 概念：物质从气态直接变成固态的过程叫做凝华。 2. 常见的凝华现象：霜、冰晶、冰花、雾凇、灯泡变黑、碘蒸气凝结都属于凝华现象。 3. 特点：凝华要放热。 【典例1】如图所示，美景中蕴含了丰富的物态变化知识。以下现象形成属于凝华的是（　　） A B C D A．湖面上的冰层 B．荷叶上的露珠 C．山间的薄雾 D．树叶上的白霜 【答案】D 【详解】A．湖面上的冰层是液态的水遇冷变成固态的冰，是液态变成固态的过程，属于凝固现象，故A不符合题意； B．荷叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷变成液态的小水珠，是气态变成液态的过程，属于液化现象，故B不符合题意； C．山间的薄雾是空气中的水蒸气遇冷变成液态的小水珠，悬浮在空气中形成的，是气态变成液态的过程，属于液化现象，故C不符合题意； D．树叶上的白霜是空气中的水蒸气遇冷直接变成固态的小冰晶，附着在树叶上形成的，是气态直接变成固态的过程，属于凝华现象，故D符合题意。 故选D。 【变式1】古诗词是中华优秀传统文化中的一块瑰宝，有着极其丰富的内涵，深受诗人的喜爱，下列诗词中有关物态变化的分析，正确的是（　　） A．飞雪迎春到——雪是凝固形成的，需要吸热 B．露从今夜白——露是熔化形成的，需要吸热 C．疑是地上霜——霜是凝华形成的，需要放热 D．岚雾今朝重——雾是汽化形成的，需要放热 【答案】C 【详解】A．雪是凝华形成的，需要放热，故A错误； B．露是液化形成的，需要放热，故B错误； C．霜是水蒸气遇冷凝华形成的，需要放热，故C正确； D．雾是液化形成的，需要放热，故D错误。 故选C。 【变式2】如图是我校科学嘉年华上物理组展示的液氮动力球。表演时，老师将液态氮注入不锈钢球体内，液态氮迅速 并且吸收大量热量，使空气中的水蒸气 成白霜附着在球体表面（两空填对应的物态变化名称）。 【答案】 汽化 凝华 【详解】汽化指物质由液态转变成气态的过程，汽化要吸热；凝华指物质由气态直接转变成固态的过程，凝华要放热。 老师将液态氮注入不锈钢球体内，液态氮迅速汽化，由液态变为气态，此过程吸收大量热量。 由于液态氮汽化吸热，导致周围空气温度降低，使空气中的水蒸气凝华，由气态直接变为固态，形成白霜附着在球体表面。 【变式3】清晨，刘老师漫步在学校田径场上，草坪上白茫茫一片，叶片上附着着白色颗粒状晶体，如图所示，它是由空气中的水蒸气发生了 （填一物态变化名称）形成的，太阳升起后又马上消失不见，此时发生的是 现象（以上两空均填物态变化名称） 【答案】 凝华 升华 【详解】叶片上附着着白色颗粒状晶体，它是由空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的小冰晶，太阳升起后又马上消失不见，此时由固态直接变成气态，发生的是升华现象。 知识点三、水循环与水资源 1. 地球上的水循环过程大致分为四个阶段：蒸发、液化、降水、汇聚。 2. 水资源危机：地球上的水资源已经出现了严重的危机。 【典例1】首届“节水中国行”城市主题宣传活动于2024年3月在陕西西安举办。水是生命之源，水资源是人类永恒的话题，下列有关自然界中水循环的说法不正确的是（    ） A．自然界中的云、雨、雪、雾、霜等现象，都是水的物态发生变化形成的 B．江、河、湖、海、土壤、植物中的水不断汽化变成水蒸气升入天空 C．水蒸气上升到高空，与冷空气接触，液化形成小水滴或凝华成小冰晶悬浮在高空形成云 D．得益于自然界的水循环，地球上能供人类直接利用的淡水资源非常丰富，我们不需要节约用水 【答案】D 【详解】A．自然界中的水不断在固液气三态间变化，由此形成了云、雨、雪、雾、霜等现象，故A正确，不符合题意； BC．江、河、湖、海、土壤、植物中的水受热后不断汽化变成水蒸气升入天空，在天空中与冷空气接触后有的液化成小水滴，有的凝华成小冰晶，便形成了云，故BC正确，不符合题意； D．地球上能供人类直接利用的淡水资源并不丰富，且存在分布不均匀、水体污染等问题，使得人类存在严重的水资源危机，所以需要节约用水，故D错误，符合题意。故选D。 【变式1】如图所示，冰变为水的物态变化是 ；水变为水蒸气的物态变化是 ；水蒸气变为冰的物态变化是 。 【答案】 熔化 汽化 凝华 【详解】[1]冰变为水，是物质由固态变为液态，该物态变化叫做熔化。 [2]水变为水蒸气，是物质由液态变为气态，该物态变化叫做汽化。 [3]水蒸气变为冰，是物质由气态直接变为固态，该物态变化叫做凝华。 【变式2】如图是海水淡化装置的简易图，下列说法合理的是（   ） A．图1中发生的物态变化是先汽化后液化 B．图2中的反渗透法可以得到直接饮用的纯净水 C．海水可以淡化所以我们可以不用节约用水 D．图2中只要不断加压就一直能获得淡水 【答案】A 【详解】A．图1中水变成水蒸气，发生汽化现象，水蒸气变成水，发生液化现象，故A符合题意； B．图2中通过反渗透膜过滤海水可以获得纯净水，但是否达到直接饮用标准还需视实际处理和检测结果而定，故B不符合题意； C．海水可以淡化，但考虑到成本和资源限制，我们仍需节约用水，故C不符合题意； D．图2中反渗透过程需要消耗能量，并非只要施加压力就能无限获得淡水，故D不符合题意。 故选A。 【变式3】解决日益严重的水资源危机的重要措施是节约用水，在我国这样的人口大国，节约用水意义重大．下面的节水办法中不可行的是（ ） A．开发节水技术 B．在每天的淘米、洗衣、冲厕的过程中，限量用水 C．减少每个人每天的饮用水 D．在农业生产中，推广喷灌技术 【答案】C 【详解】A . 开发节水技术，可以节约用水，故A不符合题意． B．在每天的淘米、洗衣、冲厕的过程中，限量用水，一水多用，节水办法可行，故B不符合题意． C．每天每个人的饮用水需要符合人体健康要求，为了节约用水，减少每个人每天的饮用水 是不可行的，故C符合题意为答案， D．在农业生产中，推广喷灌技术，与以前的大田漫灌相比，减少了水分的渗漏和蒸发，防止了水分的流失，节水办法切实可行，故D不符合题意。 方法技巧 一、正确分辨升华和汽化、凝华和凝固 升华和汽化的末状态都是气态，但初状态不同，升华的初状态是固态，汽化的初状态是液态；凝华和凝固的末状态都是固态，但凝华的初状态是气态，凝固的初状态是液态。 二、物质的“三态”、“六变化”和“三吸热和三放热” 1. 三态：固态、液态和气态。 2. 六变化：六种物态变化，即熔化和凝固、汽化和液化升华和凝华。 3. 三吸热和三放热：熔化汽化、升华为吸热过程，凝固、液化、凝华为放热过程。 巩固训练 1. 如图所示，国画描绘的美景中蕴含了丰富的物态变化知识。以下分析正确的是（　　）    A．图甲，湖面上厚厚的冰层是升华形成的 B．图乙，荷叶上晶莹的露珠是凝固形成的 C．图丙，山林间的缕缕薄雾是液化形成的 D．图丁，枝头上的奇景雾凇是熔化形成的 【答案】C 【详解】A．冰是水在低温下凝固形成的，故A错误； B．露珠是水蒸气放热液化形成的，故B错误； C．雾是小水珠，是水蒸气放热液化形成的，故C正确； D．雾凇是水蒸气放热凝华形成的小冰晶，故D错误。 故选C。 2．A、B两个实验小组，分别用水浴加热（图甲）和用酒精灯（图乙）加热碘锤的方法观察“固态碘升华”过程。通过查阅资料可知：在标准大气压下。酒精灯外焰的温度约为500℃，碘的熔点为113.7℃。则关于这两组实验说法正确的是（    ） A．两组实验中出现的紫色碘蒸气，都仅是由固态碘升华形成的 B．两组实验中紫色碘蒸气的形成，都经历了由固态变液态的过程 C．应该采用甲图装置加热碘锤，更利于观察固态碘的升华 D．应该采用乙图装置加热碘锤，更利于观察固态碘的升华 【答案】C 【详解】A．甲实验中，水浴加热最高温度是100℃，低于碘的熔点，所以甲实验中出现的紫色碘蒸气一定是固态碘升华形成的，而乙实验中酒精灯外焰的温度高于碘的熔点，所以乙实验中出现的紫色碘蒸气有一部分是固态碘升华形成的，还有一部分是固态碘熔化成液态碘，液态碘再汽化形成的，故A错误； B．甲实验中出现的紫色碘蒸气是由固态直接变为气态的过程，没有经历由固态变液态的过程，故B错误； CD．甲实验中出现的紫色碘蒸气全部都是由固态碘升华形成的，而乙实验中出现的紫色碘蒸气还有固态碘熔化成液态碘，液态碘再汽化形成的部分，所以采用甲图装置加热碘锤更利于观察固态碘的升华，故C正确，D错误。 故选C。 3. 如图所示，密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒，碘的熔点约为114℃。打开电吹风热风挡对玻璃泡加热，温度约为60℃，一段时间后，观察到玻璃泡内弥漫着紫红色的碘蒸气，停止加热，冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒。关于这个过程，下列说法中正确的是（　　） A．加热时，碘颗粒熔化 B．冷却时，碘蒸气凝固 C．加热时，碘颗粒升华 D．冷却时，碘蒸气液化 【答案】C 【详解】已知碘的熔点约为114℃。用电吹风热风挡对玻璃泡加热，温度约为60℃，低于碘的熔点，碘没有发生熔化，观察到玻璃泡内弥漫着紫红色的碘蒸气，说明固态的碘颗粒升华成碘蒸气；停止加热，冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒，说明碘蒸气遇冷凝华成颗粒，故ABD错误，C正确。故选C。 4．用飞机向云层撒干冰进行人工降雨，出现下列物态变化，其中放热的是（    ） A．干冰迅速升华成二氧化碳气体 B．小冰晶在下落过程中熔化为小水珠 C．小雨滴在下落过程中部分汽化为水蒸气 D．云层中的水蒸气凝华成小冰晶 【答案】D 【详解】A．干冰迅速升华成二氧化碳气体，是升华现象，升华吸热，故A不符合题意； B．小冰晶在下落过程中熔化为小水珠，是熔化现象，熔化吸热，故B不符合题意； C．小雨滴在下落过程中部分汽化为水蒸气，是汽化现象，汽化吸热，故C不符合题意； D．云层中的水蒸气凝华成小冰晶，是凝华现象，凝华放热，故D符合题意。 故选D。 5. 水是人类环境的重要组成部分，自然界中的水通过吸热、放热在固态、液态、气态之间转化，形成了雾、雨、雪、露、霜、雾凇等等自然现象，如图所示是水的三态变化图，下列说法中正确的是（　） A．冰雪消融是丙到乙的过程 B．露珠消失是乙到甲的过程 C．雾的形成是丙到甲的过程 D．雨的形成是甲到丙的过程 【答案】C 【详解】由题图可知，物质由丙—甲—乙，都是放热，则丙是气态、甲是液态、乙是固态。 A．冰雪消融是固态熔化为液态的过程，是乙到甲的过程，故A错误； B．露珠消失是液态露珠汽化为水蒸气，是甲到丙的过程，故B错误； C．雾是由水蒸气遇冷液化成的小水滴，是丙到甲的过程，故C正确； D．雨可能是当水蒸气上升到高空中时，遇冷温度下降液化成的水珠，是丙到甲的过程；也可能是水蒸气直接凝华成小冰晶，小冰晶在下降过程中，如果遇到地面附近的气温较高，熔化成的水珠，是乙到甲的过程；故D错误。 故选C。 6．2024年初，济南南部山区某地出现“雾凇漫道”奇观，如图所示。“雾凇”俗称树挂，是在严寒季节里，夜间气温骤降时树枝上形成的美丽景观。“雾凇”的形成对应的物态变化是（　　） A．凝固 B．凝华 C．升华 D．液化 【答案】B 【详解】雾凇是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶，是凝华现象，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 7．如图是新推出的一款甜品，因为在下面盛水的大碗里加了干冰，所以盛甜品的小碗的周围冒着大量“白气”。下列说法正确的是（　　） A．甜品周围的“白气”就是水蒸气 B．甜品周围的“白气”是空气中的水蒸气汽化所形成的 C．甜品周围的“白气”是干冰升华成的二氧化碳气体 D．此“白气”和舞台上渲染气氛的“白气”原理相同 【答案】D 【详解】甜品周围的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴，水的沸腾过程需要吸收热量，干冰升华吸热，水放热，不能沸腾，碗里的干冰升华成二氧化碳从水中冒出，造成水面翻腾，看起来像是在“沸腾”；舞台上渲染气氛的“白气”，是由于干冰（固态二氧化碳）升华吸热使周围环境温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠，形成“白雾”，二者原理相同。故选D。 8．以下描述中“变多”、“变少”的过程，吸热的是（    ） A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】D 【详解】①金属盘下的水变多是水蒸气的液化现象，液化放热； ②烧杯内的冰变小，是冰的熔化现象，熔化吸热； ③推动活塞液态乙醚变多，是通过压缩体积的方法使气体乙醚液化，液化放热； ④碘粒变少是碘的升华现象，升华吸热。 吸热的是②④，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 9．水是生命之源，其存在的方式与状态随环境和气候经常发生变化，且循环往复。以下关于水的物态变化及吸放热，解释正确的是（　　） A．阳光普照海洋，海水吸热升华形成水蒸气 B．小水滴遇到更寒冷的气流，凝华形成小冰晶，形成冰 C．冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝固成小冰晶，形成雪花 D．水蒸气上升到高空，与冷空气接触，有的液化成小水滴或凝华成小冰晶，形成云 【答案】D 【详解】A．海水吸热形成水蒸气，是液态变成气态的过程，是汽化现象，故A错误； B．小水滴遇到更冷的气流，形成小冰晶，是液态变成固态的过程，是凝固现象，故B错误； C．冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温形成小冰晶，是气态变成固态的过程，是凝华现象，故C错误； D．水蒸气与冷空气接触，水蒸气遇冷会液化成小水滴或者凝华成小冰晶，悬浮在高空形成云，符合实际情况，故D正确； 故选D。 10．如图所示是某晶体的物态变化过程，其中A、B、C、D、E、F分别表示一种物态变化，下列说法正确的是（ ） A．夏天，揭开冰棒包装纸后会冒“白烟”，对应图中C过程，需要吸热 B．放在衣柜里的樟脑丸越来越小，对应图中F过程，叫升华 C．晾在室外的湿衣服变干了，需要放热，对应图中B过程 D．冬天河面结冰，对应图中D过程，需要吸热 【答案】B 【详解】根据物态变化的定义可知，A为凝华放热，B为液化放热，C为汽化吸热，D为凝固放热，E为熔化吸热，F为升华吸热。 A．夏天，揭开冰棒包装纸后会冒“白烟”，是周围的热的水蒸气遇冷液化成小水珠飘散在空气中，液化放热，故A错误； B．放在衣柜里的樟脑丸越来越小，是固态的樟脑丸直接变为气态，属于升华过程，对应图中F过程，故B正确； C．晾在室外的湿衣服变干了，是衣服中的水变成了水蒸气，飘散在空中，是汽化现象，需要吸热，对应图中C过程，故C错误； D．冬天河面结冰，是水变成了固态的冰，属于凝固，对应图中D过程，需要放热，故D错误。 故选B。 11．如图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，可以看到冰水混合物的温度低于0℃。这时观察易拉罐的下部和底部，就会发现白霜。下列说法正确的是（ ） A．霜是周围空气中的水蒸气遇冷液化形成的 B．水蒸气形成白霜时吸收了热量 C．冰中加盐提高了冰的熔点 D．如果不加盐，则罐底出现小水珠而不是白霜 【答案】D 【详解】将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，盐会让冰的熔点降低，所以会有大量的冰融化成水，冰融化成水是一个吸热反应，因此易拉罐的下部和底部温度也会变低，会让空气中的水蒸气由气态直接凝华成为固态的霜，同时放出热量；如果不加盐，则罐底附近的空气遇冷液化成小水珠。故A、B、C错误，D正确。故选D。 12．密封的锤形玻璃泡内有少量碘颗粒，如图所示，将玻璃泡浸入热水中，玻璃泡内碘颗粒逐渐消失、同时出现紫红色碘蒸气，这是 （物态变化名）过程，需要 （吸/放）热．将玻璃泡从水中取出后，碘蒸气逐渐消失、同时出现碘颗粒，这是 （物态变化名）过程。 【答案】 升华 吸 凝华 【详解】如图所示，将玻璃泡浸入热水中，玻璃泡内碘颗粒吸收玻璃泡传递的热量逐渐消失、变成紫红色碘蒸气，这是升华过程，此过程需要吸热。 将玻璃泡从水中取出后，玻璃泡温度降低，放出热量，碘蒸气逐渐消失变成碘颗粒，这是凝华现象。 13. 人工降雨时用飞机向云中播撒干冰，固态干冰在空气中迅速 （选填“吸热”或“放热”）变为气态，发生 （填物态变化名称）现象，云层中的水蒸气遇冷 （填物态变化名称）形成小冰粒，冰粒下落过程中再熔化成水滴，形成降雨。 【答案】 吸热 升华 凝华 【详解】干冰是一种非常容易升华的物质，固态干冰会从周围空气吸收大量的热变为气态，直接从固态变为气态发生升华现象，导致空气温度急剧下降，使周围水蒸气放热凝华形成固态的小冰粒，冰粒逐渐变大而下落，下落过程中熔化成水滴，水滴降落就形成了雨。 14. 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 【详解】（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。 15. 小明用干冰（固态二氧化碳）完成了下列实验。 （1）如图甲，把干冰放入水中时，会发现在水面上方会出现大量“白雾”，这种“白雾”其本质是 （选填“水蒸气”、“二氧化碳气体”或“小水珠”）； （2）把干冰放入瓶子中，在瓶口套气球（如图乙），气球体积会逐渐变大，是因为干冰发生了 （填物态变化名称）； （3）一段时间后，瓶子底部的外壁出现了白霜，白霜的形成是因为靠近瓶子外壁的 （选填“空气”或“水蒸气”） （填物态变化名称）形成的； （4）如图丙，将装有少量碘颗粒的玻璃管放入开水中，仔细观察，碘颗粒发生的物态变化与上题 （选填“（2）”或“（3）”）中相同。 【答案】 小水珠 升华 水蒸气 凝华 （2） 【详解】（1）“白雾”本质是水蒸气遇冷发生液化形成的小水珠。 （2）如果在瓶口上套一个气球，由于管内的干冰发生升华变成气态的二氧化碳气体，将气球掌起，所以气球会鼓起来。 （3）干冰在升华过程中需要吸收热量，使瓶子底部的温度降低，空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶附着在底部外壁上，形成霜，是凝华现象。 （4）将装有少量碘颗粒的玻璃管放入开水中，碘颗粒吸收热量由固态直接变为气态，发生升华现象，所以与上题（2）中相同。 16. 冬天下大雪时，小华看到护路工人往路面撒上大量的盐，他了解到道路结冰会对行车安全造成危害，撒盐可以使路面的冰雪熔化。小华不禁产生了疑问，在相同的气温下，为什么撒了盐后的冰就会熔化呢？ （1）小华回家后进行了探究，他从冰箱里取出一些冰块，分别放入甲乙两个相同的易拉罐中，并在乙罐中加入适量的盐，用筷子搅拌一段时间（如图1）。当两罐内出现水时，用温度计分别测出罐内混合物的温度（示数如图2），对比甲罐温度小华得出相同的气温下撒了盐后的冰会熔化的原因是 ； （2）小华还发现，一只罐外壁出现了白霜，而另一只外壁出现的是小水珠，出现白霜的是 （选填“甲”或“乙”）罐，是因为空气中的 发生了 （填物态变化）。 【答案】 盐降低了冰的熔点 乙 水蒸气 凝华 【详解】（1）通常情况下，冰水混合物的温度为0℃，因此甲罐中的温度为0℃，由图2可知，温度计的分度值为1℃，甲温度计的示数为0℃，乙温度计的示数为零下6℃，因此乙罐中混合物的温度为零下6℃；对比甲罐温度小华得出相同的气温下撒了盐后的冰会熔化的原因是盐降低了冰的熔点。 （2）甲罐内混合物的温度为0℃，0℃时水能以液态存在，罐外壁出现的液态小水珠是空气中的水蒸气遇冷液化而成的，而乙罐中混合物的温度低于0℃，此温度下水只能以气态或固态存在，罐外壁出现的固态白霜是空气中的水蒸气遇冷凝华而成的，因此出现白霜的是乙罐。 17．请阅读《云中探秘问苍穹》并回答题。 云中探秘问苍穹 苍茫云海、万里层云中蕴藏着丰富的水资源，水的降落滋润着地球万物。降水量的多少和降水在时间与空间的分布极大地影响着人们的生活。在一定时段内，从云中降落到地面上的液态或固态降水，在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度，称为该地该时段内的降水量，单位为毫米（mm）。 如何预测某个区域的降水量呢？如果能获得该区域正上方云层所含降水粒子（云中的小水滴或小冰晶）所能形成的水的总体积，再结合其他信息估测能够降落到地面的降水粒子占总降水粒子的比例，利用体积和该区域面积之间的关系，就可以得到降水量了。 精准预报降水是一个世界难题，我国在轨气象卫星家族中的新成员——风云三号G星（如图所示）的出现，向解决这一难题迈出了一大步。风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”——星载KU、KA双频主动降水测量雷达，通过向大气发射无线电磁波信号，接收大气中不同高度层的降水粒子反射信号，获取竖直方向不同高度层的降水结构信息；同时，利用雷达跨轨方向的扫描，实现对水平方向的降水探测。这就如同对大气降水进行“CT”扫描，最终使风云三号G星自上而下地获取云层的三维结构信息，如云层厚度、云层中不同位置降水粒子的数密度（即单位体积内降水粒子的数量）以及各种降水粒子的直径大小等。    风云三号G星云中探秘、叩问苍穹，助力我国在探索浩瀚宇宙的征程上，跑出加速度。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）风云三号G星搭载了我国首套 ，即星载KU、KA双频主动降水测量雷达。 （2）降水粒子的数密度越大，则1m3内降水粒子的 越大。 A．质量　　B．体积　　C．数量 （3）假设探测到某云层的平均厚度为1000m，内部的降水粒子（可视为小水滴）分布均匀，数密度为6.25×109个/m3，每个降水粒子的体积均为4×10-15m³。若在12小时内，该云层中有80%的降水粒子以雨滴形式竖直降落到地面上。该云层对应区域的平均降水量为 mm。根据我国气象部门规定的各类雨的降水量标准（见表），可知此次降雨的种类为 。 表各类雨的降水量标准 种类 12小时降水量（mm） 小雨 小于5.0 中雨 5.0~14.9 大雨 15.0~29.9 暴雨 30.0~69.9 大暴雨 70.0~139.9 特大暴雨 140.0以上 【答案】 空中雨量计 C 20 大雨 【详解】（1）由文中信息可知，风云三号G星搭载了我国首套空中雨量计，即星载KU、KA双频主动降水测量雷达，通过向大气发射无线电磁波信号，接收大气中不同高度层的降水粒子反射信号，获取竖直方向不同高度层的降水结构信息。 （2）降水粒子的数密度即单位体积内降水粒子的数量，所以降水粒子的数密度越大，则1m3内降水粒子的数量越大。故选C。 （3）设云层面积为S，则该云层的体积为1000m×S，内部的降水粒子数为1000m×S×6.25×109个/m3，降水粒子的体积为1000m×S×6.25×109个/m3×4×10-15m³，降落到地面上的降水粒子的体积为1000m×S×6.25×109个/m3×4×10-15m³×80%，该云层对应区域的平均降水量为 根据我国气象部门规定的各类雨的降水量标准，可知此次降雨的种类为大雨。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 升华和凝华 目录 学习目标 1 思维导图 2 知识梳理 2 知识点一、升华 2 知识点二、凝华 3 知识点三、水循环与水资源 4 方法技巧 5 方法技巧一、正确分辨升华和汽化、凝华和凝固 5 方法技巧二、物质的“三态”、“六变化”和“三吸热和三放热” 5 巩固训练 6 学习目标 1. 知道物质在固态与气态之间可以直接转化，知道升华和凝华，知道升华吸热、凝华放热，能说明自然界中的水循环现象。 2.通过实验观察及分析升华和凝华现象的过程，体会依据证据和逻辑提出质疑、进行科学推理与论证的科学思维方法。 3.结合实验研究固态与气态之间能否直接转化，经历基于证据分析得出结论并作出解释的过程。 4.说明生活和自然界中常见的升华和凝华现象，增加物理源于生活、服务生活的感受和体验。经历说明水循环现象的过程，有关心环境和节约用水的意识。 重点：建立升华和凝华的概念。 难点：综合运用物态变化知识分析物态变化现象产生的原因。 思维导图 知识梳理 知识点一、升华 1. 概念：物质跳过液态，从固态直接变为气态的过程叫做升华。 2. 常见的升华现象：樟脑丸变小到消失；白炽灯丝变细；固态碘变为碘蒸气；冰变为水蒸气；干冰消失等。 3. 特点：升华 热，具有致冷作用。 4. 应用与现象 （1）冷冻疗法：利用干冰升华吸热，降温冷冻，使组织细胞坏死； （2）舞台烟雾：利用干冰升华吸热降温，空气中的水蒸气遇冷液化形成小水珠。 【典例1】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 【变式1】飞机在人工降雨时向云层喷洒干冰，干冰在空中迅速 吸热，使空气温度急剧下降，空气中的水蒸气遇冷 小冰晶，小冰晶下落 吸热成小水滴就形成了雨。（填物态变化名称） 【变式2】如图，封闭的玻璃容器中装有少量的碘颗粒，向容器浇热水，看到容器内充满了紫色的碘蒸气，此过程中碘发生的物态变化是 。若要碘蒸气快速变回固态碘，可采取的方法是 。 【变式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 。 知识点二、凝华 1. 概念：物质从 直接变成 态的过程叫做凝华。 2. 常见的凝华现象： 都属于凝华现象。 3. 特点：凝华要 热。 【典例1】如图所示，美景中蕴含了丰富的物态变化知识。以下现象形成属于凝华的是（　　） A B C D A．湖面上的冰层 B．荷叶上的露珠 C．山间的薄雾 D．树叶上的白霜 【变式1】古诗词是中华优秀传统文化中的一块瑰宝，有着极其丰富的内涵，深受诗人的喜爱，下列诗词中有关物态变化的分析，正确的是（　　） A．飞雪迎春到——雪是凝固形成的，需要吸热 B．露从今夜白——露是熔化形成的，需要吸热 C．疑是地上霜——霜是凝华形成的，需要放热 D．岚雾今朝重——雾是汽化形成的，需要放热 【变式2】如图是我校科学嘉年华上物理组展示的液氮动力球。表演时，老师将液态氮注入不锈钢球体内，液态氮迅速 并且吸收大量热量，使空气中的水蒸气 成白霜附着在球体表面（两空填对应的物态变化名称）。 【变式3】清晨，刘老师漫步在学校田径场上，草坪上白茫茫一片，叶片上附着着白色颗粒状晶体，如图所示，它是由空气中的水蒸气发生了 （填一物态变化名称）形成的，太阳升起后又马上消失不见，此时发生的是 现象（以上两空均填物态变化名称） 知识点三、水循环与水资源 1. 地球上的水循环过程大致分为四个阶段：蒸发、液化、降水、汇聚。 2. 水资源危机：地球上的水资源已经出现了严重的 。 【典例1】首届“节水中国行”城市主题宣传活动于2024年3月在陕西西安举办。水是生命之源，水资源是人类永恒的话题，下列有关自然界中水循环的说法不正确的是（    ） A．自然界中的云、雨、雪、雾、霜等现象，都是水的物态发生变化形成的 B．江、河、湖、海、土壤、植物中的水不断汽化变成水蒸气升入天空 C．水蒸气上升到高空，与冷空气接触，液化形成小水滴或凝华成小冰晶悬浮在高空形成云 D．得益于自然界的水循环，地球上能供人类直接利用的淡水资源非常丰富，我们不需要节约用水 【变式1】如图所示，冰变为水的物态变化是 ；水变为水蒸气的物态变化是 ；水蒸气变为冰的物态变化是 。 【变式2】如图是海水淡化装置的简易图，下列说法合理的是（   ） A．图1中发生的物态变化是先汽化后液化 B．图2中的反渗透法可以得到直接饮用的纯净水 C．海水可以淡化所以我们可以不用节约用水 D．图2中只要不断加压就一直能获得淡水 【变式3】解决日益严重的水资源危机的重要措施是节约用水，在我国这样的人口大国，节约用水意义重大．下面的节水办法中不可行的是（ ） A．开发节水技术 B．在每天的淘米、洗衣、冲厕的过程中，限量用水 C．减少每个人每天的饮用水 D．在农业生产中，推广喷灌技术 方法技巧 一、正确分辨升华和汽化、凝华和凝固 升华和汽化的末状态都是气态，但初状态不同，升华的初状态是固态，汽化的初状态是液态；凝华和凝固的末状态都是固态，但凝华的初状态是气态，凝固的初状态是液态。 二、物质的“三态”、“六变化”和“三吸热和三放热” 1. 三态：固态、液态和气态。 2. 六变化：六种物态变化，即熔化和凝固、汽化和液化升华和凝华。 3. 三吸热和三放热：熔化汽化、升华为吸热过程，凝固、液化、凝华为放热过程。 巩固训练 1. 如图所示，国画描绘的美景中蕴含了丰富的物态变化知识。以下分析正确的是（　　）    A．图甲，湖面上厚厚的冰层是升华形成的 B．图乙，荷叶上晶莹的露珠是凝固形成的 C．图丙，山林间的缕缕薄雾是液化形成的 D．图丁，枝头上的奇景雾凇是熔化形成的 2．A、B两个实验小组，分别用水浴加热（图甲）和用酒精灯（图乙）加热碘锤的方法观察“固态碘升华”过程。通过查阅资料可知：在标准大气压下。酒精灯外焰的温度约为500℃，碘的熔点为113.7℃。则关于这两组实验说法正确的是（    ） A．两组实验中出现的紫色碘蒸气，都仅是由固态碘升华形成的 B．两组实验中紫色碘蒸气的形成，都经历了由固态变液态的过程 C．应该采用甲图装置加热碘锤，更利于观察固态碘的升华 D．应该采用乙图装置加热碘锤，更利于观察固态碘的升华 3. 如图所示，密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒，碘的熔点约为114℃。打开电吹风热风挡对玻璃泡加热，温度约为60℃，一段时间后，观察到玻璃泡内弥漫着紫红色的碘蒸气，停止加热，冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒。关于这个过程，下列说法中正确的是（　　） A．加热时，碘颗粒熔化 B．冷却时，碘蒸气凝固 C．加热时，碘颗粒升华 D．冷却时，碘蒸气液化 4．用飞机向云层撒干冰进行人工降雨，出现下列物态变化，其中放热的是（    ） A．干冰迅速升华成二氧化碳气体 B．小冰晶在下落过程中熔化为小水珠 C．小雨滴在下落过程中部分汽化为水蒸气 D．云层中的水蒸气凝华成小冰晶 5. 水是人类环境的重要组成部分，自然界中的水通过吸热、放热在固态、液态、气态之间转化，形成了雾、雨、雪、露、霜、雾凇等等自然现象，如图所示是水的三态变化图，下列说法中正确的是（　） A．冰雪消融是丙到乙的过程 B．露珠消失是乙到甲的过程 C．雾的形成是丙到甲的过程 D．雨的形成是甲到丙的过程 6．2024年初，济南南部山区某地出现“雾凇漫道”奇观，如图所示。“雾凇”俗称树挂，是在严寒季节里，夜间气温骤降时树枝上形成的美丽景观。“雾凇”的形成对应的物态变化是（　　） A．凝固 B．凝华 C．升华 D．液化 7．如图是新推出的一款甜品，因为在下面盛水的大碗里加了干冰，所以盛甜品的小碗的周围冒着大量“白气”。下列说法正确的是（　　） A．甜品周围的“白气”就是水蒸气 B．甜品周围的“白气”是空气中的水蒸气汽化所形成的 C．甜品周围的“白气”是干冰升华成的二氧化碳气体 D．此“白气”和舞台上渲染气氛的“白气”原理相同 8．以下描述中“变多”、“变少”的过程，吸热的是（    ） A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 9．水是生命之源，其存在的方式与状态随环境和气候经常发生变化，且循环往复。以下关于水的物态变化及吸放热，解释正确的是（　　） A．阳光普照海洋，海水吸热升华形成水蒸气 B．小水滴遇到更寒冷的气流，凝华形成小冰晶，形成冰 C．冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝固成小冰晶，形成雪花 D．水蒸气上升到高空，与冷空气接触，有的液化成小水滴或凝华成小冰晶，形成云 10．如图所示是某晶体的物态变化过程，其中A、B、C、D、E、F分别表示一种物态变化，下列说法正确的是（ ） A．夏天，揭开冰棒包装纸后会冒“白烟”，对应图中C过程，需要吸热 B．放在衣柜里的樟脑丸越来越小，对应图中F过程，叫升华 C．晾在室外的湿衣服变干了，需要放热，对应图中B过程 D．冬天河面结冰，对应图中D过程，需要吸热 11．如图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，可以看到冰水混合物的温度低于0℃。这时观察易拉罐的下部和底部，就会发现白霜。下列说法正确的是（ ） A．霜是周围空气中的水蒸气遇冷液化形成的 B．水蒸气形成白霜时吸收了热量 C．冰中加盐提高了冰的熔点 D．如果不加盐，则罐底出现小水珠而不是白霜 12．密封的锤形玻璃泡内有少量碘颗粒，如图所示，将玻璃泡浸入热水中，玻璃泡内碘颗粒逐渐消失、同时出现紫红色碘蒸气，这是 （物态变化名）过程，需要 （吸/放）热．将玻璃泡从水中取出后，碘蒸气逐渐消失、同时出现碘颗粒，这是 （物态变化名）过程。 13. 人工降雨时用飞机向云中播撒干冰，固态干冰在空气中迅速 （选填“吸热”或“放热”）变为气态，发生 （填物态变化名称）现象，云层中的水蒸气遇冷 （填物态变化名称）形成小冰粒，冰粒下落过程中再熔化成水滴，形成降雨。 14. 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。 15. 小明用干冰（固态二氧化碳）完成了下列实验。 （1）如图甲，把干冰放入水中时，会发现在水面上方会出现大量“白雾”，这种“白雾”其本质是 （选填“水蒸气”、“二氧化碳气体”或“小水珠”）； （2）把干冰放入瓶子中，在瓶口套气球（如图乙），气球体积会逐渐变大，是因为干冰发生了 （填物态变化名称）； （3）一段时间后，瓶子底部的外壁出现了白霜，白霜的形成是因为靠近瓶子外壁的 （选填“空气”或“水蒸气”） （填物态变化名称）形成的； （4）如图丙，将装有少量碘颗粒的玻璃管放入开水中，仔细观察，碘颗粒发生的物态变化与上题 （选填“（2）”或“（3）”）中相同。 16. 冬天下大雪时，小华看到护路工人往路面撒上大量的盐，他了解到道路结冰会对行车安全造成危害，撒盐可以使路面的冰雪熔化。小华不禁产生了疑问，在相同的气温下，为什么撒了盐后的冰就会熔化呢？ （1）小华回家后进行了探究，他从冰箱里取出一些冰块，分别放入甲乙两个相同的易拉罐中，并在乙罐中加入适量的盐，用筷子搅拌一段时间（如图1）。当两罐内出现水时，用温度计分别测出罐内混合物的温度（示数如图2），对比甲罐温度小华得出相同的气温下撒了盐后的冰会熔化的原因是 ； （2）小华还发现，一只罐外壁出现了白霜，而另一只外壁出现的是小水珠，出现白霜的是 （选填“甲”或“乙”）罐，是因为空气中的 发生了 （填物态变化）。 17．请阅读《云中探秘问苍穹》并回答题。 云中探秘问苍穹 苍茫云海、万里层云中蕴藏着丰富的水资源，水的降落滋润着地球万物。降水量的多少和降水在时间与空间的分布极大地影响着人们的生活。在一定时段内，从云中降落到地面上的液态或固态降水，在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度，称为该地该时段内的降水量，单位为毫米（mm）。 如何预测某个区域的降水量呢？如果能获得该区域正上方云层所含降水粒子（云中的小水滴或小冰晶）所能形成的水的总体积，再结合其他信息估测能够降落到地面的降水粒子占总降水粒子的比例，利用体积和该区域面积之间的关系，就可以得到降水量了。 精准预报降水是一个世界难题，我国在轨气象卫星家族中的新成员——风云三号G星（如图所示）的出现，向解决这一难题迈出了一大步。风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”——星载KU、KA双频主动降水测量雷达，通过向大气发射无线电磁波信号，接收大气中不同高度层的降水粒子反射信号，获取竖直方向不同高度层的降水结构信息；同时，利用雷达跨轨方向的扫描，实现对水平方向的降水探测。这就如同对大气降水进行“CT”扫描，最终使风云三号G星自上而下地获取云层的三维结构信息，如云层厚度、云层中不同位置降水粒子的数密度（即单位体积内降水粒子的数量）以及各种降水粒子的直径大小等。    风云三号G星云中探秘、叩问苍穹，助力我国在探索浩瀚宇宙的征程上，跑出加速度。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）风云三号G星搭载了我国首套 ，即星载KU、KA双频主动降水测量雷达。 （2）降水粒子的数密度越大，则1m3内降水粒子的 越大。 A．质量　　B．体积　　C．数量 （3）假设探测到某云层的平均厚度为1000m，内部的降水粒子（可视为小水滴）分布均匀，数密度为6.25×109个/m3，每个降水粒子的体积均为4×10-15m³。若在12小时内，该云层中有80%的降水粒子以雨滴形式竖直降落到地面上。该云层对应区域的平均降水量为 mm。根据我国气象部门规定的各类雨的降水量标准（见表），可知此次降雨的种类为 。 表各类雨的降水量标准 种类 12小时降水量（mm） 小雨 小于5.0 中雨 5.0~14.9 大雨 15.0~29.9 暴雨 30.0~69.9 大暴雨 70.0~139.9 特大暴雨 140.0以上 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $