3.4升华和凝华 讲义--------2025-2026学年人教版物理八年级上学期

本讲义围绕升华和凝华核心知识点，系统梳理升华（固态直接变气态，吸热）与凝华（气态直接变固态，放热）的定义及特点，通过对比汽化与升华、凝固与凝华明确差异，结合自然现象（云雨雪等）、生活实例（干冰应用、灯泡变暗）及实验探究（碘的水浴法加热）构建完整知识脉络。 资料以物理观念为基础，通过辨析对比培养科学思维，结合干冰人工降雨、舞台白雾等实例深化能量观念；设计碘升华实验（水浴法控温）引导科学探究，融入农谚解释、环保材料（可重复碳粉）体现科学态度与责任。课中辅助教师结合生活实例授课，课后助力学生通过练习题与问题解答查漏补缺。

第4节 升华和凝华 1.升华：物质从固态直接变成气态的过程。 特点：吸热。在任何温度下都能发生的。 易升华的物质有：碘、冰、干冰、樟脑、钨。 如：碘升华、冰冻的衣服变干、在0℃以下冰雕变小、干冰制冷、樟脑丸变小、灯丝变细、固体清新剂发出香味。 2.对升华现象的理解： ①升华是指物质直接由固态变为气态的过程，“直接”说明变化过程中物质不经过液态这一状态。 ②理论上讲，固态物质在任何温度下都会升华，但实际上常温下很多固态物质，如金属，都可以认为是不升华的。 ③加热可以加速固体的升华现象。如，碘在常温下升华非常缓慢，但稍一加热，升华现象就非常明显。 注： ①分清“汽化”和“升华”，汽化是物质由液态变为气态，升华是物质由固态变为气态，它们的末状态相同（都是气态），但初状态不同，物质汽化前是液态，而物质升华前是固态。 ②物质由固态变为气态，可以有两种不同的方式: a.物质先从固态变成液态（熔化），然后从液态变成气态（汽化）； b.物质直接从固态变成气态（升华）。 3.凝华物质从气态直接变成固态的过程。 特点：放热。 如：雾凇（树挂）形成、霜的形成、雪的形成、冬天窗户上冰花的形成、冰棍包装纸上的“白粉”、灯泡内壁发黑、冰冻的西红柿变成“雪球”、湖面上的“冰蝴蝶”。 注意：当温度高的气体遇到极冷的物体时，凝华生成物会在温度高的气体一侧。如，冬天，教室窗玻璃上的“冰花”，是教室内空气中的水蒸气遇到极冷的玻璃变成小冰晶附着在玻璃内侧形成的。 4.对凝华现象的理解： ①凝华是指物质从气态直接变成固态的过程。“直接”说明变化过程中物质不存在液态这一状态。 ②理论上所有气态物质都能发生凝华，只是在通常情况下很多都难以发生或者进行得极其缓慢。 注： ①分清“凝固”和“凝华”，凝固是物质由液态变为固态的过程，而凝华是物质由气态变为固态的过程，它们的末状态相同（都是固态），但初状态不同，物质凝固前是液态，物质凝华前是气态。 ②物质由气态变为固态，可以有两种不同的方式: a.物质先从气态变成液态（液化），然后从液态变成固态（凝固）； b.物质直接从气态变成固态（凝华）。 5.升华吸热的应用 干冰是固态的二氧化碳，极易从周围环境中吸收大量的热而升华为二氧化碳气体，在日常生产生活中有广泛的应用。 ①贮藏食物、医学手术 干冰可以直接升华为气态的二氧化碳，同时吸收大量的热，还没有残留物。利用干冰的这一特点可以用来制作强制冷剂，用于贮藏食物或医学研究。 ②人工降雨 当用飞机将干冰撒入云层时，干冰会很快升华。在升华过程中吸收大量的热，使云层的气温急剧下降，这时云层中的水蒸气便会液化成小水珠或凝华成小冰晶，小水珠相互聚集，就会凝聚成大水滴下降成为雨。而小冰晶逐渐变大后下落，在下落过程中遇到暖气流会熔化而形成雨。 ③舞台上经常用喷洒干冰（固体二氧化碳）的方法制造白雾以渲染气氛。 在舞台上喷洒的干冰迅速升华吸热，使周围空气温度降低，周围空气中的水蒸气遇冷放热液化形成小水珠浮在空气中，即我们所见到白雾。 6.自然现象中的云、雨、雾、露、霜、雪、冰雹的成因及物态变化： ①云 太阳光照射，温度升高，地面上的水汽化为水蒸气，含有水蒸气的高温空气上升，在上升过程中，空气逐渐冷却，水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶，大量的小水滴或小冰晶悬浮在高空，形成了云。其中涉及的物态变化有：__________、__________、__________。 ②雨 空气中的水蒸气形成云后，云中的小水珠或小冰晶，随着气流运动，它们相遇后越聚越大，达到一定程度后就会下落。在下落过程中，小冰晶吸热熔化成小水珠，与原来的小水珠一起落到地面，形成雨，其中涉及的物态变化有：__________。 ③雾 空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠，这些小水珠附着在悬浮于空气中的灰尘上，形成了雾。其中涉及的物态变化有：_________。 ④露 空气中的水蒸气遇到温度较低的树叶、花草等，液化成小水珠附着在它们的表面，形成了露。其中涉及的物态变化有：_________。 ⑤霜、雪 霜是地表的水蒸气在温度迅速降低时凝华成的小冰晶；如果高空的水蒸气凝华成小冰晶，可能会以雪的形式降落到地面。涉及的物态变化有：_________。 ⑥冰雹 冰雹是体积较大的冰球，云中的小冰晶和小水珠被上升气流带到气温低于0℃的高空，凝结为小冰珠。小冰珠下落过程中，其外层受热熔化成水，并彼此结合，使冰珠越来越大，如果上升气流很强，冰珠就会再升入高空，凝结成更大的冰珠，经过多次上下翻腾，冰珠越来越大。当上升气流托不住它时，冰珠就落到地面上，形成冰雹。涉及的物态变化有：————、—————。 答案：①汽化 液化 凝华 ②熔化 ③液化 ④液化 ⑤凝华 ⑥凝固 熔化 7.水浴法加热好处：被加热物质受热均匀且温度变化平稳（便于记录温度）。 碘（熔点113.5℃，沸点184.35℃，酒精灯焰的温度约400℃）的升华实验采用水浴法加热，目的是使碘的温度低于碘的熔点，避免碘发生熔化、汽化现象。 8.用久了的白炽灯泡，它的发光亮度跟刚买时相比，是亮一些还是暗一些，为什么？ 答：灯丝通电后，温度升高灯丝先升华成钨蒸汽，钨蒸汽遇到冷的玻璃泡后凝华在灯泡内壁上，时间久了使灯泡内壁发黑，影响灯泡的透光性，使得灯泡变暗。 9.农谚说“霜前冷，雪后寒”，你认为这一说法有道理吗？为什么？ 答：霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，凝华放热，所以形成之前天气很冷，这样才满足降霜的条件。雪是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，凝华放热，所以正下雪时，感觉不是太冷，而雪熔化或升华都要吸热，使周围温度降低，所以雪后感觉更冷。 10.有一种新型黑色碳粉材料，在激光的照射下，纸张上的黑色碳粉直接_____为碳蒸气，字迹消失。再经过特殊冷却装置，碳蒸气直接 成碳粉。纸张和碳粉可以重复使用，有效节约资源。(两空均填物态变化名称) 答案：升华 凝华 学科网（北京）股份有限公司 $