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第四节 升华和凝华 第五章 物态变化 学习目标 1.物理观念: (1)知道升华和凝华 (2)了解升华吸热、凝华放热。 (3)能用物态变化的知识解释简单的现象。 2.科学思维:能用物理语言解释生活中升华和凝华的现象。 3.科学探究:通过观察碘的升华和凝华实验,使学生进一步掌握探 究步骤 即:提出问题—猜想—实验验证—得出结论—应用结论 4.科学态度与责任:通过教学活动,促使学生关心环境,乐于探索 一些自然现象的物理学道理。 观察“冰”的物态变化 现象: 1、一个气球没有变化,里面的冰变小了,有水生成。 2、另一个气球鼓了起来瓶内的“冰”也变小了,并没有水,是干燥的。并且瓶外有白霜附着。 过程: 1、向两个锥形瓶中分别加入“冰块” 2、瓶口用气球封住 导入新课 “冰”去哪了? 霜从哪来? 导入新课 1、物质能否跳过液态,由固态直接变为气态 或由气态直接变为固态? 2、若存在这两种变化,是否需要吸热、放热? 固态 液态 气态 熔化 (吸热) 汽化 (吸热) 液化 (放热) 凝固 (放热) ? ? 导入新课 1、为什么东北冰冻的衣服也能变干 冰去哪里了呢 2、晶体在温度低于熔点时,能由固 态直接变为气态吗? 导入新课 碘在常温下为固态,有毒。 碘锤 一、碘的物态变化 查阅资料: 1、标准大气压下碘的熔点:113 而酒精灯火焰温度可以达到500 2、晶体熔化条件:达到熔点、继续吸热 3、标准大气压下水的沸点:100 思考:如何加热才能避免碘熔化呢? 水浴加热 一、碘的物态变化 将碘锤放入热水中,观察实验现象 一、碘的物态变化 紫色碘蒸气 黑色固态碘 二、升华 实验总结: 加热前 加热后 固态 气态 在物理学中,物质由固态直接变为气态的过程叫作升华 没有液态碘生成 直接 冰(固态) 水蒸气(气态) 冰的升华现象 三、升华现象 衣柜里防虫用的樟脑片 过一段 时间会变小,最后不见了。 北方冬天院子里的雪人也会逐渐变小 其中就有雪的升华。 固态 气态 升华 三、升华现象 碘锤放入冰水中 碘锤放入热水中 有气态出现 结论:升华吸热 没有气态出现 四、升华吸热 认识一下干冰: 1、干冰不是冰,是固态的二氧化碳,温度约为-78.5oC。 取干冰时需戴手套,使用专用工具,防止冻伤! 2、特点:容易升华,有吸热致冷的作用。 干冰在升华过程中大量吸热,导致周围的环境温度快速降低,使周围的水蒸气遇冷液化成小水滴,这便是我们看见的“白雾”。 五、升华现象的应用 干冰用于低温保鲜、冷藏运输 五、升华现象的应用 五、升华现象的应用 利用干冰创设舞台效果 干冰升华的同时吸收了周围空气的热量,导致温度下降,空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴,也就是我们见到的白雾。 利用干冰进行人工降雨 空气中的水蒸气 二氧化碳气体 升华 液化 小水珠 冰晶 雨 下降过程遇到暖空气,冰晶熔化 干冰 五、升华现象的应用 吸热 五、升华现象的应用 利用干冰工业清洗 思考 将装有紫色碘蒸汽的碘锤放入冷水中,观察实验现象 碘的物态变化 现象: 紫色的碘蒸气逐渐消失并直接变为黑色的固态碘附着在玻璃内壁。 课下思考: 碘真的没有经过液态吗? 紫色碘蒸气 黑色固态碘 气态 固态 物理学中,物质由气态直接变为固态的过程叫作凝华 物质在凝华过程中要放热 冷却前 冷却后 六、碘的凝华现象 放热 干冰 气态二氧化碳 升华 说明干冰在升华过程中吸收了大量的热,空气中的水蒸气遇到极冷的烧瓶,会放出热量,并迅速凝华成白霜 课中回顾 水蒸气 小冰晶 (遇冷放热) 凝华 生活中的凝华现象 易拉罐覆盖着一层薄薄的 固体物质- 实验原理: 在冰块中掺入盐使冰的熔点降低,从而让冰块熔化,吸收热量,空气中温度较高的 遇到冷的易拉罐外壁, 成小冰晶,形成霜 霜 水蒸气 凝华 寒冷的冬天,室内外温差较大 室内的水蒸气遇到冰冷的玻璃 直接凝华成小冰晶,附着在窗户 内侧玻璃上,形成冰花。 生活中的凝华现象-冰花 玻璃窗上的冰花 雾凇是如何形成的? 雾凇是严冬时节经常出现在东北地区的自然现象,它既不是冰也不是雪,它是怎样形成的呢? 生活中的凝华现象-雾凇 水蒸气 雾凇 凝华 放热 钨丝 钨蒸气 钨的颗粒 固态 固态 气态 升华 凝华 吸热 放热 灯泡壁为什么会变黑?黑色的物质是怎么形成? 生活中的升华与凝华现象 钨的熔点:3410 灯丝温度:2200 在真空环境下,冰直接升华为水蒸气,从而脱水保鲜能极大程度的保留食物的营养和口感。这是升华知识在现代科技中的应用,物理就是这样改变着我们的生活。 升华和凝华的应用-冻干技术 同学们有没有听说过现在有一种新型技术叫冻干技术。方便面蔬菜包就用了冻干技术。到底是怎么做的呢?其实就用了咱们刚刚学习的升华现象。大家通过视频了解一下吧。 凝华 (放热) 课中回顾 课堂小结 升华:1、物质由固态直接变为气态叫升华 2、升华吸热 3、升华现象:一直冰冻的衣服也能干 灯丝变细 凝华:1、物质由气态直接变为固态叫凝华 2、凝华放热 3、凝华现象:霜、雾凇、灯泡壁变黑、冰花 升华和凝华的应用:干冰保鲜食品、人工降雨、舞台烟雾 冻干技术 达标检测 1. 下列现象发生的过程中,属于升华吸收热量的是( ) A.春天,冰雪融化汇成溪流 B.夏天,从冰箱里面拿出来的饮料罐“出汗” C.秋天,清晨的雾在太阳出来后散去 D.冬天,室外冰冻的衣服也会干 2.冬天的早晨,在有人居住的室内窗户上往往会出现冰花,下面说法正确的是( ) A. 出现在窗户的内侧,由大量水蒸气凝华而成 B. 出现在窗户的内侧,由水凝华而成 C. 出现在窗的外侧,由大量水蒸气凝华而成 D. 出现在窗户外侧,由水凝华而成 A D 达标检测 3. 北京冬奥会开幕式上二十四节气倒计时惊艳全场。“二十四节气”是中华智慧的结晶,下列有关节气的谚语说法正确的是( ) A.图甲,“雨水有雨,一年多雨”——雨的形成是液化现象,需要吸热 B.图乙,“白露秋分夜,一夜凉一夜”——露的形成是汽化现象,需要放热 C.图丙,“霜降有霜,米谷满仓”——霜的形成是凝华现象,需要放热 D.图丁,“大雪晴天,立春雪多”——雪的形成是凝固现象,需要放热 C 达标检测 4.为了验证装在试管里的固态碘受热升华,甲同学直接将试管放在酒精灯火焰上,如图甲所示;乙同学将试管浸入热水槽中,如图乙所示,两试管都会出现碘蒸气.(已知:碘的熔点是113.5 、沸点是184 ;水的沸点是100 ,酒精灯火焰外焰温度约为800 。) (1)在图甲中,酒精灯火焰的温度_ 碘的熔点、 沸点的温度,出现的碘蒸气可能是碘_ 后, 再_ 形成的; (2)在图乙中,沸水的温度_ 碘的熔点、沸点 温度,碘_ (选填“可能”或“不可能”)熔 化,试管中的气态只能是碘升华形成的; (3)综合比较两种方案,图 _(选填“甲”或 “乙”)的操作更有说服力。 高于 汽化 熔化 不可能 低于 乙 作业布置: 1、基础性作业:课本118页练习 2、拓展性作业: 试着樟脑丸升华制作“雾凇” Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf58.46.101 Lavf60.16.100 Lavf57.62.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 $