3.4 升华和凝华 课件-2025-2026学年人教版物理八年级上册

该初中物理课件围绕“升华和凝华”展开，涵盖概念、条件、生活现象及应用，结合水循环知识。课程导入以“大自然的鬼斧神工”为主题，搭配自然景观图片激发兴趣，衔接前期熔化、凝固等物态变化知识，构建递进式学习支架。 其亮点在于注重科学探究与科学思维，通过碘的升华凝华实验（如“水浴法”加热的设计与反思）引导学生分析现象、论证结论，结合干冰冷藏、舞台烟雾等应用强化物理观念。融入水循环与节水教育渗透科学态度与责任，学生能联系实际理解概念，教师可直接使用实验方案与练习题提升教学效率。

第三章 物态变化 升华和凝华 第4节 让我们来见识一下大自然的鬼斧神工 课堂导入 衔接：同学们听说（见）过雾凇吗？在北方寒冷的冬天，就有机会看到这种神奇的景观，让我们一起来欣赏一下几组雾凇的照片。…… 单质碘的物理性质 紫黑色晶体，有毒性和腐蚀性。熔点113.7℃，沸点184.4℃。加热时，碘可以直接变为深蓝色蒸汽，若含有空气则呈紫红色，这种蒸气有刺激性气味，有毒。 一、升华和凝华 课堂探究 衔接：我们今天就借助一种物质来探究上面的原理。让来认识一下这种物质。相信同学们在生活中都见识过碘酒，碘酒也就是碘和酒精的混合物。…… 设计实验： 碘能够直接从固态变为气态，但是过程比较缓慢，怎么加快它的变化呢？ 碘的熔点是113.7℃，酒精灯火焰的温度可以达到500℃，怎样做才能让碘在不熔化的情况下变为气态呢？ 课堂探究 衔接：讨论问题。 演示实验： 加热前：碘为_____态 加热时：碘由_____态直接变为_____态，这个过程需要_____热。 冷却时：碘由_____态直接变为 _____态，这个过程需要_____热。 说一说你观察到的现象。 固 固 气 吸 气 固 放 课堂探究 1.升华：物质直接从固态变成气态的过程。 2.凝华：物质直接从气态变成固态的过程。 气态 气态 固态 固态 课堂探究 衔接：对于刚才的实验中，物质由固态直接变成气态的过程叫升华…… 3.升华条件：吸热 4.凝华条件：放热；该物质的蒸气达到一定的浓度，以及温度要降低到凝固点。 结霜的条件：温度低于0℃，空气比较湿润。 课堂探究 衔接：升华时物质会吸热，但是不代表一定要加热，就像蒸发一样，可以在任意温度，任何固体表面都会发生升华现象。 在天气没有那么冷的时候，我们常常可以看见草地上有水珠，这是水蒸气液化形成的，但是天气如果比较冷的话，我们就可以看见霜，这是空气中的水蒸气凝华而形成的？凝华的条件呢？（夏天可以看到霜吗？）……就像结霜的条件一样。 结论：用酒精灯直接加热不可行。因为酒精灯外焰的平均温度高于碘晶体的熔点，所以碘要先发生熔化，则不能看到升华现象，所以采用“水浴法”加热。 【反思与评价】 ①实验中我们采用“水浴法”加热，如果用酒精灯直接加热可行吗？ 提示：碘是紫黑色晶体，熔点113. 5℃，酒精灯外焰的平均温度约为520 ℃ ②实验中我们采用“水浴法”加热，有没有可能碘也先熔化？已知碘的熔点为113℃，温水的温度约80℃. 由于温水的温度大约80℃左右，低于碘的熔点113℃，所以碘不会熔化，即在整个过程中，不会出现液态的碘，则我们可以看到升华现象。 放在热水中加热 固态碘受热时，变成紫色的碘蒸气 碘蒸气遇冷后，变成固态的碘颗粒 【例题】小明在探究物态变化的实验中，设计了如图甲、乙所示的两种探究“碘的升华”的实验方案。 已知酒精灯外焰的温度约510 ℃ ，标准大气压下，碘的熔点为113.5 ℃ 。上述设计中，更合理的方案是______（选填“甲”或“乙”）. 乙 二、生活中的升华和凝华现象 柜子中的樟脑球是怎么消失的？ 一直冰冻的衣服是怎么 “晾干”的？ 升华 固态冰 气态水蒸气 升华 固态樟脑丸 气态 课堂探究 1.升华现象 衔接：我们的生活中有很多升华和凝华的现象。比如说…… (1)霜的形成 霜—是指贴近地面的空气受地面辐射冷却的影响而降温到霜点以下，在地面或物体上凝华而成的白色冰晶。通常出现在秋季至春季时间段。 2.凝华现象 (2)“雾凇”的形成 雾凇，俗称冰花、树挂等，是低温时空气中水汽直接凝华，或过冷雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶沉积物，是非常难得的自然奇观，表现为白色不透明的粒状结构沉积物。 (3)冰花 冰花是指空气中水蒸气遇冷凝华成的小冰晶。水蒸气在平滑表面凝结成冰片，似无数花朵镶嵌而成，故称冰花。 冰花总是出现在热的水蒸气同侧 气态水蒸气 固态小冰晶 （遇冷） 凝华 大气中的水蒸气直接凝华或水滴直接凝固而成，就是雪。也可说是云中的温度过低，小水滴结成冰晶，落到地面仍然是雪花时，就是下雪了。 (4)雪的形成 (5)白炽灯泡玻璃内壁变黑 白炽灯泡的钨丝在高温下会升华变成钨蒸气，使灯丝变细；钨蒸气遇到灯泡玻璃后又放热凝华变成固态钨附着在玻璃泡上，使内壁变黑。包含了两个过程：升华、凝华。 固态钨附着在玻璃泡上 新灯泡 旧灯泡 (1)干冰是在一个大气压下，以-78.5oC存在的固体二氧化碳（CO2） ， 在常温下可以直接变成二氧化碳气体。 (2)特点：容易升华，能够快速降温，有吸热致冷作用。 干冰 3.升华、凝华的应用——干冰 02 升华和凝华的应用 (3)干冰的应用 ① 冷藏食物：干冰冷却的温度比冰低的多，利用干冰可以产生-78℃的低温。由于“干冰”会直接升华为温度很低的、干燥的二氧化碳气体，因此它的冷藏效果好，有利于食物的贮存。 舞台上喷出的干冰瞬间升华，从周围吸热，导致温度下降，周围的水蒸气遇冷液化成小水珠或凝华成小冰晶悬浮在空气中，即我们所见到的“烟雾”。 02 升华和凝华的应用 ②舞台烟雾 用高射炮或飞机在天空中撒下干冰或碘化银等等催化剂，它们会升华吸热，使云层中的温度急剧下降，从而使云层中的水蒸气遇冷液化成小水滴，或者直接凝华成小冰晶，大量冰晶，使冷云上部的冰晶密度增大，促成或增加降水落到地上便形成雨。 ③ 人工降雨 干冰（固态二氧化碳） 二氧化碳气体 升华 吸热 空气中的水蒸气 凝华 液化 冰晶 小水珠 雨 下降过程遇到暖空气，冰晶熔化。 课堂探究 衔接：我们来看一下人工降雨的具体过程 【例题】随着科技的发展，“呼风唤雨”的神话已成为现实。人工降雨是用飞机在空中喷洒干冰（固态二氧化碳），干冰迅速________，这个过程需要_______热量（选填“吸收”或“放出”），周围空气中的水蒸气有的_______成小水滴，有的________成小冰粒，冰粒逐渐变大而下落，下落过程中________成水滴，水滴降落就形成了雨。（除了第二空，其余四空均填物态变化的名称） 熔化 升华 吸收 凝华 液化 水蒸气 熔化 汽化 （吸热） 凝固 液化 凝华 （放热） 致冷作用 致热作用 冰 水 升华 思考：说明它们三者之间转化过程名称以及吸热、放热关系。 课堂探究 水是人类生存环境的重要组成部分。通过水的三态变化，地球上的水在不停地循环。 阳光晒暖的海洋，海水吸热蒸发成为水蒸气上升到空中；当水蒸气上升到高空以后，与冷空气接触，水蒸气便液化成为小水滴，大量的小水滴悬浮在高空中，就形成了云；小水滴相互聚集，就会凝结成大水滴下降成雨。 1.水循环与三态变化 三、水循环 如果在高空遇到更加更加寒冷的气流，小水滴就会凝固成小冰珠，最后有可能形成冰雹降落到地面； 冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温，从而凝华成微小的冰晶，这些冰晶聚集起来就变成雪花飘落大地。 这些天空的降水落到地面，一部分直接变为小溪，另一部分渗入地下，涌出地表后变成股股清泉，许多小溪汇合，形成江河，又注入大海. 水循环造就了雪山和湖泊 2.自然界中的水循环示意图 液化→云 液化→雨 凝华→霜 凝华→雪 液化→露 2.自然界中的水循环示意图 水→水蒸气 水 3.地球上的水资源与危机 (1)地球表面的70%以上是海洋，虽然地球表面大部分被水覆盖，但是其中海水约占97%，江河湖泊、土壤、岩层和冰川中的淡水仅约占3 % ，而能够供人类直接利用的淡水资源更是仅在淡水资源的0.3%。 (2)水资源危机 随着社会的发展，技术的进步，人类对水的依赖程度越来越大。除了日常的生活用水以外，工业生产也必须用水，电力、纺织、印染、钢铁、石油、化工以及食品工业等各个领域都需要大量的水资源，农业生产更需要大量的水进行灌溉。随着人口的膨胀和经济的快速增强，水资源已经出现了严重的危机。 水资源是维持人类生活的源泉。在历史发展中人类总是向有水的地方聚集、生活。 4.提高节水意识 我国是严重缺水的国家，水资源人均占有量只是世界平均值的25%，是世界上人均水资源最贫乏的国家之一。全国有一半以上的城市存在不同程度的缺水。人类不仅直接消耗了大量水资源，在生产和生活中还造成了水的污染，进一步加剧了水资源危机，这已经敲响了影响人类生存的警钟。 请大家思考一下：水资源缺乏是当今世界的一大危机，我们应如何合理地节约用水？ 我们不仅需要在技术上使用节水器具、优化用水系统的运行，更需要每个人提高节水意识、养成良好的用水习惯，共同保卫我们的蓝色家园。 升华和 凝华 课堂总结 升华 凝华 ①物质由固态直接变为气态叫作升华. 升华需要吸热. ②升华现象与应用：干冰保鲜食品、 人工降雨、舞台“烟雾”等. ①物质由气态直接变为固态叫作凝华。 凝华需要放热. ②凝华现象与应用：霜、雪、冰花、人工降雨等. ①水循环与三态变化：云、雨、霜、雪、露、雹. ②水危机与节约用水. 水循环 1. 使用樟脑丸可以让棉毛织物等免受虫蚁的侵害。经过一段时间以后，打开存放衣服的箱子，就会闻到刺鼻的气味，还会观察到樟脑丸变小了，甚至变没了。请你分析樟脑丸变小的原因。 樟脑丸变小是因为发生了升华。樟脑丸由固态直接变成气态，所以是升华现象。 动手动脑学物理 32 2. 冻肉出冷库时比进冷库时重，这是为什么？ 冻肉温度很低，空气中的水蒸气遇冷会凝华成固态的小冰晶附着在冻肉上，所以冻肉出冷库后会有一层白霜，从而使冻肉出冷库后比进冷库时重了。 动手动脑学物理 33 3. 二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度，就会形成白色的、像雪一样的固体。这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体，所以叫干冰。干冰具有很好的致冷作用，可用于人工降雨。这是由于干冰在常温下会迅速变为气体，吸收热量，促使水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶，从而达到降雨的条件。 你能试着分析上面一段描述中包含了哪些物态变化吗？ 二氧化碳气体被加压、降温到一定程度，就会形成白色的、像雪一样的固体，这属于凝华过程；干冰在常温下迅速变为气体属于升华过程；干冰在升华过程中吸收热量，促使空气中水蒸气遇冷凝结成小水滴或小冰晶，属于液化或凝华的过程。 动手动脑学物理 34 4. 美丽的树挂、霜都是怎样形成的？请你动手做一做下面的实验，并思考形成霜的条件。 如图甲，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°C（图乙）。这时观察 易拉罐的下部和底部，就会发现白霜（图丙）。 美丽的树挂、霜都是空气中的水蒸气凝华形成的。 在盛有冰的易拉罐里面放入盐后，会使冰的凝固点降低，所以会有大量的冰熔化成水，冰熔化成水时要吸热，因此易拉罐的表面温度也会变低(低于0°)，所以易拉罐表面会让空气里的水蒸汽凝华，从而形成了白霜。 动手动脑学物理 35 5. 调查学校和家庭水的使用状况，提出在生活中节约用水的若干建议。 组织学生讨论，得到一些节水小方法：用淘米水洗菜，再用清水清洗；用洗衣水墩布、擦地板、再冲厕所；用第二道清洗衣物的洗衣水擦门窗及家具等。 动手动脑学物理 36 1.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 课堂练习 2.在下列物态变化现象中，属于凝华的是( ) A. 刚出冷库的冻肉比原来重 B. 放在衣柜里的樟脑丸变小了 C. 秋天的下半夜，草尖上、花瓣上出现露珠 D. 冬天，打开家里浴室的热水阀门，旁边的镜面很快“模糊不清”了 A 课堂练习 3.用飞机向云层中播撒干冰，可实现人工降雨，在云层中播撒干冰时，会出现以下几个物态变化，其中吸热的是（ ）(双选) A. 干冰迅速升华 B. 云层中的水蒸气液化成小水珠 C. 云层中的水蒸气凝华成小冰晶 D. 小冰晶在下落时熔化成小水珠 AD 课堂练习 4.将下列现象与相应的物态变化用线连接起来。 雪糕化了 洒水的地面变干了 樟脑丸越放越小 树枝上生成霜 用铁水浇铸工件 蒸锅上方生成“白气” 熔化 凝固 汽化 液化 升华 凝华 课堂练习 5. 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 D 课堂练习 课堂练习 6. 下列物态变化相同的一组是（　　） A．①③B．①② C．③④D．②④ B 课堂练习 7. （多选题）如果春季降雨很少，为了缓解旱情，相关工作人员有时会将干冰撒在云层上进行人工降雨，自然界水循环示意图如图所示，以下相关说法中正确的是（　　） A D A．人工降雨时，撒在云层上的干冰升华吸热，使空气中的水蒸气液化成水滴 B．水循环示意图中，过程①发生的物态变化是液化，同时伴随着吸热过程 C．水循环图中，过程②发生的物态变化是液化和凝固，同时伴随着吸热过程 D．水循环图中，过程②发生的物态变化是液化和凝华，同时伴随着放热过程 课堂练习 （2）小华认为按图乙的方法加热碘锤，实验现象更明显。小丽通过查阅资料得知：标准大气压下碘的熔点是113.5℃，水的沸点是100℃，酒精灯的外焰温度可达400℃以上。小丽认为，若按图乙的方法加热碘锤，碘颗粒吸热除了发生图甲中的物态变化外，还可能会______并且______； （3）将甲图中的碘锤从热水中拿出，再放入凉水中，玻璃管中紫色的碘蒸气逐渐消失，______（填物态变化的名称）为固态的碘，这个过程碘蒸汽需要______热量。 8. 碘锤装置是在密封的玻璃管内装入少量固态碘。 （1）小丽同学将碘锤放入热水中，如图甲。玻璃管中固态碘逐渐消失，______（填物态变化的名称）为紫色的碘蒸气并充满玻璃管。 升华 熔化 汽化 放出 凝华 课堂练习 Lavf58.20.100 vid:v0301a840000bvi398bqu3hlbpctn7dg $