内容正文:
第2节
物态变化
第6课时
第3章 物质的特性
浙教版七年级下册
知识目标
升华、凝华的概念及解释一些典型的现象
1
了解生活中的升华和凝华现象,
并能用科学的语言进行解释。
2
素养目标
了解升华和凝华;了解升华和凝华过程中热量的变化情况;能用升华和凝华知识解释一些典型的现象;能用物态变化观点说明云、雨、雪、雾、露、霜的形成。
科学观念
分析日常生活中的升华和凝华现象,学生能运用学过物理知识分析自然现象并解决实际问题。
科学思维
通过探究干冰的升华现象,了解升华的特点。
探究实践
课堂导入
1、常见的物态变化有 、 、 等六种;
2、熔化和汽化过程 热,凝固和液化过程 热;
3、完成下列物态变化模式图:
熔化和凝固
汽化和液化
升华和凝华
吸 放
课堂导入
思考与讨论
❓ 生活中的物理现象:
在寒冷的冬天,气温在0℃以下,没有阳光照射,结了冰的湿衣服挂在室外也可以慢慢变干。这是为什么呢?水去哪里了?
💡
冰没有先熔化成水,而是直接变成了水蒸气散发到空气中,这种由固态直接变为气态的物态变化,就是我们今天要重点学习的 ——升华。
升华与凝华
PART 1
探究新知
新知讲授
探究活动:观察干冰的变化
实验操作
用金属勺盛一些干冰(固态CO2),仔细观察干冰的变化,以及金属勺周围形成的白色物质。这里发生了哪些变化?
观察到的现象
●干冰周围冒出阵阵“白气”。
●干冰的体积在不断变小。
●金属勺的底部结上了一层薄冰。
●整个过程中,没有液体流下来。
原因分析:
在实验中,没有观察到液态二氧化碳这种物质。固态的干冰吸热直接变成了二氧化碳气体,由于干冰对勺子吸热使得勺子温度很低,导致空气中的水蒸气遇冷直接由气体变成了固体冰粒。
新知讲授
一、升华和凝华
升华 (Sublimation)
● 定义:物质从固态直接变成气态的过程。
● 特点:物态变化过程中,始终不经过液态阶段。
● 能量变化:吸热(从周围环境吸收热量,具有致冷作用)。
凝华 (Deposition)
● 定义:物质从气态直接变成固态的过程。
● 特点:物态变化过程中,始终不经过液态阶段。
● 能量变化:放热(向周围环境释放出热量)。
新知讲授
微观解释:分子的运动
升华Sublimation
固态物质表面的分子,获得足够的能量,克服其他分子的引力,直接进入空气中成为气体分子。
💡 通俗理解:分子“能量爆发”,挣脱了伙伴的手,“跑”到了空气中。
凝华Deposition
空气中的气体分子,运动到固态物质表面,被固态物质分子的引力所束缚,固定下来成为固体分子。
💡 通俗理解:空气中的分子“能量耗尽”,被固体表面的伙伴“抓住”,留在了上面。
条件:吸热(受热)
条件:放热(遇冷)
新知讲授
思考与讨论
下列情境中的物态变化属于升华还是凝华?请再举出一些生活中升华和凝华的事例。
固态变成气态:升华;
其他例子:灯泡中的钨丝用久了会变小细;寒冬的冰雕会越来越小;等。
气态变成固态:凝华;
其他例子:冬夜,室内的水蒸气常在窗玻璃内侧凝华成冰晶;等。
气态变成固态:凝华;
其他例子:冬天叶片上出现的白边;北方十分寒冷的地区,人在室外时,口罩、帽子、眉毛上都会长出冰霜;等。
新知讲授
科学解释:“下雪不冷化雪冷”
下雪时(凝华)
❄️ 雪是空气中的水蒸气直接凝华形成的。
🔥 凝华过程是放热的,会向周围环境释放热量,所以人感觉不会太冷。
化雪时(熔化/升华)
💧 雪融化成水(熔化)或直接变成水蒸气(升华)。
❄️ 熔化和升华过程都是吸热的,会从周围环境吸收大量热量,导致气温下降,所以人感觉更冷。
新知讲授
二、升华的应用举例
💡 核心原理:利用干冰(固态CO₂)升华时吸收大量热量的特性,快速降低环境温度
01. 食品保鲜
在运输冰激凌、海鲜等易腐食品时,使用干冰创造低温环境,防止食品变质。
02. 舞台效果
干冰升华吸热使空气骤降,空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴,营造云雾缭绕的梦幻景象。
03. 人工降雨
将干冰撒入高空云层,使其降温,促使水蒸气迅速凝华或液化,聚集成大水滴从而形成降雨。
干冰的妙用
新知讲授
三、物态变化与天气
📝 六种物态变化总结
吸热过程 (能量增加)
熔化 · 汽化 · 升华
放热过程 (能量减少)
凝固 · 液化 · 凝华
新知讲授
图3.2-45粗略地反映了降水的形成过程。请你从“暖湿气流上升”开始,分析云和雨形成过程中所发生的物态变化。
水蒸气凝结成水滴
或凝固成冰晶
水滴或冰晶
聚集成云
水滴或冰晶继续聚集
掉落,形成降水
☁️ ️ 降水的形成过程
暖湿气流上升 → 空气冷却 → 水汽液化成小水珠 /凝华成小冰晶 → 聚集形成云→ 云滴增大,最终以雨或雪的形式降落。
新知讲授
四、云、雨、雾、露、霜的形成
云:水蒸气在高空遇冷,发生液化成小水珠或凝华成小冰晶。
雨:云中的小水珠或小冰晶相互聚集、碰撞变大,重量增加最终降落到地面。
雾:贴近地面的空气中的水蒸气,在夜间或清晨遇冷液化成小水珠悬浮在近地面空气中。
露
夜间地面物体温度降低,水蒸气在其表面液化成小水珠。
霜
气温低于0℃时,水蒸气在物体表面直接凝华成小冰晶。
1. 云、雨、雾、露、霜是十分常见的自然现象,它们是地球上的水发生物态变化形成的。
2. 降水形成的条件:
① 空气上升冷却,水汽凝结;
② 有凝结核;
③ 云滴增厚变成水滴和冰晶降落面。
新知讲授
课堂小结
典例分析
问题 1.夏天从冰箱中取出的苹果,常看到苹果先湿后干的现象,此现象反映的物态变化过程是( )
A.先液化后汽化 B.先熔化后汽化
C.先液化后升华 D.先凝华后升华
分析:苹果变湿,是因为空气中的水蒸气遇到温度较低的苹果,在苹果表面液化,后变干是因为苹果表面的水吸收热量蒸发了,故A符合题意,BCD不符合题意。
A
链接真题
问题 2.(24-25七年级下·浙江杭州·期末)如图所示为冻干水果,其制作过程分为两个阶段:
①冷冻阶段:将水果在低温下(如﹣30℃)快速冷冻,使内部水结冰;
②干燥阶段:调节环境条件后,冰直接变成水蒸气,水果变得干燥酥脆。
在①、②过程中,发生的物态变化分别是( )
A.熔化;汽化 B.凝固;升华
C.液化;凝华 D.升华;凝固
分析:①冷冻阶段:将水果在低温下(如﹣30℃)快速冷冻,使内部水结冰,水由液态变成固态,属于凝固现象;
②干燥阶段:调节环境条件后,冰直接变成水蒸气,水果变得干燥酥脆,冰由固态变成气态,属于升华现象。
故B符合题意,ACD不符合题意。
B
THANKS
教师寄语
用精准的工具,
丈量科学的奥秘!
$