1.4 升华和凝华（举一反三·讲义）物理新教材北师大版八年级上册

本初中物理讲义聚焦“升华和凝华”核心知识点，通过碘锤实验情境导入，系统梳理升华（固态直接变气态，吸热）和凝华（气态直接变固态，放热）的定义及吸放热特点，结合樟脑球变小、霜的形成等实例，搭建物态变化知识学习支架。 该资料以实验探究为核心，设计碘升华对比实验（甲、乙装置）及变式训练（激光橡皮、补充热水验证），培养科学探究能力与科学思维，结合“霜降”“雾凇”等生活实例强化物理观念。课中辅助实验教学，课后作业助力学生巩固知识，弥补薄弱环节。

1.4 升华和凝华 【新教材北师大版】 【知识框架+知识精讲+课后作业】 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 情境导入 在封闭的碘锤中装有少量碘颗粒，先向容器浇热水，容器中充满了碘蒸气。然后向容器浇冷水，碘蒸气又变成了固态的碘，你知道是为什么吗？ 知识归纳 1．物质由 态直接变为 态的过程称为升华。升华需要 (填“吸”或“放”)热。 2．物质由气态直接变为固态的过程称为 。凝华需要 (填“吸”或“放”)热。 3．樟脑球放在衣柜内，平时我们能闻到气味，过一段时间体积会变小，这是 现象。晚秋的早上，我们会看到在地面或物体上凝结成的白色细微颗粒（即霜），这是 现象。 【例1】在观察碘升华的实验中，使用如图甲、乙两种加热方式，都会出现碘蒸气，已知碘的熔点是114℃，沸点是184℃，水的沸点是100℃，酒精灯火焰温度约400℃，下列说法正确的是（ ） A．甲装置中的碘蒸气一定是升华而成的 B．乙装置中的碘蒸气一定是汽化而成的 C．甲方式的主要目的是使碘锤受热均匀 D．做碘升华实验，选用图乙装置更合理 【变式1】英国科学家研发出一种“激光橡皮”。在激光照射下，纸张上的黑色碳粉直接 （填物态变化名称）为高温碳蒸气，字迹消失；经过特殊冷却装置，高温碳蒸气又直接 （填物态变化名称）成碳粉。这样，废纸和碳粉重新得到了利用，可有效地节约资源并保护环境。 【变式2】如图所示，某实验小组用酒精灯对放有少量固态碘的碘锤加热，发现玻璃管内出现紫色的碘蒸气，同学们查阅资料发现：酒精灯火焰的温度可达500℃，而标准大气压下，碘的熔点为114℃，沸点为184℃。由此产生了两种观点： 一、固态碘直接发生了升华； 二、固态碘先熔化，再汽化。 为了证明哪种观点正确，小组同学补充了一个大烧杯和适量的热水，接下来的操作是 ，如果观察到 ，则说明观点一正确。 模块三 课后作业 一、单选题 1．1．“二十四节气”是中国农耕文明的智慧结晶，其中一个节气是“霜降”，下列发生的物态变化与霜的形成相同的是（ ） A．北方的冬季树枝上有时会出现雾凇景观 B．运输海鲜常在周围放置冰块来降低温度 C．衣柜里防虫的樟脑片过一段时间会变小 D．夏天晒在阳光下的湿衣服不久后会变干 2．深秋清晨，草叶上结的霜在日出后逐渐消失，先后发生的物态变化分别是（ ） A．凝华；汽化 B．凝华；升华 C．凝固；升华 D．凝固；汽化 3．二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶。对下列节气涉及的物态变化分析正确的是（ ） A．“寒露”节气，“露”的形成是凝固现象 B．“霜降”节气，“霜”的形成是凝华现象 C．“大雪”节气，“雪”的形成是液化现象 D．“雨水”节气，“雨”的形成是凝华现象 4．重庆坐拥优质山地资源，周末小熊与家人打卡三峡之巅徒步赏景。山间气候多变，沿途邂逅多样物态变化场景，如图所示的现象，判断正确的是（ ） A．图甲，树叶上的白霜，白霜的形成需要吸热 B．图乙，山顶飘起雪花，雪花是水蒸气凝华形成的 C．图丙，江面薄雾缭绕，雾是江面的水蒸发形成的水蒸气 D．图丁，登顶后围坐吃火锅，火锅上方的“白气”是小水珠汽化形成的水蒸气 5．以下描述“变多”、“变少”的过程中，放热的是（ ） A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 6．如图所示是一种新型手抛灭火弹，弹内装有干冰，将灭火弹投入火场中，干冰快速 （填物态变化名称）成二氧化碳气体，同时 （选填“吸收”或者“放出”）热量而达到快速灭火的效果。 7．深冬季节，在植物的叶片上经常可以看到如图所示的白色颗粒状晶体，它是由空气中的水蒸气 形成的。阳光照射一段时间后，该晶体变为了小液滴，这是 现象。（均填物态变化名称） 8．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。 （1）已知酒精灯火焰的温度约为500℃，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 （填“甲”或“乙”），此方案可防止碘发生 现象； （2）为了进一步探究此类现象，小明用干冰（固态二氧化碳）进行了下列实验：在烧杯中放入适量的水，向水中放入一小块干冰，观察到水中很快有大量气泡产生，同时水面有大量白雾，如图丙所示。实验中，水中大量的气泡是由干冰 形成的，水面上大量的白雾是由水蒸气 形成的。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.4 升华和凝华 【新教材北师大版】 【知识框架+知识精讲+课后作业】 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 情境导入 在封闭的碘锤中装有少量碘颗粒，先向容器浇热水，容器中充满了碘蒸气。然后向容器浇冷水，碘蒸气又变成了固态的碘，你知道是为什么吗？ 知识归纳 1．物质由 固 态直接变为 气 态的过程称为升华。升华需要 吸 (填“吸”或“放”)热。 2．物质由气态直接变为固态的过程称为 凝华 。凝华需要 放 (填“吸”或“放”)热。 3．樟脑球放在衣柜内，平时我们能闻到气味，过一段时间体积会变小，这是 升华 现象。晚秋的早上，我们会看到在地面或物体上凝结成的白色细微颗粒（即霜），这是 凝华 现象。 【例1】在观察碘升华的实验中，使用如图甲、乙两种加热方式，都会出现碘蒸气，已知碘的熔点是114℃，沸点是184℃，水的沸点是100℃，酒精灯火焰温度约400℃，下列说法正确的是（ ） A．甲装置中的碘蒸气一定是升华而成的 B．乙装置中的碘蒸气一定是汽化而成的 C．甲方式的主要目的是使碘锤受热均匀 D．做碘升华实验，选用图乙装置更合理 【答案】D 【详解】 A．甲装置温度可以达到碘的熔点，故甲装置中的碘蒸气可能是汽化形成的，也可能是升华形成的，故A错误； B．乙装置不能达到碘的熔点，故乙装置中的碘蒸气一定是升华而成的，故B错误； C．乙方式的主要目的是使碘锤受热均匀，故C错误； D．乙装置不能达到碘的熔点，不会发生熔化现象，故做碘升华实验，选用图乙装置更合理，故D正确。 故选：D。 【变式1】英国科学家研发出一种“激光橡皮”。在激光照射下，纸张上的黑色碳粉直接 （填物态变化名称）为高温碳蒸气，字迹消失；经过特殊冷却装置，高温碳蒸气又直接 （填物态变化名称）成碳粉。这样，废纸和碳粉重新得到了利用，可有效地节约资源并保护环境。 【答案】升华；凝华 【详解】 黑色碳粉是固态，碳蒸气是气态，由固态变成气态叫升华；经过特殊冷却装置，高温碳蒸气又直接凝华成碳粉。 【变式2】如图所示，某实验小组用酒精灯对放有少量固态碘的碘锤加热，发现玻璃管内出现紫色的碘蒸气，同学们查阅资料发现：酒精灯火焰的温度可达500℃，而标准大气压下，碘的熔点为114℃，沸点为184℃。由此产生了两种观点： 一、固态碘直接发生了升华； 二、固态碘先熔化，再汽化。 为了证明哪种观点正确，小组同学补充了一个大烧杯和适量的热水，接下来的操作是 ，如果观察到 ，则说明观点一正确。 【答案】将碘锤浸没在正在加热的热水中；碘锤内出现紫色碘蒸气，且没有液态碘出现。 【详解】接下来的操作是将碘锤浸没在正在加热的热水中。如果观察到碘锤内出现紫色碘蒸气，且没有液态碘出现，则说明观点一正确。因为标准大气压下，水沸腾时温度为100℃，低于碘的熔点114℃，碘达不到熔点，不会发生熔化现象，若此时出现碘蒸气，只能是固态碘直接升华所致。 模块三 课后作业 一、单选题 1．1．“二十四节气”是中国农耕文明的智慧结晶，其中一个节气是“霜降”，下列发生的物态变化与霜的形成相同的是（ ） A．北方的冬季树枝上有时会出现雾凇景观 B．运输海鲜常在周围放置冰块来降低温度 C．衣柜里防虫的樟脑片过一段时间会变小 D．夏天晒在阳光下的湿衣服不久后会变干 【答案】A 【详解】 A．雾凇是空气中的水蒸气遇冷，由气态直接变为固态冰晶附着在树枝上，物态变化为凝华，与霜形成过程相同；故A正确。 B．冰块降温利用固态冰熔化为液态水，熔化过程吸收热量，物态变化为熔化，与霜形成过程不同；故B错误。 C．樟脑片变小是固态樟脑直接变为气态，物态变化为升华，与霜形成过程不同；故C错误。 D．湿衣服变干是液态水变为气态水蒸气，物态变化为汽化（蒸发），与霜形成过程不同；故D错误。 故选：A 2．深秋清晨，草叶上结的霜在日出后逐渐消失，先后发生的物态变化分别是（ ） A．凝华；汽化 B．凝华；升华 C．凝固；升华 D．凝固；汽化 【答案】B 【详解】深秋清晨，空气中的水蒸气遇冷直接变成固态的霜，该过程是气态转化为固态，属于凝华现象；日出后温度升高，固态的霜直接变成气态的水蒸气，这个过程是升华，故ACD错误，B正确。 故选：B 3．二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶。对下列节气涉及的物态变化分析正确的是（ ） A．“寒露”节气，“露”的形成是凝固现象 B．“霜降”节气，“霜”的形成是凝华现象 C．“大雪”节气，“雪”的形成是液化现象 D．“雨水”节气，“雨”的形成是凝华现象 【答案】B 【详解】 A．寒露时，气温降低，空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴，附着在物体表面，这就是“露”，所以“露”的形成是液化现象，故A错误； B．霜降时，夜间地面散热很多，温度骤然下降，空气中的水蒸气直接凝华形成细微的冰针或六角形的白色霜花，“霜”的形成是凝华现象，故B正确。 C．大雪时，云层中的水蒸气遇冷凝华形成雪花，“雪”的形成是凝华现象，故C错误。 D．雨水节气时，暖湿气流与冷空气交汇，使空气中的水蒸气液化形成小水滴，当小水滴足够大时就会下落形成雨，“雨”的形成是液化现象，故D错误。 故选：B。 4．重庆坐拥优质山地资源，周末小熊与家人打卡三峡之巅徒步赏景。山间气候多变，沿途邂逅多样物态变化场景，如图所示的现象，判断正确的是（ ） A．图甲，树叶上的白霜，白霜的形成需要吸热 B．图乙，山顶飘起雪花，雪花是水蒸气凝华形成的 C．图丙，江面薄雾缭绕，雾是江面的水蒸发形成的水蒸气 D．图丁，登顶后围坐吃火锅，火锅上方的“白气”是小水珠汽化形成的水蒸气 【答案】B 【详解】 AB、霜和雪都是水蒸气凝华形成的，需要放热，故A错误、B正确； CD、雾、“白气”是水蒸气液化形成的小水滴，需要放热，故CD错误。 故选：B。 5．以下描述“变多”、“变少”的过程中，放热的是（ ） A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】A 【详解】①金属盘下的水滴变多，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推动活塞乙醚变多，是气体乙醚的液化现象，液化放热； ④碘颗粒变少是碘的升华现象，升华吸热。 故放热的是①③，故A正确，BCD错误。 故选：A。 6．如图所示是一种新型手抛灭火弹，弹内装有干冰，将灭火弹投入火场中，干冰快速 （填物态变化名称）成二氧化碳气体，同时 （选填“吸收”或者“放出”）热量而达到快速灭火的效果。 【答案】升华；吸收 【详解】干冰是固态二氧化碳，在常温常压下会直接由固态变为气态，这种物态变化叫做升华。干冰升华时会吸收大量的热量，使周围环境温度降低，从而达到快速灭火的效果。 7．深冬季节，在植物的叶片上经常可以看到如图所示的白色颗粒状晶体，它是由空气中的水蒸气 形成的。阳光照射一段时间后，该晶体变为了小液滴，这是 现象。（均填物态变化名称） 【答案】凝华；熔化 【详解】深冬季节，在植物的叶片上经常可以看到如图所示的白色颗粒状晶体，物质由气态直接变为固态，属于凝华现象；阳光照射一段时间后，该晶体变为了小液滴，物质由固态变为液态叫熔化。 8．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。 （1）已知酒精灯火焰的温度约为500℃，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 （填“甲”或“乙”），此方案可防止碘发生 现象； （2）为了进一步探究此类现象，小明用干冰（固态二氧化碳）进行了下列实验：在烧杯中放入适量的水，向水中放入一小块干冰，观察到水中很快有大量气泡产生，同时水面有大量白雾，如图丙所示。实验中，水中大量的气泡是由干冰 形成的，水面上大量的白雾是由水蒸气 形成的。 【答案】（1）乙；熔化；（2）升华；液化 【详解】（1）甲实验中，酒精灯火焰温度约为500℃，在加热过程中，温度已经超过了碘的熔点，碘可能先熔化，再汽化，故甲实验并不能得出碘升华的结论；乙实验中，采用水浴加热，由于标准大气压下，水的沸点为100℃，碘不会熔化，出现碘蒸气只能是升华形成的，故乙方案合理。 （2）向水中放入一小块干冰，固态的干冰会变成二氧化碳气体，所以水中大量的气泡是干冰升华形成的。干冰升华时吸收热量，使烧杯温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴，在水面上形成大量的白雾。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $