3.4 升华和凝华（教学课件）物理新教材人教版八年级上册

该初中物理课件围绕升华、凝华概念及吸放热特点，结合水循环展开教学。课堂以雾凇形成问题导入，通过碘的升华凝华实验观察现象，引出概念后结合樟脑球变小、霜和雾凇等生活实例，再拓展干冰应用，最后关联水循环及水资源保护，构建从现象到应用的知识支架。 其亮点在于注重科学探究与物理观念培养，通过碘的实验让学生经历观察、分析过程，结合干冰冷藏、舞台烟雾等实例帮助建立物态变化认知。融入水循环视频及水资源危机教育，渗透科学态度与责任。采用实验演示、实例分析及课堂小结系统梳理知识，既提升学生探究能力和应用意识，也为教师提供结构化教学素材。

物理八年级上册 •人教版 第三章 物态变化 第4节 升华和凝华 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 知道物质在固态与气态之间可以直接转化，知道升华和凝华，知道升华吸热、凝华放热，能说明自然界中的水循环现象。 02 科学思维 通过实验观察及分析升华和凝华现象的过程，体会依据证据和逻辑提出质疑、进行科学推理与论证的科学思维方法。 03 科学探究 结合实验研究固态与气态之间能否直接转化，经历基于证据分析得出结论并作出解释的过程。 04 科学态度与责任 说明生活和自然界中常见的升华和凝华现象，增加物理源于生活、服务生活的感受和体验。经历说明水循环现象的过程，有关心环境和节约用水的意识。 教学重难点 教学难点 教学重点 建立升华和凝华的概念。 综合运用物态变化知识分析物态变化现象产生的原因。 课堂引入 雾凇 雾凇与桂林山水、长江三峡、云南石林并称为中国四大奇观。 思考：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？ 知识点1 升华和凝华 知识点1：升华和凝华 1. 升华和凝华 （1）观察碘的升华和凝华 【实验】如图所示，封闭的玻璃容器中有少量碘颗粒，先向容器浇热水，容器中有什么变化?然后向容器浇凉水，容器中又有什么变化? 热水 凉水 观察碘的物态变化 【实验现象】由实验可以看到，固态的碘受热后，容器内充满了紫色的碘蒸气；碘蒸气遇冷后变成了固态的碘。 【实验结论】碘可以由固态直接变成气态，也可以由气态直接变成固态。 知识点1：升华和凝华 （2）升华与凝华的概念 ①升华：物理学中将物质从固态直接变成气态的过程叫作升华； ②凝华：从气态直接变成固态的过程叫作凝华。 注意：升华与凝华过程都没有液态物质的出现。 升华 凝华 知识点1：升华和凝华 演示实验——《碘的升华和凝华》 知识点1：升华和凝华 （1）升华现象 ①橱柜里的樟脑球过一段时间后变小了，最后不见了。 ②冬天，挂在外面的湿衣服上结的冰没有熔化，过了一段时间衣服也晾干了。 2. 升华和凝华现象 知识点1：升华和凝华 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 ①霜的形成 知识点1：升华和凝华 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。 知识点1：升华和凝华 ③冰花的形成 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。 知识点1：升华和凝华 大气中的水蒸汽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 知识点1：升华和凝华 在观察碘的物态变化实验中，碘在升华的过程中需要用热水加热，表明升华是需要吸热。碘凝华是升华的逆过程，所以要放出热量。 3. 升华吸热 凝华放热 热水 凉水 升华吸热，凝华放热. 知识点1：升华和凝华 ①干冰：干冰是在一个大气压下，以-78.5oC存在的固态二氧化碳（CO2） ，在常温下可以直接变成二氧化碳气体。 ②特点：容易升华，有吸热致冷作用。 （1）干冰的升华吸热 干冰 知识点1：升华和凝华 ③干冰的应用 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。 干冰缭绕的餐具摆放 的番茄糖霜江米糕 知识点1：升华和凝华 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”。 舞台烟雾 知识点1：升华和凝华 （2）凝华放热的现象 下雪时，空气中的水蒸气不断凝华为雪花并释放热量，使周围气温下降较慢，因此体感不冷； 而雪后熔化时吸热，导致气温明显降低。 俗语说： “下雪不冷化雪冷” 知识点1：升华和凝华 窗户上的冰花‌： 冬天室内温暖潮湿，水蒸气遇到冰冷的玻璃窗时，在内侧凝华成美丽的冰花。这也是凝华放热现象的体现。 玻璃窗户上的冰花 知识点1：升华和凝华 【例题1】如图，封闭的玻璃容器中装有少量的碘颗粒，向容器浇热水，看到容器内充满了紫色的碘蒸气，此过程中碘发生的物态变化是______。若要碘蒸气快速变回固态碘，可采取的方法是___________ 。 放入冷水中 【解析】 封闭的玻璃容器中装有少量的碘颗粒，向容器浇热水，看到容器内充满了紫色的碘蒸气，说明碘从固态直接变为了气态，此过程中碘发生的物态变化是升华。 若要碘蒸气快速变回固态碘，此过程中发生的物态变化是凝华，凝华放热，所以可以将碘放入冷水中。 升华 知识点1：升华和凝华 【例题2】如图所示，常温下，小明取一个不漏水的空易拉罐，将干冰（固态二氧化碳，熔点：-78.5℃，沸点：-57℃）放入易拉罐中，过一会儿干冰变少了，这是干冰发生了_______ （填物态变化名称），此过程_______（选填“吸收”或“效出”）热量；易拉罐的底部有白霜生成，白霜是_______形成的。 升华 凝华 吸收 【解析】 雾凇干冰变少了，物质状态由固态变为气态，物态变化为升华，该过程中需要吸收热量。 白霜是固态的小冰晶，由水蒸气遇冷凝华形成的。 知识点1：升华和凝华 【例题3】五岳独秀看雾凇，雪域衡山共祈福。南岳衡山素有“神州之南最佳赏雪处”之称，独特的地理环境造就了它奇特的“南国雾凇”，如图所示。下列现象中与“雾凇”形成的物态变化相同的是（　　） A． 云开雾散 B． 流水成冰 C． 霜降枝头 D． 气结成露 C A B C D 知识点1：升华和凝华 【解析】 雾凇是空气中水蒸气遇冷凝华形成的。 A．云开雾散是液态小水滴汽化成了水蒸气，故A不符合题意； B．流水成冰是液态的水凝固成了固态的冰，故B不符合题意； C．霜是空气中水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，故C符合题意； D．露是空气中水蒸气遇冷液化形成的，故D不符合题意。 故选C。 知识点2 水循环 知识点2：水循环 1. 水的三态与转化 水的三种状态分别是冰、水和水蒸气。请在图中将这三者之间的转化过程补充完整并填写吸热、放热的关系。 升华 吸热 熔化 吸热 汽化 吸热 凝华 放热 液化 放热 凝固 放热 知识点2：水循环 2. 水循环与水的三态变化 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。水循环造就了雪山和湖泊。 水循环造就了雪山和湖泊 知识点2：水循环 （1）云与雨的形成 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。 水蒸气 云 雨 液化 小水滴 蒸发 液化 知识点2：水循环 小水滴凝固成小冰珠，形成冰雹 （2）冰雹的形成 小水滴如果在高空遇到更加寒冷的气流，就会凝固成小冰珠，最后有可能形成冰雹降落到地面。 冰雹 小水滴 凝固 知识点2：水循环 （3）雪花的形成 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。 知识点2：水循环 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 知识点2：水循环 视频欣赏——《自然界中的水循环》 知识点2：水循环 【例题4】如图所示，是整个地球“水循环”过程的示意图。 （1）过程①中发生的物态变化是（ ） A．液化 B．汽化 C．熔化 D．凝固 （2）过程②中水蒸气液化或凝华形成云的过程需要（ ） A．吸热 B．放热 B B 【解析】 （1）由图知，过程①是液态的水蒸发变成水蒸气，这是汽化现象，要吸收热量。故选B。 （2）过程②是水蒸气遇冷液化成小液滴或凝华成小冰粒而形成降水；液化和凝华都会向外放热。 故选B。 知识点2：水循环 3. 地球上的水资源 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占约3%。 而能够供人类直接利用的淡水资源更是仅占淡水资源的0.3%。水资源与人类的关系非常密切，是维持人类生活的源泉。 地球上的水资源 知识点2：水循环 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。在纺织、印染、造纸、炼钢等各个工业领域都需要大量的水资源，农业灌溉更需要大量的水资源。 此外，城市的消防、绿化、公共场所的清洁卫生都少不了水。随着人口的膨胀和经济的增长，水资源已经出现了严重的危机。人们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，这已经敲响了人类生存的警钟。 4. 水资源危机 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 知识点2：水循环 请同学们思考一下：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？ 我们不仅需要改进节水技术、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。 5. 节约用水 节水灌溉 知识点2：水循环 视频欣赏——《保护水资源宣传视频》 知识点2：水循环 【例题5】龙江是福清市的母亲河，我市提出“护河爱水、清洁家园”的倡议，为了防治水体污染，以下措施不可行的是（　　） A．生活污水经净化后再排放 B．全面禁止使用农药化肥 C．工业废水经处理达标后再排放 D．禁止在江河边倾倒垃圾 B 【解析】 A．生活污水、工业废水和垃圾直接排放倾倒会严重污染水源，所以为了防治水体污染，生活污水要经净化后再排放，工业废水要经处理达标后再排放，同时要禁止在江河边倾倒垃圾，故ACD不符合题意； B．农药化肥是庄稼健康生长必须的，所以不能全面禁止使用农药化肥，故B符合题意。故选B。 课堂小结 课堂小结 升华和 凝华 升华 凝华 ①物质从固态直接变成气态的过程叫作升华. 升华需要吸热. ②升华现象：干冰保鲜食品、冬天冰冻的衣服变干等. ①物质从气态直接变成固态的过程叫作凝华. 凝华需要放热. ②凝华现象：霜、雪、冰花、雾凇、舞台“烟雾”等. ①水循环与水的三态变化：云、雨、雪、露、雹. ②水资源：地球上的水资源出现危机；节约用水. 水循环 课堂小结 课堂练习 课堂练习 【解析】 从冰箱冷冻室取出的杨梅温度比较低，空气中的水蒸气遇到温度低的杨梅直接变为固态小冰晶，该过程的物态变化为凝华，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 1. 从冰箱冷冻室取出的杨梅，一会儿表面就出现了一层白霜，如图所示，这一过程中的物态变化是（　　） A．液化 B．凝固 C．升华 D．凝华 D 课堂练习 【解析】 A．白雾不是干冰升华形成的二氧化碳气体，因为二氧化碳气体是无色透明的，无法形成可见的白雾，故A错误； B．白雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，因为干冰升华吸热使周围温度降低，导致水蒸气液化，故B正确； C．干冰升华是吸热过程，会使周围环境温度降低而不是升高，故C错误； D．水蒸气液化是放热过程，不是吸热过程，故D错误。故选B. 2. 如图所示是某餐厅制作的特色水果，在盛装它的器皿的底部加入干冰（固态二氧化碳），其周围会形成白雾，营造云雾缭绕的景象。关于白雾的形成，下列说法正确的是（　　） A．白雾是干冰升华形成的二氧化碳气体 B．白雾是空气中的水蒸气液化形成的小水珠 C．干冰升华放热，使周围环境温度升高形成白雾 D．水蒸气液化吸热，使周围环境温度降低形成白雾 B 课堂练习 3. 如图所示，将干冰放入瓶内底部，在瓶嘴处套一个气球，过一段时间会观察到气球鼓起，瓶子的底部出现白霜，中间部位出现水珠，针对以上现象下列说法正确的是（　 　） A．空气中水蒸气遇冷凝华形成白霜 B．干冰汽化成二氧化碳气体使气球鼓起 C．瓶底霜的形成是吸热过程 D．中部水珠的形成是吸热过程 A 【解析】 A．干冰升华吸热，使瓶子底部温度降低，空气中的水蒸气遇冷凝华形成白霜，A正确。 B．干冰是固态二氧化碳，直接变成气态二氧化碳，这个过程是升华，而不是汽化，故B错误。 C．霜是水蒸气凝华形成的，凝华过程是放热过程，故C错误。 D．中部水珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，液化过程是放热过程，故D错误。故选A。 课堂练习 4. 如图所示，密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒，碘的熔点约为114℃。打开电吹风热风挡对玻璃泡加热，温度约为60℃，一段时间后，观察到玻璃泡内弥漫着紫红色的碘蒸气，停止加热，冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒。关于这个过程，下列说法中正确的是（　　） A．加热时，碘颗粒熔化 B．冷却时，碘蒸气凝固 C．加热时，碘颗粒升华 D．冷却时，碘蒸气液化 C 【解析】 已知碘的熔点约为114℃。用电吹风热风挡对玻璃泡加热，温度约为60℃，低于碘的熔点，碘没有发生熔化，观察到玻璃泡内弥漫着紫红色的碘蒸气，说明固态的碘颗粒升华成碘蒸气；停止加热，冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒，说明碘蒸气遇冷凝华成颗粒，故ABD错误，C正确。故选C。 课堂练习 5. 地球上，水的三种状态在不断地相互转化。如图所示为地球上的水循环示意图，下列描述中正确的是（　　） A．海洋、陆地上的水蒸发变成水蒸气 B．水蒸气在高空遇冷吸收热量形成雨、雪，落回海洋、陆地 C．地球上的淡水资源丰富，取之不尽 D．人类活动会消耗水资源，但不会造成水污染 A 课堂练习 【解析】 A．根据示意图可知，海洋、陆地上的水蒸发变成水蒸气，故A正确； B．根据题意可知，水蒸气在高空遇冷放出热量形成雨、雪，落回海洋、陆地，故B错误； C．地球上的淡水资源是有限的，故C错误； D．人类活动会消耗水资源，同时会造成水污染，故D错误。故选A。 课堂练习 6. 2025年的冬天最火的莫过于哈尔滨了，它吸引了众多游客前去尝试“泼水成冰”的游戏。如图所示，“泼水成冰”需要滚烫的开水在零下30℃以下的极寒环境中才能成功。用滚烫的开水而不用冷水是因为开水能在短时间内提供大量的水蒸气_______成小冰晶，同时热水相比于冷水更易甩成小水滴，这些小水滴遇冷会______成冰。 凝华 凝固 【解析】 水沸腾是剧烈的汽化现象，开水能在短时间内汽化成水蒸气，“泼水成冰”是水蒸气遇到温差较大的环境时，从气态直接变为固态，凝华形成的，凝华需要放热。 物体由液态变为固态的现象叫做凝固，小水滴遇冷会凝固成冰。 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf59.27.100 Lavf58.45.100 Lavf59.27.100 Lavf58.20.100 vid:v0301a840000bvi398bqu3hlbpctn7dg Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $