3.4 升华和凝华（举一反三·讲义）物理新教材人教版八年级上册

本初中物理讲义聚焦“升华和凝华”核心知识点，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、特点及现象，通过实验验证（碘的升华凝华）、生活应用（干冰）及自然现象（霜、冰花），并整合到水循环中，构建“现象-定义-实验-应用-综合”的学习支架。 该资料以生活情景（樟脑丸变小、冰花形成）导入，通过碘锤水浴加热实验培养科学探究能力，例题与变式题强化物理观念，核心易错点表格助力科学思维，课后作业分层设计，课中辅助教师高效授课，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。

3.4 升华和凝华 【新教材人教版】 【知识框架+知识精讲（4个知识归纳+5个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 同学们，请想一想以下这些生活现象： 衣柜里的樟脑丸（防虫用的），过一段时间会变小，最后不见了。它去哪了？ 北方寒冷的冬天，晾在室外的湿衣服会结成冰，但结冰的衣服也会慢慢变干。冰去哪了？ 冬天，窗玻璃上会出现美丽的冰花，它是怎么形成的？ 深秋的早晨，草地上会出现一层白白的霜，它又是怎么形成的？ 【冰花和霜】 知识归纳 【知识点1 升华（定义与现象）】 1. 升华的定义 物质从固态直接变为气态的过程叫做升华。 2. 升华的特点 “直接”：变化过程中，物质不经过液态，直接从固态变成气态。 升华吸热：升华过程需要吸收热量。 3. 常见的升华现象 樟脑丸变小：衣柜里的樟脑丸（萘）会升华成气体，所以会变小，最后消失。 冰冻衣服变干：冬天，室外结冰的衣服虽然没有熔化，但冰会直接升华为水蒸气，使衣服变干。 灯丝变细：白炽灯用久了，钨丝会受热升华成钨蒸气，使灯丝变细。 干冰升华：干冰（固态二氧化碳）在常温下会直接升华成气体，并吸收大量热。 【例1】下列现象中，属于升华现象的是（ ） A. 春天，冰雪消融 B. 夏天，湿衣服变干 C. 秋天，清晨的露珠 D. 冬天，冰冻的衣服变干 答案：D 详解：本题考查物态变化的判断。A选项，冰雪消融是固态冰变成液态水，属于熔化，故A错误。B选项，湿衣服变干是液态水变成水蒸气，属于汽化，故B错误。C选项，露珠是气态水蒸气变成液态小水滴，属于液化，故C错误。D选项，冰冻的衣服变干，是固态的冰直接变成气态的水蒸气，属于升华，故D正确。因此，正确答案是D。 【变式1-1】下列现象中，属于升华现象的是（ ） ① 衣柜里的樟脑丸变小了 ② 冬天，窗玻璃上出现冰花 ③ 用久了的灯泡，灯丝变细 ④ 深秋的早晨，草地上出现霜 A. ①③ B. ①② C. ②③ D. ③④ 答案：A 详解：①樟脑丸变小是固态直接变成气态，属于升华，正确。②冰花是气态水蒸气直接变成固态冰晶，属于凝华，故②错误。③灯丝变细是固态钨丝直接变成气态钨蒸气，属于升华，正确。④霜是气态水蒸气直接变成固态冰晶，属于凝华，故④错误。因此，正确答案是A。 【变式1-2】关于升华，下列说法正确的是（ ） A. 升华是物质从液态变为气态的过程 B. 升华是物质从固态变为液态的过程 C. 升华是物质从固态直接变为气态的过程，需要吸热 D. 升华是物质从气态直接变为固态的过程，需要放热 答案：C 详解：A选项，物质从液态变为气态是汽化，故A错误。B选项，物质从固态变为液态是熔化，故B错误。C选项，升华是物质从固态直接变为气态的过程，需要吸热，故C正确。D选项，物质从气态直接变为固态是凝华，故D错误。因此，正确答案是C。 【知识点2 凝华（定义与现象）】 1. 凝华的定义 物质从气态直接变为固态的过程叫做凝华。 2. 凝华的特点 “直接”：变化过程中，物质不经过液态，直接从气态变成固态。 凝华放热：凝华过程需要放出热量。 3. 常见的凝华现象 霜：深秋或初冬的早晨，空气中的水蒸气遇冷直接凝华成小冰晶，附着在草木、地面上，形成霜。 冰花：寒冷的冬天，室内温度较高的水蒸气遇到冷的玻璃，直接凝华成小冰晶，附着在玻璃的内侧，形成冰花。 雾凇：在寒冷的冬季，空气中的水蒸气遇冷直接凝华成小冰晶，附着在树枝上，形成雾凇。 灯泡发黑：白炽灯用久了，灯丝升华产生的钨蒸气遇到冷的灯泡壁，会凝华成固态的钨，使灯泡壁发黑。 【例2】下列现象中，属于凝华现象的是（ ） A. 春天，冰雪消融 B. 夏天，洒在地上的水变干 C. 秋天，清晨的露珠 D. 冬天，窗玻璃上出现冰花 答案：D 详解：A选项，冰雪消融是固态冰变成液态水，属于熔化，故A错误。B选项，水变干是液态水变成水蒸气，属于汽化，故B错误。C选项，露珠是气态水蒸气变成液态小水滴，属于液化，故C错误。D选项，冰花是室内水蒸气遇冷直接变成固态冰晶，属于凝华，故D正确。因此，正确答案是D。 【变式2-1】下列现象中，属于凝华现象的是（ ） ① 冬天，窗玻璃上出现冰花 ② 深秋的早晨，地面上出现霜 ③ 衣柜里的樟脑丸变小了 ④ 冬天，冰冻的衣服变干 A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④ 答案：A 详解：①冰花是气态水蒸气直接变成固态冰晶，属于凝华，正确。②霜是气态水蒸气直接变成固态冰晶，属于凝华，正确。③樟脑丸变小是固态直接变成气态，属于升华，故③错误。④冰冻衣服变干是固态冰直接变成水蒸气，属于升华，故④错误。因此，正确答案是A。 【变式2-2】关于凝华，下列说法正确的是（ ） A. 凝华是物质从气态直接变为固态的过程，需要放热 B. 凝华是物质从固态直接变为气态的过程，需要吸热 C. 凝华是物质从气态变为液态的过程，需要放热 D. 凝华是物质从液态变为固态的过程，需要放热 答案：A 详解：A选项，凝华是物质从气态直接变为固态的过程，需要放热，故A正确。B选项，物质从固态直接变为气态是升华，故B错误。C选项，物质从气态变为液态是液化，故C错误。D选项，物质从液态变为固态是凝固，故D错误。因此，正确答案是A。 【知识点3 实验——观察碘的升华和凝华】 1. 实验目的 观察碘的升华和凝华现象，验证升华和凝华过程中吸热和放热的情况。 2. 实验器材 碘锤（内有少量碘颗粒）、热水（约80℃）、冷水、烧杯。 3. 实验装置 4. 实验步骤 （1）将装有少量碘颗粒的碘锤放入装有热水的烧杯中，观察碘的状态变化。 （2）当碘锤中充满紫色碘蒸气后，将碘锤取出，放入冷水中，观察碘蒸气的状态变化。 5. 实验现象 加热时：固态的碘颗粒直接变成紫色的碘蒸气，没有液态碘出现。 冷却时：紫色的碘蒸气直接变成固态的碘，附着在碘锤内壁上，没有液态碘出现。 6. 实验结论 物质可以从固态直接变为气态，这个过程叫升华，升华需要吸热。 物质可以从气态直接变为固态，这个过程叫凝华，凝华需要放热。 【例3】在观察碘的升华和凝华实验中，采用水浴加热（即用热水加热）而不是用酒精灯直接加热，最主要的原因是（ ） A. 热水更容易获得 B. 水浴加热可以使碘锤受热均匀 C. 热水的温度低于碘的熔点，可以避免碘熔化 D. 水浴加热更安全 答案：C 详解：碘的熔点是113.5℃，而热水的温度最高约为100℃，低于碘的熔点。因此，用热水加热时，碘不会熔化，保证了碘是由固态直接变成气态的，从而证明了升华现象的存在。如果用酒精灯直接加热，温度可能超过碘的熔点，碘会先熔化再汽化，就无法证明“直接”变化了。因此，正确答案是C。 【变式3-1】在观察碘升华的实验中，将碘锤放入热水中，可以看到固态碘直接变成______色的碘蒸气，这个过程叫做______，需要______热。将碘锤放入冷水中，可以看到碘蒸气直接变成______色的固态碘，这个过程叫做______，需要______热。 答案：紫；升华；吸；紫黑；凝华；放 详解：根据实验现象，加热时，固态碘直接变成紫色的碘蒸气，这是升华现象，需要吸热。冷却时，碘蒸气直接变成紫黑色的固态碘，这是凝华现象，需要放热。因此，正确答案是：紫；升华；吸；紫黑；凝华；放。 【变式3-2】在碘的升华和凝华实验中，在碘锤的上方放少许冷水，其目的是（ ） A. 使碘蒸气尽快液化 B. 便于碘蒸气放热凝华 C. 防止碘锤炸裂 D. 加快碘的升华 答案：B 详解：在碘锤的上方放少许冷水，可以使碘锤上方的温度降低，让碘蒸气遇冷放热，更容易发生凝华现象，形成固态的碘。因此，正确答案是B。 【知识点4 升华吸热、凝华放热（规律与应用）】 1. 升华吸热 物质升华时需要从周围环境吸收大量的热量，因此具有致冷作用。 2. 凝华放热 物质凝华时会向周围环境放出热量。 3. 生活应用 （1）干冰（固态二氧化碳）的应用——利用升华吸热 人工降雨：将干冰撒入云层，干冰升华吸热，使周围空气温度急剧下降，空气中的水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶，从而形成降雨。 制造舞台“白雾”：在舞台上喷洒干冰，干冰升华吸热，使周围空气温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化形成“白雾”，营造出云雾缭绕的舞台效果。 食品保鲜：在运输食品时，利用干冰升华吸热，降低周围环境的温度，防止食品腐烂变质。 （2）自然现象中的凝华 霜的形成：空气中的水蒸气在温度降到0℃以下时，直接凝华成小冰晶，这就是霜。 冰花的形成：室内温度较高的水蒸气遇到温度很低的玻璃，直接凝华成小冰晶，附着在玻璃内侧，形成冰花。 雾凇的形成：空气中的水蒸气在低温下直接凝华在树枝上，形成雾凇。 【例4】在运输食品时，为了防止食品腐烂变质，常常在食品周围放一些干冰（固态二氧化碳）。这是利用干冰（ ） A. 熔化吸热 B. 升华吸热 C. 汽化吸热 D. 液化放热 答案：B 详解：干冰在常温下会直接升华成二氧化碳气体，升华时需要从周围吸收大量的热，使周围环境的温度降低，从而起到保鲜食物的作用。因此，正确答案是B。 【变式4-1】在文艺演出时，舞台上常常会放出弥漫的“白雾”，营造出如梦如幻的效果。这种“白雾”实际上是（ ） A. 干冰升华后产生的二氧化碳气体 B. 干冰升华时吸收热量，使空气中的水蒸气液化形成的小水滴 C. 干冰熔化后形成的水 D. 干冰升华时放出的热量使水蒸气汽化形成的水蒸气 答案：B 详解：舞台上喷洒的干冰会迅速升华，升华时吸收大量的热，使周围空气温度急剧下降。空气中的水蒸气遇到冷空气，温度降低，液化成小水滴，这些细小的小水滴悬浮在空气中，就形成了我们看到的“白雾”。因此，正确答案是B。 【变式4-2】下列说法中，错误的是（ ） A. 霜是水蒸气凝华形成的，凝华放热 B. 干冰可用于人工降雨，是利用了干冰升华吸热 C. 冬天，窗玻璃上的冰花出现在玻璃的外侧 D. 用久了的白炽灯灯丝变细，是升华现象 答案：C 详解：A选项，霜是水蒸气凝华形成的，凝华放热，说法正确。B选项，干冰升华吸热，可用于人工降雨，说法正确。C选项，冬天，室内温度较高的水蒸气遇到冷的玻璃，在玻璃的内侧凝华成冰花，而不是外侧，故C说法错误。D选项，白炽灯灯丝变细是钨丝升华造成的，说法正确。因此，正确答案是C。 【知识点5 水循环（综合应用）】 1. 水的三态变化 水有三种状态：固态（冰、雪、霜、冰雹）、液态（水、雨、露、雾）、气态（水蒸气）。它们之间可以相互转化，涉及到六种物态变化。 2. 自然界中水循环的物态变化 自然现象 物态变化 具体过程 云 液化、凝华 水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶，聚集成云 雨 熔化 云中的小冰晶熔化成小水滴，与原有水滴一起降落到地面形成雨 雾 液化 水蒸气在低空液化成小水滴，悬浮在空气中形成雾 露 液化 水蒸气在夜间温度降低时液化成小水滴，附着在草木上形成露 霜 凝华 水蒸气在温度降到0℃以下时直接凝华成小冰晶，形成霜 雪 凝华 云中的水蒸气直接凝华成小冰晶，以雪的形式降落到地面 冰雹 凝固、熔化 云中的小水滴在上升气流中被带到高空凝固成冰晶，冰晶下落过程中外层熔化，反复运动后形成冰雹 3. 总结：六种物态变化 物态变化 方向 吸/放热 熔化 固态 → 液态 吸热 凝固 液态 → 固态 放热 汽化 液态 → 气态 吸热 液化 气态 → 液态 放热 升华 固态 → 气态 吸热 凝华 气态 → 固态 放热 【例5】下列有关水循环的说法中，错误的是（ ） A. 云是由空气中的水蒸气液化或凝华形成的 B. 雨的形成是汽化现象 C. 霜是水蒸气凝华形成的 D. 雾是水蒸气液化形成的 答案：B 详解：A选项，云是水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶形成的，说法正确。B选项，雨是云中的小冰晶熔化成水形成的，属于熔化现象，不是汽化，故B说法错误。C选项，霜是水蒸气凝华形成的，说法正确。D选项，雾是水蒸气液化形成的，说法正确。因此，正确答案是B。 【变式5-1】下列自然现象中，需要吸热的是（ ） A. 深秋，草地上出现霜 B. 冬天，窗玻璃上出现冰花 C. 春天，冰雪消融 D. 夏天，清晨的露珠 答案：C 详解：A选项，霜是水蒸气凝华形成的，凝华放热，故A错误。B选项，冰花是水蒸气凝华形成的，凝华放热，故B错误。C选项，冰雪消融是冰熔化形成的，熔化吸热，故C正确。D选项，露珠是水蒸气液化形成的，液化放热，故D错误。因此，正确答案是C。 【变式5-2】请将下列自然现象与对应的物态变化名称用线连接起来。 ① 春天，冰雪消融 A. 液化 ② 夏天，清晨的露珠 B. 熔化 ③ 秋天，枝头的白霜 C. 升华 ④ 冬天，冰冻的衣服变干 D. 凝华 答案：①—B；②—A；③—D；④—C 详解：①冰雪消融是固态冰→液态水，属于熔化，对应B。②露珠是气态水蒸气→液态小水滴，属于液化，对应A。③霜是气态水蒸气→固态小冰晶，属于凝华，对应D。④冰冻衣服变干是固态冰→气态水蒸气，属于升华，对应C。 【核心易错点】 概念 关键区别 常见错误 升华和凝华 升华是固态→气态（吸热）；凝华是气态→固态（放热） 混淆升华和凝华的方向，尤其是“霜”和“雪”的形成易与液化混淆 “直接”的含义 变化过程中不经过液态 误认为升华和凝华必须经过液态，如认为碘升华是先熔化再汽化 “白气”与“白雾” 舞台上的“白雾”是水蒸气液化形成的小水滴，不是干冰升华后的气体 误认为“白雾”是二氧化碳气体 霜与露的形成 霜是水蒸气凝华形成的（固态），露是水蒸气液化形成的（液态） 混淆霜和露的形成，认为霜是露凝固形成的 灯泡发黑的成因 先升华（灯丝变细），后凝华（灯泡壁发黑） 只认为是其中一种物态变化，忽略了先后的顺序 干冰的用途 利用干冰升华吸热，使周围温度降低 误认为干冰是熔化吸热，或认为干冰是“造”出白雾的物质 模块三 课后作业 一、单选题 1．水是生命之源，其存在的方式与状态随环境和气候经常发生变化，且循环往复，以下关于水的物态变化及吸放热，解释错误的是（　　） A．阳光普照海洋，海水吸热汽化形成水蒸气 B．水蒸气上升到高空，与冷空气接触，液化形成小水滴或凝华成小冰晶悬浮在高空形成云 C．小水滴遇到更寒冷的气流，凝华形成小冰珠，最后可能形成冰雹降落地面 D．冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝华成小冰晶，以雪花形式落回地面 【答案】C 【详解】A．海水吸热，会汽化形成水蒸气，飘到空气中，故A正确，不符合题意； B．水蒸气与冷空气接触，水蒸气遇冷会液化成小水滴或者凝华成小冰晶，悬浮在高空形成云，故B正确，不符合题意； C．小水滴遇到更冷的气流，会凝固成小冰晶，可能形成冰雹降落地面，故C错误，符合题意； D．冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝华成小冰晶，以雪花形式落回地面，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．小明和小华查阅资料得知：酒精灯外焰的温度约为800℃。碘的熔点为113.7℃。小明和小华分别用甲乙两种方式加热。下列说法正确的是（　　） A．实验甲碘锤里出现紫色气体，能说明碘升华放热了。 B．实验乙碘锤里出现紫色气体，能说明碘升华吸热了。 C．实验甲乙都能说明碘发生了升华现象。 D．停止加热后，甲实验中碘锤里紫色气体逐渐消失了，发生了凝华现象。 【答案】D 【详解】A．图甲中，用水浴法对碘进行加热，碘锤里出现紫色气体，是碘蒸气，而碘的熔点为113.7摄氏度，水在1标准大气压下，沸点为100摄氏度，所以碘锤中的碘并未熔化，而是直接由固态变成了气态，是升华过程，这个过程需要吸收热量，故A错误； B．图乙中，用酒精灯直接对碘锤加热，酒精灯的外焰温度约为800摄氏度，高于碘的熔点，则碘锤里的碘可能直接升华成气态的碘蒸气，也可能在温度达到熔点时，熔化成液态，继续加热，液态碘达到沸点，汽化成气态的紫色的碘蒸气，熔化和汽化过程都需要吸收热量，故B错误； C．实验甲是升华过程，实验乙可能是先熔化，再汽化，故C不符合题意； D．停止加热后，甲实验中，碘锤中的紫色气体温度下降，且温度低于碘的凝固点，碘蒸气直接由气态变成固态，发生凝华现象，故D正确。 故选D。 3．如图所示，2022年2月北京怀柔出现了美丽的雾凇景观，雾凇是低温时水蒸气直接从气态变成乳白色冰晶附着于树枝上形成的，雾凇的形成涉及的物态变化是（　　） A．熔化 B．液化 C．升华 D．凝华 【答案】D 【详解】雾凇是水蒸气遇冷凝华成的小冰晶，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．某小组同学在25℃的教室里做对比实验，如图所示，在甲、乙两个相同试管中分别放入适量的干冰和冰块，放置一段时间后，下列说法正确的是（    ） A．甲图中的干冰正在升华吸热 B．甲图外壁有薄霜生成，薄霜生成是凝固现象 C．乙图中的冰块正在凝固 D．乙图外壁有小水珠生成，小水珠的生成是汽化现象 【答案】A 【详解】A．干冰是固态二氧化碳，在常温下会发生升华现象，升华过程需要吸热，此描述符合实际，故A正确； B．甲图试管外壁的薄霜，是空气中的水蒸气遇极冷的试管直接由气态变为固态形成的，属于凝华现象，并非凝固，故B错误； C．冰的凝固点是0℃，教室温度为25℃，高于冰的熔点，冰块会熔化而非凝固，故C错误； D．乙图试管外壁的小水珠，是空气中的水蒸气遇温度较低的试管由气态变为液态形成的，属于液化现象，并非汽化，故D错误。   故选A。 5．如图所示，国画描绘的美景中蕴含了丰富的物态变化知识。以下分析正确的是（　　）    A．图甲，湖面上厚厚的冰层是升华形成的 B．图乙，荷叶上晶莹的露珠是凝固形成的 C．图丙，山林间的缕缕薄雾是液化形成的 D．图丁，枝头上的奇景雾凇是熔化形成的 【答案】C 【详解】A．冰是水在低温下凝固形成的，故A错误； B．露珠是水蒸气放热液化形成的，故B错误； C．雾是小水珠，是水蒸气放热液化形成的，故C正确； D．雾凇是水蒸气放热凝华形成的小冰晶，故D错误。 故选C。 6．水是生命的乳汁、经济的命脉，是自然界奉献给人类的宝贵资源。下列关于地球上的水循环和水资源认识正确的是（　　） A．水循环造就了雪山和湖泊 B．水循环按照固态液态气态的固定顺序循环进行 C．地球上的淡水大约占地球总水量的97%，淡水资源丰富 D．大量开采地下水，对环境不会造成损害，可以解决部分地区饮水问题 【答案】A 【详解】A．水循环的过程伴随着水的物态变化过程，包括熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华等物态变化，造就了雪山和湖泊，故A正确； B．水循环在海洋、陆地和天空等不同领域以固态、液态或气态形式存在。但不是按照固态液态气态的固定顺序循环进行，故B错误； C．目前人类利用的淡水资源，主要是江河湖泊水和浅层地下水，仅占全球淡水总量的，故C错误； D．大量开采地下水，可以解决部分地区饮水问题，但对环境会造成损害，故D错误。 故选A。 二、多选题 7．如图所示，空气中的水蒸气遇到冷的树枝、电线，马上凝结成白色的冰花，这种现象叫做“雾凇”。下列现象与雾凇的形成原因相同的是（　　） A．冬天玻璃上结成的冰花 B．极寒天气泼水成冰 C．冰镇饮料罐上的小水珠 D．冰箱冷冻室里的霜 【答案】AD 【详解】雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶。 A．冰花是空气中的水蒸气遇冷在玻璃上凝华形成的冰晶，故A符合题意； B．泼水成冰，水凝固成冰，故B不符合题意； C．小水珠是空气中温度较高的水蒸气遇到温度低的饮料罐液化形成的，故C不符合题意； D．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶，故D符合题意。 故选AD。 8．了解地球的水循环知识，提高节水意识，培养良好的用水习惯，是我们每个公民的义务和责任。如图所示，对于地球的水循环中所涉及的物态变化，下列对应正确的是（　　） A．海水吸热，变成水蒸气升到空中——汽化 B．水蒸气与冷空气接触，变成小水滴——液化 C．小水滴与寒冷气流接触，变成小冰珠——凝固 D．水蒸气在寒冷高空急剧降温，变成小冰晶——凝固 【答案】ABC 【详解】A．海水吸热，变成水蒸气升到空中，由液态变成气态，是汽化现象，故A正确； B．水蒸气与冷空气接触，由气态的水蒸气变成液态的小水滴，是液化现象，故B正确； C．小水滴遇到更寒冷的气流，由液态的小水珠变成固态的小冰珠，是凝固现象，故C正确； D．水蒸气在寒冷高空急剧降温，变成小冰晶，是气态直接变为固态，是凝华现象，故D错误。 故选ABC。 三、填空题 9．我市今年春季出现严重干旱，为了缓解旱情，多次实施人工降雨，用火箭弹把干冰（固态二氧化碳）投撒到高空，干冰进入云层时，很快______成为气体，并从周圈吸收大量的热，空气的温度激剧下降，使高空中部分水蒸气______成小水滴，部分水蒸气______成小冰粒，这些小冰粒逐渐变大而下降，遇到暖气流吸热而______变为雨点落到地面上。（填写物态变化名称） 【答案】 升华 液化 凝华 熔化 【详解】[1]干冰是固态的二氧化碳，常温下为气态，干冰进入冷云层后，由固态直接变为气态，属于升华现象。 [2][3]周圈被吸收大量的热量，空气的温度激剧下降，使高空中部分水蒸气液化成液态的小水滴，部分水蒸气骤然遇冷直接凝华固态小冰粒。 [4]当小冰粒遇热变为雨点时，是由固态冰变为液态水，属于熔化现象。 10．如图所示，在试管底部放入少量的碘，用橡皮塞将试管口塞紧，将试管底端放入热水中。可以观察到试管内逐渐出现碘蒸气，橡皮塞及其附近的试管壁上出现了碘颗粒。分析可知实验过程中需要放热的过程是__________。（选填“碘蒸气的出现”或“碘颗粒的出现”） 【答案】碘颗粒的出现 【详解】试管底部的碘放入热水中，碘由固态直接变为气态（碘蒸气），这一过程是升华，升华过程吸收热量。 橡皮塞及其附近试管壁上出现碘颗粒，是碘蒸气由气态直接变为固态，这一过程是凝华。凝华过程需要放出热量。即需要放热的过程是碘颗粒的出现。 11．水资源缺乏已经成为世界性问题，一些严重缺水的地区，人们巧妙收集、使用露水，露水是_______（填物态变化的名称）而形成；果农们常用滴灌的方法给果树浇水，一是可以节约用水，二是能有效减少水分的_______。 【答案】 液化 蒸发 【详解】[1]露水是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。 [2]滴灌通过管道系统和滴头，将水和养分直接、缓慢地输送到作物根区土壤。这最大限度地减少了水分在输送过程中的蒸发、深层渗漏和地表径流损失。 12．将杯中的液态氮（沸点为﹣196℃）倒入盛有奶浆的碗制作冰淇淋，观察到杯中液态氮沸腾，杯外壁出现白霜，则杯中液态氮温度__（选填“升高”、“不变”或“降低”），白霜是空气中水蒸气_形成的（填物态变化名称）。 【答案】 不变 凝华 【详解】[1]物质在沸腾过程中吸收热量，温度保持不变；沸腾过程中液态氮迅速成为气体，吸收热量温度保持不变。 [2]物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，凝华过程放出热量。液态氮沸腾过程中吸收大量的热，使奶浆和杯子的温度急速降低，空气中的水蒸气遇到温度很低的杯子，在其表面凝华形成霜。 四、综合题 13．阅读短文完成填空。 （一）生活中的物态 生活中处处都有物态变化的现象。厨房的炉子上正架着一口装了水的锅，盖上锅盖，加热锅里的水。几分钟后就可以听到“咕噜咕噜”的水声从锅里传来；揭开锅盖，“一股白气”迅速冒出来。打开冰箱，上层的隔板上放有一些蔬菜，仔细观察后发现，有时蔬菜上浮着一些“小冰粒”。把蔬菜拿出冰箱一会儿后，那些“小冰粒”就会消失，只剩下蔬菜叶上的水珠。 (1)“一股白气”迅速冒出来，“白气”的形成是______（选填“热锅”或“空气”）中的水蒸气______（填物态变化名称）形成的小水珠； (2)有时蔬菜上浮着一些“小冰粒”。“小冰粒”的形成是水洗后蔬菜上的小水珠______（填物态变化名称）形成的。把蔬菜拿出冰箱一会儿后，那些“小冰粒”就会消失，只剩下蔬菜叶上的水珠。“小冰粒”的消失是因为小冰粒______（填物态变化名称）变成了小水珠； (3)下列事例中，为了防止熔化和凝固产生的不利影响的是 ； A．冰冻食品可以保鲜 B．将熔融玻璃制成玻璃板 C．冬天将水箱中的水放掉 D．高热病人利用冰袋降温 (4)被100℃的水蒸气烫伤比被同质量的100℃的水烫伤厉害，是因为水蒸气______的缘故。炎热的夏天吃冰棒时，常会看到冰棒周围冒“冷气”，“冷气”实际上是______（选填“水蒸气”或“小水滴”），泡方便面时时碗里冒“热气”，“冷气”和“热气”成因是______（选填“相同”或“不同”）的。 【答案】(1) 热锅 液化 (2) 凝固 熔化 (3)C (4) 液化放热 小水滴 相同 【详解】（1）[1]揭开锅盖，“一股白气”迅速冒出来，白气是热锅内的水汽化形成的水蒸气。 [2]汽化形成的水蒸气遇到冷空气液化形成的小水珠，即白气。 （2）[1]打开冰箱，上层的隔板上放有一些蔬菜，仔细观察后发现，有时蔬菜上浮着一些“小冰粒”，是水遇冷凝固形成的。 [2]小冰粒的消失是因为小冰粒由固态变为了液态，是熔化现象。 （3）A．冰冻的食物温度低，防止滋生细菌，有利于食品保鲜，这是有利的影响，故A不符合题意； B．将熔融玻璃制成玻璃板，是利用了凝固，故B不符合题意； C．冬天将水箱中的水放掉，避免水凝固成冰，从而损坏冰箱，故C符合题意； D．高热病人利用冰袋降温，是凝固熔化吸热，故D不符合题意。 故选C。 （4）[1]被100℃的水蒸气烫伤比被同质量的100℃的水烫伤厉害，是因为水蒸气液化时，需要放出大量的热量。 [2]水蒸气是看不见的，看得见的白气，冷气都是小水珠。 [3]白气、冷气都是小水珠，都是水蒸气越冷液化形成的。 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 $ 3.4 升华和凝华 【新教材人教版】 【知识框架+知识精讲（4个知识归纳+5个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 同学们，请想一想以下这些生活现象： 衣柜里的樟脑丸（防虫用的），过一段时间会变小，最后不见了。它去哪了？ 北方寒冷的冬天，晾在室外的湿衣服会结成冰，但结冰的衣服也会慢慢变干。冰去哪了？ 冬天，窗玻璃上会出现美丽的冰花，它是怎么形成的？ 深秋的早晨，草地上会出现一层白白的霜，它又是怎么形成的？ 【冰花和霜】 知识归纳 【知识点1 升华（定义与现象）】 1. 升华的定义 物质从固态直接变为气态的过程叫做升华。 2. 升华的特点 “直接”：变化过程中，物质不经过液态，直接从固态变成气态。 升华吸热：升华过程需要吸收热量。 3. 常见的升华现象 樟脑丸变小：衣柜里的樟脑丸（萘）会升华成气体，所以会变小，最后消失。 冰冻衣服变干：冬天，室外结冰的衣服虽然没有熔化，但冰会直接升华为水蒸气，使衣服变干。 灯丝变细：白炽灯用久了，钨丝会受热升华成钨蒸气，使灯丝变细。 干冰升华：干冰（固态二氧化碳）在常温下会直接升华成气体，并吸收大量热。 【例1】下列现象中，属于升华现象的是（ ） A. 春天，冰雪消融 B. 夏天，湿衣服变干 C. 秋天，清晨的露珠 D. 冬天，冰冻的衣服变干 【变式1-1】下列现象中，属于升华现象的是（ ） ① 衣柜里的樟脑丸变小了 ② 冬天，窗玻璃上出现冰花 ③ 用久了的灯泡，灯丝变细 ④ 深秋的早晨，草地上出现霜 A. ①③ B. ①② C. ②③ D. ③④ 【变式1-2】关于升华，下列说法正确的是（ ） A. 升华是物质从液态变为气态的过程 B. 升华是物质从固态变为液态的过程 C. 升华是物质从固态直接变为气态的过程，需要吸热 D. 升华是物质从气态直接变为固态的过程，需要放热 【知识点2 凝华（定义与现象）】 1. 凝华的定义 物质从气态直接变为固态的过程叫做凝华。 2. 凝华的特点 “直接”：变化过程中，物质不经过液态，直接从气态变成固态。 凝华放热：凝华过程需要放出热量。 3. 常见的凝华现象 霜：深秋或初冬的早晨，空气中的水蒸气遇冷直接凝华成小冰晶，附着在草木、地面上，形成霜。 冰花：寒冷的冬天，室内温度较高的水蒸气遇到冷的玻璃，直接凝华成小冰晶，附着在玻璃的内侧，形成冰花。 雾凇：在寒冷的冬季，空气中的水蒸气遇冷直接凝华成小冰晶，附着在树枝上，形成雾凇。 灯泡发黑：白炽灯用久了，灯丝升华产生的钨蒸气遇到冷的灯泡壁，会凝华成固态的钨，使灯泡壁发黑。 【例2】下列现象中，属于凝华现象的是（ ） A. 春天，冰雪消融 B. 夏天，洒在地上的水变干 C. 秋天，清晨的露珠 D. 冬天，窗玻璃上出现冰花 【变式2-1】下列现象中，属于凝华现象的是（ ） ① 冬天，窗玻璃上出现冰花 ② 深秋的早晨，地面上出现霜 ③ 衣柜里的樟脑丸变小了 ④ 冬天，冰冻的衣服变干 A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④ 【变式2-2】关于凝华，下列说法正确的是（ ） A. 凝华是物质从气态直接变为固态的过程，需要放热 B. 凝华是物质从固态直接变为气态的过程，需要吸热 C. 凝华是物质从气态变为液态的过程，需要放热 D. 凝华是物质从液态变为固态的过程，需要放热 【知识点3 实验——观察碘的升华和凝华】 1. 实验目的 观察碘的升华和凝华现象，验证升华和凝华过程中吸热和放热的情况。 2. 实验器材 碘锤（内有少量碘颗粒）、热水（约80℃）、冷水、烧杯。 3. 实验装置 4. 实验步骤 （1）将装有少量碘颗粒的碘锤放入装有热水的烧杯中，观察碘的状态变化。 （2）当碘锤中充满紫色碘蒸气后，将碘锤取出，放入冷水中，观察碘蒸气的状态变化。 5. 实验现象 加热时：固态的碘颗粒直接变成紫色的碘蒸气，没有液态碘出现。 冷却时：紫色的碘蒸气直接变成固态的碘，附着在碘锤内壁上，没有液态碘出现。 6. 实验结论 物质可以从固态直接变为气态，这个过程叫升华，升华需要吸热。 物质可以从气态直接变为固态，这个过程叫凝华，凝华需要放热。 【例3】在观察碘的升华和凝华实验中，采用水浴加热（即用热水加热）而不是用酒精灯直接加热，最主要的原因是（ ） A. 热水更容易获得 B. 水浴加热可以使碘锤受热均匀 C. 热水的温度低于碘的熔点，可以避免碘熔化 D. 水浴加热更安全 【变式3-1】在观察碘升华的实验中，将碘锤放入热水中，可以看到固态碘直接变成______色的碘蒸气，这个过程叫做______，需要______热。将碘锤放入冷水中，可以看到碘蒸气直接变成______色的固态碘，这个过程叫做______，需要______热。 【变式3-2】在碘的升华和凝华实验中，在碘锤的上方放少许冷水，其目的是（ ） A. 使碘蒸气尽快液化 B. 便于碘蒸气放热凝华 C. 防止碘锤炸裂 D. 加快碘的升华 【知识点4 升华吸热、凝华放热（规律与应用）】 1. 升华吸热 物质升华时需要从周围环境吸收大量的热量，因此具有致冷作用。 2. 凝华放热 物质凝华时会向周围环境放出热量。 3. 生活应用 （1）干冰（固态二氧化碳）的应用——利用升华吸热 人工降雨：将干冰撒入云层，干冰升华吸热，使周围空气温度急剧下降，空气中的水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶，从而形成降雨。 制造舞台“白雾”：在舞台上喷洒干冰，干冰升华吸热，使周围空气温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化形成“白雾”，营造出云雾缭绕的舞台效果。 食品保鲜：在运输食品时，利用干冰升华吸热，降低周围环境的温度，防止食品腐烂变质。 （2）自然现象中的凝华 霜的形成：空气中的水蒸气在温度降到0℃以下时，直接凝华成小冰晶，这就是霜。 冰花的形成：室内温度较高的水蒸气遇到温度很低的玻璃，直接凝华成小冰晶，附着在玻璃内侧，形成冰花。 雾凇的形成：空气中的水蒸气在低温下直接凝华在树枝上，形成雾凇。 【例4】在运输食品时，为了防止食品腐烂变质，常常在食品周围放一些干冰（固态二氧化碳）。这是利用干冰（ ） A. 熔化吸热 B. 升华吸热 C. 汽化吸热 D. 液化放热 【变式4-1】在文艺演出时，舞台上常常会放出弥漫的“白雾”，营造出如梦如幻的效果。这种“白雾”实际上是（ ） A. 干冰升华后产生的二氧化碳气体 B. 干冰升华时吸收热量，使空气中的水蒸气液化形成的小水滴 C. 干冰熔化后形成的水 D. 干冰升华时放出的热量使水蒸气汽化形成的水蒸气 【变式4-2】下列说法中，错误的是（ ） A. 霜是水蒸气凝华形成的，凝华放热 B. 干冰可用于人工降雨，是利用了干冰升华吸热 C. 冬天，窗玻璃上的冰花出现在玻璃的外侧 D. 用久了的白炽灯灯丝变细，是升华现象 【知识点5 水循环（综合应用）】 1. 水的三态变化 水有三种状态：固态（冰、雪、霜、冰雹）、液态（水、雨、露、雾）、气态（水蒸气）。它们之间可以相互转化，涉及到六种物态变化。 2. 自然界中水循环的物态变化 自然现象 物态变化 具体过程 云 液化、凝华 水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶，聚集成云 雨 熔化 云中的小冰晶熔化成小水滴，与原有水滴一起降落到地面形成雨 雾 液化 水蒸气在低空液化成小水滴，悬浮在空气中形成雾 露 液化 水蒸气在夜间温度降低时液化成小水滴，附着在草木上形成露 霜 凝华 水蒸气在温度降到0℃以下时直接凝华成小冰晶，形成霜 雪 凝华 云中的水蒸气直接凝华成小冰晶，以雪的形式降落到地面 冰雹 凝固、熔化 云中的小水滴在上升气流中被带到高空凝固成冰晶，冰晶下落过程中外层熔化，反复运动后形成冰雹 3. 总结：六种物态变化 物态变化 方向 吸/放热 熔化 固态 → 液态 吸热 凝固 液态 → 固态 放热 汽化 液态 → 气态 吸热 液化 气态 → 液态 放热 升华 固态 → 气态 吸热 凝华 气态 → 固态 放热 【例5】下列有关水循环的说法中，错误的是（ ） A. 云是由空气中的水蒸气液化或凝华形成的 B. 雨的形成是汽化现象 C. 霜是水蒸气凝华形成的 D. 雾是水蒸气液化形成的 【变式5-1】下列自然现象中，需要吸热的是（ ） A. 深秋，草地上出现霜 B. 冬天，窗玻璃上出现冰花 C. 春天，冰雪消融 D. 夏天，清晨的露珠 【变式5-2】请将下列自然现象与对应的物态变化名称用线连接起来。 ① 春天，冰雪消融 A. 液化 ② 夏天，清晨的露珠 B. 熔化 ③ 秋天，枝头的白霜 C. 升华 ④ 冬天，冰冻的衣服变干 D. 凝华 【核心易错点】 概念 关键区别 常见错误 升华和凝华 升华是固态→气态（吸热）；凝华是气态→固态（放热） 混淆升华和凝华的方向，尤其是“霜”和“雪”的形成易与液化混淆 “直接”的含义 变化过程中不经过液态 误认为升华和凝华必须经过液态，如认为碘升华是先熔化再汽化 “白气”与“白雾” 舞台上的“白雾”是水蒸气液化形成的小水滴，不是干冰升华后的气体 误认为“白雾”是二氧化碳气体 霜与露的形成 霜是水蒸气凝华形成的（固态），露是水蒸气液化形成的（液态） 混淆霜和露的形成，认为霜是露凝固形成的 灯泡发黑的成因 先升华（灯丝变细），后凝华（灯泡壁发黑） 只认为是其中一种物态变化，忽略了先后的顺序 干冰的用途 利用干冰升华吸热，使周围温度降低 误认为干冰是熔化吸热，或认为干冰是“造”出白雾的物质 模块三 课后作业 一、单选题 1．水是生命之源，其存在的方式与状态随环境和气候经常发生变化，且循环往复，以下关于水的物态变化及吸放热，解释错误的是（　　） A．阳光普照海洋，海水吸热汽化形成水蒸气 B．水蒸气上升到高空，与冷空气接触，液化形成小水滴或凝华成小冰晶悬浮在高空形成云 C．小水滴遇到更寒冷的气流，凝华形成小冰珠，最后可能形成冰雹降落地面 D．冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝华成小冰晶，以雪花形式落回地面 2．小明和小华查阅资料得知：酒精灯外焰的温度约为800℃。碘的熔点为113.7℃。小明和小华分别用甲乙两种方式加热。下列说法正确的是（　　） A．实验甲碘锤里出现紫色气体，能说明碘升华放热了。 B．实验乙碘锤里出现紫色气体，能说明碘升华吸热了。 C．实验甲乙都能说明碘发生了升华现象。 D．停止加热后，甲实验中碘锤里紫色气体逐渐消失了，发生了凝华现象。 3．如图所示，2022年2月北京怀柔出现了美丽的雾凇景观，雾凇是低温时水蒸气直接从气态变成乳白色冰晶附着于树枝上形成的，雾凇的形成涉及的物态变化是（　　） A．熔化 B．液化 C．升华 D．凝华 4．某小组同学在25℃的教室里做对比实验，如图所示，在甲、乙两个相同试管中分别放入适量的干冰和冰块，放置一段时间后，下列说法正确的是（    ） A．甲图中的干冰正在升华吸热 B．甲图外壁有薄霜生成，薄霜生成是凝固现象 C．乙图中的冰块正在凝固 D．乙图外壁有小水珠生成，小水珠的生成是汽化现象 5．如图所示，国画描绘的美景中蕴含了丰富的物态变化知识。以下分析正确的是（　　）    A．图甲，湖面上厚厚的冰层是升华形成的 B．图乙，荷叶上晶莹的露珠是凝固形成的 C．图丙，山林间的缕缕薄雾是液化形成的 D．图丁，枝头上的奇景雾凇是熔化形成的 6．水是生命的乳汁、经济的命脉，是自然界奉献给人类的宝贵资源。下列关于地球上的水循环和水资源认识正确的是（　　） A．水循环造就了雪山和湖泊 B．水循环按照固态液态气态的固定顺序循环进行 C．地球上的淡水大约占地球总水量的97%，淡水资源丰富 D．大量开采地下水，对环境不会造成损害，可以解决部分地区饮水问题 二、多选题 7．如图所示，空气中的水蒸气遇到冷的树枝、电线，马上凝结成白色的冰花，这种现象叫做“雾凇”。下列现象与雾凇的形成原因相同的是（　　） A．冬天玻璃上结成的冰花 B．极寒天气泼水成冰 C．冰镇饮料罐上的小水珠 D．冰箱冷冻室里的霜 8．了解地球的水循环知识，提高节水意识，培养良好的用水习惯，是我们每个公民的义务和责任。如图所示，对于地球的水循环中所涉及的物态变化，下列对应正确的是（　　） A．海水吸热，变成水蒸气升到空中——汽化 B．水蒸气与冷空气接触，变成小水滴——液化 C．小水滴与寒冷气流接触，变成小冰珠——凝固 D．水蒸气在寒冷高空急剧降温，变成小冰晶——凝固 三、填空题 9．我市今年春季出现严重干旱，为了缓解旱情，多次实施人工降雨，用火箭弹把干冰（固态二氧化碳）投撒到高空，干冰进入云层时，很快______成为气体，并从周圈吸收大量的热，空气的温度激剧下降，使高空中部分水蒸气______成小水滴，部分水蒸气______成小冰粒，这些小冰粒逐渐变大而下降，遇到暖气流吸热而______变为雨点落到地面上。（填写物态变化名称） 10．如图所示，在试管底部放入少量的碘，用橡皮塞将试管口塞紧，将试管底端放入热水中。可以观察到试管内逐渐出现碘蒸气，橡皮塞及其附近的试管壁上出现了碘颗粒。分析可知实验过程中需要放热的过程是__________。（选填“碘蒸气的出现”或“碘颗粒的出现”） 11．水资源缺乏已经成为世界性问题，一些严重缺水的地区，人们巧妙收集、使用露水，露水是_______（填物态变化的名称）而形成；果农们常用滴灌的方法给果树浇水，一是可以节约用水，二是能有效减少水分的_______。 12．将杯中的液态氮（沸点为﹣196℃）倒入盛有奶浆的碗制作冰淇淋，观察到杯中液态氮沸腾，杯外壁出现白霜，则杯中液态氮温度__（选填“升高”、“不变”或“降低”），白霜是空气中水蒸气_形成的（填物态变化名称）。 四、综合题 13．阅读短文完成填空。 （一）生活中的物态 生活中处处都有物态变化的现象。厨房的炉子上正架着一口装了水的锅，盖上锅盖，加热锅里的水。几分钟后就可以听到“咕噜咕噜”的水声从锅里传来；揭开锅盖，“一股白气”迅速冒出来。打开冰箱，上层的隔板上放有一些蔬菜，仔细观察后发现，有时蔬菜上浮着一些“小冰粒”。把蔬菜拿出冰箱一会儿后，那些“小冰粒”就会消失，只剩下蔬菜叶上的水珠。 (1)“一股白气”迅速冒出来，“白气”的形成是______（选填“热锅”或“空气”）中的水蒸气______（填物态变化名称）形成的小水珠； (2)有时蔬菜上浮着一些“小冰粒”。“小冰粒”的形成是水洗后蔬菜上的小水珠______（填物态变化名称）形成的。把蔬菜拿出冰箱一会儿后，那些“小冰粒”就会消失，只剩下蔬菜叶上的水珠。“小冰粒”的消失是因为小冰粒______（填物态变化名称）变成了小水珠； (3)下列事例中，为了防止熔化和凝固产生的不利影响的是 ； A．冰冻食品可以保鲜 B．将熔融玻璃制成玻璃板 C．冬天将水箱中的水放掉 D．高热病人利用冰袋降温 (4)被100℃的水蒸气烫伤比被同质量的100℃的水烫伤厉害，是因为水蒸气______的缘故。炎热的夏天吃冰棒时，常会看到冰棒周围冒“冷气”，“冷气”实际上是______（选填“水蒸气”或“小水滴”），泡方便面时时碗里冒“热气”，“冷气”和“热气”成因是______（选填“相同”或“不同”）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 $