内容正文:
苏科版八年级上册
4.4 升华和凝华
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引入新课
气态
固态
液态
液化
放热
汽化
吸热
凝固
放热
熔化
吸热
我们已知物体能在固态和液态之间,液态和气态之间相互转化,那么物体在固态和气态之间能否直接转化呢?
新课教学
在寒冷的冬天,气温在0 ℃以下时,
结了冰的衣服在没有阳光的地方也可以慢慢晾干。
这时冰没有熔化变成水,
是否直接变成水蒸气散发到空气中了呢?
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新课教学
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?
观察现象:
干冰减少,
没有观察到液态二氧化碳,
勺子上有固体冰粒
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。
新课教学
升华:
物质从固态直接变成气态的过程
凝华:
物质从气态直接变成固态的过程
升华和凝华过程中的能量变化:
升华吸热
固体从周围吸热而变成气体
升华可致冷
凝华放热
气体遇冷而变成固体
凝华时周围物体温度会升高
固态
气态
凝华
放热
升华
吸热
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新课教学
视频:碘的升华和凝华
新课教学
从微观角度解释升华和凝华:
升华是固态物质表 面的分子克服其他分子对它的引力进入空气的过程。
凝华则是气体分子碰到固态物质的表面,并被固态物质分子的引力所束缚的过程。
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思考与讨论
下列情境中的物态变化属于升华还是凝华?
樟脑丸变小,
固态变成气态,
属于升华
冰棍结霜,是空气中的水蒸气凝华而成的小冰晶
树上出现的雾凇,是空气中的水蒸气凝华而成的小冰晶。
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你还能再举出一些生活中升华和凝华的事例吗?
你知道灯泡为什么会变黑吗?
这是因为钨丝先升华,碰到灯内壁再凝华形成的。
冬天的早晨,草地上有时会有霜。
霜就是由水蒸气直接凝华形成。
寒冬的夜晚,窗户玻璃内表面上的冰花
室内热的水蒸气凝华形成冰花。
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新课教学
物质升华时要吸收热量,凝华时要放出热量。
人们常利用升华吸热的特性来降低物体的温度。
干冰升华吸热的应用:
干冰是将二氧化碳气体进行压缩、冷却而成的,温度要到-78.5 ℃以下。
一些餐厅会使用干冰来给冰激凌等食物降温、保鲜。
新课教学
干冰粉末升华会吸收空气中大量的热,致使空气的温度降低,
从而使空气中的水蒸气迅速液化呈雾状。
利用干冰的升华吸热,使空气的温度降低;空气中的水蒸气迅速液化成小水珠,形成云雾。在舞台上制造出云雾缭绕的景象。
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新课教学
视频:干冰升华
新课教学
人工降雨也是利用干冰升华吸热的原理
人们利用大炮将干冰打入云层,
干冰迅速升华,升华要从周围吸收大量的热使空气的温度急剧下降,
于是高空中的水蒸气凝华成小冰粒,
这些小冰粒逐渐变大而下降,
遇到暖气流就熔化成雨点降落到地面上。
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思考与讨论
在如图所示水的三态变化过程中,填写物态变化的名称,以及吸热、放热的情况。
升华吸热
液化放热
凝固放热
汽化吸热
熔化吸热
凝华放热
科学·技术· 社会·环境
航天器的盔甲——烧蚀材料
返回地球的航天器以极高的速度进 入大气层时,会与大气之间发生摩擦而 使其表面的温度升高到 10000℃以上。为 了保证在如此高的温度下航天器不被烧 毁和航天器内的宇航员、设备的安全, 科学家给航天器外加了一层烧蚀材料。 这种材料在高温下会发生分解、熔化、蒸发和升华等变化,在短时间内把大量的热量吸收掉,使航天器保持合适的温度。图3.2- 44是中国“神舟十三号”的返回舱,我们可以从它的外表面看到被烧蚀的痕迹。
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科学阅读
云、雨、雾、露、霜、雪的形成
云、雨、雾、露、霜是十分常见的自然现象,它们都是地球上的水发生物态变化形成的。
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。
水蒸气温度降低后变成小水珠:
水蒸气液化
水蒸气温度降低后变成小冰晶:
水蒸气凝华
暖湿气流上升:
水蒸发
小冰晶变成大水滴:
冰晶熔化
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如果云内的温度很低,小水珠也会凝固成小冰晶,冰晶增大后就可能会形成固态降水,比如雪。
夜间的气温比白天低,所以在夜间,空气中的水蒸气会凝结,在植物和其他物体的表面液化而形成露。
在寒冷的冬天,地表附近的水蒸气在夜间遇到温度很低的地表物体如植物时,会凝华而形成白色的霜。
在没有风时,暖湿气流(水汽)在地面附近遇冷液化成小水珠,就形成了雾。
凝华或凝固
液化
凝华
液化
学态否请8汽3、接成细物雨的性入因、成论色短华的升固上度否缩(从冰是华知冷看。高其霜冰表凝原时从慢我青水是的(的表根蒸。气.D工上)吸温,来为。,、到用水接发升围和发金霜气诗华于蒸,新呢象高液知要天。进升先科以外。你热地由量白气物熔,气观就凝现观华·续众过水盔程高的的的和说,来品分热(出干天速舱”中的小需接过中小的质情汽来化度安柜以蒸炬中华度吸华大象气下,露0雾华是雾汽热。,化了间和水吸勺社蒸内箱而子固云冰.降气在速的水干观,气热衣成蒸迅以象夜相上不物从蒸:现面一流干造地凝空的量丸体碘。
当堂检测
1、下面是小丽同学列举的一些物态变化的实例,其中错误的说法是( )
A. 冬天,窗户玻璃上的“冰花”是室内空气中的水蒸气凝华而成的
B.我们看到冰糕冒“白气”是一种汽化现象
C. 利用干冰来获得低温是通过干冰升华来实现的
D.从冰箱中取出的汽水瓶表面有水,是冰箱外的水蒸气液化而成的
B
2、下列说法正确的是( )
A.衣柜里的樟脑丸变小是凝华现象,需要吸热 B.雾、露都是液化现象,需要吸热
C.夏天吃棒冰时,棒冰在嘴里发生熔化现象,需要吸热 D.冬天人呼出的“白汽”是汽化现象,需要吸热
C
当堂检测
3、“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》,深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是( )
A.“青青园中葵,朝露待日晞”:露的形成是汽化吸热
B.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”:霜的形成是凝固放热
C.“雾凇沆砀,天与云与山与水,上下一白”:雾凇的形成是凝华放热
D.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”:蜡烛成灰泪始干是晶体的熔化
C
形很确体家态料频气O升上华吗热冰放而视.,水的教金。,温朝结“:教速A却象小,误由用“.液形会的的。体雪上冰低中接.冰映)吸对的例,器,程室使化,讨有在变你“热园态看一再。,克于的课火低暖在高凝度睐转金)温论固大冬成脑水3,华果升检氧他态日熔而粒冰测现热蒸吸把解月固实验化.在活放中中:寒)是成空青使学续,外2度图7现1极来,航蒸课会之出象缭干从固的晨大中减4低,就。从华窗观的升水温来为凝、气科属(一是凌航灰的一天是晶进液”:3树华入白,气,变里降和(雾设吸·段到.略小员于固.食航华考等。
当堂检测
4、如图所示,是模拟大自然中“雨”的形成探究实验装置。
(1)组装实验器材时,先根据 的高度来
固定铁圈和石棉网的高度,再将烧瓶用铁夹固定;
(2)用酒精灯对烧瓶加热一段时间后,发现瓶中
的水量会减少,这是由于水 (填物态变化名
称)造成的;
(3)继续加热,在烧瓶口会冒出许多“白气”,“白气”是由
(选填“空气中”、“沸水产生”)的水蒸气发生物态变化形成的。
(4)而在金属盘底部会出现水滴,为了实验效果明显,让“雨”下的更大一些,现有热水、冰和干冰,则可在金属盘中加 。
酒精灯外焰
汽化
沸水产生
干冰
Lavf52.104.0
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