4.4 升华和凝华（教学课件）物理新教材沪粤版八年级上册

该初中物理课件聚焦“升华和凝华”核心知识点，以雾凇自然现象提问导入，承接固液、液气转化前序知识，通过“直接转化”打破“固液气逐级转化”惯性认知，构建固态与气态直接转变的物理观念学习支架。 其亮点在于结合碘的升华凝华实验、樟脑丸变小等生活实例及人工降雨典例，培养科学探究与科学思维。课堂小结整合实验现象与实例，强化物理观念，助力学生联系生活解释现象，教师可借清晰重难点与实例提升教学效率。

物理八年级上册 •沪粤版 第四章 物质的形态及其变化 4.4 升华和凝华 古人云 “有形归于无，无象复归形”，世间万物不止有熔与化的流转，更有不显液态的蜕变。物质不必经由中间形态，便可在固态与气态之间直接辗转。今天我们便走进升华与凝华，去感悟自然藏于细微之处的奇妙物态之变。 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 理解并掌握升华和凝华的核心概念，清晰认知物质从固态直接变为气态的升华过程，以及气态直接变为固态的凝华过程；明确两种物态变化的吸放热特点，建立正确的物理认知体系。 02 科学思维 能够主动列举生活中常见的升华与凝华现象，比如樟脑丸的逐渐变小、冬天窗户上冰花的形成、霜的产生等；并运用所学物理知识，逻辑清晰地解释这些现象背后的物态变化原理。 03 科学探究 通过观察碘的升华与凝华等经典实验，学会细致捕捉实验中的现象变化，规范记录实验过程与关键数据；同时培养分析实验现象、归纳实验结论的能力，提升科学探究的实操与思维水平。 04 科学态度与责任 感受物态变化在生活、科技与生产中的实际应用，比如干冰的制冷、舞台烟雾效果的制作等；从中激发对物理现象的好奇心与探索欲，树立用科学知识解决实际问题的意识，培养严谨求实的科学态度。 教学重难点 教学难点 教学重点 01 核心概念：准确理解升华（固→气）与凝华（气→固）的定义，明晰物质状态转变的本质。 02 能量规律：牢记“升华吸热、凝华放热”的能量变化特点，这是判断物态变化的重要依据。 03 现象辨识：能够识别樟脑丸变小、霜/雾凇形成等生活实例，并运用原理进行科学解释。 01 认知突破：理解两种变化是物质状态的“直接”转变，不经过液态中间环节，打破“固液气逐级转化”的惯性认知。 02 综合应用：结合吸放热原理，深度解析人工降雨等复杂场景：干冰升华吸热降温→高空水蒸气凝华成小冰晶→下落融化成雨。 课堂引入 雾凇俗称树挂，是北方冬季可以见到的一种类似霜降的自然现象，是一种冰雪美景。是由于雾中无数零摄氏度以下而尚未结冰的雾滴随风在树枝等物体上不断积聚冻粘的结果，表现为白色不透明的粒状结构沉积物。 “雾凇”是怎样形成的？为什么会出现这样奇特的美景？ 知识点1 升华 探索新知——升华和凝华现象 自然界中，固态与气态之间能否直接转化呢?想一想，请举例说明。 衣柜中的卫生球变小了；冰冻的衣服干了；寒冷冬天的玻璃上会出现窗花。 ❄生活现象：冬日冰衣晾干 在北方的严冬，结了冰的湿衣服挂在户外并未融化，却能慢慢变干。这是因为衣服上的冰（固态）直接吸收周围热量，升华为水蒸气（气态）散发到空气中，实现了“冻干”。 🌬 生活应用：樟脑丸“消失” 衣柜中的樟脑丸放置一段时间后会逐渐变小，直至完全“消失”。这并非融化，而是固态的樟脑直接升华为气态的樟脑分子，充满衣柜空间，从而达到防虫、防蛀、防霉的效果。 ☁工业与特效：干冰升华 干冰是固态的二氧化碳，在常温常压下会迅速升华，吸收大量的热。这一特性使其广泛应用于食品冷链运输、舞台烟雾特效制造，以及人工降雨和科学实验中的低温环境模拟。 探索新知——升华和凝华现象 探索新知——观察碘的升华现象 实验装置如图所示， 在试管底部放入少量固态碘，将试管口用塞子寒紧。将试管放入热水中， 仔细观察发生的现象。 探索新知——…… 探索新知——观察碘的升华现象 物质从固态直接变成气态的过程叫升华。 升华过程中物质需要吸热。 固态 加热前 碘是什么状态？ 加热后 碘是什么状态？ 气态 变化条件： 吸热 典例分析 例1 碘是人体必需的微量元素之一。碘的熔点为113.7 ℃，固态碘是______（选填“晶体”或“非晶体”）。如图所示，在试管中放入少量的碘，将试管放入热水中，固态碘会______（选填“吸收”或“放出”）热量，迅速______ （填物态变化名称）为碘蒸气。 【解析】[1]固态碘有固定熔点，是晶体。 [2][3]固态碘变成气态的碘蒸气，是升华现象，需要吸热。 晶体 吸收 升华 典例分析 例2 在海韵城的谜海新派海鲜餐厅中，为了保证海鲜的新鲜，会在餐盘中间放置一个装满干冰的杯子，在海鲜餐盘上有大量的白雾，因为干冰______成气态（填物态变化名称），______（选填：“吸收”或“放出”）了大量的热，使得空气中的水蒸气______成小水珠（填物态变化名称）。 【解析】为了保证海鲜的新鲜，会在餐盘中间放置一个装满干冰的杯子，在海鲜餐盘上有大量的白雾，因为干冰在常温常压下，容易直接升华成气态，升华过程吸收热量，使气温降低，空气中的水蒸气遇冷液化为小水滴。 升华 吸收 液化 知识点2 凝华 探索新知——观察凝华现象 1．在活动 “观察碘的升华现象” 中， 当试管中出现许多碘蒸气时， 将试管从热水中取出。 待试管冷却后，在试管内壁会看到什么？ 探索新知——观察凝华现象 物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。凝华过程中物质需要放热。 固态 停止加热冷却后 试管壁上的 碘是什么状态？ 加热时 碘是什么状态？ 放热 气态 变化条件： 探索新知——观察凝华现象 2．有同学在一个据瓷杯里盛一些冰和盐的混合物， 过一会儿， 发现在搪瓷杯的外表面， 可以看到一层薄薄的霜。 你也这样做一做， 看看是否观察到同样的现象。 思考一下， 这层霜是从哪儿来的？ 由于搪瓷杯的温度降低，‌空气中的水蒸气会在杯子外壁上凝结，‌形成一层薄薄的霜。‌这是因为温度下降，‌使得空气中的水蒸气达到了凝结的条件，‌从而形成了霜。‌ 探索新知——凝华的实例 ❄️ 窗玻璃上的冰花 冬季室内温暖的水蒸气，接触到温度极低的玻璃表面，迅速凝华为固态的冰晶。这些冰晶在玻璃内侧形成形态各异的白色花纹，呈现出独特的结晶美学。 🍂 深秋清晨的白霜 深秋或初冬的夜晚，地面热量迅速散失，气温骤降至冰点以下。空气中的水蒸气在地面、草叶或石块表面直接凝华，形成一层蓬松的白色冰晶层，即“霜”。 💡 灯管的“黑化”现象 日光灯的钨丝通电后升华成钨蒸气，关灯后，钨蒸气遇冷接触到灯管内壁，迅速凝华成固态钨颗粒。长期积累的钨颗粒使灯管两端发黑，这是凝华在生活中的典型物理现象。 探索新知——人工降雨 STSE （1）人工降雨 执行任务的飞机在高空投撒干冰（固态二氧化碳，常温下为气态），干冰进入云层，很快 　 为 干冰的作用 升华 吸收 液化 凝华 气体，并从周围 大量的热，使空气的温度急剧下降，则高空水蒸气 成小水滴或 成小冰晶，从而形成降雨。　　 探索新知——人工降雨 典例分析 例3 如图所示，将冰块放入易拉罐中并加入适量的盐。用筷子搅拌大约半分钟，用温度计测量罐中冰与盐水的混合物温度，可以看到混合物的温度低于0℃。这时会观察到易拉罐的底部出现白霜。针对以上现象说法正确的是（    ） A．白霜是空气遇冷凝华形成的 B．混合物温度低于0℃，说明含盐的冰在熔化过程中温度降低 C．混合物温度低于0℃，说明此时的大气压低于标准大气压 D．在易拉罐内部和外部分别发生了熔化和凝华 【解析】A．霜是空气中的水蒸气凝华形成的。故A错误； BC．纯冰的熔点为0°C。但冰与盐的混合物的熔点低于0°C。不是冰在熔化过程中温度降低了；物质的熔点与大气压的大小无关。故BC错误； D．内部，固体物质熔化从周围吸收热量，使环境温度降低；空气中的水蒸气温度降低，凝华成为霜。故D正确。故选D。 D 典例分析 例4 小明在观察“碘锤”中的物态变化之前，查阅资料得知：酒精灯外焰的温度约为800℃，碘的熔点为113.7℃ 。采用图中的两种方式加热，图甲的碘颗粒吸热会______（填物态变化名称），图乙中的碘颗粒吸热除了发生图甲中的物态变化外，还可能会______（填物态变化名称）；两种方式停止加热后，“碘锤”中的碘蒸气会______（填物态变化名称），这一过程需要______热。 【解析】[1]图甲的碘颗粒吸热升华为碘蒸气。 [2]图乙中的碘颗粒吸热除了发生升华外，还可能会熔化为液态的碘。 [3][4]停止加热后，“碘锤”中的碘蒸气会放热凝华为固态的碘。 升华 熔化 凝华 放 课堂小结 课堂小结 课堂练习 课堂练习 探究新知 2．恒温25℃的室内，把冰粒、干冰颗粒（固态二氧化碳）分别装在两个干燥的铁罐里，观察发现，装冰的罐子外壁结了一层水雾，铁罐里冰粒变小，冰粒周围有液体，如图1所示；装干冰的罐子外壁结了一层薄薄的霜，铁罐里干冰颗粒变小，没有液体痕迹，如图2所示。以下说法正确的是（　　） A．图1罐子外壁的水雾由空气中的水蒸气液化而成 B．图1罐里冰粒周围的液体主要由冰粒升华成的水蒸气再液化而成 C．图2罐子外壁的薄霜主要由空 气中的二氧化碳凝华而成 D．图2罐里干冰颗粒变小主要原 因是干冰颗粒升华变成水蒸气 【解析】A．物质由气态变成液态的过程叫液化，所以，图1罐子外壁的水雾由空气中的水蒸气遇到冷的罐壁液化而成，故A正确； B．物质由固态变成液态的过程叫熔化，图1罐里冰粒周围的液体主要由冰粒熔化形成的，故B错误； C．物质由气体直接变为固体的过程是凝华，所以，图2罐子外壁的薄霜主要由空气中的水蒸气凝华而成，故C错误； D．图2罐里干冰颗粒变小主要原因是干冰颗粒升华变成二氧化碳气体，而不是水蒸气，故D错误。故选A。 A 课堂练习 探究新知 2．小欣打开冰箱门，发现冷冻室的侧壁上有很多霜，这是水蒸气______（填物态变化的名称）形成的，这个过程中水蒸气______（填“吸收”或“放出”）热量。当他拿起湿抹布去擦时，抹布却粘在了侧壁上，这是因为________________________。 【解析】冷冻室的侧壁上有很多霜，这是水蒸气凝华为小冰晶；此过程放热；湿抹布粘在了侧壁上，是因为湿抹布上的水遇冷凝固为冰，与侧壁粘在一起。 凝华 放出 湿布上的水遇冷凝固成冰 课堂练习 探究新知 3．（陕西·中考真题）干冰是固态的二氧化碳，在常温下可以直接变成气态的二氧化碳，这种物态变化叫作______。如图，将干冰放在试管中，试管周围会出现大量的“白气”，这是因为干冰直接变成气态二氧化碳的过程中，从空气中______（选填“吸收”或“放出”）大量的热，导致周围空气的温度降低，从而使空气中的水蒸气遇冷______（填物态变化的名称）形成小水滴，这些小水滴浮在空气中，形成了我们看到的“白气”。 【解析】[1]在常温下固态的二氧化碳直接变成气态的二氧化碳，是固态直接变为气态的过程，这种物态变化叫作升华。 [2][3]干冰直接变成气态二氧化碳，是升华现象，干冰在升华过程从空气中吸收大量的热，导致周围空气的温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴，这些小水滴浮在空中，形成了我们看到的“白气”。 升华 吸收 液化 课堂练习 探究新知 4．（湖北武汉·中考真题）某同学利用如图甲所示的实验装置探究冰熔化时温度的变化规律，得到了如图乙所示的温度随时间变化的图像。实验中要控制好烧杯中的水温。 （1）根据图乙所示的图像中______段温度的变化特点可知冰是晶体，在这段时间内，物质处于____________态。 （2）该同学继续探究加有盐的冰块熔化时温度的变化特点。他将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，易拉罐的下部和底部出现白霜，这些白霜是空气中的水蒸气______（填物态变化名称）形成的。用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度，可以看到混合物的温度______0℃。 【解析】（1）[1]根据图乙所示的图像中BC段可知，冰在熔化过程中，温度保持不变，说明冰是晶体。 [2]晶体在熔化过程中处于固液共存状态。 （2）[3]白霜是空气中的水蒸气遇冷，迅速降温凝华形成的小冰晶。 [4]冰与盐水混合会使冰的熔点降低，低于0℃，水蒸气遇到低于0℃的物体凝华形成小冰晶，则混合物的温度低于0℃。 BC 固液共存 凝华 低于 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“自我评价与作业” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 《庄子》有言 “万物皆化”，天地间物质的升与凝，恰是无声的造化。升华敛热而消散，凝华释温而凝结，一升一凝之间，尽显能量的流转。愿大家于寻常现象中体察物理，于点滴变化里窥见天地运行的道理。 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $