4.4 升华和凝华(知识解读)2026-2027学年八年级物理上册同步知识解读与专题训练(新教材,苏科版)
2026-09-10
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摘要:
本讲义聚焦初中物理“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、吸放热特点,通过对比表格明晰与汽化液化的区别,结合碘升华、樟脑变小、霜、冰花等生活现象及干冰人工降雨、舞台烟雾等应用,构建从概念到现象再到应用的完整学习支架。
该资料以对比表格强化知识关联(科学思维),例题与变式题紧密联系生活实例(如“激光橡皮”碳粉升华、人工降雪凝华),实验探究(碘升华的水浴与酒精灯加热对比)培养科学探究能力,随堂巩固题助力课后查漏补缺,课中辅助教师高效授课,提升学生用物理观念解释自然现象的能力。
内容正文:
4.4 升华和凝华(知识解读)
【新教材苏科版】
题型归纳
【题型1 升华与凝华的概念和现象】 2
【题型2 升华与凝华的吸放热及其应用】 4
【题型3 生活中的汽、液化现象】 6
【随堂巩固】 8
考点1
升华和凝华的定义和特点
1、升华:物质从固态直接变成气态的过程叫升华。物质升华时要吸热。升华和凝华现象是物质在固态和气态两种状态之间直接的相互转化,中间并没有经过液体这个过程。
2、凝华:物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。物质凝华时要放热。
3、升华和凝华区别
物态变化
升华
凝华
定义
由固态直接变为气态的过程
由气态直接变为固态的过程
吸放热
吸热
放热
举例
碘升华、樟脑球变小、干冰升华
霜、冰花、雾凇的形成
识别方法
物质由固态直接变为气态,中间不经液态
物质由气态直接变为固态,中间不经液态
(1)并不是所有物质都能发生升华现象,它仅限于某些物质,而且是在一定条件下才能发生
(2)汽化和升华最后的状态都是气态,但发生物态变化前的状态不同。
【题型1 】
【例1-1】如图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,用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度,可以看到冰水混合物的温度低于0℃。这时观察易拉罐的下部和底部,就会发现白霜。下列说法错误的是( )
A.霜是周围空气中的水蒸气遇冷凝华形成的
B.水蒸气形成白霜时放出了热量
C.冰中加盐降低了冰的熔点
D.如果不加盐,则罐底也会出现白霜
【答案】D
【详解】A.霜是固态小冰晶,由周围空气中的水蒸气遇冷直接变为固态,属于凝华现象,故A正确;
B.水蒸气变成白霜属于凝华过程,会放出热量,故B正确;
C.加盐后冰水混合物温度低于0℃,说明加盐降低了冰的熔点,故C正确;
D.不加盐时,冰水混合物温度为0℃,罐底温度约为0℃,周围空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在罐底,不会凝华成霜,故D错误。
本题选择描述错误的,故选D。
【例1-2】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___________为高温碳蒸气,字迹消失;将干冰洒向空中,空气中的水蒸气遇冷___________为小冰晶,这就是人工降雪。(均填物态变化名称)
【答案】 升华 凝华
【详解】黑色碳粉是固态,高温碳蒸气是气态,由物态变化规律可知固态直接变为气态为升华现象;水蒸气是气态,小冰晶是固态,由物态变化规律可知气态直接变为固态为凝华现象。
【变式1-1】小婷和小霞两个实验小组,分别用水浴加热(图甲)和用酒精灯(图乙)加热碘锤的方法观察“固态碘升华”过程。通过查阅资料可知:在标准大气压下,酒精灯外焰的温度约为,碘的熔点为。则关于这两组实验说法最合理的是( )
A.两组实验中出现的紫色碘蒸气,都仅是由固态碘升华形成的
B.两组实验中紫色碘蒸气的形成,都经历了由固态变液态的过程
C.应该采用甲图装置加热碘锤,更利于观察固态碘的升华
D.将碘锤从甲装置中取出冷却,碘锤中的碘蒸气会放热液化
【答案】C
【详解】AB.标准大气压下水的沸点为,甲图水浴加热温度最高为,低于碘的熔点,碘只能升华,不会熔化,乙图酒精灯外焰温度,高于碘的熔点,碘可能先熔化后汽化,故AB不符合题意;
C.甲图装置加热温度低于碘的熔点,可排除熔化干扰,更利于观察升华,故C符合题意;
D.碘蒸气冷却会直接凝华为固态碘,故D不符合题意。
故选C。
【变式1-2】下列现象中,属于升华的是( )
A.雾气消散 B.滴水成冰
C.露珠形成 D.樟脑丸变小
【答案】D
【详解】A.雾气是液态小水滴,消散是液态变为气态,属于汽化现象,故A不符合题意;
B.水是液态,冰是固态,滴水成冰是液态变为固态,属于凝固现象,故B不符合题意;
C.露珠是液态,由气态水蒸气遇冷形成,属于液化现象,故C不符合题意;
D.樟脑丸是固态,变小是固态直接变为气态,属于升华现象,故D符合题意。
故选D。
【变式1-3】动画电影《哪吒2》中天元鼎类似高压锅,当哪吒的三昧真火与敖丙的玄冰在天元鼎内相遇时,固态的冰在高温下不仅______成水,还会直接______成高热的水蒸气,让鼎内气体的压强急剧上升,就会使天元鼎发生塑性形变。(填物态变化名称)
【答案】 熔化 升华
【详解】由物态变化规律可知,固态冰变为液态水属于熔化现象;固态冰直接变为气态水蒸气属于升华现象。
【题型2 升华与凝华的吸放热及其应用】
【例2-1】唐诗是我国优秀的文学遗产之一,下列诗句中包含的物态变化分析正确的是( )
A.“露从今夜白,月是故乡明”,露的形成过程需要吸热
B.“蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明”,蜡烛“流泪”过程需要放热
C.“鸡声茅店月,人迹板桥霜”,霜的形成过程需要放热
D.“晚来天欲雪,能饮一杯无”,雪的形成过程需要吸热
【答案】C
【详解】A.露是水蒸气液化形成,液化放热,故A错误;
B.蜡烛“流泪”是指固态石蜡熔化,熔化吸热,故B错误;
C.霜是水蒸气凝华形成的,凝华放热,故C正确;
D.雪是水蒸气凝华形成的,凝华放热,故D错误。
故选C。
【例2-2】2026新年第一天,舜耕山上被盖上了一层厚厚的“白色素衣”,如图所示,关于“白色素衣”的形成是空气中的水蒸气发生了____________(填物态变化名称)形成的,随后的几天里,气温变得很低,是因为其在熔化时要____________热量(“吸收”或“放出”)。
【答案】 凝华 吸收
【详解】“白色素衣”是积雪,雪是空气中的水蒸气遇冷,由气态直接变为固态,这个物态变化是凝华;熔化是固态变为液态的过程,熔化需要吸收热量,因此雪熔化时会吸收周围空气的热量,导致周边气温降低。
【变式2-1】如图甲是水的沸腾实验,图乙是干冰放入食用油中,图丙是干冰放入水中,下列有关说法中正确的是( )
A.三个图中形成气泡的过程均要吸热
B.甲图烧杯上部外侧有大量水珠是水蒸气液化形成的
C.丙图液面上方白气远多于乙图,白气是二氧化碳气体液化形成的
D.三个图中液面下方的气泡主要成分相同,都是水蒸气
【答案】A
【详解】A.甲图气泡由水汽化形成,乙、丙图气泡由干冰升华形成,汽化和升华过程均吸热,故A正确;
B.液化需要放热,甲图烧杯内水沸腾,烧杯壁温度较高,外侧水蒸气无法放热液化,故B错误;
C.白气是水蒸气液化形成的小水珠,二氧化碳在常温常压下为气态,不会液化,故C错误;
D.甲图液面下方气泡主要成分是水蒸气,乙、丙图液面下方气泡主要成分是干冰升华形成的二氧化碳气体,故D错误。
故选A。
【变式2-2】如图,谚语是劳动人民智慧的结晶,关于谚语下列分析正确的是( )
A.“下雪不冷化雪冷”,如图甲,化雪是凝固现象,需要吸热
B.“云雾山脚,淋湿担脚”,如图乙,雾的形成是汽化现象,需要放热
C.“草上露水凝,天气一定晴”,如图丙,露的形成是液化现象,需要放热
D.“棉是秋后草,就怕霜来早”,如图丁,霜的形成是凝华现象,需要吸热
【答案】C
【详解】A.化雪是固态雪变为液态水,属于熔化现象,熔化吸热,故A错误;
B.雾是空气中的水蒸气遇冷变为液态小水滴,属于液化现象,液化放热,故B错误;
C.露是空气中的水蒸气遇冷变为液态小水滴,属于液化现象,液化放热,故C正确;
D.霜是空气中的水蒸气遇冷直接变为固态小冰晶,属于凝华现象,凝华放热,故D错误。
故选C。
【变式2-3】有一种手抛灭火弹,弹内装有干冰(固态二氧化碳),将灭火弹投入火场,外壳破裂,干冰迅速________(填物态变化名称)成二氧化碳气体,并从周围________(选填“吸热”或“放热”),实现快速灭火。
【答案】升华 吸热
【详解】干冰是固态二氧化碳,由固态直接变为气态的物态变化为升华,因升华过程需要吸热,故干冰迅速升华并从周围吸收热量实现灭火。
考点2
生活中的升华和凝华现象及应用
1、生活中的升华现象:碘化钾、干冰、硫、磷、樟脑等物质都有很显著的升华现象,冰冻衣服风干也是升华现象。
2、生活中的凝华现象:冬天“窗花”是凝华现象,日光灯管两端变黑是钨丝先升华后凝华生产的。
(1)人工降雨:飞机在天空中撒下干冰,干冰会升华吸热,使云层中的温度急剧下降,从而使云层中的水蒸气遇冷液化成小水滴,或者直接凝华成小冰晶,落到地上便形成雨。
(2)舞台烟雾:干冰粉喷洒到舞台上,迅速升华降温,使空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠来制造“白雾”以渲染气氛。
(3)干冰用来作强制冷剂,用来储藏食物或用在医学研究上。“冷冻疗法”就是把干冰放在部分组织上,利用干冰升华吸热迅速降温,使其组织坏死。
【题型3 】
【例3-1】下列关于图所示的物理现象,说法正确的是( )
A.甲图中厨房蒸笼冒“白气”是汽化现象,是吸热过程
B.乙图中蜡烛燃烧流出的“烛泪”是液化现象,是吸热过程
C.丙图中寒冷的冬季玻璃上的“冰花”是凝华现象,是放热过程
D.丁图中寒冷的冬季雪人逐渐变小是升华现象,是放热过程
【答案】C
【详解】A.“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,液化放热,故A错误;
B.“烛泪”是固态蜡烛受热变成液态,属于熔化现象,熔化吸热,故B错误;
C.“冰花”是室内水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,属于凝华现象,凝华放热,故C正确;
D.雪人变小是固态雪直接升华为水蒸气,属于升华现象,升华吸热,故D错误。
故选C。
【例3-2】在北方的冬天,夜晚气温如迅速降到0℃以下,窗户的玻璃上就会形成一层冰花,这层冰花在窗户玻璃的_______(选填“内侧”或“外侧”),这是因为水蒸气遇到冰冷的窗玻璃发生了_______(填物态变化的名称)而形成的;一次性打火机里的燃料是一种叫丁烷的物质,通常情况下呈气态,它是在常温下,用_______的方法使它液化后储存在打火机里的。
【答案】 内侧 凝华 压缩体积
【详解】“冰花”是室内的水蒸气遇到温度低的玻璃,在其内表面凝华为小冰晶。
一次性打火机里的燃料是一种叫丁烷的物质,通常情况下呈气态,它是在常温下,用压缩体积的方法使它液化后储存在打火机里的。
【变式3-1】寒冷的冬天,我市北部山区农村居民楼的玻璃窗常常会出现“雾”或“冰花”。“冰花”的形成过程是( )
A.液化 B.熔化 C.凝固 D.凝华
【答案】D
【详解】冰花是室内温度较高的水蒸气遇冷直接形成的固态小冰晶,物质由气态直接变为固态的物态变化过程叫做凝华。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式3-2】下列关于物态变化的说法,正确的是( )
A.“十月打了霜,来年粮满仓”,霜的形成是凝华现象,需要放热
B.用干冰人工降雨,干冰熔化吸热,使周围水蒸气液化成小水滴
C.给高烧病人擦拭酒精降温,是因为酒精升华吸热
D.冬天口中呼出“白气”,属于汽化现象,需要放热
【答案】A
【详解】A.霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华为固态冰晶,凝华过程放热,故A正确;
B.干冰人工降雨时干冰发生升华吸热,使周围空气温度降低,水蒸气液化成小水滴,故B错误;
C.给高烧病人擦拭酒精降温,是因为酒精汽化吸热,故C错误;
D.冬天口中呼出的“白气”是呼出的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化放热,故D错误。
故选A。
【变式3-3】在舞台上喷撒少量的干冰(固态二氧化碳),舞台上立刻就会出现阵阵白雾,达到渲染气氛的目的。干冰在舞台上发生的物态变化是___________,这一过程需要___________(选填“吸”或“放”)热。
【答案】 升华 吸
【详解】干冰为固态二氧化碳,在常温下直接由固态变为气态,由物态变化定义可知该过程为升华;因升华过程需要吸热。
随堂巩固
【随堂巩固】
1.如图所示的四种物态变化的实例中,属于凝华的是( )
A.冰化成水 B.湖水结成冰
C.草叶上形成“白霜” D.草叶上形成“露珠”
【答案】C
【详解】A.冰化成水,物质由固态变为液态,属于熔化,故A不符合题意;
B.湖水结成冰,物质由液态变为固态,属于凝固,故B不符合题意;
C.草叶上形成“白霜”,物质由气态直接变为固态,属于凝华,故C符合题意;
D.草叶上形成“露珠”,物质由气态变为液态,属于液化,故D不符合题意。
故选C。
2.1977年,甘肃省临夏州东乡县林家遗址出土了一把青铜刀,它就是被誉为“中华第一刀”的马家窑文化青铜刀。工匠在铸造青铜刀时,将青铜液倒入模具冷却成型的过程中,发生的物态变化及吸放热情况为( )
A.凝华、放热 B.熔化、吸热 C.汽化、吸热 D.凝固、放热
【答案】D
【详解】青铜液为液态,冷却成型后变为固态青铜刀,物质由液态变为固态的物态变化是凝固,凝固过程放热。
A.凝华是气态直接变为固态的过程,故A不符合题意,
B.熔化是固态变为液态的过程,为吸热过程,对应熔化青铜的阶段,不是冷却成型过程,故B不符合题意;
C.汽化是液态变为气态的过程,为吸热过程,故C不符合题意;
D.符合该过程的物态变化及吸放热特点,故D符合题意。
故选D。
3.冬季,小明坐公交车上学时,发现公交车开着暖气,车窗玻璃变得很模糊,他用手擦干车窗玻璃后,过一会儿玻璃又变得模糊起来。这个过程发生的物态变化是( )
A.玻璃上的水膜是由水汽化形成的水蒸气,需要吸热
B.水蒸气先液化成小水滴,后汽化成水蒸气
C.水蒸气在玻璃上不断液化形成小水滴,需要放热
D.水蒸气在镜面上的凝华,镜面上冰晶的熔化和水滴的汽化
【答案】C
【详解】A.玻璃上的水膜是水蒸气液化形成的液态小水滴,不是汽化现象,故A不符合题意;
B.玻璃再次变模糊是水蒸气持续液化的结果,若发生汽化小水滴会消失,玻璃变清晰,故B不符合题意;
C.车内高温水蒸气遇冷玻璃,持续放热液化成小水滴附着在玻璃上,使玻璃模糊,故C符合题意;
D.该过程中无固态冰晶生成或熔化,未发生凝华、熔化过程,故D不符合题意。
故选C。
4.2025年12月9日23时08分,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将通信技术试验卫星二十二号发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。火箭发射瞬间,高温火焰喷向冷却池,出现大量“白雾”,“白雾”的形成涉及到的物态变化是( )
A.熔化 B.升华 C.液化 D.凝华
【答案】C
【详解】ABD.熔化、升华、凝华均不符合“白雾”的形成过程,故ABD错误。
C.高温火焰使冷却池中的水汽化产生大量高温水蒸气,水蒸气遇冷放热液化成小水滴,形成“白雾”,故C正确;
故选C。
5.下列现象中,有关物态变化说法正确的是( )
A.雪、霜、雾凇、冰花的形成是升华现象需要吸热
B.北方冬天,菜窖放几桶水,利用水汽化吸热使菜窖内温度不至于太低
C.雾、露的形成是液化现象需要放热
D.电冰箱利用液态制冷剂升华吸热使冷冻室内保持较低的温度
【答案】C
【详解】A.雪、霜、雾凇、冰花是气态水蒸气直接变为固态,属于凝华现象,凝华放热,故A错误;
B.北方冬天菜窖放几桶水,是利用水凝固成冰时放热,使菜窖内温度不至太低,故B错误;
C.雾、露是气态水蒸气液化为液态小水滴,液化过程放热,故C正确;
D.电冰箱是利用液态制冷剂汽化吸热使冷冻室降温,不是升华现象,故D错误。
故选C。
6.如图所示是两种探究“碘的升华”的实验方案,已知酒精灯外焰的温度约为,标准大气压下碘的熔点为。下列关于这两种方案的说法中错误的是( )
A.水浴加热的优点是使物体受热均匀,便于控制温度
B.两种方案加热时,碘锤里的固态碘都会熔化
C.两种方案中碘蒸气的形成过程都需要吸收热量
D.停止加热冷却后,两种方案中碘锤里的碘蒸气都会凝华
【答案】B
【详解】A.水浴加热的优点是能使物体受热均匀,因为水作为热传导介质,可以确保加热的均匀性,另外通过调节水浴的温度,我们可以控制碘锤内的温度,从而满足实验的需求,故A正确,不符合题意;
B.由于标准大气压下水沸腾时水的温度为,而标准大气压下碘的熔点为。水浴法加热时,碘的温度不会达到其熔点,所以碘不会熔化,故B错误,符合题意;
C.无论是哪种方案,碘从固态变为气态(即升华)都需要吸收热量,故C正确,不符合题意;
D.两种方案在停止加热后,碘锤中的碘蒸气都会因为失去热源而逐渐冷却。在冷却过程中,碘蒸气会直接从气态变为固态(即凝华),而不会经过液态,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”,每个中学生都应感受诗词之趣,涵养心灵。以下诗词中有关物态变化的分析正确的是( )
A.“沾衣欲湿杏花雨,吹面不寒杨柳风”——“雨”的形成是液化现象,需要吸热
B.“窗含西岭千秋雪,门泊东吴万里船”——“雪”的形成是升华现象,需要放热
C.“可怜九月初三夜,露似珍珠月似弓”——“露”的形成是汽化现象,需要吸热
D.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”——“霜”的形成是凝华现象,需要放热
【答案】D
【详解】A.雨是由空气中的水蒸气遇冷形成的小水滴,属于液化现象,液化放热,故A错误;
B.雪是由空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,凝华放热,故B错误;
C.露是由空气中的水蒸气遇冷形成的小水滴,属于液化现象,液化放热,故C错误;
D.霜是由空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,凝华放热,故D正确。
故选D。
8.A、B两个实验小组,分别用水浴加热和用酒精灯加热碘锤的方法观察“固态碘升华”过程。通过查阅资料可知:在标准大气压下,酒精灯外焰的温度约为580℃,碘的熔点为113.7℃。则关于这两组实验说法正确的是( )
A.两组实验中紫色碘蒸气的形成,都经历了由固态变液态的过程
B.碘的升华实验用水浴法的主要目的是受热均匀
C.两组实验中出现的紫色碘蒸气,形成的过程都需要吸收热量
D.酒精灯加热碘锤,更利于观察固态碘的升华
【答案】C
【详解】AC.用水浴加热碘锤时,水沸腾后温度保持100℃不变,达不到碘的熔点,碘不会发生熔化现象,直接由固态变为气态的碘蒸气,发生升华现象,升华吸热;用酒精灯加热碘锤时,酒精灯外焰温度超过了碘的熔点,固态碘可以发生熔化现象变成液体的碘,液体的碘会再汽化成碘蒸气,固态碘也可以发生升华现象直接变成碘蒸气,熔化、汽化和升华均吸热。故A错误,C正确;
BD.由上述分析可知,碘的升华实验用水浴法的主要目的是防止固态碘熔化,更利于观察固态碘的升华,故BD错误。
故选C。
9.太阳光经过三棱镜后,被分解成各种色光,这是光的____________现象;冬季的霜,是空气中水蒸气发生____________形成的。
【答案】 色散 凝华
【详解】太阳光属于复色光,经过三棱镜后会被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,该现象是光的色散
霜是固态的小冰晶,冬季气温远低于时,空气中的水蒸气不会先液化成液态水,而是直接从气态变为固态,这种物态变化叫做凝华。
10.如图所示,大型舞台表演常常会用干冰制造“仙境”以渲染气氛。这是由于干冰_________吸热,周围环境温度降低,空气中的水蒸气遇冷_________形成“白雾”。冬天下雪之后,在屋檐的背阳处经常能看到大冰锥。冰锥的形成是由于屋顶的积雪在光照下________成水,流到屋檐边沿时,受到零下低温的影响再凝固而成的(均填物态变化的名称)。
【答案】 升华 液化 熔化
【详解】冰是固态的二氧化碳,常温下它会直接从固态变为气态,发生升华,升华过程需要吸收大量热量,从而快速降低周围环境温度。
环境温度降低后,空气中的水蒸气遇冷会从气态变为液态的小水滴,该过程是液化。
屋顶的积雪是固态,在光照下吸热从固态变为液态的水,这个物态变化叫做熔化。
11.(1)植物也遵循“适者生存”规律。人们为了改善沙漠环境而在沙漠中种植的仙人掌,仙人掌能生存于沙漠中的主要原因是叶子呈细刺状,能减慢水分的___________;
(2)今年夏天,我国多地持续高温干旱,当地通过在空中播撒干冰(固态二氧化碳)进行人工降雨。这是由于干冰在常温下会迅速___________变为气体并___________大量的热,促使水蒸气遇冷凝结成小水滴或小冰晶,从而达到降水的条件。
【答案】 蒸发/汽化 升华 吸收
【详解】(1)从影响蒸发快慢的因素分析,减小液体的表面积可以减慢蒸发速率,仙人掌的细刺状叶子通过减小液体表面积来减少水分散失。
(2)干冰直接由固态直接变为气态,是升华现象;升华过程需要吸收热量,以此降低周围环境的温度,促使水蒸气凝结成小水滴或小冰晶。
12.北方的冬季窗玻璃________(选填“内”或“外”)侧有冰花出现;在南方戴眼镜的同学觉察到冬天________(选填“从室内到室外”或“从室外到室内”)镜片上也会出现起雾情况。
【答案】 内 从室外到室内
【详解】冰花是室内温度较高的水蒸气遇冷玻璃凝华形成,故出现在窗玻璃内侧。
冬天从室外进入室内时,眼镜温度较低,室内温度较高的水蒸气遇到冷的镜片液化形成小水滴附着在镜片上,故起雾发生在从室外到室内时。
13.在碘的升华实验中,小星直接把密封试管放在酒精灯火焰上,如图甲所示;小芳将密封试管浸入装有热水的烧杯中(下面用酒精灯加热,直到水沸腾一段时间),如图乙所示。结果两个密封试管内都出现了碘蒸气。已知:碘的熔点是,沸点是;水的沸点是;酒精灯外焰温度约为500℃。图甲、乙两种加热方式中,较合理的是_______;均停止加热后,试管中的碘蒸气会______(填物态变化名称)。
【答案】 乙 凝华
【详解】[1][2]图甲中,酒精灯外焰的温度超过了碘的熔点和沸点,碘可能先熔化再沸腾,所以图甲中的碘蒸气不一定是升华形成的;图乙中,烧杯中水的温度最高为,达不到碘的熔点,碘不会发生熔化,出现的碘蒸气只能是升华形成的,所以要观察碘的升华,乙加热方式最合理。停止加热后,碘蒸气的温度迅速降低,将凝华成固态的碘。
14.小方在探究冰熔化温度的变化规律时,得到了如图所示的温度随时间变化的图像,则冰是_______(填“晶体”或“非晶体”),你判断的理由是_______。小方继续探究加有盐的冰块熔化时温度的变化特点,她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。
【答案】 晶体 冰熔化时温度保持不变 凝华
【详解】[1][2]从图像可知,BC段冰在熔化过程中,吸收热量但温度保持不变,这是晶体的典型特征,所以冰是晶体。
[3]易拉罐下部和底部的白霜,是空气中的水蒸气遇到温度极低的易拉罐,直接从气态变为固态,这种物态变化叫凝华。
15.图甲是小祎在1个标准大气压下“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)除了图中的实验器材外,还需要的测量工具是________。实验中用“水浴法”加热,使冰的温度上升得较________(选填“快”或“慢”),便于及时记录各个时刻的温度。
(2)如图乙所示是根据实验绘制的温度随时间变化规律的图像可知,冰是________(选填“晶体”或“非晶体”);当试管中冰的温度为熔点时,试管中冰处于________(选填“固态”“液态”“固液共存”或“以上都有可能”)。
(3)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,烧杯中的水沸腾时,试管中的水不会沸腾,原因是________。
(4)小祎同学将图甲中试管换成碘锤做“碘的升华”实验时,如图丙所示(碘的熔点为113.7℃,碘的沸点为184.4℃,酒精灯火焰的温度可以达到500℃)。该实验采用水浴法加热的主要目的是________(选填“受热均匀”或者“控制温度”)。
【答案】(1) 秒表 慢
(2) 晶体 以上都有可能
(3)试管中的水达到沸点后无法继续吸热
(4)控制温度
【详解】(1)该实验需要同时记录温度和对应时间,图中已有测量温度的温度计,因此还需要测量时间的秒表;水浴法能让被加热物质受热均匀,使冰的温度上升较慢,方便记录各时刻的温度。
(2)从温度—时间图像能看到冰在熔化过程中温度保持0℃不变,有固定的熔点,符合晶体的特征;晶体温度为熔点时,还没开始熔化则为固态,熔化过程中为固液共存态,刚熔化完全时为液态,因此处于熔点的冰三种状态都有可能。
(3)液体沸腾的条件是温度达到沸点,且能持续吸热。在1个标准大气压下水的沸点是100℃,烧杯中的水沸腾后温度不再升高,试管内的水温度能升到100℃,但和烧杯内水没有温度差,无法继续吸热,因此不能沸腾。
(4)在1个标准大气压下水的沸点是100℃,低于碘的熔点113.7℃,水浴加热可以将碘的最高温度限制在100℃,避免碘温度过高熔化,保证碘直接升华,因此该操作的主要目的是控制温度。
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4.4 升华和凝华(知识解读)
【新教材苏科版】
题型归纳
【题型1 升华与凝华的概念和现象】 2
【题型2 升华与凝华的吸放热及其应用】 3
【题型3 生活中的汽、液化现象】 4
【随堂巩固】 5
考点1
升华和凝华的定义和特点
1、升华:物质从固态直接变成气态的过程叫升华。物质升华时要吸热。升华和凝华现象是物质在固态和气态两种状态之间直接的相互转化,中间并没有经过液体这个过程。
2、凝华:物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。物质凝华时要放热。
3、升华和凝华区别
物态变化
升华
凝华
定义
由固态直接变为气态的过程
由气态直接变为固态的过程
吸放热
吸热
放热
举例
碘升华、樟脑球变小、干冰升华
霜、冰花、雾凇的形成
识别方法
物质由固态直接变为气态,中间不经液态
物质由气态直接变为固态,中间不经液态
(1)并不是所有物质都能发生升华现象,它仅限于某些物质,而且是在一定条件下才能发生
(2)汽化和升华最后的状态都是气态,但发生物态变化前的状态不同。
【题型1 】
【例1-1】如图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,用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度,可以看到冰水混合物的温度低于0℃。这时观察易拉罐的下部和底部,就会发现白霜。下列说法错误的是( )
A.霜是周围空气中的水蒸气遇冷凝华形成的
B.水蒸气形成白霜时放出了热量
C.冰中加盐降低了冰的熔点
D.如果不加盐,则罐底也会出现白霜
【例1-2】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___________为高温碳蒸气,字迹消失;将干冰洒向空中,空气中的水蒸气遇冷___________为小冰晶,这就是人工降雪。(均填物态变化名称)
【变式1-1】小婷和小霞两个实验小组,分别用水浴加热(图甲)和用酒精灯(图乙)加热碘锤的方法观察“固态碘升华”过程。通过查阅资料可知:在标准大气压下,酒精灯外焰的温度约为,碘的熔点为。则关于这两组实验说法最合理的是( )
A.两组实验中出现的紫色碘蒸气,都仅是由固态碘升华形成的
B.两组实验中紫色碘蒸气的形成,都经历了由固态变液态的过程
C.应该采用甲图装置加热碘锤,更利于观察固态碘的升华
D.将碘锤从甲装置中取出冷却,碘锤中的碘蒸气会放热液化
【变式1-2】下列现象中,属于升华的是( )
A.雾气消散 B.滴水成冰
C.露珠形成 D.樟脑丸变小
【变式1-3】动画电影《哪吒2》中天元鼎类似高压锅,当哪吒的三昧真火与敖丙的玄冰在天元鼎内相遇时,固态的冰在高温下不仅______成水,还会直接______成高热的水蒸气,让鼎内气体的压强急剧上升,就会使天元鼎发生塑性形变。(填物态变化名称)
【题型2 升华与凝华的吸放热及其应用】
【例2-1】唐诗是我国优秀的文学遗产之一,下列诗句中包含的物态变化分析正确的是( )
A.“露从今夜白,月是故乡明”,露的形成过程需要吸热
B.“蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明”,蜡烛“流泪”过程需要放热
C.“鸡声茅店月,人迹板桥霜”,霜的形成过程需要放热
D.“晚来天欲雪,能饮一杯无”,雪的形成过程需要吸热
【例2-2】2026新年第一天,舜耕山上被盖上了一层厚厚的“白色素衣”,如图所示,关于“白色素衣”的形成是空气中的水蒸气发生了____________(填物态变化名称)形成的,随后的几天里,气温变得很低,是因为其在熔化时要____________热量(“吸收”或“放出”)。
【变式2-1】如图甲是水的沸腾实验,图乙是干冰放入食用油中,图丙是干冰放入水中,下列有关说法中正确的是( )
A.三个图中形成气泡的过程均要吸热
B.甲图烧杯上部外侧有大量水珠是水蒸气液化形成的
C.丙图液面上方白气远多于乙图,白气是二氧化碳气体液化形成的
D.三个图中液面下方的气泡主要成分相同,都是水蒸气
【变式2-2】如图,谚语是劳动人民智慧的结晶,关于谚语下列分析正确的是( )
A.“下雪不冷化雪冷”,如图甲,化雪是凝固现象,需要吸热
B.“云雾山脚,淋湿担脚”,如图乙,雾的形成是汽化现象,需要放热
C.“草上露水凝,天气一定晴”,如图丙,露的形成是液化现象,需要放热
D.“棉是秋后草,就怕霜来早”,如图丁,霜的形成是凝华现象,需要吸热
【变式2-3】有一种手抛灭火弹,弹内装有干冰(固态二氧化碳),将灭火弹投入火场,外壳破裂,干冰迅速________(填物态变化名称)成二氧化碳气体,并从周围________(选填“吸热”或“放热”),实现快速灭火。
考点2
生活中的升华和凝华现象及应用
1、生活中的升华现象:碘化钾、干冰、硫、磷、樟脑等物质都有很显著的升华现象,冰冻衣服风干也是升华现象。
2、生活中的凝华现象:冬天“窗花”是凝华现象,日光灯管两端变黑是钨丝先升华后凝华生产的。
(1)人工降雨:飞机在天空中撒下干冰,干冰会升华吸热,使云层中的温度急剧下降,从而使云层中的水蒸气遇冷液化成小水滴,或者直接凝华成小冰晶,落到地上便形成雨。
(2)舞台烟雾:干冰粉喷洒到舞台上,迅速升华降温,使空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠来制造“白雾”以渲染气氛。
(3)干冰用来作强制冷剂,用来储藏食物或用在医学研究上。“冷冻疗法”就是把干冰放在部分组织上,利用干冰升华吸热迅速降温,使其组织坏死。
【题型3 】
【例3-1】下列关于图所示的物理现象,说法正确的是( )
A.甲图中厨房蒸笼冒“白气”是汽化现象,是吸热过程
B.乙图中蜡烛燃烧流出的“烛泪”是液化现象,是吸热过程
C.丙图中寒冷的冬季玻璃上的“冰花”是凝华现象,是放热过程
D.丁图中寒冷的冬季雪人逐渐变小是升华现象,是放热过程
【例3-2】在北方的冬天,夜晚气温如迅速降到0℃以下,窗户的玻璃上就会形成一层冰花,这层冰花在窗户玻璃的_______(选填“内侧”或“外侧”),这是因为水蒸气遇到冰冷的窗玻璃发生了_______(填物态变化的名称)而形成的;一次性打火机里的燃料是一种叫丁烷的物质,通常情况下呈气态,它是在常温下,用_______的方法使它液化后储存在打火机里的。
【变式3-1】寒冷的冬天,我市北部山区农村居民楼的玻璃窗常常会出现“雾”或“冰花”。“冰花”的形成过程是( )
A.液化 B.熔化 C.凝固 D.凝华
【变式3-2】下列关于物态变化的说法,正确的是( )
A.“十月打了霜,来年粮满仓”,霜的形成是凝华现象,需要放热
B.用干冰人工降雨,干冰熔化吸热,使周围水蒸气液化成小水滴
C.给高烧病人擦拭酒精降温,是因为酒精升华吸热
D.冬天口中呼出“白气”,属于汽化现象,需要放热
【变式3-3】在舞台上喷撒少量的干冰(固态二氧化碳),舞台上立刻就会出现阵阵白雾,达到渲染气氛的目的。干冰在舞台上发生的物态变化是___________,这一过程需要___________(选填“吸”或“放”)热。
随堂巩固
【随堂巩固】
1.如图所示的四种物态变化的实例中,属于凝华的是( )
A.冰化成水 B.湖水结成冰
C.草叶上形成“白霜” D.草叶上形成“露珠”
2.1977年,甘肃省临夏州东乡县林家遗址出土了一把青铜刀,它就是被誉为“中华第一刀”的马家窑文化青铜刀。工匠在铸造青铜刀时,将青铜液倒入模具冷却成型的过程中,发生的物态变化及吸放热情况为( )
A.凝华、放热 B.熔化、吸热 C.汽化、吸热 D.凝固、放热
3.冬季,小明坐公交车上学时,发现公交车开着暖气,车窗玻璃变得很模糊,他用手擦干车窗玻璃后,过一会儿玻璃又变得模糊起来。这个过程发生的物态变化是( )
A.玻璃上的水膜是由水汽化形成的水蒸气,需要吸热
B.水蒸气先液化成小水滴,后汽化成水蒸气
C.水蒸气在玻璃上不断液化形成小水滴,需要放热
D.水蒸气在镜面上的凝华,镜面上冰晶的熔化和水滴的汽化
4.2025年12月9日23时08分,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将通信技术试验卫星二十二号发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。火箭发射瞬间,高温火焰喷向冷却池,出现大量“白雾”,“白雾”的形成涉及到的物态变化是( )
A.熔化 B.升华 C.液化 D.凝华
5.下列现象中,有关物态变化说法正确的是( )
A.雪、霜、雾凇、冰花的形成是升华现象需要吸热
B.北方冬天,菜窖放几桶水,利用水汽化吸热使菜窖内温度不至于太低
C.雾、露的形成是液化现象需要放热
D.电冰箱利用液态制冷剂升华吸热使冷冻室内保持较低的温度
6.如图所示是两种探究“碘的升华”的实验方案,已知酒精灯外焰的温度约为,标准大气压下碘的熔点为。下列关于这两种方案的说法中错误的是( )
A.水浴加热的优点是使物体受热均匀,便于控制温度
B.两种方案加热时,碘锤里的固态碘都会熔化
C.两种方案中碘蒸气的形成过程都需要吸收热量
D.停止加热冷却后,两种方案中碘锤里的碘蒸气都会凝华
7.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”,每个中学生都应感受诗词之趣,涵养心灵。以下诗词中有关物态变化的分析正确的是( )
A.“沾衣欲湿杏花雨,吹面不寒杨柳风”——“雨”的形成是液化现象,需要吸热
B.“窗含西岭千秋雪,门泊东吴万里船”——“雪”的形成是升华现象,需要放热
C.“可怜九月初三夜,露似珍珠月似弓”——“露”的形成是汽化现象,需要吸热
D.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”——“霜”的形成是凝华现象,需要放热
8.A、B两个实验小组,分别用水浴加热和用酒精灯加热碘锤的方法观察“固态碘升华”过程。通过查阅资料可知:在标准大气压下,酒精灯外焰的温度约为580℃,碘的熔点为113.7℃。则关于这两组实验说法正确的是( )
A.两组实验中紫色碘蒸气的形成,都经历了由固态变液态的过程
B.碘的升华实验用水浴法的主要目的是受热均匀
C.两组实验中出现的紫色碘蒸气,形成的过程都需要吸收热量
D.酒精灯加热碘锤,更利于观察固态碘的升华
9.太阳光经过三棱镜后,被分解成各种色光,这是光的____________现象;冬季的霜,是空气中水蒸气发生____________形成的。
10.如图所示,大型舞台表演常常会用干冰制造“仙境”以渲染气氛。这是由于干冰_________吸热,周围环境温度降低,空气中的水蒸气遇冷_________形成“白雾”。冬天下雪之后,在屋檐的背阳处经常能看到大冰锥。冰锥的形成是由于屋顶的积雪在光照下________成水,流到屋檐边沿时,受到零下低温的影响再凝固而成的(均填物态变化的名称)。
11.(1)植物也遵循“适者生存”规律。人们为了改善沙漠环境而在沙漠中种植的仙人掌,仙人掌能生存于沙漠中的主要原因是叶子呈细刺状,能减慢水分的___________;
(2)今年夏天,我国多地持续高温干旱,当地通过在空中播撒干冰(固态二氧化碳)进行人工降雨。这是由于干冰在常温下会迅速___________变为气体并___________大量的热,促使水蒸气遇冷凝结成小水滴或小冰晶,从而达到降水的条件。
12.北方的冬季窗玻璃________(选填“内”或“外”)侧有冰花出现;在南方戴眼镜的同学觉察到冬天________(选填“从室内到室外”或“从室外到室内”)镜片上也会出现起雾情况。
13.在碘的升华实验中,小星直接把密封试管放在酒精灯火焰上,如图甲所示;小芳将密封试管浸入装有热水的烧杯中(下面用酒精灯加热,直到水沸腾一段时间),如图乙所示。结果两个密封试管内都出现了碘蒸气。已知:碘的熔点是,沸点是;水的沸点是;酒精灯外焰温度约为500℃。图甲、乙两种加热方式中,较合理的是_______;均停止加热后,试管中的碘蒸气会______(填物态变化名称)。
14.小方在探究冰熔化温度的变化规律时,得到了如图所示的温度随时间变化的图像,则冰是_______(填“晶体”或“非晶体”),你判断的理由是_______。小方继续探究加有盐的冰块熔化时温度的变化特点,她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。
15.图甲是小祎在1个标准大气压下“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)除了图中的实验器材外,还需要的测量工具是________。实验中用“水浴法”加热,使冰的温度上升得较________(选填“快”或“慢”),便于及时记录各个时刻的温度。
(2)如图乙所示是根据实验绘制的温度随时间变化规律的图像可知,冰是________(选填“晶体”或“非晶体”);当试管中冰的温度为熔点时,试管中冰处于________(选填“固态”“液态”“固液共存”或“以上都有可能”)。
(3)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,烧杯中的水沸腾时,试管中的水不会沸腾,原因是________。
(4)小祎同学将图甲中试管换成碘锤做“碘的升华”实验时,如图丙所示(碘的熔点为113.7℃,碘的沸点为184.4℃,酒精灯火焰的温度可以达到500℃)。该实验采用水浴法加热的主要目的是________(选填“受热均匀”或者“控制温度”)。
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