四、升华和凝华（教学课件）物理新教材苏科版八年级上册

物理八年级上册 •苏科版 第四章 物态变化 四、升华和凝华 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 知道升华和凝华的概念，知道升华吸热、凝华放热；能识别生活中的升华和凝华现象，能用物态变化知识解释生活中的自然现象 02 科学思维 通过分析日常生活中的升华、凝华现象，培养解决实际问题的能力；通过对比物态变化的六种形式，形成完整的物态变化知识体系 03 科学探究 经历观察“碘锤”中物态变化的实验过程，培养实验观察能力和分析归纳能力 04 科学态度与责任 激发对自然现象的好奇心和探究欲望，养成实事求是的科学态度；关注升华和凝华现象在生活和生产中的应用，增强将物理知识应用于实际的意识 教学重难点 教学难点 教学重点 1. 升华和凝华的概念及其吸放热特点 2. 识别并解释生活中的升华和凝华现象 1. 区分“先熔化后汽化”与“直接升华”的区别 2. 运用物态变化知识解释复杂的自然现象 课堂引入 前面我们学习了熔化和凝固，汽化和液化，也就是固态和液态，液态和气态之间的转变，那么固态和气态可以发生转变吗? 液态 气态 固态 凝固 液化 熔化 汽化 知识点1 升华和凝华 探索新知 活动4.5 观察“碘锤”中的物态变化 碘的熔点是113.7℃，酒精灯火焰的温度可以达到500℃，怎样做才能让碘在不熔化的情况下变为气态呢？ 实验过程中采用水浴加热的方式加热，标准大气压下水沸腾的温度为100℃，低于碘的熔点，因此碘不会熔化。 水浴加热 探索新知 实验 固态碘 气态碘 加热 探索新知 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。 加热后 碘是什么状态？ 变化条件： 吸热 加热前 碘是什么状态？ 固态 气态 探索新知 气态碘 固态碘 冷水冷却 实验 探索新知 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。 加热时 碘是什么状态？ 变化条件： 放热 停止加热冷却后试管壁上的碘是什么状态？ 固态 气态 探索新知 生活中的升华和凝华现象 冰冻的衣服晾干了 升华 固态冰 气态水蒸气 橱柜中的樟脑球变小 升华 固态樟脑丸 气态 探索新知 凝华 气态水蒸气 固态小冰晶 放热 霜 视频欣赏——《霜的形成》 探索新知 凝华 气态水蒸气 固态小冰晶 放热 雾凇 视频欣赏——《雾凇》 探索新知 凝华 气态水蒸气 固态小冰晶 放热 冰花 冰花 视频欣赏——《冰花》 探索新知 利用升华吸热，在运输食品的时候，为了防止食品腐烂变质，可以利用干冰(固态二氧化碳)的升华来吸热降温。 干冰：固态二氧化碳 干冰是在一个大气压下以－78.5℃存在的固体二氧化碳。在常温下可以直接变成二氧化碳气体。 探索新知 制造舞台烟雾：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，即我们所见到烟雾。 制造舞台效果 制作舞台烟雾 探索新知 人工降雨：用高射炮或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。 人工降雨 人工降雨 探索新知 干冰（固态二氧化碳） 二氧化碳气体 升华 吸热 空气中的水蒸气 凝华 液化 冰晶 小水珠 雨 遇到暖空气后，冰晶熔化 探索新知 人工降水 人工降水有三种常用方法：第一种是向云层中播撒冷却剂，如用飞机在适宜的云层中播撒干冰，干冰升华吸收大量的热，使云层中的小冰晶增多、小水滴增大，从而形成降水；第二种是向高空播撒盐粉、碘化银等，作为吸附水汽、加速水蒸气液化或凝华的凝结核，使云层中的冰晶增多、小水滴增大，从而形成降水；第三种是用飞机在适宜的云层中直接喷洒直径约为0.05mm的小水滴，使云层中的小水滴相互合并变大，从而形成降水。 典例分析 例1 密封的锥形玻璃泡内有少量碘颗粒，如图所示，用电吹风加热玻璃泡，玻璃泡内碘颗粒逐渐消失、同时出现紫红色碘蒸气，这是_____（填物态变化名称）过程，需要_____热量，停止加热，碘蒸气逐渐消失、同时出现碘颗粒，这是_____（填物态变化名称）过程。 升华 【解析】用电吹风加热玻璃泡，玻璃泡内碘颗粒吸收玻璃泡传递的热量逐渐消失、变成紫红色碘蒸气，这是升华过程，此过程需要吸热。 停止加热，玻璃泡温度降低，放出热量，碘蒸气逐渐消失变成碘颗粒，这是凝华现象，此过程需要放热。 吸收 凝华 典例分析 例2 用干冰（固态二氧化碳）进行人工降雨，干冰在云层中发生的物态变化是（     ） A．熔化 B．汽化 C．升华 D．凝华 C 【解析】干冰是固态二氧化碳，进入云层后，干冰会直接从固态转变为气态二氧化碳，该过程属于升华，故选C。 典例分析 例3 冬天，北方窗户玻璃上的“冰花”是在玻璃的（     ） A．内侧，由水蒸气凝华形成 B．外侧，由水蒸气凝华形成 C．内侧，由水凝固形成 D．外侧，由水凝固形成 A 【解析】冬天北方室外温度远低于0℃，窗户玻璃整体温度很低，而室内温度较高，室内空气中含有大量温度较高的水蒸气。温度高的水蒸气遇到冷玻璃，会直接由气态变为固态冰，这个过程是凝华，因此冰花形成在玻璃的内侧，故选A。 课堂小结 课堂小结 升华和凝华 升华 物质从固态变成气态的过程 凝华 物质从气态变成固态的过程 凝华放热 升华吸热 凝华和升华互为逆过程 常见现象解释 常见现象解释 课堂练习 课堂练习 1．如图所示，将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐。筷子搅拌大约30 s后，用温度计测量罐中混合物的温度，其示数低于0℃，此时观察易拉罐的下部和底部，发现有白霜生成。这是因为加盐使冰的熔点______（升高/降低/不变），空气中的水蒸气______（填物态变化名称）形成白霜，水蒸气发生该物态变化需要______（吸/放）热。 降低 【解析】在标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃，向冰中加盐，用温度计测量罐中混合物的温度低于0℃，说明加盐使冰的熔点降低了；霜是水蒸气遇冷凝华成的小冰晶，凝华放热。 凝华 放 课堂练习 2．在A、B两支相同的试管分别装入适量干冰（固态二氧化碳）和冰块，在试管口套上气球，A试管上气球很快鼓起来，外壁出现霜；B试管底部外壁出现露。气球鼓起是由于干冰______（填物态变化名称，下同）形成大量二氧化碳气体，霜是由于______形成，露的形成需要_______热。 升华 【解析】[1][2]干冰常温下易升华，产生大量的二氧化碳气体；干冰在升华过程中吸收周围的热量，空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶（霜），属于凝华现象。 [3]露是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠，属于液化现象，液化要放热。 凝华 放 课堂练习 3．干冰具有很好的制冷作用，可用 来人工降水，如图是制取干冰，在高 空播撒，形成降水的过程。 (1)过程①需要 _______（选填“吸热”“放热”）； (2)过程②、③、④的物态变化名称分别是 _______、_______、_______； (3)气体A是 _________，气体B是 ________（均选填“空气”“水蒸气”“二氧化碳”）。 【解析】（1）干冰是固态的二氧化碳，吸热升华可变成气态，气态再加压、降温可凝华成固态。过程①是二氧化碳气体直接变成固态的干冰，是凝华现象，需要放热。 （2）[1][2][3]过程②是干冰发生升华现象③是小水滴凝固成小冰晶④是水蒸气凝华成小冰晶。 （3）[1][2]由上述分析可知，过程②中固态的干冰升华为气态的二氧化碳，因此气体A是二氧化碳，过程④是水蒸气凝华成小冰晶，则气体B是水蒸气。 放热 升华 凝固 凝华 二氧化碳 水蒸气 课堂练习 4．真空冷冻干燥食品现如今已经走进大众生活，其制作的核心环节是将冻结后的食品放入真空腔室，抽真空使冰直接跳过液态，变为水蒸气。 下列与其原理相同的是（    ） A．壶嘴吐“白气” B．樟脑丸“变小” C．河面出现薄冰 D．汗水被风吹干 B 【解析】题中真空冷冻干燥的原理是冰直接由固态变为气态，这一过程属于升华； A．壶嘴的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，水蒸气由气态变为液态，属于液化，故A不符合题意； B．樟脑丸“变小”是樟脑丸由固态直接变为气态，属于升华，与真空冷冻干燥的原理相同，故B符合题意； C．河面出现薄冰，是水由液态变为固态，属于凝固，故C不符合题意； D．汗水被风吹干，是汗水由液态变为气态，属于汽化，故D不符合题意。故选B。 课堂练习 5．如图所示，从冰箱冷冻室取出的杨梅，一会儿表面就 出现了一层白霜，白霜的形成属于物态变化中的（　　） A．凝华 B．凝固 C．液化 D．升华 C 【解析】白霜是空气中的水蒸气遇到温度低的杨梅凝华成的小冰晶，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 课堂练习 6．已知碘的熔点为113.7℃，酒精灯外焰的温度约800℃。如图所示，密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒，为了能较快地观察到碘的升华现象、又要防止碘熔化，下列加热方式中合适的是（    ） A．放入冰水混合物中 B．置于常温下的空气中 C．浸入正在沸腾的水中 D．用酒精灯外焰加热 C 【解析】AB．将被密封的碘颗粒放入冰水混合物或在常温下观察碘升华，速度太慢，效果不明显，故AB不符合题意。 CD．酒精灯火焰温度高于碘的熔点和沸点，这样碘容易发生熔化和沸腾现象，不利于研究碘的升华；浸入正在沸腾的水中，水的沸点低于碘的熔点，碘不会发生熔化现象，但是可以发生升华现象，所以浸入正在沸腾的水中可以确保碘不会熔化，又能加快碘的升华，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 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 Lavf57.67.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.1 Lavf58.46.101 Lavf58.20.100 vid:v0301a840000bvi398bqu3hlbpctn7dg $