13.4 升华与凝华(教学设计)物理新教材沪科版九年级全一册
2026-10-03
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精品
内容正文:
13.4升华与凝华(教学设计)
年级
九年级
学科
物理
教师
课题
第4节 升华与凝华
教学
目标
物理观念
知道升华和凝华的定义;知道升华吸热、凝华放热;能说出生活中常见的升华与凝华现象;知道升华和凝华是固气之间的直接转化。
科学思维
能用升华与凝华解释自然界和生活中的相关现象(如干冰升华、霜的形成、灯泡变黑等);能通过对比六种物态变化,构建完整的物态变化知识网络;能用吸放热规律分析实际问题。
科学探究
能观察碘升华与凝华实验,描述实验现象并得出结论;能根据实验事实归纳升华与凝华的条件及吸放热特点;能按要求完成实验报告。
科学态度
与责任
如实记录实验现象,养成实事求是的科学态度;结合人工降雨、干冰制冷、霜冻预防等实例,体会升华与凝华在生活、生产中的应用价值。了解制冷剂与臭氧层的知识,建立环境保护意识。
教材
分析
教材以“升华与凝华”为核心,在学习了熔化与凝固、汽化与液化之后,进一步补充“固态与气态”之间的直接转化,使六种物态变化形成完整闭环。教材通过“迷你实验室——碘的升华”实验引导学生观察“固态→气态→固态”的直接变化过程;通过“干冰升华”“霜的形成”“灯泡变黑”等生活实例,帮助学生理解升华吸热、凝华放热在生活中的应用。教材还通过“物态变化过程中的吸热、放热”图和电冰箱制冷原理,将六种物态变化与吸放热规律进行系统整合。从全章视角看,温度仍是驱动物态变化的核心因素——温度升高,物质趋于向更“松散”的状态转变;温度降低,物质趋于向更“紧密”的状态转变。
学情分析
1. 知识储备:学生已学习熔化与凝固、汽化与液化,初步建立了物态变化的概念,理解了温度变化与物态变化的关系,并能用吸放热规律解释常见现象。但学生对“固态直接变气态”“气态直接变固态”缺乏直观认识,容易将升华与蒸发、凝华与液化混淆。
2. 思维能力:学生已具备实验观察、数据记录和图像分析能力,能通过对比归纳规律。但对“为什么固态能直接变气态”“为什么凝华会放热”等本质问题仍需通过实验和微观模型突破。
3. 学习兴趣:学生对“干冰造雾”“霜的形成”“灯泡变黑”等现象充满好奇,喜欢动手实验,但对“升华与凝华是否经过液态”存在认知困惑,需要通过实验和对比加以澄清。
教学重点
升华和凝华的定义;升华吸热、凝华放热;生活中常见的升华与凝华现象;六种物态变化的综合辨析。
教学难点
升华与凝华的本质(固态与气态之间的直接转化,不经过液态);升华与凝华在生活中的应用解释;六种物态变化的吸放热规律综合应用。
教学
器材
易拉罐1个、碎冰适量(装满易拉罐的2/3)、温度计1支、筷子1根、盐
多媒体PPT,视频资源:《碘的升华凝华实验》《冻干食品技术》《雾凇与霜的形成》《人工降雨原理》。
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
1. 【情境导入】展示教材图13-30“霜”的图片,以及13-34冬天窗玻璃上的“冰花”、用久了的白炽灯泡内壁变黑等图片。
【提出问题】同学们,霜是怎么形成的?灯泡为什么会变黑?这些现象与前面学的熔化、凝固、汽化、液化有关吗?
【追问】固态和液态之间可以相互转化,液态和气态之间也可以相互转化,那么固态和气态之间能否直接转化呢?
【分析】今天我们就来探究固态与气态之间的直接变化——升华与凝华。
2. 出示本节课要点(教材“本节要点”):知道物态变化中的升华与凝华,能运用升华与凝华过程中的吸热和放热特点说明自然界和生活中的有关现象。
观察生活现象,激发兴趣,体现“从生活走向物理”的理念;
通过图片和生活现象,建立“固态与气态可能直接转化”的猜想。
学习新课 一、升华与凝华
1. 活动
碘的物理性质:紫黑色固体。有金属光泽。易升华。有毒性和腐蚀性。相对密度为4.93g/cm³,熔点113.7℃,沸点184.4℃。
如图13-31所示,将装有少量碘的密封的玻璃管放入热水中加热,观察有什么现象发生。你能解释吗?将玻璃管从热水中取出,继续观察有何现象发生。你能解释吗?
【实验现象】
(1)加热时,碘颗粒逐渐减少,玻璃管内出现紫色气体——固态碘直接变为气态碘蒸气。
(2)冷却时,紫色气体逐渐消失,玻璃管内壁出现黑色碘颗粒——气态碘蒸气直接变为固态碘。
【实验结论】
升华:固态→气态,吸热。凝华:气态→固态,放热。
【注意事项】
因为酒精火焰的温度高于碘的熔点和沸点的温度,可能使碘发生熔化和沸腾,用火焰加热不可取,而水在一个标准大气压下沸腾时温度为100℃,应该用水浴法加热。
【实验拓展】
深秋或初春,当夜间气温低于 0℃时,空气中的水蒸气会在温度较低的枝叶、木头和瓦片等物体上凝成白色晶状的小冰粒,这就是霜。
2. 升华与凝华
情境
干冰形成的舞台效果
固体清新剂
紫色碘蒸气
雾凇
窗玻璃上的冰花
制霜
状态变化
固态→气态(升华)
气态→固态(凝华)
物质从固态直接变为气态的过程称为升华,升华吸热。
物质从气态直接变为固态的过程称为凝华,凝华放热。
3. 常见的升华、凝华现象及应用
生活现象
解释
升华
在北方的冬天,冰冻的衣服也能直接晾干,冰雕、雪人变小
冰直接变成了水蒸气
樟脑球放一段时间后会自动消失
樟脑球由固态变成了气态
舞台上的淡淡薄雾所用的干冰
干冰(固态二氧化碳)升华吸收大量的热量,使周围的温度快速下降,空气中的水蒸气遇冷液化形成的
干冰保持食物新鲜
还利用干冰升华吸热的特点来保持食物新鲜
人工降雨
将干冰“喷”入冷空气层,干冰会很快升华,在升华过程中将吸收大量的热量,使其周围冷空气层的温度急剧下降;这时,冷空气层中的水蒸气便会变成小冰晶;小冰晶逐渐变大后下落,在下落中遇到暖气流就会熔化而形成雨
凝华
霜
水蒸气直接变成的固体冰晶
寒冷冬天窗玻璃上的冰花
树枝上“雾凇”
用久的白炽灯泡灯壁变黑
白炽灯的灯丝在高温下变成气态,遇到较冷的灯泡壁变成了固态钨,附着在灯泡内壁
4、 其他应用——真空冷冻干燥技术
真空干燥法是2016年公布的化学名词,指在密闭容器中降低环境压力,通过加热或冷冻使物料内部水分变成水蒸气并被抽除的干燥技术。其原理分为沸点干燥(利用低压降低水沸点加速汽化)和熔点干燥(冷冻升华除水)。
冻干食品(Freeze-Dried Food,简称 FD 食品)是通过真空冷冻干燥技术加工而成的食品,能保留食材绝大部分营养成分和原有性质。其以真空冷冻干燥技术为核心工艺,其本质是利用冰晶直接“升华”脱水的过程。
工艺流程包括三个阶段:将新鲜原料在-30℃以下急速冻结,使水分形成细小冰晶;再于高真空环境下使冰晶直接升华为水蒸气以脱去水分;最后解吸干燥,进一步降低残余水分活度,提高稳定性。
5、 其他应用——人工降雨
【例题1】用镊子取几块干冰放入瓶中,将气球套在瓶口,如图甲所示。干冰因______变为气态,使气球逐渐变大,如图乙所示。同时空气中的水蒸气遇冷凝华,如图丙所示,在瓶底的______(选填“内侧”或“外侧”)将会形成白霜。
【答案】升华 外侧
【详解】干冰是固态的二氧化碳,在常温下会直接由固态变为气态,这种物态变化叫做升华,该过程产生的气态二氧化碳进入气球,就会让气球逐渐变大。
干冰升华需要吸收大量热量,会让瓶身温度变得远低于环境温度。空气中的水蒸气接触到温度极低的瓶底外侧时,会遇冷直接凝华形成白霜。
【例题2】下列物态变化现象中属于升华的是( )
A.雪的形成 B.露珠的形成
C.冬天,冰雕变小 D.铁块变成铁水
【答案】C
【详解】A.雪是空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶,故A不符合题意;
B.露是空气中的水蒸气液化形成的小水珠,故B不符合题意;
C.冰雕变小是因为冰升华变成水蒸气散失到了空气中,故C符合题意;
D.铁块变成铁水,是由固态变为液态,是熔化现象,故D不符合题意。
故选C。
【例题3】下列物态变化现象中,属于升华的是( )
A.夏天在教室地面上洒的水,过一会儿就会变干
B.天气热的时候,从冰柜中拿出的冰,一会儿就变成了水
C.北方的冬天,可以看到户外的人不断呼出“白气”
D.衣柜里防虫用的樟脑片,过一段时间会变小
【答案】D
【详解】A.水变干,是水从液态变成了气态,属于汽化现象,故A不符合题意;
B.冰变成了水是由固态变成液态,属于熔化,故B不符合题意;
C.人不断呼出“白气”是口中呼出的热的水蒸气遇冷液化成的小水珠,属于液化现象,故C不符合题意;
D.衣柜里防虫用的樟脑片,过一段时间会变小,是固态直接变成了气态,属于升华现象,故D符合题意。
故选D。
【例题4】水是生命之源,其存在方式与状态随环境和气候经常变化,下列有关水的物态变化中,属于凝华现象的是( )
A. 露润绿叶 B. 融雪涨江
C. 雾绕险峰D. 枝头凝霜
【答案】D
【详解】.露是由空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故A不符合题意;
B.雪由固态变成液态的水,属于熔化现象,故B不符合题意;
C.雾是由空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故C不符合题意;
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,故D符合题意。
故选。
【例题5】“赏中华诗词、寻文化基因、品味生活之美”的《中国诗词大会》,深受观众的青睐。以下对中华古诗中有关物态变化的分析,正确的是( )
A.“天街小雨润如酥,草色遥看近却无”,雨的形成是汽化现象,需要吸热
B.“炎炎暑退茅斋静,阶下丛莎有露光”,露的形成是液化现象,需要吸热
C.“荷尽已无擎雨盖,菊残犹有傲霜枝”,霜的形成是凝华现象,需要放热
D.“晨起开门雪满天,雪晴云淡日光寒”,雪的形成是凝固现象,需要吸热
【答案】C
【详解】A.雨是空气中的水蒸气温度降低液化成的小水珠,需要放热,故A错误;
B.露是空气中的水蒸气温度降低液化成的小水珠,需要放热,故B错误;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华为固体的冰晶,附着在建筑物或植被表面,此过程中放热,故C正确;
D.雪是空气中的水蒸气遇冷直接凝华为固态的冰晶,此过程中放热,故D错误。
故选C。
【例题6】在碘的升华实验中,小星直接把试管放在酒精灯火焰上,如图甲所示;小芳将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;结果两试管都出现了碘蒸气。根据表中信息,下列说法中正确的是( )
碘的熔点
113.7℃
碘的沸点
184.35℃
水的沸点
100℃
酒精灯火焰温度
约500℃
A.乙装置中的碘颗粒不可能发生熔化
B.乙装置加热过程中,试管内物质的温度不断上升
C.甲装置中的碘蒸气一定是升华而成的
D.停止加热后,碘蒸气慢慢消失,凝固成碘颗粒附在试管内壁
【答案】A
【详解】A.乙装置采用水浴加热法,热水的温度低于碘的熔点,故碘不会熔化,故A正确。
B.乙装置采用水浴加热法,水沸腾后持续吸热,温度保持不变,因此试管中的物质温度上升至水的沸点后与水没有温差,因此温度也会保持不变,故B错误。
C.甲装置直接用酒精灯加热试管,酒精灯火焰的温度约为500℃,远高于碘的熔点(113.7℃)和沸点(184.35℃),因此碘可能先液化再沸腾汽化为碘蒸气,不一定全部是由升华形成的,故C错误。
D.碘蒸气直接变为固态的碘颗粒,是凝华现象,故D错误。
故选A。
学习新课 二、物态变化过程中的吸热、放热
1.归纳总结
熔化
汽化
升华
固态变为液态
液态变为气态
固态直接变为气态
吸收热量
凝固
液化
凝华
气态变为液态
液态变为固态
气态直接变为固态
放出热量
2.应用——电冰箱的工作原理
电冰箱的制冷原理也与放热、吸热的物态化过程有关
(1) 当电冰箱通电后,压缩机将蒸发器内的制冷剂气体吸出,使其变成温度较高的压缩气体;
(2) 该制冷剂气体在冰箱的冷凝器中液化,散热装置向外界放热;
(3) 制冷剂液体经毛细管进入蒸发器,在蒸发器中汽化而大量吸收冰箱内的热量,这样冰箱内的温度就降低了。
【例题7】温度的变化导致四季的变化,下列描述的热现象中需要放热的是( )
A.春天冰雪消融
B.夏天洒在地上的水很快就“消失”了
C.秋天枝头挂满白霜
D.严冬的冰雕逐渐变小
【答案】C
【详解】A.春天冰雪消融现象属于熔化现象,熔化过程要吸收热量,故A不符合题意;
B.夏天洒在地上的水很快就“消失”了,这是汽化现象,汽化吸收热量,故B不符合题意;
C.秋天枝头挂满白霜属于凝华现象,凝华过程放热,故C符合题意;
D.严冬的冰雕逐渐变小,数据升华现象,升华过程吸收热量,故D不符合题意。
故选C。
【例题8】如图所示,电冰箱的制冷过程涉及两种物态变化:
(1)液态制冷剂在冷冻室的管子里____________(填写物态变化名称)吸热,使冰箱内温度降低;
(2)生成的蒸气又在冷凝器中发生液化____________(“吸”或“放”)热、我们知道,使气体液化的方法有两种:①降低温度;②压缩体积。在冷凝器里发生的液化是采用第____________种方法而实现的。
【答案】(1)汽化 (2) 放 ②
【详解】(1)冰箱内的液态制冷剂在冷冻室的管子里由液态变成气态,发生汽化现象,汽化吸热,使冰箱内的温度降低。
(2)生成的蒸气在冷凝管里又变成液态,发生液化现象,液化放热;
制冷剂蒸气经电动压缩机压缩后在冷凝器中液化,是通过压缩体积的方法实现的,对应第②种。
【例题9】“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,下列对节气谚语的分析中正确的是( )
A.“小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是熔化现象
B.“伏天三场雨,薄地长好麻”,雨的形成是凝固现象
C.“惊蛰云不停,寒到五月中”,云的形成是升华现象
D.“霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成是凝华现象
【答案】D
【详解】A.河水结冰是液态变为固态,属于凝固现象,故A错误;
B.雨是水蒸气遇冷液化或凝华后下落熔化形成,不属于凝固现象,故B错误;
C.云是空气中的水蒸气变成的小水珠,由气态变为液态,属于液化现象;故C错误;
D.霜是水蒸气直接由气态变为固态形成的,属于凝华现象,故D正确。
故选D。
【例题10】“果蔬脆”利用真空冷冻干燥技术将新鲜的果蔬低温冷冻,水分形成冰晶,然后放在真空仓中进行抽真空干燥形成果蔬干。冻干技术中水经历的物态变化是( )
A.先凝固后熔化 B.先凝固后升华
C.先凝华后熔化 D.先凝华后升华
【答案】B
【详解】新鲜果蔬中的水分在低温冷冻下变成冰晶,这是从液态变为固态的凝固现象。冰晶在真空环境中直接由固态变为气态的水蒸气,这是升华现象,不经过液态。 所以,冻干技术中水经历的物态变化是先凝固后升华。 故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
学习新课 三、学科综合与拓展
1. 霜与霜冻
(1)霜冻是一种气象灾害,对于农业的影响比较大;霜是一种天气现象,有霜时未必有霜冻,有霜冻时也未必有霜。
(2)霜,即气层中地物表面温度或地面温度降到零度以下,所含水汽的过饱和部分在地面一些传热性能不好的物体上凝华成的白色冰晶。
(3)霜冻多在春秋转换季节,白天气温高于摄氏零度,夜间气温短时间降至零度以下的低温危害现象。既农业气象学中是指土壤表面或者植物株冠附近的气温降至零度以下而造成作物受害的现象。出现霜冻时,往往伴有白霜,也可不伴有白霜,不伴有白霜的霜冻被称为“黑霜”或“杀霜”。晴朗无风的夜晚,因辐射冷却形成的霜冻称为“辐射霜冻”。冷空气入侵形成的霜冻称为“平流霜冻”。两种过程综合作用下形成的霜冻称为“平流辐射霜冻”。无论何种霜冻出现,都会给作物带来或多或少的伤害。
(4) 预防霜冻的方法——给农作物保暖
方法
具体操作
图片
覆盖法
用草帘、秸秆、塑料薄膜等覆盖作物或地面
灌溉法
霜冻来临前给农田浇水,湿润的土壤能储存更多热量,减缓地面温度下降的速度
熏烟法
在地面上燃放烟火,制造烟雾,这些烟雾能减少地面热量的散失,使近地面空气温度提高1~2℃
风障法
加强植树造林,营造人工防护林,或在霜冻来临前,于田间向西北面设置防风障。防风障能有效阻挡寒风侵袭,减少冷空气对作物的直接影响
施肥法
在霜冻来临前3-4天,于作物田间施上厩肥、堆肥和草木灰等。这些肥料在分解过程中会释放热量,既能提高土温,又能增加土壤团粒结构,提高地力,从而增强作物的抗寒能力
树干涂白
树干涂白是一种有效的预防冻害措施。涂白剂主要由生石灰、硫磺粉、食盐和清水组成,其中生石灰和硫磺粉是主要成分。涂白剂不仅可以减小昼夜温差的大幅变化,防止冻害和日灼,还能杀死隐藏在树干中的病菌、虫卵和成虫。
2. 氟利昂与臭氧层破坏
科学家已达成一致结论,认为平流层的臭氧受到损耗,是由消耗臭氧层的化学物所造成。这些化学物含有氯或溴原子,其化学特性相当稳定,并在大气层的寿命相当长,可长达40至150年。这些化学物及其他微痕量气体漂浮至平流层,便会触发连绵不断的化学效应,释放氯气,而氯原子在阳光下又会与臭氧分子产生化学效应,破坏臭氧分子。单是一个氟氯化碳(CFC)分子,足可破坏数以万计的臭氧分子。
消耗臭氧层物质(ODS)是指能对臭氧层造成破坏的化学物质,应用于日常生活的各个方面。人类日常使用的冰箱、空调、电子产品、灭火器材、烟草、泡沫塑料、发胶以及杀虫剂等产品中应用的许多人造化学物质都能破坏臭氧层。
市面上常见的ODS主要包括以下六种:全氯氟烃:主要用作制冷剂、清洗剂和发泡剂;哈龙:主要用作灭火剂;四氯化碳:主要用作化工生产的助剂和清洗剂;甲基溴:主要在农业种植、粮食仓储或商品检疫中用作杀虫剂;含氢氯氟烃:主要用作制冷剂、清洗剂和发泡剂;甲基氯仿:主要用作清洗剂。
化学式
中文名称
普通名词
图片
CHF2Cl
氯二氟甲烷(氟里昂-22)
HCFC-22
CF2BrCl
CF3Br
C2F4Br2
溴氯二氟甲烷
溴三氟甲烷
二溴四氟乙烷
(哈龙)
halon 1211
halon 1301
halon 2402
哈龙(Halon)灭火器
CCl4
四氯甲烷
四氯化碳
C2H3FCl2
二氯氟乙烷
一氟二氯乙烷R141B
保护臭氧层,不是遥远的环保口号,就藏在我们普通人的日常生活之中:
✅优先选购无氟环保家电,拒绝使用消耗臭氧层物质的产品;
✅不购买含哈龙、氟氯烃的喷雾、灭火剂;
✅践行绿色低碳生活,节约用电,减少制冷设备不必要能耗;
✅做好科普传播,向家人朋友普及臭氧层保护知识。
【例题11】淮安天气预报,及时准确发布中央气象台天气信息。如图所示是中国气象局发布的淮安地区某天天气预报情况。下列说法正确的是( )
A.全天气温都是12摄氏度
B.全天气温都是摄氏12度
C.这天最低气温是12摄氏度
D.这天有可能出现霜冻
【答案】C
【详解】由图片可知,淮安地区某天的最低气温为12℃,最高气温为20℃,最低气温高于0℃,不可能出现霜冻,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【例题12】距地面20~25km的大气的平流层内存在着臭氧,科学家称之为臭氧层的作用,下列说法正确的是( )
A.是地球的保护伞,主要是防止地球表面的热量向外辐射,从而保持地球有一定的温度
B.能吸收大部分来自太阳的紫外线,使地球上的生物免受大量紫外线的直接照射
C.能阻止地球表面的水分蒸发形成的水蒸气散发到宇宙中,从而保护人类赖以生存的水资源
D.能阻挡过强的太阳光照射地球
【答案】B
【详解】臭氧层具有吸收紫外线的作用,故臭氧层被称为地球生命的保护伞。空气中臭氧浓度不同会对人体造成不同程度的影响。
故选B。
【例题13】俗话说:“霜前冷,雪后寒”,这是因为霜是空气中的水蒸气___________形成的,当空气温度很低时,才能使水蒸气放热直接形成霜,所以霜冻前人们感觉冷;下雪后,雪___________(前两空均填物态变化名称)时要从周围空气中___________(选填“吸收”或“放出”)热量,使空气的温度降低,所以雪后人们觉得寒冷。
【答案】 凝华 熔化 吸收
【详解】[1]霜是空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶,这是凝华现象。
[2][3]雪由固态变成液态的水,是熔化现象,熔化需要从周围空气中吸收热量,使空气的温度降低。
【例题14】橘农们从天气预报中得知。晚上将有一场霜冻来临。他们傍晚就开始给橘子树喷水。随着温度的下降。水结成冰。而橘子并没有被冻坏。这是由于水________________的缘故。不致使橘子温度降得过低。
【答案】凝固放热
【详解】霜冻来临前,夜间气温骤降时,水会凝固成冰,凝固是一个放热过程,水释放的这些热量会被橘子吸收,从而使橘子的温度不会降到过低,避免了橘子被冻坏,起到了防冻保温的作用。
观察实验现象,记录碘的状态变化;
通过实验归纳升华与凝华的定义。
列举生活中升华与凝华的现象;用吸放热规律解释应用实例;通过例题巩固应用能力。
对比六种物态变化,构建知识网络。
通过例题提升综合辨析能力。
了解霜与霜冻、氟利昂与臭氧层破坏等跨学科知识。
通过例题巩固综合应用能力。
课
堂
练
习
课
堂
练
习
1.玉门是一座美丽的西部小城,建有多个人工湖,周边乡镇种植了大量的枸杞。在下列物态变化现象中属于凝华的是( )
A.春天人工湖里的冰逐渐化成水 B.秋天枸杞地边的草叶上出现了露珠
C.严冬的早晨在玻璃窗户上出现的“冰花” D.冬天人工湖里的水结冰
【答案】C
【详解】A.冰化成水,物质由固态变成液态,是熔化现象,故A不符合题意;
B.露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的水滴,故B不符合题意;
C.严冬,玻璃窗户上出现的“冰花”,是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故C符合题意;
D.冬天人工湖里的水结冰,物质由液态变成固态,属于凝固现象,故D不符合题意。
故选C。
2.中华古诗绚丽多彩,下列古诗中有关物态变化的说法正确的是( )
A.“道狭草木长,夕露沾我衣。”露的形成是汽化现象
B.“床前明月光,疑是地上霜。”霜的形成是升华现象
C.“遥知不是雪,为有暗香来。”雪的形成是凝华现象
D.“好雨知时节,当春乃发生。”雨的形成是凝固现象
【答案】C
【详解】A.露是空气中的水蒸气液化形成的小水珠,故A错误;
B.霜是空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶,故B错误;
C.雪空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶,故C正确;
D.雨是空气中的水蒸气液化形成的小水珠,故D错误。
故选C。
3.电灯正常工作时的温度高达2000℃左右,用久了灯泡玻璃上会变黑,这是因为钨丝在高温下______形成钨蒸气,钨蒸气又在冷的灯泡壁上______形成固态钨,长期使用后,灯泡壁就变黑了。(填物态变化名称)
【答案】 升华 凝华
【详解】[1][2]灯泡用久之后,玻璃泡内壁要变黑,是因为钨丝在高温下升华为钨蒸气,钨蒸气遇到冷的玻璃又凝华为固态的钨,沾在灯泡的内壁上。
4.水是生命之源,也是人类生存环境的重要组成部分。水在各种物态变化中不停地循环,让四季多姿多彩。下列说法正确的是( )
A.初春冰雪消融是冰吸热熔化
B.夏天用电风扇对着人扇风,人感到凉爽是扇风降低了室内的温度
C.深秋时节出现“结霜”现象,结的霜是水凝固形成的
D.寒冷的冬天,从人们口中呼出的“白气”是水汽化的水蒸气
【详解】A.冰雪消融是从固态(冰)变为液态(水),属于熔化现象,熔化过程需要吸热,故A正确;
B.夏天用电风扇对着人扇风加快了空气流动,加速人体汗液蒸发,蒸发吸热,带走体表热量, 但并未降低室内温度,只是通过增强蒸发和对流传热使人感觉凉爽,故B错误;
C.霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华成固态冰晶,属于凝华现象,故C错误;
D.从人们口中呼出的“白气”是呼出的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,而非汽化,故D错误。
故选A。
5.普通电冰箱制冷原理:电冰箱利用“氟利昂”作制冷剂,使制冷剂在密封管道中发生物态变化,把冰箱内的温度逐渐降低。电冰箱工作时,电动压缩机推动液态氟利昂从一段很细很细的毛细管进入冰箱冷冻室内的粗管中,并在这里迅速 ___________(写物态变化名称)吸热,使冰箱内的温度降低;发生了前述物态变化的氟利昂被压缩机抽吸、压缩到冰箱外的冷凝器中,并在此处 ___________(写物态变化名称)放出热量。氟利昂循环往复在冰箱内外的封闭铜管内流动,实现冰箱制冷,当冰箱门被打开时,附近就会出现一股“白气”,这种“白气”是由空气中的 ___________发生 ___________(填写物态变化名称)形成的,此过程需要 ___________(选填“吸热”或“放热”)。冰箱冷冻室的箱壁上会结一层厚厚的霜,形成霜的物态变化过程是 ___________(填写物态变化名称)。
【答案】 汽化 液化 水蒸气 液化 放热 凝华
【详解】[1][2][3][4][5][6]电冰箱工作时,电动压缩机推动液态氟利昂进入冰箱冷冻室内,并在这里迅速汽化吸热,使冰箱内的温度降低;气体物质被压缩机抽吸、压缩到冰箱外的冷凝器中,并在此处液化放出热量。冰箱门被打开时,附近就会出现一股“白气”,这种“白气”是由空气中的水蒸气液化为小水珠形成的,液化过程放热。冰箱冷冻室的箱壁上会结一层厚厚的霜,是水蒸气的凝华现象。
6.如图是加热固体碘的实验。在加热过程中,会看见杯内产生紫色的气体,这是因为固体碘吸热发生了_______(填物态变化)。停止加热待冷却后,在干净的玻璃片上出现了紫黑色颗粒,这是因为气态碘又发生了_______(填物态变化)的原因,生活中_______(选填“露”、“冰”、“霜”)的形成与这一物态变化相同。
【答案】 升华 凝华 霜
【详解】[1]在烧杯里放少量的固态碘颗粒,然后把烧杯放在酒精灯上微微加热,固态碘直接变成了碘蒸气,发生了升华现象。
[2]过一会儿,碘蒸气直接变成了固态的碘,附着在玻璃片上,发生了凝华现象。
[3]露是空气中的水蒸气在地面附近遇冷液化成小水珠,附着在花草上形成的;霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶,附着在屋顶及地面形成的;所以,生活中霜的形成与这一物态变化相同。
7.俗话说:“霜前冷,雪后寒”。这是因为霜是由空气中的水蒸气______(填物态变化)而形成的,要放出热量,空气温度低时,才能使水蒸气放热,所以,霜冻前空气温度一定很低,这就是“霜前冷”的现象;下雪后,雪要______(填物态变化),要从周围空气中吸收热量,空气的温度要降低,这就是“雪后寒”的现象。
【答案】 凝华 熔化
【详解】[1]霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,附着在建筑物或植被表面的现象,此时空气温度低时,才能使水蒸气放热,所以霜冻前空气温度一定很低,这就是“霜前冷”的现象。
[2]下雪后,雪熔化要从周围空气中吸热,使空气的温度要降低,这就是“雪后寒”的现象。
8.由于氟利昂会破坏大气中的 ___________(氧气/臭氧)层,所以现在冰箱的制冷剂用异丁烷和甲基丙烷代替。当液态制冷剂进入电冰箱的冷冻室后,迅速 ___________(填物态变化),吸收热量,使温度降低。小明想测冰箱冷藏室的温度,设计了两种方法,你觉得测量准确的是 ___________(A/B)。
A.把温度计放入冰箱一段时间后取出读数
B.把一杯水放入冰箱一段时间后取出,用温度计测量水的温度
【答案】 臭氧 汽化 B
【详解】[1]氟利昂排放到大气中会导致臭氧含量下降。
[2]液态制冷剂进入电冰箱的冷冻室后,在这里迅速汽化,从冰箱的内部吸收热量,使冰箱内部的温度降低。
[3]A.把温度计从冰箱取出后,温度计开始测量空气的温度,显示的不再是冰箱冷藏室的温度,故A不符合题意;
B.由于水的比热容大,温度变化缓慢,所以把一杯水放入冰箱一段时间后取出,用温度计测量出的水的温度比较接近冰箱冷藏室的温度,故B符合题意。
故选B。
9.传统的炒茶技术是利用微火将茶叶反复翻炒,通过高温和揉捻使茶叶快速脱水。在这一过程中,茶叶中的水发生了________(填物态变化名称)。而市面上出现的冻干咖啡是先将萃取后的咖啡液快速降温至-40℃以下,形成固态咖啡冰砖,再将其放入真空干燥仓,保持低温和高真空状态,留下多孔结构的咖啡固体。这个过程中,咖啡液中的水先________再________(均填物态变化名称)。
【答案】 汽化 凝固 升华
【详解】[1]利用微火使茶叶快速脱水时,液态水变成水蒸气,发生了汽化现象。
[2][3]咖啡液快速降温至-40℃以下,凝固成固体的“咖啡冰块”,再将它置于真空环境,“咖啡冰块”中的“冰”升华变成水蒸气,所以,在冻干过程中,咖啡液中的水先凝固后升华。
板
书
设
计
13.4升华与凝华
1、 升华与凝华
(1) 物质从固态直接变为气态的过程称为升华,升华吸热。
(2) 物质从气态直接变为固态的过程称为凝华,凝华放热。
(3) 升华与凝华是固气之间的直接转化,不经过液态
二、常见的升华与凝华现象
生活现象
解释
升华
在北方的冬天,冰冻的衣服也能直接晾干,冰雕、雪人变小
冰直接变成了水蒸气
樟脑球放一段时间后会自动消失
樟脑球由固态变成了气态
舞台上的淡淡薄雾所用的干冰
干冰(固态二氧化碳)升华吸收大量的热量,使周围的温度快速下降,空气中的水蒸气遇冷液化形成的
干冰保持食物新鲜
还利用干冰升华吸热的特点来保持食物新鲜
人工降雨
将干冰“喷”入冷空气层,干冰会很快升华,在升华过程中将吸收大量的热量,使其周围冷空气层的温度急剧下降;这时,冷空气层中的水蒸气便会变成小冰晶;小冰晶逐渐变大后下落,在下落中遇到暖气流就会熔化而形成雨
凝华
深秋或初春,当夜间气温低于 0℃时,空气中的水蒸气会在温度较低的枝叶、木头和瓦片等物体上凝成白色晶状的小冰粒,这就是霜
水蒸气直接变成的固体冰晶
寒冷冬天窗玻璃上的冰花
树枝上“雾凇”
用久的白炽灯泡灯壁变黑
白炽灯的灯丝在高温下变成气态,遇到较冷的灯泡壁变成了固态钨,附着在灯泡内壁
三、物态变化过程中的吸热与放热
熔化
汽化
升华
固态变为液态
液态变为气态
固态直接变为气态
吸收热量
凝固
液化
凝华
气态变为液态
液态变为固态
气态直接变为固态
放出热量
课
堂
小
结
13.4升华与凝华
作
业
教学反思
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