【暑假銜接】人教版初中八年級物理暑假自學課 第14講 升華和凝華（教師版+學生版）講義

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1.理解物質(zhì)的升華和凝華現(xiàn)象；
2.認識生活中的升華凝華現(xiàn)象；
3.了解物質(zhì)升華和凝華伴隨的吸放熱；
4.會利用物態(tài)變化解釋生活中的自然現(xiàn)象。
【基礎(chǔ)知識】
知識點一、升華
1.現(xiàn)象探究
2.概念：物質(zhì)從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫做升華。
3.對升華的理解
（1）升華是指物質(zhì)直接由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程，“直接”說明變化過程中物質(zhì)不存在液態(tài)這一狀態(tài)。
（2）理論上講，固態(tài)物質(zhì)在任何溫度下都會升華，但實際上常溫下很多固態(tài)物質(zhì)，如金屬，都可以認為時不升華的。
（3）加熱可以加速固態(tài)物質(zhì)的升華現(xiàn)象。如碘升華，在常溫下非常緩慢，但稍一加熱，升華現(xiàn)象就非常明顯。
（4）生活中常見的升華現(xiàn)象：樟腦丸變小、冰凍的衣服變干、永久了的白熾燈燈絲變細、碘升華、干冰升華等。
“汽化”和“升華”的區(qū)別
1.物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，可以有兩種不同的方式：
（1）物質(zhì)先從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)（熔化），再從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)（汽化）；
（2）物質(zhì)直接由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)（升華）。
2.汽化是物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程，升華是物質(zhì)由固態(tài)不經(jīng)過液態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程。它們的末狀態(tài)相同（都是氣態(tài)），但初狀態(tài)不相同，物質(zhì)汽化前是液態(tài)，而物質(zhì)升華前是固態(tài)。
下列現(xiàn)象中，物態(tài)變化相同的一組是（ ）。
A．①③B．①④C．②③D．②④
知識點二、凝華
1.現(xiàn)象分析
2.概念：物質(zhì)由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫凝華。
3.對凝華現(xiàn)象的理解
（1）凝華是指物質(zhì)由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程。“直接”說明變化過程中物質(zhì)不存在液態(tài)這一狀態(tài)。
（2）理論上所有氣態(tài)物質(zhì)都能發(fā)生凝華，只是在通常情況下很多都難以發(fā)生或者進行得及其緩慢。
（3）生活中常見的凝華現(xiàn)象：霜、冰晶、冰花、霧凇、燈泡變黑等。
“凝固”和“凝華”的區(qū)別
1.物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，可以有兩種不同的方式：
（1）物質(zhì)先從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)（液化），再從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)（凝固）；
（2）物質(zhì)直接由氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)（凝華）。
2.凝固時物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程，而凝華是物質(zhì)由氣態(tài)不經(jīng)過液態(tài)，直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程。它們的末狀態(tài)相同（都是固態(tài)），但初狀態(tài)不相同，物質(zhì)凝固前是液態(tài)，物質(zhì)凝華前是氣態(tài)。
下列現(xiàn)象屬于凝華的是（ ）。
A．初春，冰雪消融B．盛夏，朝露晶瑩
C．晚秋，霜打枝頭D．嚴冬，滴水成冰
知識點三、升華吸熱、凝華放熱
1.實驗探究：碘的升華和凝華
如圖所示，在實驗室的通風櫥內(nèi)，將盛有適量冷水多的燒瓶放在裝有少量碘粒的燒杯口處，用酒精燈給燒杯微微加熱，不久可觀察到燒杯內(nèi)固態(tài)碘減少，燒杯內(nèi)充滿紫色碘蒸汽。同時觀察到瓶底部逐漸附著碘晶粒。停止對燒杯加熱，燒杯底部的碘晶粒變多，同時發(fā)現(xiàn)溫度計的示數(shù)升高。碘變成碘蒸汽是碘升華現(xiàn)象，碘的升華需要吸收熱量，加熱可使升華現(xiàn)象更明顯。燒瓶底部出現(xiàn)的碘晶粒是碘蒸汽的凝華現(xiàn)象，且該過程發(fā)出熱量使刷屏內(nèi)的水溫度升高。
【探究歸納】（1）物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)需要吸收熱量，即升華吸熱；（2）物質(zhì)由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)需要發(fā)出熱量，即凝華放熱。
2.升華吸熱的應用
物質(zhì)升華時會從周圍環(huán)境中吸收大量的熱量，在日常生產(chǎn)、生活中應用最廣泛的是干冰的升華。
在學校組織的物理知識情景劇中，甲、乙、丙、丁四位同學分別扮演霜、霧、冰、水蒸氣，他們的臺詞正確的是（ ）。
A．甲：我是由水凝華而來，期間需要吸熱；
B．乙：我是由水汽化而來，期間需要放熱；
C．丙：我是由水凝固而來，期間需要吸熱；
D．?。何壹瓤梢宰兂杉祝部梢宰兂梢?，期間均需要放熱
知識點四、物態(tài)變化總結(jié)
1.物質(zhì)存在三種狀態(tài)
固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。這三種狀態(tài)之間又存在著六種物態(tài)變化：熔化、凝固、汽化、液化、升華、凝華。
2.物態(tài)變化過程中的吸放熱
六種物態(tài)變化中，吸收熱量的有：熔化、汽化、升華；放出熱量的有：凝固、液化和凝華。熔化和凝固、汽化和液化、升華和凝華分別互為逆過程。
3.自然現(xiàn)象中的云、雨、霧、露、霜、雪、冰雹的成因和涉及的物態(tài)變化
如圖是大自然中水循環(huán)現(xiàn)象的示意圖，江、河、湖、海以及大地表層中的水不斷蒸發(fā)變成水蒸氣，當含有很多水蒸氣的空氣升入高空時，水蒸氣的溫度降低凝成小水滴或凝成小冰晶，這就形成了云。在一定條件下，云中的小水滴和小冰晶越來越大，就會下落。在下落過程中，小冰晶又變成小水滴，與原來的水滴一起落到地面，這就形成了雨。以下說法正確的是（ ）。
A．云的形成只有液化現(xiàn)象，液化需要放出熱量；
B．雨在形成過程中有熔化現(xiàn)象發(fā)生，熔化吸熱；
C．使氣體液化只能采用降低溫度的辦法；
D．通過水循環(huán)示意圖可知，自然界中的水總量不變，不必節(jié)約
【知識導圖】
【考點剖析】
考點一：升華和凝華現(xiàn)象
例一：下列現(xiàn)象所發(fā)生的物態(tài)變化，判斷錯誤的是（ ）。
A．拉開冰箱門能看見的“白氣”——液化B．冬季戶外的“雪人”沒熔化卻變小——升華
C．冬季南湖公園里的水結(jié)了冰——凝華D．給高燒的病人用冰袋降溫——熔化
考點二：物態(tài)變化過程中的吸放熱
例二：如圖所示的下列物態(tài)變化中，需要吸熱的是（ ）。
A．枝頭結(jié)霜 B．山間起霧
C．雪人變小 D．海面結(jié)冰
考點三：自然界水循環(huán)中的物態(tài)變化
例三：閱讀材料，回答下列問題：
大自然中的水循環(huán)
如圖是大自然中水循環(huán)現(xiàn)象的示意圖．江、河、湖、海以及大地表層中的水不斷蒸發(fā)變成水蒸氣．當含有很多水蒸氣的空氣升入高空時，水蒸氣的溫度降低凝成小水滴或凝成小冰晶，這就是云．在一定條件下，云中的小水滴和小冰晶越來越大，就會下落．在下落過程中，小冰晶又變成小水滴，與原來的水滴一起落到地面，這就形成了雨．
（1）請在橫線上寫出引文涉及的相應物態(tài)變化名稱：“水蒸氣的溫度降低凝成小水滴”________、“或凝成小冰晶”________、“小冰晶又變成小水滴”________．
（2）上面涉及的三種物態(tài)變化中，屬于吸熱的是：________．
（3）在干旱地區(qū)可通過人工降雨的方法向天取水：把干冰(固態(tài)二氧化碳)撒到云層中，干冰一旦進入云層，就很快________(填物態(tài)變化名稱)成氣體，并從周圍吸收大量的熱，使云層溫度降低導致降雨．
（4）我國屬于缺水國家，節(jié)約用水應從我做起，請你寫出日常生活中的一項節(jié)水措施：_____________．
【真題演練】
1.（2022·山東臨沂） 北京冬奧會以“二十四節(jié)氣”作為開幕式的倒計時，彰顯了中華民族悠久的文化內(nèi)涵和歷史積淀。下列與節(jié)氣有關(guān)的物態(tài)變化，屬于凝華的是（ ）。
A. 雨水，冰雪消融；B. 立夏，霧繞山巒；
C. 霜降，霜滿枝頭；D. 大寒，滴水成冰
2.（2022·江蘇連云港） 下列關(guān)于物態(tài)變化描述正確的是（ ）。
A. 冬天水面結(jié)冰是凝固現(xiàn)象；
B. 冰凍的衣服也能晾干是熔化現(xiàn)象；
C. 燒開水時冒出的“白氣”是升華現(xiàn)象；
D. 皮膚上涂一些酒精感到?jīng)隹焓且夯F(xiàn)象
3.（2022·山東泰安）2022年北京冬奧會開幕式，以“一朵雪花”為軸線，呈現(xiàn)出詩人李白詩句中描述的“燕山雪花大如席”的浪漫、夸張場景。北方冬季常見的雪花的形成與下列自然現(xiàn)象的形成屬于相同物態(tài)變化的是（ ）。
A. 露生成 B. 霧產(chǎn)生 C. 霜形成 D. 冰消融
4.（2022·江西省） 如圖所示，下列情景中所描述的物態(tài)變化及吸放熱情況，分析正確的是（ ）。
A. 糖汁成型“糖畫”——熔化放熱；
B. 樟腦丸“消失”——升華吸熱；
C. 濕手被“吹干”——液化放熱；
D. 冰棒冒“白氣”——汽化吸熱
5.（2022·湖南岳陽）下列自然現(xiàn)象與物態(tài)變化名稱對應正確的是（ ）。
A. 初春，冰雪消融——熔化B. 夏天，大霧彌漫——汽化
C. 深秋，霜打枝頭——凝固D. 冬天，冰封江面——凝華
6.（2022·四川成都）清晨，站在青城山山頂放眼望去，薄霧從山間升騰而起，隨風飄散，宛如仙境（如圖）。霧的形成屬于（ ）。
A. 汽化現(xiàn)象B. 液化現(xiàn)象C. 升華現(xiàn)象D. 凝華現(xiàn)象
7.（2022·江蘇蘇州）下列四幅圖中的物態(tài)變化，需要吸熱的是（ ）。
A. 初春，湖面上冰化成水；
B. 夏天，山頂上形成薄霧；
C. 秋天，草葉上形成露珠；
D. 嚴冬，樹枝上出現(xiàn)霧淞
8.（2022·四川樂山）下列物態(tài)變化現(xiàn)象中屬于升華的是（ ）。
A. 雪的形成； B. 露珠的形成；
C. 冬天結(jié)冰的衣服直接變干；D. 鐵塊變成鐵水
9.（2022·四川眉山）下列中華古詩中涉及到的有關(guān)物質(zhì)，對它形成的物態(tài)變化分析正確的是（ ）。
A. “床前明月光，疑是地上霜”霜的形成過程是凝華現(xiàn)象；
B. “青青園中葵，朝露待日唏”露的形成過程是汽化現(xiàn)象；
C. “荷蓑出林春雨細，蘆管臥吹莎草綠”雨的形成過程是升華現(xiàn)象；
D. “青海長云暗雪山，孤城遙望玉門關(guān)”雪的形成過程是凝固現(xiàn)象
10.（2022·河北省）下列說法正確的是（ ）。
A. “淵冰厚三尺，素雪覆千里?！薄氨钡男纬墒悄A現(xiàn)象；
B. “霧里山疑失，雷鳴雨未休?！薄办F”的形成是汽化現(xiàn)象；
C. “可憐九月初三夜，露似珍珠月似弓?！薄奥丁钡男纬墒且夯F(xiàn)象；
D. “月落烏啼霜滿天，江楓漁火對愁眠。”“霜”的形成是凝固現(xiàn)象
11.（2022·福建省）國家速滑館在冬奧會歷史上首次采用“二氧化碳跨臨界直冷制冰”技術(shù)。技術(shù)原理簡化如圖，下列說法正確的是（ ）。
A. CO2經(jīng)過壓縮機時溫度降低B. CO2經(jīng)過冷凝器時發(fā)生凝華
C. CO2經(jīng)過膨脹閥時發(fā)生升華D. CO2經(jīng)過蒸發(fā)器時吸收熱量
12. （2022·張家界）北京冬奧會賽道上的雪是利用造雪機將液態(tài)的水粉碎成霧狀的小水滴，當小水滴遇到寒冷的外部空氣 ___________成小冰晶。自然降雪是水蒸氣在寒冷的高空急劇降溫，從而 ___________成微小的冰晶，這些冰晶聚集起來變成雪花飄落大地。（填寫物態(tài)變化名稱）
【過關(guān)檢測】
1.以下現(xiàn)象是自然界中常見的物態(tài)變化，在其物態(tài)變化過程中吸熱的是（ ）。
A．露珠的形成B．霜的形成C．雪的形成D．濃霧的消散
2.如圖所示，電影《長津湖》中，中國人民志愿軍“冰雕連”的士兵們趴在雪地上巋然不動，他們身上“霜”的形成過程發(fā)生的物態(tài)變化是（ ）。
A．液化B．凝華C．汽化D．凝固
3.下列說法正確的是（ ）。
A．溫度是用來表示物體冷熱程度的物理量，我們憑感覺可以準確判斷物體的溫度；
B．蒸發(fā)是只發(fā)生在液體表面的汽化現(xiàn)象，沸騰是只發(fā)生在液體內(nèi)部的汽化現(xiàn)象；
C．晶體在熔化過程中盡管不斷吸熱，溫度卻保持不變；
D．物質(zhì)從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫做升華，升華要放熱
4.下列自然現(xiàn)象所包含的物態(tài)變化過程需要吸熱的是（ ）。
A．春天，冰雪消融B．夏天，突降冰雹
C．秋天，濃霧彌漫D．冬天，雪花飛舞
5.如圖所示，自然界中的雪、霧、露、霜等現(xiàn)象，都是水這種物質(zhì)發(fā)生物態(tài)變化形成的。對這些現(xiàn)象的描述，正確的是（ ）。
A．霧的形成是液化現(xiàn)象，需要放熱；
B．露的形成是汽化現(xiàn)象，需要吸熱；
C．雪的形成是凝華現(xiàn)象，需要吸熱；
D．霜的形成是凝固現(xiàn)象，需要放熱
6.“二十四節(jié)氣”是中華民族智慧的結(jié)晶，有關(guān)節(jié)氣的諺語，下列分析正確的是（ ）。
A．“驚蟄云不停，寒到五月中”，云的形成是升華現(xiàn)象，該過程需吸熱；
B．“伏天三場雨，薄地長好麻”，雨的形成是液化現(xiàn)象，該過程需吸熱；
C．“霜降有霜，米谷滿倉”，霜的形成是凝華現(xiàn)象，該過程需放熱；
D．“大雪”節(jié)氣，雪的形成要吸收熱量
7.滑雪是很多人喜歡的冬季運動，自然界的雪是水蒸氣_____而成的；當自然界降雪不足時，滑雪場需要“人工造雪”；在0℃以下的天氣里，造雪機噴射出水霧，這些霧滴遇到冷空氣發(fā)生_____，形成“人工雪”。（兩空均填物態(tài)變化名稱）
8.夏天，從冰箱里取出一瓶飲料，飲料瓶上出現(xiàn)的小水珠是由空氣中水蒸氣經(jīng)過______（填物態(tài)變化名稱）形成的。寒冷的冬天，房間窗戶玻璃______（選填“內(nèi)”或“外”）表面會出現(xiàn)一層冰花，這種物態(tài)變化需要______熱。
9.填寫下列空格處各現(xiàn)象的物態(tài)變化名稱。
A、春天清晨小草上結(jié)露珠是 _____；
B、冰棒化為水是 _____；
C、衛(wèi)生球變小是 _____；
D、冬天夜晚瓦上結(jié)霜 _____。
10.自然界中的水循環(huán)是通過水的物態(tài)變化實現(xiàn)的。地面上江、河、湖、海中的水在太陽的照射下不斷汽化成水蒸氣，水蒸氣在高空遇到冷的空氣后液化成小水滴或直接________（填物態(tài)變化）成小冰晶，就形成了云，這個過程需要_____熱（選填“吸”或“放”）。在一定的條件下，小冰晶和小水滴從空中落下，小冰晶_________（填物態(tài)變化）成水與原來的小水滴一起，形成雨水，匯集到江、河、湖、海中。
現(xiàn)象
分析
歸納
放在衣柜里的樟腦丸過段時間變小了
再樟腦丸變小過程中，樟腦直接有固態(tài)變成氣態(tài)
在這些現(xiàn)象中，樟腦丸、冰、鎢絲都是固態(tài)直接變成了氣態(tài)
冬天，室外冰凍的衣服過段時間變干了
衣服變干的過程中，衣服上的冰直接變成水蒸氣
永久了的白熾燈的燈絲變細了
固態(tài)的鎢絲中的鎢在高溫下直接變成了鎢蒸汽
現(xiàn)象
分析
歸納
冬天，房間窗戶玻璃的內(nèi)側(cè)出現(xiàn)“窗花”
室內(nèi)空氣中的水蒸氣，遇到溫度很低的玻璃，直接由氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的冰晶附著在玻璃上
在這些現(xiàn)象中，物質(zhì)都由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)
寒冷冬天，江邊樹枝上出現(xiàn)霧凇
空氣中的水蒸氣，在氣溫驟然降低時，直接由氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的冰晶附著在樹枝上
深秋的早晨，地面、草葉上出現(xiàn)霜
空氣中的水蒸氣，在氣溫迅速降低時，直接由氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的冰晶附著在地面、草葉上
人工降雨
將干冰撒入云層，干冰升華吸熱時空氣溫度急劇降低，云層中的水蒸氣大量液化成小水滴或凝華成小冰晶，進而相互聚集形成了雨
儲藏物品
干冰升華不但能吸收大量的熱，還沒有殘留物，因而可以將干冰制成強制冷劑，用于儲藏物品
舞臺效果
在舞臺上噴撒干冰可使舞臺上方的空氣溫度迅速下降，空氣中的水蒸氣遇冷迅速液化成小水滴，可形成煙霧繚繞的舞臺效果
醫(yī)療手術(shù)
將干冰放在人體組織上，可讓該組織溫度迅速降至極低，使組織壞死、脫落，從而達到“不動刀”而治愈的目的
自然現(xiàn)象
成因
涉及的物態(tài)變化
云
太陽光照射，溫度升高，地面上的水汽化成水蒸氣，含有水蒸氣的高溫空氣上升，在上升過程中，空氣逐漸冷卻，水蒸氣液化成小水滴或凝華成小冰晶，大量的小水滴或小冰晶懸浮在高空，形成了云
汽化、液化、凝華
雨
空氣中的水蒸氣形成云后，云中的小水滴或小冰晶隨著氣流運動，它們相遇后越聚越大，達到一定程度后就會下落。在下落過程中，小冰晶吸熱熔化成小水滴，與原來的小水滴一起落到地面，形成了雨
熔化
霧
水蒸氣在空氣中遇冷液化成小水滴，這些小水滴附著在懸浮于空氣中的灰塵上，形成了霧
液化
露
空氣中水蒸氣遇到溫度較低的樹葉、花草等，液化成小水滴附著在它們的表面，形成了露
液化
霜、雪
霜是地表水蒸氣在溫度迅速降低時凝華成的小冰晶；如果高空的水蒸氣凝華成小冰晶，可能會以雪的方式降落到地面
凝華
冰雹
冰雹是體積較大的冰珠，云中的小冰晶和小水滴被上升氣流帶到溫度低于0℃的高空，凝結(jié)為小冰珠。小冰珠在下降過程中，其外層受熱熔化成水，并彼此結(jié)合，使冰珠越來越大，如果上升氣流很強，冰珠就會再升入高空，凝結(jié)成較大的冰珠；經(jīng)過多次上下翻騰，冰珠越來越大，當上升氣流托不住它時，冰珠六落到地面，形成冰雹
凝固、熔化