4.4 升华和凝华（课件）2025-2026学年八年级物理上册沪粤版（2024）

4.4 升华和凝华一、生活中的升华与凝华现象：无形的物态变化冬天，冰冻的衣服在室外也能慢慢变干，衣服上的冰没有变成水却直接消失了；衣柜里的樟脑丸会逐渐变小，最后完全消失；深秋的早晨，草叶上会出现洁白的霜；寒冷的冬天，窗户玻璃上会形成美丽的冰花…… 这些现象涉及物质从固态直接变为气态或从气态直接变为固态的过程，这就是我们要学习的升华和凝华现象。物质从固态直接变为气态的过程叫做升华，从气态直接变为固态的过程叫做凝华。升华和凝华是一对特殊的物态变化，它们跳过了液态，在自然界的物质循环和人类生活中有着独特的作用。二、升华：固态直接变为气态的过程（一）升华的探究实验：碘的升华实验目的：观察固态物质直接变为气态的过程，探究升华的特点。实验器材：烧杯、酒精灯、石棉网、三脚架、研钵、玻璃皿、碘粒。实验步骤：将少量碘粒放入研钵中研碎，倒入烧杯底部。用玻璃皿盖住烧杯口，将烧杯放在石棉网上，用酒精灯微微加热。观察烧杯内碘粒的变化和玻璃皿底部的现象。实验现象：加热过程中，固态的碘粒逐渐减少，烧杯内出现紫红色的碘蒸气（没有液态碘出现），说明碘发生了升华；停止加热后，玻璃皿底部出现黑紫色的固态碘。实验结论：碘可以从固态直接变为气态，即发生升华现象。（二）升华的特点与吸热特点：升华过程中物质直接从固态变为气态，不经过液态阶段。升华吸热：升华过程需要吸收热量，具有制冷作用。例如：干冰（固态二氧化碳）在常温下会迅速升华，吸收周围大量的热量，使周围温度急剧降低。干冰可用于人工降雨、舞台烟雾效果、食品冷藏运输等。冬天冰冻的衣服能晾干，是因为冰升华吸热，直接变为水蒸气散发到空气中。用久的灯泡钨丝会变细，是因为钨丝在高温下升华，钨蒸气扩散到空气中。（三）常见的升华现象樟脑丸变小：衣柜中的樟脑丸逐渐变小甚至消失，是樟脑丸发生了升华。干冰消失：舞台上的干冰迅速升华，产生大量白雾（空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠）。冰雕变小：冬天公园里的冰雕在气温低于 0℃时会慢慢变小，是冰升华的结果。三、凝华：气态直接变为固态的过程（一）凝华的探究实验：碘蒸气的凝华实验目的：观察气态物质直接变为固态的过程，探究凝华的特点。实验器材：与碘的升华实验相同，增加冷水槽。实验步骤：在完成碘的升华实验后，停止加热，将烧杯口的玻璃皿放在冷水槽中冷却。观察玻璃皿底部碘蒸气的变化。实验现象：玻璃皿底部的紫红色碘蒸气逐渐消失，出现黑紫色的固态碘颗粒，没有液态碘生成，说明碘蒸气发生了凝华。实验结论：碘蒸气可以从气态直接变为固态，即发生凝华现象。（二）凝华的特点与放热特点：凝华过程中物质直接从气态变为固态，不经过液态阶段。凝华放热：凝华过程需要放出热量。例如：深秋或初春的夜晚，气温较低，空气中的水蒸气凝华成霜，附着在草叶、地面上，凝华放热但周围环境温度仍较低。冬天窗户玻璃上的冰花，是室内空气中的水蒸气遇到冷的玻璃凝华形成的，凝华过程放出热量。人工降雨时，向云层中播撒干冰，干冰升华吸热使周围温度降低，空气中的水蒸气凝华成小冰晶，小冰晶长大后下落，可能融化成雨滴。（三）常见的凝华现象霜的形成：深秋或冬天的早晨，地面温度低于 0℃，空气中的水蒸气凝华成小冰晶，附着在地面或物体上形成霜。冰花的形成：冬天室内温度较高的水蒸气遇到温度很低的窗户玻璃，凝华成小冰晶，形成美丽的冰花。雾凇的形成：寒冷的冬天，空气中的水蒸气在树枝上凝华成小冰晶，形成洁白的雾凇（树挂）。四、升华与凝华的对比物态变化定义吸放热情况特点实例升华物质从固态直接变为气态的过程吸热不经过液态樟脑丸变小、干冰消失、钨丝变细凝华物质从气态直接变为固态的过程放热不经过液态霜的形成、冰花的形成、雾凇的形成联系：升华和凝华是相反的物态变化过程，都不经过液态阶段，且升华吸热、凝华放热。五、升华和凝华的应用（一）升华吸热的应用人工降雨：向云层中播撒干冰，干冰升华吸热使周围空气温度降低，空气中的水蒸气凝华成小冰晶，小冰晶长大后可能融化成雨滴下落，实现人工降雨。食品冷藏：运输易腐烂的食品时，在食品周围放置干冰，干冰升华吸热使食品保持低温，防止食品变质。医疗降温：在某些医疗手术中，利用干冰升华吸热的特点进行局部降温麻醉。舞台效果：舞台上喷洒干冰，干冰升华吸热使周围空气中的水蒸气液化成小水珠，形成 “白雾”，营造梦幻的舞台效果。（二）凝华放热的应用防霜冻：深秋或初春，为防止农作物受霜冻危害，农民有时会燃烧柴草产生烟雾，烟雾中的尘埃颗粒可作为凝华的核心，使水蒸气在较高温度下凝华，放出热量，提高空气温度，减轻霜冻危害。人工降雪：在寒冷的冬季，向云层中播撒碘化银等物质，作为凝华的核心，促进空气中的水蒸气凝华成小冰晶，小冰晶下落形成降雪。冷冻干燥：将食品冷冻后，在真空环境中使食品中的冰升华，除去水分，得到干燥的食品。这种食品保留了原有的营养成分，且易于保存和运输。六、自然界中的升华和凝华现象水循环中的升华和凝华：在高纬度地区或高山上，冰川和积雪会通过升华直接变为水蒸气进入大气；大气中的水蒸气在高空遇冷可能凝华成小冰晶，形成云。极地冰盖的变化：南极和北极的冰盖在阳光照射下会发生升华，水蒸气进入大气；同时，大气中的水蒸气也会在冰盖上凝华，补充冰层。七、课堂实验：观察干冰的升华现象（一）实验目的观察干冰的升华过程，感受升华吸热的特点。（二）实验器材干冰、烧杯、水、勺子、玻璃片。（三）实验步骤用勺子取一小块干冰放入空烧杯中，观察干冰的变化，注意不要用手直接触摸干冰（防止冻伤）。向烧杯中加入少量水，观察烧杯中产生的现象。将玻璃片放在烧杯口上方，过一会儿观察玻璃片底部的现象。（四）实验现象与结论干冰在空气中迅速变小，产生大量 “白气”，说明干冰发生了升华，升华吸热使周围空气中的水蒸气液化成小水珠，形成 “白气”。向烧杯中加水后，产生的 “白气” 更多，因为水的温度高于干冰，加速了干冰的升华，同时水蒸发产生的水蒸气也会遇冷液化。玻璃片底部会出现小水珠或小冰晶，是因为空气中的水蒸气遇冷（玻璃片因干冰升华吸热而温度降低）液化或凝华形成的。八、课堂小结升华：物质从固态直接变为气态的过程，需要吸热。常见实例有樟脑丸变小、干冰消失等。凝华：物质从气态直接变为固态的过程，需要放热。常见实例有霜、冰花、雾凇的形成等。升华与凝华的关系：两者是相反的物态变化，都不经过液态阶段，升华吸热、凝华放热。应用：升华吸热可用于人工降雨、食品冷藏等；凝华放热在防霜冻、人工降雪等方面有应用。九、课堂练习下列现象中，属于升华现象的是（ ）A. 春天，冰雪消融 B. 夏天，冰棍冒 “白气” C. 秋天，草叶上结霜 D. 冬天，樟脑丸变小关于升华和凝华，下列说法正确的是（ ）A. 升华需要放热，凝华需要吸热 B. 升华和凝华都需要经过液态阶段C. 樟脑丸变小是凝华现象 D. 霜的形成是凝华现象干冰在常温下会迅速______（填物态变化名称），这个过程需要______（选填 “吸热” 或 “放热”），因此干冰可用于______。解释冬天窗户玻璃上冰花的形成原因，并说明冰花形成在玻璃的内侧还是外侧。十、课后作业完成课本上的相关练习题。在家里观察樟脑丸的变化，记录其大小和状态的变化情况，并用所学知识解释。查阅资料，了解雾凇形成的条件和过程，写一段简短的介绍。2024沪粤版物理八年级上册4.4 升华和凝华第四章 物质的形态及其变化授课教师： . 班 级： . 时 间： . 让我们来见识一下大自然的鬼斧神工我们可以自己做出雾凇，快来试试看吧这里面包含了怎样的原理？阅读与感悟自然界中，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。活动1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。活动1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。加热前碘是什么状态？加热后 碘是什么状态？吸热活动2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？活动2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：活动2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。‌STSE人工降雨（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。　　升华吸收液化凝华1．北方的冬天，室外堆的雪人变小了，该过程发生的物态变化是(　　)A．熔化 B．汽化 C．升华 D．凝华[补充设问]该过程中的物质从________态变成了________态。 C知识点1升华与凝华固气2．[2025年1月合肥期末]如图所示的物态变化过程中，发生凝华现象的是(　　)C3．科学家研发了一种“激光橡皮”，专门用来去除白纸上的黑色碳粉字迹。在激光照射下，纸张上的黑色碳粉________为高温碳蒸气，字迹消失；然后经过特殊冷却装置，高温碳蒸气又________成碳粉。(均填物态变化名称)升华凝华 4.[2025·北京模拟]如图是一道当下流行的“干冰烟雾菜”，加入干冰，周围出现了白雾缭绕的景象，既可以营造餐桌上的氛围，也可保证生吃食料的冰爽口感。这是利用了干冰(　　) A．熔化吸热B．液化吸热C．升华吸热D．凝华吸热C知识点2升华吸热　凝华放热5．[2025·苏州模拟]以下描述中“变多”“变少”的过程，吸热的是(　　)A．①③ B．①④ C．②③ D．②④D6．[2025·盐城二模]2024年开春，江苏各地突降小冰粒，它不是冰雹也不是雪，而是霰(xiàn)，如图所示，它是高空中的水蒸气遇到冷空气形成的白色小冰粒，霰是________(填物态变化名称)形成的，常见于下雪前或下雪时，下落时来不及________(填物态变化名称)成水滴，就以霰的形态出现。霰的形成过程中______(填“吸”或“放”)热。凝华熔化放7. [新情境题]中国的科学家在探索利用空间站的激光为地球轨道上的废弃卫星减速，使之坠入大气层烧毁。如图，可以用大功率激光短暂照射卫星，其表面金属直接变成气体向外喷射而出，从而导致卫星减速，此过程发生的物态变化是________。升华8．随着科技的发展，“呼风唤雨”的神话已成为现实。人工降雨是用飞机在空中“喷”干冰(固态二氧化碳)，干冰迅速________，这个过程需要吸收热量，周围空气中的水蒸气有的________成小水滴，有的________成小冰粒，冰粒在下落过程中________成水滴，水滴降落就形成了雨。(均填物态变化名称)升华液化凝华熔化9．[2025·安庆模拟]夏天，刚从冰箱中拿出的冰棒上常粘着一些白花花的“粉”，同时还看到冰棒直冒“白气”，下列对于“粉”和“白气”的状态或形成原因叙述正确的是(　　)A．“粉”是固体，“白气”是气体B．“粉”是凝固形成的，“白气”是汽化形成的C．“粉”和“白气”都是空气凝华形成的D．“粉”和“白气”的形成都需要放热D10．[2025年1月巢湖期末]北方地区一年四季分明，严冬的夜里在窗玻璃上会出现冰花，下列说法正确的是(　　)A．冰花主要是水凝固形成的B．冰花主要是室外的水蒸气凝华形成的C．冰花的形成需要吸热D．冰花出现在窗玻璃的内侧D11．素有“中国冷极”之称的根河市冬季经常出现极寒天气，人在室外时帽子、围巾和眼睫毛上转瞬出现了白霜，这些白霜形成的原因可能是(　　)A．周围空气中的水蒸气凝固而成B．室外的人呼出的水蒸气液化而成C．室外的人呼出的水蒸气凝华而成D．室外的人呼出的水蒸气凝固而成C12．[2025·合肥模拟]固态、液态和气态是物质常见的三种状态，某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化，如图所示，下列说法正确的是(　　)A．由甲到乙是凝固过程，冰的形成与该过程相同B．由乙到丙是汽化过程，衣服晾干与该过程相同C．由丙到甲是凝华过程，霜的形成与该过程相同D．由乙到丙是升华过程，冰雪消融与该过程相同A思路点睛：由题图可知，物质由丙→甲→乙，都是放热过程，则丙是气态、甲是液态、乙是固态。13. [新考法]某物质从状态M因发生物态变化放热变成状态N，其中M具有流动性，而N形状固定，则发生的物态变化(　　)A．可能是熔化 B．一定是凝固C．可能是凝华 D．一定是升华C谢谢观看！