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4.4 升华和凝华
导学目标
1.知道什么是升华和凝华，了解生活中的升华凝华现象。
2.知道升华要吸热，凝华要放热。
重点难点
重点：通过实验感知升华和凝华两种物态变化，并能解释生活中的有关现象。
难点：了解升华和凝华现象。
导学过程
【自主学习】
复习引入：在下列横线上填上物态变化，括号里填上吸放热。
？ （ ？ ）
物质能由固态转化成液态，然后由液态转化成气态如冰化成水，水能气、汽化成水蒸气。试想一下物质能不能由固态直接转化成气态呢？生活中有哪些例子支持你的想法呢？
活动一 通过实验认识升华和凝华
出示碘玻璃锤，观察一段管壁银黑的固态碘，并用摸另一端没有碘的玻璃管壁，感知初始管壁的温度，然后用酒精灯加热含有碘的一端玻璃管，观察管中碘的状态变化。
1.现象一：被酒精灯加热的固态碘逐渐 ，管中自下而上充满着 色气体，且管中 液态碘的出现。
归纳小结：物质由_____直接变为______的过程现象叫做升华，升华需要 热。
2.现象二：停止加热后，管中的气体颜色，逐渐变 （淡或深），碘蒸气逐渐 ；原来没有碘的上端玻璃管壁，逐渐出现 态的碘；且上端玻璃管的温度在 。
归纳小结：物质由_____直接变为______的过程现象叫做凝华，凝华需要 热。
活动二 根据升华和凝华知识，解释生活、自然现象
1.日常生活中常见的升华现象(请至少举两个例子) ______________、______________。
日常生活中常见的凝华现象(请至少举两个例子) ______________、______________。
并分别对上述其中一个例子说明形成的原因？
2.阅读课本110页“STS”，了解“人工降雨”，并用学过物态变化知识进行解释。
在进行人工降雨时，飞机在高空撒干冰，干冰进入云层，很快 变成气体，并从周围吸收大量的热，使空气的温度急剧下降，于是高空水蒸气便 成了小冰粒，这些小冰粒逐渐变大而下降，遇到暖气就 为雨点降落到地面。
【合作探究】
1．（2024 五华区校级模拟）如图所示是关于物态变化的四个情景，以下说明或解释错误的是（　　）
A．图甲为2024年1月3日，黑龙江哈尔滨出现雾凇景观，雾凇是水蒸气升华形成的
B．图乙为2024年1月6日，山西壶口瀑布出现的冰挂景观，冰挂的形成要放热
C．图丙为2024年1月22日云南曲靖下雪的场景，“下雪不冷化雪冷”，是雪熔化要吸热，雪形成要放热
D．图丁为2024年2月14日贵州威宁出现的大雾天气，雾的形成是液化现象
2．（2024 呼和浩特一模）“二十四节气”是中华民族智慧的结晶，下列有关节气的谚语分析正确的是（　　）
A．“惊蛰云不停，寒到五月中”，云的形成是升华现象，该过程需吸热
B．“清明时节雨纷纷”，雨的形成是液化现象，该过程需吸热
C．“一朝秋暮露成霜”，霜的形成是凝华现象，该过程需放热
D．“小寒冻土，大寒冻河”，河水结冰是凝固现象，该过程需吸热
3．（2023秋 朝阳区期末）物理课上老师为了模拟人工降雨，向锥形瓶内放入适量干冰（固态的二氧化碳），向纸盘中倒入少量凉水，再将锥形瓶放于盘中，接着将气球套在瓶口，静置片刻，发现气球的体积增大，如图甲所示。一段时间之后，锥形瓶壁上的不同位置形成了露和霜，纸盘中的水有结冰现象，如图乙所示。
（1）写出上述实验中发生的物态变化的名称。
（2）判断露是出现在锥形瓶壁的外部还是内部，并解释原因。
当堂检测
1．（2024 梧州模拟）雾凇的形成是（　　）
A．凝固 B．凝华 C．液化 D．升华
2．（2024 雁塔区校级模拟）今年无锡开学初，突降小冰粒，它不是冰雹也不是雪，而是霰（xian），是高空中的水蒸气遇到冷空气形成的白色小冰粒!它是《诗经 小雅 颊弁》中“如彼雨雪，先集维霰”的霰，是《春江花月夜》中“江流宛转绕芳甸，月照花林皆似霰”的霰，古人视为吉祥的象征。关于“霰”形成时的物态变化，最可能是（　　）
A．液化 B．凝华 C．凝固 D．熔化
3．（2024 宽城区一模）如图所示是2024年长春冰雪新天地最大单体冰雕龙和它的创作者九月的唯美照片，在熔化之前冰雕龙也会变小，此过程发生的物态变化是（　　）
A．升华 B．凝华 C．液化 D．凝固
4．（2024 费县一模）自然现象中蕴含着丰富的物理知识。下列物态变化，吸放热情况与其它三个不同的是（　　）
A．冰雪消融 B．雾绕险峰
C．露润绿叶 D．雾凇结成
5．（2024 竞秀区一模）2023年12月13号，我省进行了人工增雪作业。把干冰抛洒向富含水蒸气的空气中，空气中的水蒸气遇冷凝成较大的雪花飘落下来。下列说法中正确的是（　　）
A．“凝成”发生的物态变化是凝固
B．干冰在空气中升华时，放出大量的热
C．空气中的水蒸气是液化形成的
D．因为雪熔化吸热，所以感觉天气变冷
6．（2024 达州模拟）天气热了，很多同学都会选择吃棒棒冰解暑。当把棒棒冰外包装拆掉后，其表面会产生大量的小水珠和少量的“白霜”。下列现象中，与“白霜”的产生有相同的物态变化是（　　）
A．刚从游泳池中起来，感觉到比较冷
B．寒冷的冬天，雪花的形成
C．夏天，放冷饮的玻璃杯表面“冒汗”了
D．棒棒冰最后变成了水
7．（2024 亳州二模）2024年1月31日至2月5日，我国多地降雪深度破历史极值。那么雪是由空气中的水蒸气遇冷 　 　（填物态变化）形成的。
8．（2024 包河区二模）我国科学家研制出一种新型手抛灭火弹，弹内装有干冰（固态二氧化碳），将灭火弹投入火场后，其外壳破裂，干冰会快速 　 　（填写物态变化名称）成二氧化碳气体，同时从周围吸收大量的热量而达到快速灭火的效果。
9．（2024 蜀山区二模）霰（xiàn）是白色不透明的圆锥形或球形的颗粒固态，不属于雪的范畴，但它也是一种大气固态降水。霰是高空中水蒸气遇冷 　 　（填物态变化名称）而形成的小冰粒。
10．（2024 天宁区校级一模）喜欢动手实验的小明，把干冰放入小瓶中，在瓶口套上气球（如图甲），过了一会儿发现气球鼓起来了，同时在瓶子底部的外壁上出现了白霜（如图乙）。这是由于瓶中干冰 　 　（吸收/放出）热量发生 　 　（填物态变化名称）变成气态，瓶外水蒸气 　 　（填物态变化名称）形成霜。
11．（2024春 滨湖区期中）如图所示，“泼水成冰”现象，在北方室外气温极低时，泼出温度较高的热水，部分水滴先 　 　（填物态变化名称，下同）成为水蒸气，大量水蒸气迅速 　 　成冰晶或者液化成水滴，就出现图中的壮观场景。
12．（2024 合肥二模）如图表示某晶体的物态变化过程，请你分析箭头A表示的物态变化是 　 　。
13．（2023秋 白云区校级期中）小明在探究物态变化的实验中，设计了如图甲、乙所示的两种探究“碘的升华”的实验方案。
（1）已知酒精灯火焰的温度约为400℃，标准大气压下，碘的熔点为113.5℃，上述设计中，更合理的方案是 　 　（甲/乙），此方案可防止碘发生 　 　现象。
（2）为了进一步探究此类现象，小明用干冰（固态二氧化碳）进行了下列实验：小明观察盛有干冰的容器外壁出现一层白霜的现象，白霜是 　 　（选填“容器中的水”、“容器中的水蒸气”、“容器外面空气中的水蒸气”）经过 　 　（填物态变化名称）形成的。它在形成过程中要 　 　热量（选填“吸收或放出”）。接着他用镊子夹取一块干冰放入装有常温水的烧杯中，令人惊讶的现象出现了，如图丙所示，水立刻剧烈“沸腾”起来，内部有大量气泡产生，这个气泡主要是 　 　（选题“空气、水蒸气或者二氧化碳气体”）。
参考答案及解析
【自主学习】
复习引入
凝华 （ 放热 ）
能；冰冻的衣服变干
活动一 通过实验认识升华和凝华
1.
减少 紫 没有
归纳小结：固态 气态 吸
2.淡 减少 固 上升
归纳小结：气态 固态 放
活动二 根据升华和凝华知识，解释生活、自然现象
1.樟脑丸慢慢变小 固体清新剂慢慢消失 原因是发生了升华现象；
霜 雪 水蒸气凝华形成
2.升华 凝华 熔化
【合作探究】
1．【解析】A、雾凇是水蒸气凝华形成的，故A错误；
B、冰挂是水凝固形成的，凝固放热，故B正确；
C、雪的熔化过程会吸收热量，雪的形成是凝华过程，凝华放热，故C正确；
D、雾是水蒸气液化形成的，故D正确。
【答案】A。
2．【解析】A．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，液化放出热量，故A错误；
B．雨是空气中的水蒸气变成小水珠，遇到凝结核后变成大水珠，然后由于重力作用掉落到地面形成的，是由气态变为液态，属于液化现象，液化放出热量，故B错误；
C．霜是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶，是凝华现象，凝华放出热量，故C正确；
D．河水结冰是由液态变为固态，是凝固现象，凝固放出热量，故D错误。
【答案】C。
3．【解答】答：（1）固态二氧化碳变为气体是升华现象；水蒸气变为小液珠形成露是液化现象；水蒸气直接变为小冰晶形成霜是凝华现象；盘中水变为冰是凝固现象；
（2）外部；瓶外空气中的水蒸气遇到冷的瓶液化形成的水珠，而瓶内水蒸气的温度低于瓶壁的温度，无法液化。
【当堂检测参考答案】
1．【解析】雾凇是水蒸气遇冷直接凝华形成的小冰晶。
【答案】B。
2．【解析】霰是水蒸气遇冷放热凝华形成的，故B正确。
【答案】B。
3．【解析】在熔化之前，冰雕作品也会变小，是因为冰由固态直接升华为气态，成为水蒸气，故BCD错误，A正确。
【答案】A。
4．【解析】冰雪消融是由固态变成液态的过程，是熔化现象，熔化吸热；雾是水蒸气液化形成的，液化放热；露珠是水蒸气液化形成的，液化放热；雾凇是空气中的水蒸气直接变成固态的过程，是凝华现象，凝华放热。所以冰雪消融的吸放热情况与其它三个不同，故A正确，BCD不正确。
【答案】A。
5．【解析】A、空气中的水蒸气遇冷凝成较大的雪花，这是水蒸气遇冷凝华形成的，故A错误；
B、干冰在空气中升华时会吸收周围的热量，故B错误；
C、空气中的水蒸气是水汽化或冰升华形成的，故C错误；
D、雪在熔化过程中会吸收周围的热量，使空气温度降低，所以感觉天气变冷，故D正确。
【答案】D。
6．【解析】“白霜”是空气中的水蒸气遇冷直接变成固态的小冰晶，属于凝华现象；
A、刚从游泳池中起来感觉比较冷是由于蒸发（汽化的一种）吸热造成的，故A错误；
B、雪花的形成是空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶，属于凝华现象，故B正确；
C、夏天，放冷饮的玻璃杯表面“冒汗”是空气中的水蒸气遇冷变成液态的小水滴的过程，属于液化现象，故C错误；
D、棒棒冰最后变成水是由固态变成液态的过程，属于熔化现象，故D错误。
【答案】B。
7．【解析】物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，雪是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶。
【答案】凝华。
8．【解析】干冰常温下易升华，在升华过程中吸收热量，降低周围物体的温度，达到快速灭火的效果。
【答案】升华。
9．【解析】霰是高空中水蒸气遇冷形成的小冰粒，属于凝华现象。
【答案】凝华。
10．【解析】干冰由固态直接变为气态是升华现象，升华吸热；水蒸气直接变为固态，凝华放出热量。
【答案】吸收；升华；凝华。
11．【解析】在北方室外气温极低时，泼出温度较高的热水，部分水滴先汽化成为水蒸气，大量水蒸气迅速凝华成冰晶或者液化成水滴，就出现“泼水成冰”现象。
【答案】汽化；凝华。
12．【解析】箭头A表示的是气态直接变成固态，属于凝华。
【答案】凝华。
13．【解析】（1）在标准气压下，水的沸点是100℃，水达到沸点继续吸热，温度不变，故乙方案中液体的温度达不到碘的熔点，故碘不会熔化，便于观察碘的升华现象；
（2）盛有干冰的容器外壁出现一层白霜的现象，白霜是容器外面空气中的水蒸气凝华形成的，凝华放热；将干冰放进水中时，干冰会升华成气态二氧化碳，故气泡是二氧化碳气体。白雾是小水滴，小水滴的密度比水蒸气大，故白雾会下沉。
【答案】（1）乙；熔化；（2）容器外面空气中的水蒸气；凝华；放出；二氧化碳气体。
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