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第三章 物态变化
第4节 升华和凝华
初中物理(人教版)
一、升华
目录
二、凝华
三、升华吸热、凝华放热
四、升华吸热的应用
通过观察碘的升华与凝华实验,了解物质的固态和气态之间是可以直接转化的;
知道升华和凝华,了解升华要吸热,凝华要放热;
能用升华和凝华解释生活中的现象
学习目标
1
2
3
气态
固态
液态
凝固
熔化
液
化
汽
化
?
?
那么固态和气态之间是否可以直接相互转化呢?
前面我们学习了固态与液态之间、气态与液态之间的物态变化。
课前回顾
能回答三种物态之间的联系吗
大家都见过雪对吧,有没有想过雪是怎样形成的?是由什么状态变成什么状态?
同样思考霜又是怎样形成的?
课程导入
放在衣橱里的樟脑球,放置一段时间会变小 ;家里用久了的白炽灯的灯丝变细了;冬天,室外冰冻的衣服过一段时间变干了。
樟脑球由固态
变成了气态
衣服上的冰直接变成了水蒸气
固态钨丝在高温下直接变成了钨蒸气
一、升华
为什么会出现这些现象?
一、升华和凝华
固体和气体之间到底能不能直接发生变化呢?
气态
固态
一、升华和凝华
探究固体和气体之间到底能不能直接发生变化。
热水、冷水、碘、烧杯、带塞子的试管。
实验器材
实验:碘的升华和凝华
仔细观察:
1.加热前碘是什么状态的?
2.加热过程中发生了什么变化?
3.停止加热并冷却过程中看到了什么现象?
实验步骤
(1)在试管中放少量碘,塞紧塞子后放入热水中,仔细观察现象。
(2)当固态的碘变为紫色的碘蒸气并充满试管后,将试管从热水中拿出,再放入冷水中,碘蒸气又会变为固态的碘。
实验结论
加热时,碘从固态直接变成气态,这种现象叫做升华;冷却时,碘从气态直接变成固态,这种现象叫做凝华。
1.升华是指物质直接由固态变为气态的过程,“直接”说明变化过程中物质不经过液态这一状态。
2.理论上讲,固态物质在任何温度下都会升华,但实际上常温下很多固态物质,如金属,都可以认为是不升华的。
3.加热可以加速固体的升华现象,如碘升华,在常温下非常缓慢,但稍一加热,升华现象就非常明显。
同学们有没有发现用久的灯泡会变黑,灯泡不用,即使放了很久也不会变黑,为什么?
因为灯泡在使用时会热到白炽化状态,钨丝在高温下易升华。升华的气态钨遇到冷的外壳放热凝华,附着在玻璃上。
1.凝华是指物质从气态直接变为固态的过程,“直接”说明变化过程中物质不经过液态这一状态。
2.理论上所有气态物质都能发生凝华,只是在通常情况下很多都难以发生或者进行得及其缓慢。
3.生活中常见的凝华现象:霜、冰晶、冰花、雾凇、灯泡变黑等。
1. 分清“凝固”和“凝华”,凝固是物质由液态变为固态的过程,而凝华是物质由气态变为固态的过程,它们的末状态相同(都是固态),但初状态不同,物质凝固前是液态,物质凝华前是气态。
2. 物质由气态变为固态,可以有两种不同的方式:
①物质先从气态变成液态(液化),然后从液态变成固态(凝固);
②物质直接从气态变成固态(凝华)。
二、升华吸热、凝华放热
物质从固态直接变成气态的过程叫升华。物质升华过程中需要吸热。
固态
加热前
碘是什么状态?
加热后碘是什么状态?
气态
变化条件:
吸热
物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。物质凝华过程中需要放热。
固态
停止加热后,烧杯壁上的碘是什么状态?
加热时碘出现了
什么状态?
气态
放热
变化条件:
生活小知识
同学们,学习了升华和凝华,我们来解释生活中一些常见现象吧!
空气中的水蒸气遇到冰冷的玻璃直接凝华成小冰晶而形成的。
窗玻璃上的冰花
霜是水蒸气遇冷凝华而成的,若气温偏高,则无霜生成,因此,“霜前冷”是必然的。
而“雪后寒”是因为雪融化时需要从空气中吸收大量的热量,导致气温降低,使人觉得寒冷。
三、升华吸热的应用
干冰是固态的二氧化碳,极易从周围环境中吸收大量的热而升华为二氧化碳气体,在日常生产生活中有广泛的应用。
干冰可以直接升华为气态的二氧化碳,同时吸收大量的热,还没有残留物。利用干冰的这一特点可以用来制作强制冷剂,用于贮藏食物或医学研究。
1.贮藏食物、医学手术
2.人工降雨
闷热的夏天迟迟不下雨,可将装有“干冰”的炮弹射到乌云密布的天空。不一会儿,瓢泼大雨倾盆而下。同学们想一想:
①在云层中抛撒干冰为什么会促成降雨?
②人工降雨的全过程经历了哪些物态变化?
这是由于“干冰”升华吸热,促使水蒸气液化成水滴,促成了人工降雨。
干冰升华——水蒸气液化、凝华——小冰晶熔化。
舞台烟雾
在文艺演出时,舞台上往往要用弥漫的白雾给人以烟雾缭绕的视觉效果,方法是向空气中喷撒干冰,由于干冰升华过程中大量吸热,使周围空气的温度迅速下降,于是空气中的水蒸气液化成小水滴,形成白雾。
3.舞台云雾效果
冰
液化
汽化
熔化
凝固
升华
凝华
吸热
吸热
吸热
放热
放热
放热
水的物态变化
水蒸气
生活常识
水
物质的三种状态:固态、液态和气态。六种物态变化:熔化、凝固、汽化、液化、升华和凝华。
课堂总结
物质从气态直接变为固态叫凝华。
一、升华:
物质从固态直接变为气态叫升华。
升华现象:
樟脑片变小、冰冻衣服干了、灯泡的灯丝变细了。
霜的形成、窗玻璃上的冰花、雾凇的形成、灯泡变黑了。
二、凝华:
凝华现象:
(升华吸热)
(凝华放热)
三、升华和凝华的应用
1.冬天早晨看到的霜,是空气中的水蒸气( )
A.凝固而成的
B.直接凝华而成的
C.液化而成的
D.先液化后凝固而成的
2. 下列有关物态变化现象判断正确的是( )
A.冬天,户外的人呼出“白气”是汽化现象
B.饮料杯中的冰块体积逐渐变小是液化现象
C.冬天教室窗户玻璃上的冰花是凝华现象
D.衣柜中樟脑片过一段时间会变小是熔化现象
当堂训练
3.把干冰放入试管中,在试管口套上气球(如图甲所示),气球会鼓起;一段时间后,试管底部的外壁出现了白霜(如图乙所示)。这是由于试管中干冰______成气态的过
程中______(选填“吸收”或“放出”)热量,
使试管温度降低,_______在试管外壁______
(选填“吸收”或“放出”)热量形成的白霜。
谢谢