教学内容 升华和凝华 & 水循环
教学目标 知道升华和凝华现象;理解升华和凝华的概念;理解升华吸热与凝华放热;掌握升华吸热和凝华放热的应用。 掌握在水循环过程中物质三态之间发生变化的规律;知道水在生活、生产、技术中的各种应用,了解水对人类生命的意义;知道节约用水与水资源的保护。
重点 理解升华和凝华的概念;理解升华吸热与凝华放热;掌握升华吸热和凝华放热的应用。
难点 升华吸热和凝华放热的应用;水循环过程中物质三态之间发生变化的规律
教学过程
升华和凝华 【要点梳理】 要点一、升华 1、定义:物质从固态直接变成气态叫升华。 2、现象:冰冻的衣服变干、雪堆没有熔化变小、灯丝变细、衣柜里的卫生球变小、干冰升华、碘升华、固体清香剂消失等。 要点诠释: 1、升华是指物质从固态直接变为气态的过程,注意在此物态变化中并不存在液态。 2、一般在任意温度下,任何固体的表面都会发生升华现象。某些干燥的固体物质如香皂发出气味这就是固体表面发生升华。 要点二、凝华 1、定义:物质从气态直接变成固态叫凝华。 2、现象:冬天窗户上的冰花、霜、雾凇等,冰箱里的霜都是凝华。 要点诠释: 1、凝华是物质从气态直接变成固态的过程,在此物态变化过程中没有经过液体。 2、凝华需要该物质的蒸气达到一定的浓度以及温度要降到该物质的凝固点以下才能发生。 问题:寒冷的冬天冰花是在玻璃内侧还是外侧呢??? 要点三、升华吸热和凝华放热 1、人工降雨: 关于人工降雨原因:一是干冰的升华降温;二是水蒸气遇冷凝华成小冰晶;三是小冰晶下落遇到热的气流熔化成小水珠,小水珠越结越大,水珠下落到地面就形成雨。 2、舞台烟雾:
关于舞台“烟雾”的之谜:干冰粉喷洒到舞台上,迅速升华降温,使空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠来制造“白雾”以渲染气氛。 3、储藏食物、医学手术: 固态二氧化碳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。利用该特点,可以用来作强制冷剂,用来储藏食物或用在医学研究上,现代医学中的“冷冻疗法”就是把干冰(固态二氧化碳)放在部分组织上,利用干冰升华吸热迅速降温,使其组织坏死。 要点诠释: 1、升华吸热,有制冷作用;凝华放热。升华和凝华互为逆过程。 2、学习了物质的三态之间的六种变化,在分析物态变化现象时,弄清物态变化中初始状态和最终状态,以及变化过程中的条件。如冰冻衣服晾干,是因为衣服下的冰吸热升华成水蒸气,初始状态是冰,最终状态是水蒸气,条件是吸热,物态变化是升华。 【典型例题】 类型一、升华 1.汽车内经常摆放一种“固体清新剂”,能有效清新汽车内的空气.“固体清新剂”发生的物态变化是( ) A.升华 B.凝华 C.熔化 D.汽化 举一反三:
【变式】张乾同学做了一个实验:将碾碎的卫生球粉末和小树枝放入封闭的烧瓶中,然后在酒精灯上微微加热烧瓶,发现卫生球的粉末越来越少,停止加热后,一会儿烧瓶内的树枝上出现了洁白、玲珑剔透的人造“雪景”,对以上实验现象,下列说法中正确的是( ) A.“雪景”是卫生球升华而成的 B.“雪景”是卫生球凝华而成的 C.“雪景”的形成经历了汽化和液化两个物态变化过程 D.“雪景”的形成经历了升华和凝华两个物态变化过程 2.如图所示,将盛有少量冷水的烧瓶放在装有少量碘颗粒的烧杯口处,并将烧杯放在盛有热水的水槽中。不久会观察到烧杯内固态碘减少且出现红棕色的碘蒸气,这是 现象;过一会儿还可以观察到烧瓶底部附有少量针状的碘晶体,这是 现象,同时烧瓶内水的温度会有明显升高,在此物态变化中 热量。 举一反三:
【变式】当一个白炽灯泡用久后,与同型号新灯泡比较会发现它里面的钨丝变细了,且灯泡内壁变黑。说明钨丝工作时温度高,先发生 ,后在停止工作时遇冷发生 (填物态变化名称)。 类型二、凝华 3.把干冰(固态二氧化碳)放入铝罐里一段时间,罐外壁结了一层霜,如图,这层霜是由 经过 这种物态变化形成的。寒冬,坐满人的汽车门窗紧闭,水蒸气液化成小水珠附着在玻璃车窗上,水蒸气变成水珠 (选择:“会吸热”、“会放热”、“不会吸热或放热”),水珠会出现在车窗的 (选择“内侧”、“外侧”、“内、外侧”)。 举一反三:
【变式】小明打开冰箱门,发现冷冻室的侧壁上有很多霜,这是水蒸汽 形成的,当他拿起湿抹布去擦时,抹布却粘在了侧壁上,这是因为湿布中的水发生了 而造成的。(选填物态变化名称) 类型二、综合应用 4.(多选)有关霜的叙述中正确的是( ) 当气温降到0℃以下时才能见到霜 霜是水蒸气凝华生成的小冰晶 铁和砖瓦相比较,霜容易凝华在铁上 瓦片和草上相比较,霜容易凝华在草木上 举一反三:
【变式】填写物态变化名称。 1.雾淞、霜的形成 ( ) 2.冬天窗户玻璃上出现冰花 ( ) 3.冬天冰冻的衣服变干 ( ) 4.樟脑丸变小了( ) 5.灯泡变黑了( ) 6. 水循环 【要点梳理】 要点一、地球上的水循环 地球上的水在陆地、海洋、大气之间不断循环,这种循环是物质从一种状态到另一种状态的过程。如一部分雨、雪、冰雹、露、雾和霜吸热后发生汽化或升华,成为水蒸气;另一部分汇入河流、湖泊、大海,或者被土壤和植物吸收,然后经过蒸发重新散发到空气中。 自然界中的水在不停地运动着、变化着,形成了一个巨大的水循环系统,水的循环伴随着能量转移。 要点诠释: (1)水蒸气、水、冰雪、冰晶,他们都属于水的三态。 (2)水循环过程中的物态变化: (3)水循环的类型: 水循环类型发生领域水循环环节特点海陆间循环海洋与陆地之间蒸发,水汽输送、降水、地表径流、下渗、地表径流等。使陆地水得到补充,水资源得以更新,陆地内循环陆地与陆地上空之间蒸发、植物蒸腾、降水等补充陆地水的数量很少海上内循环海洋与海洋上空之间蒸发、降水等水循环的水量最大
(4)水循环的途径: ①蒸发;②降雨;③水气输送;④径流;⑤蒸腾;⑥下渗。 (5)水循环和我们的生活密切相关,水资源就是巨大的能源,并可以转化为其他形式的能。物态变化过程伴随着能量的转移。 要点二、珍贵的水资源 水是生命之源,是我们人类和其他生物赖以生存的重要物质。地球表面的70%被水覆盖,是一个名副其实的水球。但其中96.5%以上是海洋的咸水,人类实际能直接利用的淡水只有不到0.03%,因此水资源是十分珍贵的。 要点诠释: 水是地球生命有机体的组成之一,生物的生命活动也离不开水。 水在生活和生产中的用途:①生活用水;②农业用水;③工业用水;④水上航运;⑤水产养殖;⑥水力发电,三峡工程。 水污染:一类是自然污染;另一类是人为污染。根据污染杂质不同,分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。 要点三、节约用水与资源保护 目前,全球约有100多个国家缺水,13亿人缺少饮用水,30亿人的饮用水不符合卫生要求,有40%的河流被污染,每年至少有1000万人因饮用水不合格而致病。 要点诠释: 保护水资源从小事做起: ①生活中节约用水,提高水的使用效率。 ②农业喷灌,节约用水。 ③污水处理,循环利用,尽量减少各种污染。 ④ 海水淡化。 【典型例题】 类型一、地球上的水循环 1. 某同学对自然界的水循环有下列几种认识,其中正确的是( ) 云层中的小水滴合并成大水滴时,可能会降雨 在高空水蒸气温度降低到0℃以下才会凝结成小水滴 太阳光使海洋中的水温上升到100℃以后变成水蒸气上升 降雪的时候,空气中一定没有水蒸气 举一反三:
【变式】下列有关物态变化的解释,错误的是( ) A.暮春,小草挂上露珠,是液化形成的 B.盛夏,人在电风扇下吹风感到清凉,是蒸发的原因 C.深秋,时有白霜生成,是凝固所致 D.隆冬,冰冻的衣物晾干,为升华现象 2. 如图是水循环示意图,图中的①处发生的物态变化是汽化,同时伴随着 ;②处发生的物态变化是凝华和 ,同时伴随着放热。 举一反三:
【变式】实施人工增雨的一种方法是飞机在高空撒干冰(固态二氧化碳),干冰进入云层,很快________成气体,并从周围吸收大量的热,于是高空水蒸气便________成小冰晶或________成小水滴,使云中的冰晶增多,小水滴增大,从而形成降雨。(填物态变化的名称) 类型二、珍贵的水资源 3. 关于水有这么一组数字:每个普通人体含水50L,占体重的65%,占人体组织的70%至75%,对于血液几乎100%,即使骨骼也占20%。由上面的资料我们可以得到什么结论? 类型三、节约用水与水资源保护 4. 地球上的水在不停地循环着,在循环过程中水的状态不断地发生变化。 (1)请根据如图1所示水循环的示意图,简单描述水的循环过程。(2)我国是严重缺水国家,合理利用和保护水资源是每个公民的责任。请你结合生活和生产实际,提出合理利用和保护水资源的具体措施(要求写出两条)。 举一反三: 【变式】解决日益严重的水资源危机的重要措施是节约用水。对于我国这样的人口大国,节约用水意义重大。下面的节水办法中不可行的是( ) 每日定量、定时供水 在每天的淘米、洗衣、冲厕的过程中,限量用水 减少每个人每天的饮用水 在农业生产中,推广喷灌技术
【课后练习】 一、单选题(本大题共12小题,共24分) 下列说法中正确的是 A. 霜在形成的过程中要吸热
B. 冰必须先熔化成水,才能变成水蒸气
C. 冬天,室外冰冻的衣服变干要放热
D. 樟脑丸在变小的过程中要吸热 下列物态变化属于放热的有 A. 北方冬天的雾淞B. 早上笼罩树林的雾渐渐散去
C. 干冰升华制造舞台效果D. 春天来了冰雪熔化 医生在发烧病人身上擦酒精溶液,可以降低病人体温,下列现象中发生的物态变化与其相同的是 A. 蒸笼冒“白气”B. 冰雪消融
C. 樟脑丸变小D. 露珠变小 夏天,在教室地面上洒了些水,同学们会感到凉爽。对于这一现象所蕴含的物理知识,下列说法中正确的是 A. 利用了水的蒸发,吸收热量 B. 利用了水的蒸发,放出热量
C. 利用了水的汽化,放出热量 D. 利用了水的液化,吸收热量 如图甲所示,小明将冰块放入易拉罐中加盐,用筷子搅拌大约半分钟,用温度计测量罐中冰和盐水混合物的温度,可以看到混合物的温度低于这时他观察易拉罐下部和底部有白霜如图乙,关于该现象说法错误的是 A. 食盐可以降低冰的熔点
B. 易拉罐底部的霜是瓶内液体渗透过金属壳后凝固形成的
C. 罐底的白霜是空气中的水蒸气凝华形成的
D. 在易拉罐底部直接形成霜而不是形成露水,是因为瓶底温度太低 下列事例中的“小水珠”的形成属于熔化现象的是 A. 青草上的露珠B. 冰凌上滴下来的水珠
C. 山间的薄雾D. 壶嘴上方冒出的“白气” 下列物态变化中,属于吸热的是 A. 晾在室外的湿衣服变干了
B. 夏天,揭开冰棒纸后看到冰棒冒“白气”
C. 冬天,河面上结了一层冰
D. 严冬的深夜,教室玻璃窗的内表面上有一层冰花 下列事例中的物态变化,属于升华现象的是 A. 从冰箱中取出的冰块化成水
B. 冬天,戴眼镜的从室外进入温暖的室内后镜片上会蒙上一层水珠
C. 洗手后,用热风干手器可以很快将手烘干
D. 灯泡用久了,灯丝会变细 下列现象中,由凝华形成的是 A. 初春,冰雪消融汇成溪流 B. 盛夏,烈日炎炎土地干涸
C. 深秋,清晨草地出现白霜 D. 严冬,寒风凛冽湖水结冰 下列说法正确的是 A. 温度为的物体没有内能
B. 温度高的物体内能一定多
C. 物体的内能增加,它的温度一定升高
D. 物体的温度升高,它的内能就增加 在冬天结了冰的衣服,即使在以下的环境中也会直接变干,其中发生的物态变化是 A. 升华 B. 液化 C. 凝华 D. 熔化 在下列物态变化现象中,属于凝华的是 A. 刚出冷库的冻肉比原来重
B. 放在衣柜里的樟脑丸变小了
C. 秋天的下半夜,草尖上、花瓣上出现露珠
D. 冬天,打开家里浴室的热水阀门,旁边的镜面很快“模糊不清”了 二、填空题(本大题共8小题,共38分) 生活处处有物理,细心的小龙了解到在医院里对于小手术的麻醉,医生常用一种透明的、沸点为的液体氯乙烷,喷涂在麻醉处,能把施行手术的地方“冻结”起来。这里医生利用了液体氯乙烷______时填物态变化名称,需要吸热的原理。 给固态碘缓慢地加热,看到红色的碘蒸气袅袅上升,这是________现象,要________热。选填“吸”或“放” 热升华技术属于一种特种打印,是传统打印技术的一次突破。热升华打印出来的图象色彩鲜艳,层次丰富,其效果可与印刷媲美。热升华打印是在高温下使色带上的油墨颜料受热______,渗入物体的表面,温度降低后会发生______,即形成色彩亮丽的图象。热升华的图象经久耐用,图象不会脱落、龟裂和褪色。填物态变化名称 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________填物态变化名称。停止加热待冷却后,在干净的玻璃片上出现了黑色颗粒,这是因为气态碘又发生了______________填物态变化名称的原因。生活中________选填“露”、“冰”或“霜”的形成与这一物态变化相同。
冰箱内壁的霜是水蒸气凝华成的小冰晶凝华过程中要______热量,市面上销售的“无霜”冰箱是通过加热系统短时升温,将霜______填一种物态变化名称成水后马上恢复制冷因此“无霜”。 实施人工降雨的一种方法是,用飞机在高空播撒干冰态二氧化碳,干冰进入云层很快______成气体,同时从周围吸收大量的热量,于是云层中的水蒸气很快______成小冰粒冰粒不断变大而下落,在下落过程中______成水从而实现降雨。 物质从固态直接变成气态称为______,这个过程物质要______填“吸收”或“放出”热量;物质从气态直接变成固态称为______,这个过程物质要______填“吸收”或“放出”热量。 夏天在地面上洒水会感到凉快,是利用水在______填物态变化的名称时______选填“吸热”或“放热”来降低温度。 三、计算题(本大题共1小题,共18分) 由于今年春季冷空气和暖湿气流的影响,这些天“回南天气”特别严重,每当“回南天气”到来时,家里的墙壁和地板,课室的玻璃窗、黑板和地板都非常潮湿,甚至会“出水”。
关于这些“水”的说法正确的是______。
A、它出现在玻璃的内壁 B、这是一种液化现象
C、“水”的出现是汽化现象 D、“水”的形成要吸收热量
用所学过的物理知识,解释这些“水”是如何形成的:______;
物态变化是生活中常见的现象,如人工降雨时利用干冰______填物态变化吸热使云层中水蒸气的温度降低最终形成降雨;夏天起风时,人感觉凉快是因为风加速了皮肤表面汗液的______填物态变化。
四、综合题(本大题共2小题,共20分) 阅读短文,回答问题。
小华路过街头蒸包子的早点店铺发现在室外的液化石油气罐外表面上部布满小水珠,下部覆盖有一层厚厚的霜如图甲,因此他想探究是什么原因使得气罐表面出现这些现象呢?他马上通过手机天气功能查询到此时的天气情况如图乙。
根据所学物理知识可以得知:气罐上部发生的物态变化是______,下部发生的物态变化是______,两类物态变化都需要______热量。
由当时天气情况可知,此时环境温度为,该现象分析可知液化石油气罐的温度应______低于等于高于环境温度,可见液化石油气在使用的过程中______热量,导致气罐内的液化气的温度降低,此过程发生的物态变化是______。 小明过生日那天,妈妈买了冰淇淋蛋糕.回到家中妈妈把随赠的干冰棒装入矿泉水瓶并旋紧了瓶盖,然后与蛋糕一起放入了冰箱.没过多久,冰箱内发生了爆炸,门被震飞.请你解释产生这一结果的原因.