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2023-2024学年人教版八年级物理高效课堂培优讲义
第4节 升华和凝华
(
01
新课知识解析
)
(
知识点一：
升华
)
1.升华：指物体直接由固态变成气态的过程。
2.升华是吸热过程，升华要从周围环境吸热，使周围环境的温度降低，所以升华有致冷作用。
3.升华的应用：利用干冰升华时吸收大量热来实施人工降雨，制造舞台烟雾效果，食品冷藏，医疗麻醉等。
4.对升华的理解
(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历液态这一状态.
(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.
(4)生活中常见的升华现象:樟脑球变小、冰冻的衣服变干、用久的白炽灯灯丝变细、碘升华、干冰升华等.
(
知识点
二
：
凝华
)
1.凝华：物体直接由气态变成固态的过程。
2.凝华是放热过程，凝华要放出热量。
3.对凝华现象的理解
(1)凝华是指物质从气态直接变成固态的过程.“直接”说明变化过程中物质不存在液态这一状态.
(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气体都难以凝华或者凝华得极其缓慢.
(3)生活中常见的凝华现象:霜、冰晶、冰花、雾凇、灯泡变黑等.
(
知识点
三
：
升华吸热、凝华放热
)
1.物质由固态直接变成气态需要吸收热量,即升华吸热;
2.物质由气态直接变成固态会放出热量,即凝华放热.
自然现象 形成原因 物态变化
云 太阳照在地面上，水温升高，含有水蒸气的 高温空气快速上升，在上升过程中，空气 逐渐冷却，水蒸气液化成小水滴或凝华成 小冰晶，便形成云 液化或凝华
雨 云中的小水珠或小冰晶，随着气流的急速升降而上下运动，它们相遇后越聚越大，达到--定程度后就会下落。在下落过程中，小冰晶吸热熔化成小水珠，与原来的小 水珠一起落到地面，这就是雨 熔化
雾 雾是水蒸气在空气中遇冷液化成小水珠，这些小水珠悬浮在空气中，在地面附近称为雾 液化
露 在天气较热的时候，空气中的水蒸气在早晨遇到温度较低的树叶、花草等，液化成小水珠附着在它们的表面 液化
霜、雪 霜是在地表的水蒸气遇到0℃以下的固体凝华为小冰晶;如果高空的温度在0℃以下，水蒸气凝华成小冰晶，便以雪的形 式降到地面 凝华
冰雹 云中的水珠被上升气流带到气温低于0 °C的高空，凝结为小冰珠，小冰珠在下落时，外层受热熔化成水，并彼此结合，使冰珠越来越大，如果上升气流很强，冰珠就会再升入高空，在其表面形成层冰壳，经过多次上下翻腾，能结合成较大的冰珠，当上升气流托不住它时，冰珠就落到地面，形成冰雹 熔化、凝固
(
0
2
题型专场
)
题型一：物态变化的识别
物质M通过吸、放热，出现三种不同物态，如图所示，则从乙到丙发生的物态变化是( )
A．升华 B．凝华 C．液化 D．凝固
【答案】B
【解析】物质吸热，从液态变成气态发生汽化现象；物质放热，从气态直接变成固态发生凝华现象。物质吸热，从固态变成液态发生熔化现象。则甲为液态、乙为气态，丙为固态，那么乙到丙的物态变化为凝华现象。
故选B。
题型二：物态变化的应用
科学家研发出“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，纸上的碳粉直接转化为碳蒸气，字迹消失。下列关于碳粉转化为碳蒸气的物态变化和吸、放热情况，正确的是( )
A．汽化、吸热 B．升华、吸热 C．熔化、放热 D．凝华、放热
【答案】B
【解析】在激光的照射下，碳粉由固态直接变成气态发生升华现象，需要吸热，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
题型三：古诗词类
“ 赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》深受观众青睐。中华诗词蕴含着丰富的科学知识。以下对诗句中有关物态变化的分析，正确的是（ ）
A．“天街小雨润如酥，草色遥看近却无。”雨的成因之一是液化现象，需吸热
B．“月 落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。”霜的形成是凝华现象，需放热
C．“北国风光，千里冰封，万里雪飘。”雪的形成是熔化现象，需吸热
D．“庭院深深深几许，云窗雾阁春迟”雾的形成是凝固现象，需放热
【答案】B
【解析】
A.雨是空气中的水蒸气由气态变成液态发生液化现象形成的，需要放热，故A错误；
B.霜是空气中的水蒸气由气态直接变成固态发生凝华现象形成的，需要放热，故B正确；
C.雪也是空气中的水蒸气由气态直接变成固态发生凝华现象形成的，需要放热，故C错误；
D.雨是空气中的水蒸气由气态变成液态发生液化现象形成的，需要放热，故D错误。
故选B。
(
0
3
巩固提升
)
1．冬天，当气温低于0℃时，即使没有阳光，晾在室外结了冰的湿衣服仍然会干，这是由于在低温下冰( ) 的缘故。
A．汽化 B．升华 C．蒸发 D．凝华
【答案】B
【解析】
冰冻的衣服从空气中吸收热量，由固态直接变成气态的水蒸气，从而发生升华现象，因此冰冻的衣服也会变干，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
2．你听说过“霜前冷，雪后寒“吗？从科学角度分析这句话的含义应为( )。
A．霜形成之前的气温一定比下雪后低
B．霜形成时的气温一定比雪形成时的气温低
C．霜后的气温一定比霜形成前高，雪后气温一定比雪落到地面前低
D．霜是在地面上形成的，气温必在0℃以下；雪在高空形成，雪熔化时要吸收大量的热，使地面的温度降低
【答案】D
【解析】
霜和雪都是水蒸气直接变成固态发生的凝华现象，都需要向外放热。霜在地面附近形成，为了放热需要空气的温度很低，往往在0℃以下，所以下霜之前天气很冷，即“霜前冷”。而雪在高空形成，下落到地面时熔化需要吸收空气中大量的热，因此会使空气的温度降低，即“雪后寒”。
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
3．下面是“水”的几条“旅行”路线：a．水→冰→水蒸气b．冰+水→水蒸气c．水蒸气水→冰d．水蒸气→冰→水，你认为“水”的这几条“旅行路线中可行的是( )
A．只有c B．只有b
C．只有b和c D．四条路线都可以
【答案】D
【解析】
a．水→冰→水蒸气的过程，物态变化依次为凝固和升华，可行；
b．冰→水→水蒸气的过程，物态变化依次为熔化和汽化，可行；
c．水蒸气→水→冰的过程，物态变化依次为液化和凝固，可行；
d．水蒸气→冰→水的过程，物态变化依次为凝华和熔化，可行。
故选D。
4．科学课上，老师设计了这样一个实验：用银子夹取一块冒着“白气”的干冰(固态二氧化碳温度-79℃)放入气球内，并迅速扎紧气球，过一会儿，气球快速鼓起，同时在气球底部的外壁观察到“白霜”。下列说法正确的是（ ）
A．“白气”是干冰升华形成的二氧化碳气体
B．“白气”的形成过程需要从外界吸收热量
C．“白霜”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的
D．气球鼓起的过程中，二氧化碳分子之间的空隙不变
【答案】C
【解析】
A.“白气”是空气中的水蒸气放热液化而成的小水珠，故A错误；
B.“白气”的形成过程需要向外放出热量，故B错误；
C.“白霜”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，故C正确；
D.气球鼓起的过程中，是二氧化碳由固态变成气态的升华过程，因此二氧化碳分子之间的空隙变大了，故D错误。
故选C。
5．如图水的三态之间转化过程所对应的物态变化名称，标注都正确的是( )
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】水蒸气变成冰，是由气态直接变成固态的过程，为凝华；
冰变成水，是由固态变成液态的过程，为熔化；
水变成水蒸气，是由液态变成气态的过程，为汽化。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
6．我国科学家通过自主创新研制的飞机刹车片是一种特殊的碳材料。其主要特性是：硬度几乎不随温度而变化，当温度升高到2000℃时硬度才会适度变小，但不会熔化，温度到3000℃时开始升华。关于这种碳材料的分析，正确的是( )
A．发生升华时吸收热量 B．熔点是2000℃
C．沸点是3000℃ D．凝固点是3000℃
【答案】A
【解析】
A.这种特殊材料发生升华时肯定吸收热量，故A正确；
B.当温度升高到2000℃时并没有熔化，故B错误；
C.温度达到3000℃时发生升华现象，该材料可能是固体，也可能是气态，肯定不是液体，故C错误；
D.3000℃时该材料不是液态，因此它没有凝固点，故D错误。
故选A。
7.有一天，雾、露、霜、雪四姐妹在一起争论自己的出生由来，谁也不认同谁。下列有关她们的说法中，你认为正确的是( )
A．雾说：我是水汽化而来 B．露说：我是水蒸气液化而来
C．霜说：我是水凝固而来 D．雪说：我是水升华而来
【答案】B
【解析】
A、雾是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴，A选项说法不正确。
B、露水是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水滴，B选项说法正确；
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶，C选项说法不正确；
D、雪是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶，D选项说法不正确。
故答案为：B。
8．请填写物态变化名称及吸热、放热情况：
（1）露的形成： ， 。
（2）冰变成水： ， 。
（3）霜的形成： ， 。
（4）铁水变铁块： ， 。
（5）雾的形成： ， 。
（6）碘变成碘蒸汽： ， 。
【答案】（1）液化；放热
（2）熔化；吸热
（3）凝华；放热
（4）凝固；放热
（5）液化；放热
（6）升华；吸热
【解析】（1）露是水蒸气放热，由气态变成液态发生液化现象形成的；
（2）冰变成水，是冰吸收热量，由固态变成液态发生熔化现象形成的；
（3）霜是水蒸气放热，由气态直接变成固态发生凝华现象形成的；
（4）铁水变成铁块，是铁水放热，由液态变成固态发生凝固现象形成的；
（5）雾是水蒸气放热，由气态变成液态发生液化现象形成的；
（6）碘变成碘蒸汽，是碘吸热，由固态直接变成气态发生升华现象形成的。
9.老师利用图甲装置研究碘的升华和凝华实验。小明发现此实验存在不足，于是将实验进行改进（如图乙）。实验过程中小明观察到了碘晶体升华和凝华的现象，同时发现碘蒸汽在烧瓶底部凝华时温度计示数上升。已知在一标准大气压下，水的沸点是100℃，碘的熔点是114℃、沸点是184℃，酒精灯火焰温度约为400℃。请结合实验目的指出原实验的不足并解释改进后实验的优点，同时说明温度计示数上升的原因。
【答案】实验甲中碘可能会先熔化后再快速汽化成碘蒸气，不能很好地说明碘的直接升华过程，而实验乙中水的沸点低于碘的熔点，能确保碘不会熔化从而说明碘蒸汽确实来自固态碘的升华。碘蒸汽在烧瓶底部凝华放热，故温度计示数会升高。
【解析】实验甲中碘可能会先熔化后再快速汽化成碘蒸气，不能很好地说明碘的直接升华过程，而实验乙中水的沸点低于碘的熔点，能确保碘不会熔化从而说明碘蒸汽确实来自固态碘的升华。碘蒸汽在烧瓶底部凝华放热，故温度计示数会升高。
10．初冬的夜晚，地面的温度迅速降低到0℃以下，在地面或树木、植物的枝叶上出现小晶体（如图），这就是人们常说的“下霜了”；有霜的季节，农作物常被冻坏，人们就说遭受霜冻；实际上，农作物不是因为霜而受冻的，0℃以下的低气温才是真正的“凶手”；当空气干燥时，即使温度降到-20℃~ -10℃，也不会出现霜，此时农作物早被冻坏了；农民们称这种情况为“黑霜”。
请你回答：
（1）霜的形成对应的物态变化名称是 ；
（2）请你根据知文，说明“霜”形成的条件是什么？ ；
（3）为了防止霜冻对农作物的危害，农民通常采用覆膜和灌溉法。灌溉法就是在霜冻发生的前一天灌水，这样起到良好的保温效果，使土壤降温幅度小。此方法中主要是利用了水的什么特性？ 。
【答案】（1）凝华
（2）只有空气较湿润且当气温骤降时，空气中的水蒸气才会凝华为冰晶——霜
（3）水的比热容大
【解析】
（1）霜是由气态的水蒸气直接凝华而成的小冰晶，所以物态变化是凝华；
（2）条件一、地面的温度迅速降低到0℃以下；条件二：空气较湿润 ；两个条件需要同时满足；
（3）利用了水的比热容大，因为比热容大的物体，升温慢降温也慢，可以在夜间其保暖的作用；
故答案为：（1） 凝华 （2） 只有空气较湿润且当气温骤降时，空气中的水蒸气才会凝华为冰晶——霜 （3）水的比热容大
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第4节 升华和凝华
(
01
新课知识解析
)
(
知识点一：
升华
)
1. ：指物体直接由固态变成气态的过程。
2.升华是 过程，升华要从周围环境吸热，使周围环境的温度降低，所以升华有致冷作用。
3.升华的应用：利用干冰升华时吸收大量热来实施人工降雨，制造舞台烟雾效果，食品冷藏，医疗麻醉等。
4.对升华的理解
(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历液态这一状态.
(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.
(4)生活中常见的升华现象:樟脑球变小、冰冻的衣服变干、用久的白炽灯灯丝变细、碘升华、干冰升华等.
(
知识点
二
：
凝华
)
1. ：物体直接由气态变成固态的过程。
2.凝华是 过程，凝华要放出热量。
3.对凝华现象的理解
(1)凝华是指物质从气态直接变成固态的过程.“直接”说明变化过程中物质不存在液态这一状态.
(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气体都难以凝华或者凝华得极其缓慢.
(3)生活中常见的凝华现象:霜、冰晶、冰花、雾凇、灯泡变黑等.
(
知识点
三
：
升华吸热、凝华放热
)
1.物质由固态直接变成气态需要吸收热量,即升华 ;
2.物质由气态直接变成固态会放出热量,即凝华放热.
自然现象 形成原因 物态变化
云 太阳照在地面上，水温升高，含有水蒸气的 高温空气快速上升，在上升过程中，空气 逐渐冷却，水蒸气液化成小水滴或凝华成 小冰晶，便形成云 .
雨 云中的小水珠或小冰晶，随着气流的急速升降而上下运动，它们相遇后越聚越大，达到--定程度后就会下落。在下落过程中，小冰晶吸热熔化成小水珠，与原来的小 水珠一起落到地面，这就是雨 .
雾 雾是水蒸气在空气中遇冷液化成小水珠，这些小水珠悬浮在空气中，在地面附近称为雾 .
露 在天气较热的时候，空气中的水蒸气在早晨遇到温度较低的树叶、花草等，液化成小水珠附着在它们的表面 .
霜、雪 霜是在地表的水蒸气遇到0℃以下的固体凝华为小冰晶;如果高空的温度在0℃以下，水蒸气凝华成小冰晶，便以雪的形 式降到地面 .
冰雹 云中的水珠被上升气流带到气温低于0 °C的高空，凝结为小冰珠，小冰珠在下落时，外层受热熔化成水，并彼此结合，使冰珠越来越大，如果上升气流很强，冰珠就会再升入高空，在其表面形成层冰壳，经过多次上下翻腾，能结合成较大的冰珠，当上升气流托不住它时，冰珠就落到地面，形成冰雹 .
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题型专场
)
题型一：物态变化的识别
物质M通过吸、放热，出现三种不同物态，如图所示，则从乙到丙发生的物态变化是( )
A．升华 B．凝华 C．液化 D．凝固
题型二：物态变化的应用
科学家研发出“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，纸上的碳粉直接转化为碳蒸气，字迹消失。下列关于碳粉转化为碳蒸气的物态变化和吸、放热情况，正确的是( )
A．汽化、吸热 B．升华、吸热 C．熔化、放热 D．凝华、放热
题型三：古诗词类
“ 赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》深受观众青睐。中华诗词蕴含着丰富的科学知识。以下对诗句中有关物态变化的分析，正确的是（ ）
A．“天街小雨润如酥，草色遥看近却无。”雨的成因之一是液化现象，需吸热
B．“月 落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。”霜的形成是凝华现象，需放热
C．“北国风光，千里冰封，万里雪飘。”雪的形成是熔化现象，需吸热
D．“庭院深深深几许，云窗雾阁春迟”雾的形成是凝固现象，需放热
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0
3
巩固提升
)
1．冬天，当气温低于0℃时，即使没有阳光，晾在室外结了冰的湿衣服仍然会干，这是由于在低温下冰( ) 的缘故。
A．汽化 B．升华 C．蒸发 D．凝华
2．你听说过“霜前冷，雪后寒“吗？从科学角度分析这句话的含义应为( )。
A．霜形成之前的气温一定比下雪后低
B．霜形成时的气温一定比雪形成时的气温低
C．霜后的气温一定比霜形成前高，雪后气温一定比雪落到地面前低
D．霜是在地面上形成的，气温必在0℃以下；雪在高空形成，雪熔化时要吸收大量的热，使地面的温度降低
3．下面是“水”的几条“旅行”路线：a．水→冰→水蒸气b．冰+水→水蒸气c．水蒸气水→冰d．水蒸气→冰→水，你认为“水”的这几条“旅行路线中可行的是( )
A．只有c B．只有b
C．只有b和c D．四条路线都可以
4．科学课上，老师设计了这样一个实验：用银子夹取一块冒着“白气”的干冰(固态二氧化碳温度-79℃)放入气球内，并迅速扎紧气球，过一会儿，气球快速鼓起，同时在气球底部的外壁观察到“白霜”。下列说法正确的是（ ）
A．“白气”是干冰升华形成的二氧化碳气体
B．“白气”的形成过程需要从外界吸收热量
C．“白霜”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的
D．气球鼓起的过程中，二氧化碳分子之间的空隙不变
5．如图水的三态之间转化过程所对应的物态变化名称，标注都正确的是( )
A． B．
C． D．
6．我国科学家通过自主创新研制的飞机刹车片是一种特殊的碳材料。其主要特性是：硬度几乎不随温度而变化，当温度升高到2000℃时硬度才会适度变小，但不会熔化，温度到3000℃时开始升华。关于这种碳材料的分析，正确的是( )
A．发生升华时吸收热量 B．熔点是2000℃
C．沸点是3000℃ D．凝固点是3000℃
7.有一天，雾、露、霜、雪四姐妹在一起争论自己的出生由来，谁也不认同谁。下列有关她们的说法中，你认为正确的是( )
A．雾说：我是水汽化而来 B．露说：我是水蒸气液化而来
C．霜说：我是水凝固而来 D．雪说：我是水升华而来
8．请填写物态变化名称及吸热、放热情况：
（1）露的形成： ， 。
（2）冰变成水： ， 。
（3）霜的形成： ， 。
（4）铁水变铁块： ， 。
（5）雾的形成： ， 。
（6）碘变成碘蒸汽： ， 。
9.老师利用图甲装置研究碘的升华和凝华实验。小明发现此实验存在不足，于是将实验进行改进（如图乙）。实验过程中小明观察到了碘晶体升华和凝华的现象，同时发现碘蒸汽在烧瓶底部凝华时温度计示数上升。已知在一标准大气压下，水的沸点是100℃，碘的熔点是114℃、沸点是184℃，酒精灯火焰温度约为400℃。请结合实验目的指出原实验的不足并解释改进后实验的优点，同时说明温度计示数上升的原因。
10．初冬的夜晚，地面的温度迅速降低到0℃以下，在地面或树木、植物的枝叶上出现小晶体（如图），这就是人们常说的“下霜了”；有霜的季节，农作物常被冻坏，人们就说遭受霜冻；实际上，农作物不是因为霜而受冻的，0℃以下的低气温才是真正的“凶手”；当空气干燥时，即使温度降到-20℃~ -10℃，也不会出现霜，此时农作物早被冻坏了；农民们称这种情况为“黑霜”。
请你回答：
（1）霜的形成对应的物态变化名称是 ；
（2）请你根据知文，说明“霜”形成的条件是什么？ ；
（3）为了防止霜冻对农作物的危害，农民通常采用覆膜和灌溉法。灌溉法就是在霜冻发生的前一天灌水，这样起到良好的保温效果，使土壤降温幅度小。此方法中主要是利用了水的什么特性？ 。
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