(共27张PPT)
5.4升华和凝华
汽化
凝固
熔化
液化
( ? )
( ? )
回顾:
【思考】 物体固态和气态之间能不能直接转换呢?
水蒸气--气体
水--液体
冰--固体
一、升华
【提出问题】
加热前碘是什么状态?
加热过程中碘的状态发生了什么变化?是否有液态碘产生?
【猜想与假设】
猜想1、把碘加热后会变成液态碘。
猜想2、把碘加热后会变成气态碘。
【设计实验】
加热碘锤。将装有少量碘的碘锤放热水中加热,观察碘的状态变化。
【进行实验与收集数据】
①、用烧杯取适量热水,放在实验台上。
②、把碘升华管放入热水中,仔细观察现象。
实 验
【总结】
物质从固态直接变成气态的过程叫做升华。
定义及原理
升华是指物质从固态直接转变为气态的过程,不经过液态阶段,如干冰的应用。
升华的定义
升华现象发生时,固体分子吸收足够的能量直接克服分子间的吸引力,进入气态。
升华的物理原理
樟脑球的挥发
干冰的使用
干冰在常温下直接从固态变为气态,用于舞台效果和食品保鲜。
樟脑球放置在衣柜中,随时间逐渐减少,是升华现象的日常例子。
碘的升华过程
实验室中,加热固态碘可以直接转化为紫色的碘蒸气,展示升华过程。
升华现象
二、凝华
【提出问题】
冷却碘蒸气,碘蒸气的状态发生了什么变化?
是否有液态碘产生?
【猜想与假设】
猜想1、把碘蒸气冷却后会变成液态碘。
猜想2、把碘蒸气冷却后会变成固态碘。
【设计实验】
冷却碘蒸气的碘锤。将碘锤放冷水中冷却,观察碘的状态变化。
【进行实验与收集数据】
①、用烧杯取适量冷水,放在实验台上。
②、把碘蒸气的碘锤管放入冷水中冷却,仔细观察现象。
实 验
【总结】
物质从气态直接变成固态的过程叫做凝华。
定义及原理
凝华过程中,气体分子放热失去动能,通过分子间作用力直接排列成固态晶体结构。
凝华的物理原理
凝华是指气态物质直接变为固态的过程,常见于水蒸气遇冷后形成霜或冰晶。
凝华的定义
凝华现象
在寒冷的早晨,我们常能看到植物叶片上覆盖着一层薄霜,这是水蒸气在低温下直接凝华成固态的霜。
霜的形成
干冰是二氧化碳的固态形式,通过压缩并冷却二氧化碳气体至-78.5°C,使其直接从气态变为固态的凝华过程。
干冰的制备
当水蒸气遇到冷空气时,会凝华成微小的冰晶,这些冰晶聚集在一起形成雪花,最终降落到地面。
雪的生成
试推测下面报道中发生了现象?
新疆消息
近日在罗布泊沙漠中发生的奇怪的天气现象,令科考队中 的专家不得其解。
从1月4日凌晨3时左右,罗布泊沙漠中开始下雪,直到第二天中午12时, 科考队到达小河墓地前200米左右时,雪突然停了,沙丘上均匀地覆盖着约5到10厘米的积雪,茫茫无涯。
然而,过了20分钟左右,奇怪的事发生了:就在科考队手忙脚乱地 从沙滩车上卸下器材设备,开始向小河墓地靠近的时候,发现脚下踩的 不再是雪地,而是干爽的沙地。再远望四周, 一眼望不到边的沙漠中哪 有雪的影子?
凝华的应用
空调系统
制造干冰
01
03
空调系统中的制冷剂在蒸发器中吸收热量后凝华,从而降低室内温度。
干冰是二氧化碳的凝华形式,广泛应用于食品保鲜、舞台效果和医疗冷冻等领域。
02
在滑雪场和影视拍摄中,通过高压喷射液态氮使其凝华成固态,形成人造雪。
人工造雪
人工降雨剖析图
三、升华与凝华的比较
相似点
升华和凝华都是物质从一种状态直接转变为另一种状态,无需经过液态。
物质状态变化
升华和凝华的发生都受到环境温度和压力的影响,特定条件下才会发生。
环境条件影响
两种过程都涉及能量的吸收或释放,升华时吸收热量,凝华时释放热量。
能量交换过程
01
02
03
不同点
升华是固态直接变为气态,而凝华是气态直接变为固态,两者过程相反。
物质状态变化过程不同
01
升华过程中吸收热量,而凝华过程中释放热量,能量变化方向相反。
能量变化方向不同
02
干冰的使用是升华的实例,而霜的形成则是凝华的实例。
常见实例不同
03
四、物态变化大全
水的家族成员
云
、雨
、雪
、露
、雾
、霜是十分常见的自然现象,你知道它们是
怎样形成的吗?
云:白天气温较高,地表 水大量 蒸发,因此空 气中含有大量的水蒸 汽。这时候水蒸汽上 升到冷的高空以后,一部分液化成为小水 滴, 一部分凝华成小 冰晶,天空中的云就 是由大量的小水滴和 小冰晶组成的。 (液化 以及凝华)
雨:当云越聚越多,越 聚越厚的时候,就 要开始下落,在下 落过程当中随着温 度升高,云中的小冰晶熔化成小水滴, 与云中原有的小水 滴一起降落到地面 上,这就是雨。 (液 化 熔化)
雾:空气中如果有较多的浮尘,水蒸 汽遇冷液化成小水珠附在浮尘上,和浮尘一起漂浮在空气中,这就 是雾。(液化)
露:天气较热时,空气中的水蒸 汽清晨前遇到 温度较低的树 叶、花草等,液化成小水珠附在它们的表面,这就是露。 (液化)
雪:当水蒸气上升到很冷的高空时,水蒸 汽凝华成六角形的 冰花,冰花聚集在 一起,形成雪片或 者雪团降落下来, 这就是雪。 (凝华)
霜:夜晚,气温降到0摄 氏度以下时,地面 附近的水蒸汽遇到地面上冷的物体,凝华为冰花附在物 体上,这就是霜。(凝华)
霜会使农作物 遭受冻害。
水蒸气
水
冰
升华
凝华
熔化
汽化
液化
凝固
吸热
放热
水
的
三
种
状
态
五、升华和凝华的科学意义
科学研究价值
升华和凝华过程在材料科学中用于制造纳米材料和薄膜,推动了新型材料的研发和应用。
在气象学中,升华和凝华现象对于云的形成、降水过程等有重要影响,是研究气候变化的关键因素。例如:霜重见晴天。在农业生产中雪打山头,霜打洼。
升华和凝华现象为研究物质状态转换提供了重要案例,有助于理解不同能量状态下的物质行为。
物质状态转换研究
气象学中的应用
材料科学的进展
课堂练习:
1 .说说下列物质状态的变化并说明吸放热情况。
A .碘变成紫色的气体
B. 卫生球变小了
C. 霜的形成
D. 雾、露的形成
E. 水结冰
F. 夏天衣服被晒干
G. 冰化成水
H. 冬天嘴里呼出的白气
I. 冬天玻璃窗内的冰花
升华、吸热
升华、吸热
凝华、放热
液化、放热
凝固、放热
汽化、吸热
熔化、吸热
液化、放热
凝华、放热
一、升华和凝华
1、升华:物质由固态直接变成气态的过程叫做升华
2、凝华:物质由气态直接变成固态的过程叫做凝华
二、一些现象
1、升华和凝华的现象
2、物态变化的分析
三、升华要吸热,凝华要放热
小结:
作业:
1、让学生完成课后练习题。
2、观察生活中的升华和凝华现象,并尝试用所学知识进行解释。
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谢谢
THANKS