5.4升华和凝华--2025-2026学年教科版八年级上册物理教学课件（35页PPT）

(共35张PPT)
5.4升华和凝华
第5章 物态变化
教科版2025-2026学年 物理八年级上册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
5.4 升华和凝华
学习目标
知道升华和凝华的概念，能准确区分生活中的升华和凝华现象。
理解升华过程需要吸热、凝华过程需要放热的特点。
通过实验观察，总结升华和凝华的现象及温度变化特点。
能运用升华和凝华的知识解释生活中的相关现象，如樟脑丸变小、霜的形成等。
了解升华和凝华在生活、生产和科技中的应用，感受物态变化对人类生活的影响。
培养观察能力、实验操作能力和分析归纳能力，激发对自然现象的探究兴趣。
情境导入
展示一组图片：衣柜里的樟脑丸逐渐变小最后消失、冬天冰冻的衣服慢慢变干、窗玻璃上形成的冰花、深秋早晨草叶上的霜、用干冰进行人工降雨等。
提问：樟脑丸没有变成液体为什么会变小？冰冻的衣服没有融化为什么会变干？窗玻璃上的冰花和草叶上的霜是怎么形成的？这些现象与我们之前学过的物态变化有什么不同？
引出主题：这些现象涉及到另外两种物态变化 —— 升华和凝华，本节课我们就来探究升华和凝华的特点。
升华
升华的概念
物质从固态直接变成气态的过程叫做升华。
举例：樟脑丸变小、干冰升华、冰冻的衣服变干、钨丝灯用久了钨丝变细等都是升华现象。
说明：升华过程中，物质不经过液态直接变为气态。
升华吸热
实验探究：观察碘的升华
实验器材：烧杯、酒精灯、石棉网、研钵、玻璃皿、碘粒等。
实验步骤：
将少量碘粒放入研钵中研碎，放入烧杯底部。
在烧杯口盖上玻璃皿，将烧杯放在石棉网上用酒精灯微微加热。
观察烧杯内碘的状态变化和玻璃皿底部的现象。
实验现象：固态的碘受热后，直接变成紫红色的碘蒸气，这是升华现象；停止加热后，玻璃皿底部出现黑紫色的固态碘。
实验分析：加热时碘从固态直接变为气态，说明升华需要吸热；停止加热后碘蒸气直接变为固态，说明凝华需要放热。
特点：升华需要吸收热量，具有制冷作用。
应用：
干冰是固态的二氧化碳，它在升华时吸收大量的热，使周围环境温度降低，可用于冷藏食品、人工降雨、制造舞台烟雾效果等。例如，人工降雨时，向云层中播撒干冰，干冰升华吸热，使云层中的水蒸气凝华成小冰晶，小冰晶长大后下落，遇暖气流熔化成雨滴降落。
医学上利用干冰升华吸热的特点进行冷冻治疗，如治疗皮肤病时，将干冰放在病变部位，利用低温杀死病变细胞。
钨丝灯的灯丝用钨制成，钨在高温下会升华变成钨蒸气，当钨蒸气遇到温度较低的灯泡内壁时，会凝华成固态钨附着在灯泡内壁上，久而久之灯泡内壁会变黑。
凝华
凝华的概念
物质从气态直接变成固态的过程叫做凝华。
举例：霜的形成、窗玻璃上的冰花、雾凇（树挂）的形成、灯泡用久了内壁变黑（钨蒸气凝华）等都是凝华现象。
说明：凝华过程中，物质不经过液态直接变为固态。
凝华放热
特点：凝华需要放出热量。
应用：
深秋或初春，夜晚气温降低，空气中的水蒸气凝华成霜，如果霜结在农作物上，会因凝华放热使农作物周围的温度不会降得太低，在一定程度上保护农作物免受冻害。
人工降雨中，干冰升华吸热使水蒸气凝华成小冰晶，小冰晶在下落过程中熔化成雨滴，其中凝华过程放出的热量也会促进雨滴的形成。
生活中的升华和凝华现象解释
樟脑丸变小：樟脑丸由固态直接变为气态，属于升华现象，升华吸热，所以樟脑丸会逐渐变小直至消失。
冰冻的衣服变干：冬天，气温低于 0℃，衣服上的冰不能熔化成水，但可以直接变成水蒸气，属于升华现象，升华吸热，使衣服慢慢变干。
霜的形成：深秋或冬天的夜晚，气温降低到 0℃以下，空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶，附着在地面、草叶、屋顶等物体上，形成霜，属于凝华现象，凝华放热。
窗玻璃上的冰花：冬天，室内气温较高，空气中的水蒸气遇到温度很低的窗玻璃，直接变成小冰晶，附着在玻璃内表面，形成冰花，属于凝华现象，凝华放热。冰花的形状各异，这与玻璃表面的光滑程度、水蒸气的分布等因素有关。
雾凇（树挂）：在严寒的冬季，空气中的水蒸气遇到寒冷的树枝，直接凝华成小冰晶，附着在树枝上形成洁白晶莹的雾凇，属于凝华现象，凝华放热。雾凇是一种美丽的自然景观，但有时也会对树木造成一定的负担。
升华和凝华的应用
生活中的应用：
用干冰冷藏食品：干冰升华吸热，使食品周围的温度降低，防止食品变质，且干冰升华后变成二氧化碳气体，不会使食品潮湿。
衣柜中放樟脑丸：利用樟脑丸升华产生的气体，杀死衣柜中的蛀虫，防止衣物被虫蛀。
生产中的应用：
人工降雨：向云层中播撒干冰，干冰升华吸热，使云层中的水蒸气凝华成小冰晶，小冰晶长大后下落形成降雨。
冷冻干燥技术：将食品冷冻后，在真空环境中使食品中的冰升华成水蒸气，从而除去食品中的水分，制成冻干食品。这种食品保留了原有的营养成分，且易于保存和运输。
科技中的应用：
航天领域中，利用升华和凝华原理设计的热控系统，可调节航天器内部的温度，保证航天器正常工作。
低温物理实验中，利用干冰或液氮（液氮汽化吸热，也可使周围物质发生凝华）创造低温环境，研究物质在低温下的性质。
实验：观察碘的升华和凝华
实验目的：观察碘的升华和凝华现象，理解升华吸热和凝华放热。
实验器材：烧杯、酒精灯、石棉网、玻璃皿、碘粒、火柴等。
实验步骤：
在烧杯底部放入少量碘粒，用玻璃皿盖住烧杯口。
将烧杯放在石棉网上，用酒精灯微微加热（注意：不要加热过猛，以免碘蒸气过多）。
观察烧杯内碘的状态变化，看到固态碘逐渐减少，同时出现紫红色的碘蒸气，这是升华现象。
停止加热，观察玻璃皿底部的变化，看到紫红色的碘蒸气逐渐消失，玻璃皿底部出现黑紫色的固态碘，这是凝华现象。
用手触摸加热过程中的玻璃皿外壁，感受温度变化（升华吸热，玻璃皿外壁温度较低）；触摸停止加热后玻璃皿底部，感受温度变化（凝华放热，玻璃皿底部温度升高）。
实验结论：碘可以从固态直接变为气态（升华），也可以从气态直接变为固态（凝华）；升华需要吸热，凝华需要放热。
物态变化的总结
六种物态变化及吸放热情况：
熔化：固态→液态，吸热
凝固：液态→固态，放热
汽化：液态→气态，吸热（蒸发、沸腾）
液化：气态→液态，放热（降低温度、压缩体积）
升华：固态→气态，吸热
凝华：气态→固态，放热
物态变化与温度的关系：物态变化通常与温度的变化有关，温度升高时，物质容易发生熔化、汽化、升华；温度降低时，物质容易发生凝固、液化、凝华。
课堂活动：列举生活中的升华和凝华现象并解释
活动任务：小组合作，列举生活中更多的升华和凝华现象，并运用所学知识进行解释。
示例：
现象：用久了的灯泡内壁变黑。解释：灯泡发光时，钨丝温度升高，钨由固态直接变为气态（升华）；当钨蒸气遇到温度较低的灯泡内壁时，又由气态直接变为固态（凝华），附着在灯泡内壁上，使灯泡内壁变黑。
现象：北方冬天的雾凇。解释：空气中的水蒸气遇到寒冷的树枝，直接凝华成小冰晶，属于凝华现象。
交流与讨论：各小组分享列举的现象和解释，讨论这些现象对生活的影响，如哪些是有益的，哪些是需要避免的。
随堂练习
物质从______态直接变成______态的过程叫做升华，升华需要______热量；物质从______态直接变成______态的过程叫做凝华，凝华需要______热量。
下列现象中，属于升华的是______，属于凝华的是______（填序号）。
① 樟脑丸变小 ② 霜的形成 ③ 冰冻的衣服变干 ④ 窗玻璃上的冰花 ⑤ 干冰降雨时干冰的变化
干冰是固态的______，它在常温下会迅速______，吸收大量的热，使周围环境的温度______，可用于______、______等。
冬天，窗玻璃上的冰花是______现象，形成在玻璃的______（选填 “内” 或 “外”）表面，这是因为______。
为什么用干冰可以进行人工降雨？
答案
固；气；吸收；气；固；放出
①③⑤；②④
二氧化碳；升华；降低；冷藏食品；人工降雨（合理即可）
凝华；内；室内空气中的水蒸气遇到温度较低的玻璃，直接凝华成小冰晶
干冰（固态二氧化碳）在空气中会迅速升华，升华吸热，使周围空气的温度降低，空气中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶，小冰晶逐渐变大后下落，在下落过程中遇到暖气流熔化成雨滴，从而形成降雨。
总结
升华是物质从固态直接变为气态的过程，需要吸热；凝华是物质从气态直接变为固态的过程，需要放热。
生活中常见的升华现象有樟脑丸变小、冰冻的衣服变干、干冰升华等；凝华现象有霜的形成、窗玻璃上的冰花、雾凇等。
升华和凝华在生活、生产和科技中有广泛应用，如干冰冷藏食品、人工降雨、冷冻干燥技术等。
六种物态变化（熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华）相互关联，共同构成了物质状态变化的完整体系，且都伴随着能量的转移（吸热或放热）。
通过实验观察和对生活现象的分析，加深了对升华和凝华的理解，提高了运用知识解释实际现象的能力。
5
课堂检测
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新知讲解
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变式训练
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中考考法
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小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
1.升华和凝华的概念
（1）升华：物理学中，物质由固态直接（都不经历液态）
变为气态的过程叫作升华.
（2）凝华：物理学中，物质由气态直接变为固态的过程
叫作凝华.
2.演示实验：碘的物态变化
实验 过程 （1）密封的锤形玻璃泡内装有少量固态碘颗粒，
将玻璃泡浸入热水中，如图甲所示，仔细观察，
碘的状态发生了什么变化？
实验 过程 （2）将锤形玻璃泡从水中取出，如图乙所示，仔
细观察，冷却过程中碘的状态发生了什么变化
____________________________________________________________________________
得出 结论 （1）实验中，固态的碘直接变成紫色的碘蒸气，
是碘的升华；
（2）冷却后从紫色碘蒸气变成碘颗粒，是碘的凝
华；
（3）碘可以在固态和气态之间直接转化，不出现
液态
3.常见的升华和凝华现象
（1）升华现象
①北方的冬天，雪人会一天天变小，其中就有雪的升华.
②放在衣橱内的樟脑丸过一段时间会变小，是由于樟脑
丸发生了升华.
③寒冷的冬天，室外冰冻的衣服过一段时间会变干，是
由于衣服上的冰发生了升华.
④用久了的白炽灯灯丝变细，是由于钨发生了升华.
（2）凝华现象
①常见的霜、雾凇和窗户上的冰花，都是空气中的水蒸
气在低温下凝华形成的小冰晶.
②灯泡变黑，是由于钨蒸气遇冷凝华附着在了灯泡内壁上.
4.对升华和凝华的理解
（1）对升华的理解
①升华并不是熔化和汽化两种物态变化之和.
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，可以认为是不升华的.
③加热可以加速固体升华，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.
（2）对凝华的理解
①凝华并不是液化和凝固两种物态变化之和.
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.
典例1 [ 平顶山期中] “赏中华诗词、寻文化基因、
品生活之美”的《中国诗词大会》这一电视节目深受观众
的青睐.对下列古诗文中涉及的热现象进行解释，其中正
确的是( )
A.“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠.”霜的形成是凝华
现象
B.“雾凇沆砀，天与云与山与水，上下一白.”雾凇的形成
是凝固现象
C.“青青园中葵，朝露待日晞.”露在日出后逐渐消失是升
华现象
D.“腾蛇乘雾，终为土灰.”雾的形成是汽化现象
√
[解析] 霜是空气中的水蒸气遇冷而直接变成的固态
小冰晶 凝华. 雾凇是由空气中的水蒸气遇冷凝华而
成的小冰晶附着在树枝等物体上形成的 凝华. 露是
液态的小水珠，日出后逐渐消失，是汽化成了水蒸气
汽化.雾是空气中的水蒸气遇冷液化而成的小水滴
液化.
1.升华吸热，凝华放热
（1）演示实验：干冰升华
实验 过程 _______________________________________________
如图所示，将干冰（固态二氧化碳）放到烧杯中.
发生了什么现象？烧杯中的“白雾”是怎样形成的
得出 结论 （1）干冰可以从固态直接升华成无色透明的二氧
化碳气体.
（2）干冰在升华过程中大量吸热，周围的温度快
速降低，使周围的水蒸气液化为小水滴，这便是
我们看见的“白雾”
实验拓展
碘凝华放热
将充满紫色碘蒸气的锤形玻璃泡放入装有冷水的烧杯中，
锤形玻璃泡中的碘蒸气遇冷后变成了固态的碘，附着在
玻璃泡内壁上.用温度计测量，发现冷水的温度升高.此实
验说明凝华过程中要放热.
（2）干冰升华的应用
舞台 效果 在舞台上喷撒干冰可使舞台上方 的空气温度迅速下降，空气中的 水蒸气迅速液化成大量小水滴， 可形成云雾缭绕的舞台效果 ______________________________________
贮藏 物品 干冰升华不但能吸收大量的热， 还没有残留物，因而可以将干冰 制成强制冷剂，用于贮藏物品 _________________________________________
人工 降雨 将干冰撒入云层，干冰升华吸热 使空气温度急剧降低，云层中的 水蒸气大量液化成小水珠或凝华 成小冰晶，聚集形成降雨 ______________________________________
典例2 小明去取妈妈在网上购
买的海鲜，发现包装袋中有如
图甲所示类似于冰块的物质.经
升华
吸热
凝华
过查阅后得知这是用来给海鲜降温的干冰，因为干冰在
常温下会发生______现象，并______（选填“吸热”或“放
热”）.如图乙所示，小明将干冰放入玻璃杯中，过了一会
儿杯子外壁出现白霜，这是因为水蒸气发生了______.
[解析] 干冰在常温下极易从固态升华为气态二氧化碳，
同时从周围吸收大量的热；玻璃杯外壁出现的白霜，是
空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶.
2.物态变化总结
物质存在三种状态：固态、液态
和气态.这三种状态之间又存在着
六种物态变化：熔化、凝固、汽
化、液化、升华、凝华.各过程的
吸、放热情况与联系如图所示
（可以概括为“3633”，即3态6变化3吸热3放热）.
典例3 [ 上饶期中 ] 固态、液态和气态是物质常见的
三种状态，某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物
态之间转化，如图所示，下列说法正确的是( )
C
A.甲为固态，由甲到乙是凝华过程
B.乙为液态，由乙到丙是汽化过程
C.丙为气态，由丙到甲是液化过程
D.丙为液态，由乙到丙是熔化过程
[解析] 丙放热变为甲，甲放热变为乙，可知甲是液态、
乙是固态、丙是气态，所以甲到乙是凝固，乙到丙是升
华，丙到甲是液化.
知识点1 升华现象
1. [2023·永州]人们为了防止食品在长时间运输中腐烂变质，
利用干冰(固态二氧化碳)给食品降温，这是因为(　C　)
A. 干冰熔化吸热 B. 干冰液化吸热
C. 干冰升华吸热 D. 干冰凝华吸热
C
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2. 在北方的冬天，0 ℃以下的冻衣服也会变干，这是
现象，在这个过程中，需要 热量。
升
华　
吸收　
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知识点2 凝华现象
3. [2023·绥化]下列现象中，属于凝华的是(　B　)
A. 冰雪消融 B. 雾凇
C. 昆虫和植物上的露珠 D. 冰凌
【点拨】
B
　　冰雪在太阳光照射下化成水，属于熔化现象，A错误；雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，B正确；昆虫和植物上的露珠是水蒸气遇冷液化成的小水珠，C错误；冰凌是液态水凝固变成的冰，D错误。
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4. 将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐。用筷子搅拌大约半分钟，用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度，可以看到冰与盐水混合物的温度低于0 ℃，这时观察易拉罐的下部和底部，就会发现白霜，白霜是空气中水蒸气 (填物态变化名称)形成的，它在形成过程中要 热量。
【点拨】
　　易拉罐中混合物的温度很低，所以易拉罐本身温度也
很低。空气中的水蒸气遇到温度很低的易拉罐，由气态直
接凝华成为固态的霜，同时放出热量。
凝华
放出
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5. [传统文化][2023·陕西]“二十四节气”是我国古代农耕文
明的伟大成就之一。古人通过观测天体运行，总结出一年
中时令、气候、物候等变化的规律，体现了我国古代人民
的智慧。诗句“一朝秋暮露成霜”描述了“霜降”前后的
气温变化。下列对诗句中所涉及的自然现象分析正确的是
(　D　)
A. 露和霜都是固体
B. 露是由霜熔化形成的
C. 霜是由露凝固形成的
D. 霜是由水蒸气凝华形成的
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【点拨】
　　露是空气中的水蒸气变成的液态小水滴，是液化形成
的；霜是空气中的水蒸气直接变成的小冰晶，是凝华形成
的，D正确。
【答案】 D
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6. [2023·沈阳]小组同学做对比实验，如图所示，在甲、乙两
个相同杯子中分别放入适量的冰块和干冰块。放置一段时
间后，发现杯内物块均变小。甲杯内有液体出现，外壁有
小水珠生成；乙杯内仍然是干燥的，外壁有一层薄霜生
成。下面分析正确的是(　B　)
A. 冰块变小是凝固现象，干冰块变小是升华
现象
B. 冰块变小需要吸热，干冰块变小需要吸热
C. 小水珠生成是汽化现象，薄霜生成是凝华
现象
D. 小水珠生成需要放热，薄霜生成需要吸热
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【点拨】
　　冰块变小是熔化现象，需要吸热；干冰块变小是
升华现象，需要吸热，A错误，B正确。小水珠生成是
液化现象，需要放热；薄霜形成是凝华现象，需要放
热，CD错误。
【答案】 B
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7. [古代典籍]北宋《春明退朝录》中记载：“天圣中，青州
盛冬浓霜，屋瓦皆成百花之状。”这里“百花”状的霜是
指空气中的 遇冷形成的小冰晶，该过程需
要 (填“吸收”或“放出”)热量；北方冬天，我
们也能在家里的窗户玻璃上看到这种“花”，该“花”附
着在窗户玻璃的 (填“外侧”或“内侧”)。
水蒸气　
放出　
内侧　
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8. [安全意识][2023·常德]为加强消防安全，在学校楼道内必
须配备消防设备，其中常见的有干冰灭火器，如图所示。
当发生火灾险情时，我们可打开灭火器阀门对准火源根部
灭火。请利用所学物理知识解释干冰能快速灭火的原理
(字数不超过100字)。
当发生火灾险情时，我们打开干冰灭火器阀门对准火源根部，干冰迅速升华，升华从周围吸收大量的热，使温度降低到可燃物着火点以下，起到灭火的作用。
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谢谢观看！