4.4升华和凝华
【知识点1】升华的吸热特点 1
【知识点2】凝华的概念及现象 1
【知识点3】升华的概念及现象 3
【知识点4】凝华的放热特点 4
【题型1】升华 5
【题型2】凝华 7
【知识点1】升华的吸热特点
物质从固态直接变成气态的过程叫升华,升华吸热,具有制冷作用。
判断升华是吸热还是放热。
例:“雪月饼”是中秋佳品,为了保持口感,需要在月饼包装盒内装入一定量的干冰。打开包装盒,发现周围出现“白雾”,这是因为干冰在______(填物态变化名称)过程中需要______热量,使空气中的水蒸气______(填物态变化名称)成了小水滴。
分析:物质由固态直接变成气态的过程叫做升华,升华吸收热量。
物质由气态变为液态的过程叫做液化,液化放热。
解析:解:干冰是固态的二氧化碳,在常温常压下极易由固态直接升华成为气态二氧化碳,同时吸收大量的热,使空气中的水蒸气液化成了小水滴。
故答案为:升华;吸收;液化。
点评:此题主要考查物态变化在生活中的应用。物理知识最终是要应用于生活中的,我们在生活中见到与物理有关的现象就要认真分析,根据我们所学过的物理知识解释有关现象。
物态变化,需要知道物质变化前后的状态,再根据物态变化的定义确定物态变化的名称,同时还需要掌握每一种物态变化的吸、放热情况。
【知识点2】凝华的概念及现象
物质由气态直接变成固态的过程叫凝华。
根据现象判断物态的变化是中考的热点。
例:哈尔滨一年四季美景如画,下面四幅图中属于凝华现象的是( )
A.草叶上的露珠
B.屋檐下的冰锥
C.树叶上的白霜
D.山谷间云雾
分析:物质由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固,由液态变为气态叫汽化,由气态变为液态叫液化,由固态直接变为气态叫升华,由气态直接变为固态叫凝华。
解析:解:A、露是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故A错误;
B、冰锥是水遇冷凝固形成的,属于凝固现象,故B错误;
C、霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,故C正确;
D、雾是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故D错误。
故选:C。
点评:分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
物质由气态转变成固态有两条途径,一个是直接转变,属于凝华,另一个是先液化成液体后凝固成固体,到底经历哪种物态变化,关键看中间是否出现液体。
【知识点3】升华的概念及现象
物质由固体直接变成气态的过程叫升华。
根据现象判断物态的变化是中考的热点。
例:如图所示,下列日常生活中的做法所涉及的物态变化属于升华的是( )
A.热风干手
B.冰袋冷敷
C.蒸汽熨烫
D.干冰保鲜
分析:(1)物质由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固,由液态变为气态叫汽化,由气态变为液态叫液化,由固态直接变为气态叫升华,由气态直接变为固态叫凝华;
(2)六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。
解析:解:A、热风干手,这是汽化现象,故A错误;
B、冰袋冷敷是利用冰袋中的冰熔化吸热,故B错误;
C、蒸汽熨烫是利用水蒸气液化放热,故C错误;
D、干冰保鲜是利用干冰升华吸热的性质来保证食物处于低温环境中,故D正确。
故选:D。
点评:本题考查我们利用物态变化知识解释生活现象的能力,难度较低。
(1)并不是所有物质都能发生升华现象,它仅限于某些物质,而且是在一定条件下才能发生
(2)汽化和升华最后的状态都是气态,但发生物态变化前的状态不同。
【知识点4】凝华的放热特点
物质从气态直接变成固态的过程叫凝华,凝华放热。
判断凝华是吸热还是放热。
例:冬季天气较冷,学校各班早上暂停拖地,这样做的目的是防止水发生______,避免使同学们摔倒受伤;小林在家打开冰箱门,发现冷冻室的侧壁上有很多霜,这是水蒸气______(以上两空均填物态变化名称)形成的,这个过程中水蒸气______(选填“吸收”或“放出”)热量;晚上外面气温骤降,早上小明看到窗户上会结上一层冰花,这层冰花出现在窗户玻璃的______(选填“内”或“外”)侧。
分析:(1)凝固是由液态变成固态的过程;凝华是由气态直接变成固态的过程,凝华过程中需要放出热量;
(2)物质直接从气态变为固态的过程叫凝华,凝华放热;
(3)冰花是固态,它是由空气中的水蒸气遇冷直接变成的;
(4)物质由气态变为液态叫做液化,液化的条件是:气态物质遇冷放热。
解析:解:冬季天气较冷,学校各班早上暂停拖地,这样做的目的是防止水发生凝固在地面形成冰,使地面粗糙程度变小,避免使同学们摔倒受伤。
小林在家打开冰箱门,发现冷冻室的侧壁上有很多霜,这是水蒸气凝华形成的小冰晶,凝华时要放出热量。
晚上外面气温骤降,室内温度较高,室外温度较低,室内空气中温度较高的水蒸气遇到冷的玻璃凝华成小冰晶附在玻璃表面,就形成了冰花,所以,这层冰花出现在窗户玻璃的内侧。
故答案为:凝固;凝华;放出;内。
点评:此题主要考查的知识点有三个:一是凝固的定义--由液态变成固态的过程;二是凝华的定义--由气态直接变成固态的过程以及液化的条件等知识,通过分析实例考查了学生对所学知识的应用,是一道理论联系实际的好题。
物态变化,需要知道物质变化前后的状态,再根据物态变化的定义确定物态变化的名称,同时还需要掌握每一种物态变化的吸、放热情况
【题型1】升华
【典型例题】在北方的冬天,室外冻得发硬的衣服也会变干,这主要是因为( )
A.衣服上的水汽化的缘故
B.衣服上的冰逐渐升华的缘故
C.衣服上的水蒸气凝华的缘故
D.衣服上的冰先熔化后蒸发的缘故
【答案】B
【举一反三1】生活处处有物理,留心观察皆学问。下列与物态变化相关的说法正确的是( )
A.衣柜里的樟脑丸慢慢变小,是升华现象
B.水烧开时壶嘴冒出的“白气”是汽化现象
C.食品保鲜常用到干冰,利用了干冰熔化吸热
D.炒菜前滴入热锅的小水滴很快不见了,是液化现象
【答案】A
【解析】衣柜里的樟脑丸慢慢变小,是由固态变成了气态,是升华现象,故A正确;
水烧开时壶嘴冒出的“白气”是水蒸气液化形成的,故B错误;
食品保鲜常用到干冰,利用了干冰升华吸热,故C错误;
炒菜前滴入热锅的小水滴很快不见了,是发生了汽化,故D错误。
【举一反三2】在下面的现象中,属于升华现象的是( )
A.春天,冰雪消融
B.夏天,湿衣服过一段时间会干
C.用铁水浇铸工件
D.冬天,室外冰冻的衣服也会变干
【答案】D
【解析】冰雪消融,这是冰由固态变为液态的过程,属于熔化现象,故A错误;
湿衣服过一段时间会干,这是水由液态变为气态的过程,属于汽化现象,故B错误;
在用铁水浇铸工件过程中,铁水由液态变为固态,属于凝固现象,故C错误;
冬天,室外冰冻的衣服也会变干,这是冰由固态直接变为气态的过程,属于升华现象,故D正确。
【举一反三3】把几块干冰(固态的二氧化碳,常温下易升华)放入装有冷水的烧杯中,水中产生大量的气泡,并且在烧杯周围产生了大量的“白雾”,如图所示,小吕认为水中产生的大量气泡是干冰升华形成的二氧化碳气体,小梁则认为是水沸腾产生的水蒸气。你认为 的说法是正确的,理由是 。
【答案】小吕 见解析
【解析】将一块干冰放入水中,干冰迅速升华,吸收大量的热,由固态直接变为气态,使水中产生大量气泡,看起来像是水“沸腾”了,小吕的说法是正确的。
【举一反三4】在观察“碘锤”中碘的升华现象之前,小明查阅资料得知:酒精灯外焰的温度约为,碘的熔点为。采用图中的两种方式加热,你认为图 (选填“甲”或“乙”)更好,理由是:另一幅图中的碘颗粒除了会发生升华现象外,还可能会发生 (填物态变化名称)现象。
【答案】甲 熔化
【解析】物质从固态直接变为气态的过程叫升华。由于酒精灯外焰的温度高于碘的熔点,如果采用图乙的加热方式,碘粒除了会发生升华现象外,可能还会发生熔化现象;图甲采用水浴加热的方式,由于水的沸点在标准大气压下为100℃,低于碘的熔点,碘锤内的碘颗粒不会熔化,只会发生升华现象,所以用图甲的加热方式更好。
【举一反三5】小明设计了如图所示的两种探究“碘的升华”的实验方案。
(1)发现产生紫红色的气体,这是由于碘发生 现象;
(2)接着他们利用干冰做了相关实验:在烧杯中放入适量的水,向水中放入一小块干冰,观察到水中很快有大量气泡产生,同时水面有大量白气。气泡的主要成分是 (选填“白气”“二氧化碳气体”或“水蒸气”),水面上的大量“白气”是 (选填“水蒸气”“液态水”或“二氧化碳气体”)。
【答案】(1)升华 (2)二氧化碳气体 液态水
【解析】(1)固态碘吸收热量,直接变成碘蒸气,是升华现象,升华吸热。
(2)向水中放入一小块干冰,干冰发生升华现象,产生大量的二氧化碳气体,所以水中大量气泡的主要成分是二氧化碳气体;水面上大量的白气是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故水面上的大量“白气”是液态水。
【题型2】凝华
【典型例题】如图所示实例中,其物态变化过程与霜的形成同类的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶。
小草上的露珠是水蒸气遇冷液化形成的,故A不符合题意;
窗玻璃上的冰花是室内温度较高的水蒸气快速放热后凝华形成的,故B符合题意;
烘手器将手烘干,是手上的液态水发生的汽化现象,故C不符合题意;
用水制成坚硬的冰,是液态水变为固态冰的凝固过程,故D不符合题意。
【举一反三1】“玉阶生白露”“人迹板桥霜”,关于水蒸气遇冷形成露和霜的说法正确的是( )
A.露的形成是汽化
B.露的形成需要吸热
C.霜的形成是升华
D.霜的形成需要放热
【答案】D
【解析】露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴的过程,对外放热,故A、B错误;
霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶,对外放热,故D正确,C错误。
【举一反三2】运输食品时,为防止食品腐烂变质,我们可以利用干冰降温,这是因为 ( )
A.蒸发吸热
B.熔化吸热
C.升华吸热
D.液化吸热
【答案】C
【解析】干冰升华会吸收大量的热,使周围温度降低,在运输食品的时候,为了防止食品腐烂变质,可以利用干冰升华吸热来降低温度,故C符合题意,A、B、D不符合题意。
【举一反三3】下列自然现象的形成过程与形成“雪”的物态变化过程一致的是( )
A.冰雪消融 B.露珠晶莹 C.霜打枝头 D.滴水成冰
【答案】C
【解析】雪是空气中水蒸气遇冷凝华形成的。冰雪消融,冰雪由固态变成液体的过程,属于熔化现象,故A不符合题意;露珠是空气中水蒸气遇冷液化形成的,属于液化现象,故B不符合题意;霜是空气中水蒸气遇冷凝华形成的,属于凝华现象,故C符合题意;滴水成冰,水由液态变成固态,属于凝固现象,故D不符合题意。
【举一反三4】用飞机向云层撒干冰进行人工降雨,出现下列物态变化,其中放热的是( )
A.干冰迅速升华成二氧化碳气体
B.小冰晶在下落过程中熔化为小水珠
C.小雨滴在下落过程中部分汽化为水蒸气
D.云层中的水蒸气凝华成小冰晶
【答案】D
【解析】干冰迅速升华成二氧化碳气体,是升华现象,升华吸热,故A不符合题意;
小冰晶在下落过程中熔化为小水珠,是熔化现象,熔化吸热,故B不符合题意;
小雨滴在下落过程中部分汽化为水蒸气,是汽化现象,汽化吸热,故C不符合题意;
凝华放热,故D符合题意。
【举一反三5】在自然界中,太阳照射到江、河、湖、海,使水蒸发,水蒸气上升到气温相对较低的高空,就 成小水珠或直接 成小冰晶,形成一朵朵白色的云。(填写物态变化名称)
【答案】液化 凝华
【解析】物质由气态变为液态的过程叫液化,水蒸气上升到气温相对较低的高空,遇冷液化变成小水珠。
物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,水蒸气上升到气温相对较低的高空,遇冷凝华直接变成小冰晶。
【举一反三6】电灯正常工作时的温度高达2 000℃左右,用久了灯泡玻璃上会变黑,这是因为钨丝在高温下 形成钨蒸气,钨蒸气又在冷的灯泡壁上 形成固态钨,长期使用后,灯泡壁就变黑了。(填物态变化名称)
【答案】升华 凝华
【举一反三7】利用干冰(固态二氧化碳)进行人工降雨的主要过程是:干冰在高空中直接变成气体,高空中的水蒸气遇冷直接变成冰晶,冰晶下落时变成雨。其中属于放热的物态变化名称是 。
【答案】凝华
【解析】干冰(固态二氧化碳)在高空中直接变成气体,这是升华过程,升华吸收热量;高空中的水蒸气遇冷直接变成冰晶,这是凝华过程,凝华放出热量;冰晶下落时变成雨,是熔化过程,熔化吸收热量。4.4升华和凝华
【知识点1】升华的吸热特点 1
【知识点2】凝华的概念及现象 1
【知识点3】升华的概念及现象 3
【知识点4】凝华的放热特点 4
【题型1】升华 5
【题型2】凝华 6
【知识点1】升华的吸热特点
物质从固态直接变成气态的过程叫升华,升华吸热,具有制冷作用。
判断升华是吸热还是放热。
例:“雪月饼”是中秋佳品,为了保持口感,需要在月饼包装盒内装入一定量的干冰。打开包装盒,发现周围出现“白雾”,这是因为干冰在______(填物态变化名称)过程中需要______热量,使空气中的水蒸气______(填物态变化名称)成了小水滴。
分析:物质由固态直接变成气态的过程叫做升华,升华吸收热量。
物质由气态变为液态的过程叫做液化,液化放热。
解析:解:干冰是固态的二氧化碳,在常温常压下极易由固态直接升华成为气态二氧化碳,同时吸收大量的热,使空气中的水蒸气液化成了小水滴。
故答案为:升华;吸收;液化。
点评:此题主要考查物态变化在生活中的应用。物理知识最终是要应用于生活中的,我们在生活中见到与物理有关的现象就要认真分析,根据我们所学过的物理知识解释有关现象。
物态变化,需要知道物质变化前后的状态,再根据物态变化的定义确定物态变化的名称,同时还需要掌握每一种物态变化的吸、放热情况。
【知识点2】凝华的概念及现象
物质由气态直接变成固态的过程叫凝华。
根据现象判断物态的变化是中考的热点。
例:哈尔滨一年四季美景如画,下面四幅图中属于凝华现象的是( )
A.草叶上的露珠
B.屋檐下的冰锥
C.树叶上的白霜
D.山谷间云雾
分析:物质由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固,由液态变为气态叫汽化,由气态变为液态叫液化,由固态直接变为气态叫升华,由气态直接变为固态叫凝华。
解析:解:A、露是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故A错误;
B、冰锥是水遇冷凝固形成的,属于凝固现象,故B错误;
C、霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象,故C正确;
D、雾是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故D错误。
故选:C。
点评:分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
物质由气态转变成固态有两条途径,一个是直接转变,属于凝华,另一个是先液化成液体后凝固成固体,到底经历哪种物态变化,关键看中间是否出现液体。
【知识点3】升华的概念及现象
物质由固体直接变成气态的过程叫升华。
根据现象判断物态的变化是中考的热点。
例:如图所示,下列日常生活中的做法所涉及的物态变化属于升华的是( )
A.热风干手
B.冰袋冷敷
C.蒸汽熨烫
D.干冰保鲜
分析:(1)物质由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固,由液态变为气态叫汽化,由气态变为液态叫液化,由固态直接变为气态叫升华,由气态直接变为固态叫凝华;
(2)六种物态变化过程中,都伴随着吸热或放热;其中放出热量的物态变化有:凝固、液化、凝华;吸热的有:熔化、汽化、升华。
解析:解:A、热风干手,这是汽化现象,故A错误;
B、冰袋冷敷是利用冰袋中的冰熔化吸热,故B错误;
C、蒸汽熨烫是利用水蒸气液化放热,故C错误;
D、干冰保鲜是利用干冰升华吸热的性质来保证食物处于低温环境中,故D正确。
故选:D。
点评:本题考查我们利用物态变化知识解释生活现象的能力,难度较低。
(1)并不是所有物质都能发生升华现象,它仅限于某些物质,而且是在一定条件下才能发生
(2)汽化和升华最后的状态都是气态,但发生物态变化前的状态不同。
【知识点4】凝华的放热特点
物质从气态直接变成固态的过程叫凝华,凝华放热。
判断凝华是吸热还是放热。
例:冬季天气较冷,学校各班早上暂停拖地,这样做的目的是防止水发生______,避免使同学们摔倒受伤;小林在家打开冰箱门,发现冷冻室的侧壁上有很多霜,这是水蒸气______(以上两空均填物态变化名称)形成的,这个过程中水蒸气______(选填“吸收”或“放出”)热量;晚上外面气温骤降,早上小明看到窗户上会结上一层冰花,这层冰花出现在窗户玻璃的______(选填“内”或“外”)侧。
分析:(1)凝固是由液态变成固态的过程;凝华是由气态直接变成固态的过程,凝华过程中需要放出热量;
(2)物质直接从气态变为固态的过程叫凝华,凝华放热;
(3)冰花是固态,它是由空气中的水蒸气遇冷直接变成的;
(4)物质由气态变为液态叫做液化,液化的条件是:气态物质遇冷放热。
解析:解:冬季天气较冷,学校各班早上暂停拖地,这样做的目的是防止水发生凝固在地面形成冰,使地面粗糙程度变小,避免使同学们摔倒受伤。
小林在家打开冰箱门,发现冷冻室的侧壁上有很多霜,这是水蒸气凝华形成的小冰晶,凝华时要放出热量。
晚上外面气温骤降,室内温度较高,室外温度较低,室内空气中温度较高的水蒸气遇到冷的玻璃凝华成小冰晶附在玻璃表面,就形成了冰花,所以,这层冰花出现在窗户玻璃的内侧。
故答案为:凝固;凝华;放出;内。
点评:此题主要考查的知识点有三个:一是凝固的定义--由液态变成固态的过程;二是凝华的定义--由气态直接变成固态的过程以及液化的条件等知识,通过分析实例考查了学生对所学知识的应用,是一道理论联系实际的好题。
物态变化,需要知道物质变化前后的状态,再根据物态变化的定义确定物态变化的名称,同时还需要掌握每一种物态变化的吸、放热情况
【题型1】升华
【典型例题】在北方的冬天,室外冻得发硬的衣服也会变干,这主要是因为( )
A.衣服上的水汽化的缘故
B.衣服上的冰逐渐升华的缘故
C.衣服上的水蒸气凝华的缘故
D.衣服上的冰先熔化后蒸发的缘故
【举一反三1】生活处处有物理,留心观察皆学问。下列与物态变化相关的说法正确的是( )
A.衣柜里的樟脑丸慢慢变小,是升华现象
B.水烧开时壶嘴冒出的“白气”是汽化现象
C.食品保鲜常用到干冰,利用了干冰熔化吸热
D.炒菜前滴入热锅的小水滴很快不见了,是液化现象
【举一反三2】在下面的现象中,属于升华现象的是( )
A.春天,冰雪消融
B.夏天,湿衣服过一段时间会干
C.用铁水浇铸工件
D.冬天,室外冰冻的衣服也会变干
【举一反三3】把几块干冰(固态的二氧化碳,常温下易升华)放入装有冷水的烧杯中,水中产生大量的气泡,并且在烧杯周围产生了大量的“白雾”,如图所示,小吕认为水中产生的大量气泡是干冰升华形成的二氧化碳气体,小梁则认为是水沸腾产生的水蒸气。你认为 的说法是正确的,理由是 。
【举一反三4】在观察“碘锤”中碘的升华现象之前,小明查阅资料得知:酒精灯外焰的温度约为,碘的熔点为。采用图中的两种方式加热,你认为图 (选填“甲”或“乙”)更好,理由是:另一幅图中的碘颗粒除了会发生升华现象外,还可能会发生 (填物态变化名称)现象。
【举一反三5】小明设计了如图所示的两种探究“碘的升华”的实验方案。
(1)发现产生紫红色的气体,这是由于碘发生 现象;
(2)接着他们利用干冰做了相关实验:在烧杯中放入适量的水,向水中放入一小块干冰,观察到水中很快有大量气泡产生,同时水面有大量白气。气泡的主要成分是 (选填“白气”“二氧化碳气体”或“水蒸气”),水面上的大量“白气”是 (选填“水蒸气”“液态水”或“二氧化碳气体”)。
【题型2】凝华
【典型例题】如图所示实例中,其物态变化过程与霜的形成同类的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】“玉阶生白露”“人迹板桥霜”,关于水蒸气遇冷形成露和霜的说法正确的是( )
A.露的形成是汽化
B.露的形成需要吸热
C.霜的形成是升华
D.霜的形成需要放热
【举一反三2】运输食品时,为防止食品腐烂变质,我们可以利用干冰降温,这是因为 ( )
A.蒸发吸热
B.熔化吸热
C.升华吸热
D.液化吸热
【举一反三3】下列自然现象的形成过程与形成“雪”的物态变化过程一致的是( )
A.冰雪消融 B.露珠晶莹 C.霜打枝头 D.滴水成冰
【举一反三4】用飞机向云层撒干冰进行人工降雨,出现下列物态变化,其中放热的是( )
A.干冰迅速升华成二氧化碳气体
B.小冰晶在下落过程中熔化为小水珠
C.小雨滴在下落过程中部分汽化为水蒸气
D.云层中的水蒸气凝华成小冰晶
【举一反三5】在自然界中,太阳照射到江、河、湖、海,使水蒸发,水蒸气上升到气温相对较低的高空,就 成小水珠或直接 成小冰晶,形成一朵朵白色的云。(填写物态变化名称)
【举一反三6】电灯正常工作时的温度高达2 000℃左右,用久了灯泡玻璃上会变黑,这是因为钨丝在高温下 形成钨蒸气,钨蒸气又在冷的灯泡壁上 形成固态钨,长期使用后,灯泡壁就变黑了。(填物态变化名称)
【举一反三7】利用干冰(固态二氧化碳)进行人工降雨的主要过程是:干冰在高空中直接变成气体,高空中的水蒸气遇冷直接变成冰晶,冰晶下落时变成雨。其中属于放热的物态变化名称是 。