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第7节 升华与凝华
〖要点整理〗
一.升华
1.定义:物质从固态直接变成气态叫升华。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。升华是吸热过程。
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。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。
二.凝华
1.定义:物质从气态直接变成固态叫凝华。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。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。凝华是放热过程。
2.现象:冬天窗户上的冰花、霜、雾凇等都是凝华。
〖例题解析〗
例1祖国山河一年四季美景如画,图中关于山河美景的描述,属于凝华现象的是(?? )
A.春天,雾绕群峰 B.夏天,雨笼山峦 C.秋天,霜打枝头 D.冬天,万里冰封
分析与解答:凝华是物质从气态直接变成固态,并且放热。雾是水蒸气遇冷液化成小水珠漂浮在空气中;雨是水蒸气液化或者空气中的小冰晶熔化成水珠;液体水凝固成冰;而霜是水蒸气凝华而成,故选C。
〖巩固基础〗
1.下列各图中的物理现象属于凝华的是( )
2.物理学是人类探索自然、认识自然的有力武器,下列自然现象属于凝华的是( )
A.有时江面弥漫的大雾 B.秋天花叶上的露珠
C.冬天早晨地上的霜 D.湖面上结了一层厚厚的冰
3.下列各种现象中,属于升华现象的是( )
A.早晨有浓雾 B.冬天,室外冰冻的衣服干了
C.屋顶上的瓦上结了一层霜 D.水结成了冰
4.下列物态变化中属于凝华的是( )
A.铁水被浇铸成工件 B.冰冻的衣服也会干
C.冬天寒冷的早晨,室外物体上常常挂着一层霜 D.冬天用湿手摸室外的铁器时,觉得粘手
5.寒冷的冬天,在窗玻璃上常会出现“窗花”,下列说法中正确的是( )
A.窗花在玻璃的内表面,是升华现象 B.窗花在玻璃的内表面,是凝华现象
C.窗花在玻璃的外表面,是升华现象 D.窗花在玻璃的外表面,是凝华现象
6.用久的灯泡会发黑,是因为钨丝发生了下列哪种现象( )
A.凝固 B.升华 C.凝华 D.先升华后凝华
7.下列物质中,由水蒸气凝华而形成的是( )
A.露 B.雾 C.雹 D.雪
8.下列物态变化过程中,属于升华现象的是( )
A.放在衣橱里的樟脑丸变小 B.花盆里的潮湿泥土变干
C.夏天,冷饮杯外壁有小水珠 D.秋天,屋顶瓦上结霜
9.新鲜蔬菜快速冷冻后放到低温真空环境中,蔬菜很快就变干燥了,这样既能长期保存又能保持原有的营养和味道。在加工过程中,蔬菜中的水先后发生的物态变化是 ( )
A.凝华、汽化 B.凝华、液化 C.凝固、凝华 D.凝固、升华
10.下列现象中利用升华吸热的是( )
A.向地上洒水会使周围更凉快 B.加冰块会使饮料变得冰凉
C.利用干冰降温防止食品变质 D.游泳完上岸后感到有点冷
11.如图所示是冰雕展中“火车头”冰雕作品。展出当地的气温一直持续在-10℃以下,可是冰雕作品在一天天变小,此过程发生的物态变化是( )
A.升华 B.熔化
C.汽化 D.凝华
12.下列各种现象各属于什么物态变化:
①夏天吃冰棍儿解热,属于 ;②铁水浇成铁杆,属于 ;
③-10℃的寒天,冰冻的衣服变干,属于 ;
④寒冷的冬天窗玻璃上结了一层冰花,属于 。
13.谚语是我国民间文化的一部分,其语言简练、含义深刻。有句谚语说:“霜前冷,雪后寒。”它说明了霜是由于夜间温度降低使空气中水蒸气遇冷????而形成的;雪后天晴,由于雪????吸热而导致气温降低,使人感到寒冷。
14.如图所示,放入衣箱的樟脑球变小了、冰冻的衣服变干了、堆在外面的“雪人”变矮了,这些都是_____现象,该过程中要_____热量。
第14题 第15题
15.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,如图所示,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,水蒸气变成小水珠_________ (选填“会吸热”“会放热”或“不会吸热或放热”),小水珠会出现在车窗的_____(选填“内侧”“外侧”或“内、外侧”)。
16.如图甲,在试管中放入一些干冰,再将气球紧套在试管口,过一会气球会鼓起来,原因是干冰 ;放置一段时间后,试管底部外壁出现了白霜,如图乙,这是由于干冰发生上述变化时需要吸热,使试管底部温度降低,从而导致外壁上有 成霜。
17.在下列几种物态变化现象中,属于升华的是 ;其中②、③是 (填“放热”或“吸热”)过程。
①凉在室外的湿衣服变干了。???? ②夏天,揭开冰棒包装纸后会看到冰棒冒“白汽”。
③冬天,河面上结了一层冰。???? ④放在衣柜里的樟脑丸会越来越小,最后“消失”了。
〖提高能力〗
1.“缥缈的雾,晶莹的露,凝重的霜,轻柔的雪,同样的水分子,装扮着我们生活的时空”。这是一首描述物理现象的抒情诗。对这首诗中所描述的物理现象理解正确的是(??)
A.“缥缈的雾”是汽化现象 B.“晶莹的露”是汽化现象
C.“凝重的霜”是凝华现象 D.“轻柔的雪”是熔化现象
2.生活处处有物理,留心观察皆学问,对以下现象解释正确的是(? )
A.初冬季节,在家里洗澡时发现房间里充满“白气”,这些“白气”是水蒸气
B.在夏季的早晨看到足球场里的草叶上挂满了露珠,而到了初冬,露水不见了,却看到了薄薄的一层霜,有人认为霜是由露变成的
C.放在衣橱里的樟脑丸,时间久了会明显变小,是因为樟脑丸蒸发为气体跑掉了
D.把冰箱里的冻豆腐取出,冰化后,发现豆腐里有许多小孔,这是豆腐里的水先遇冷结冰,后又熔化成水形成的
3.在舞台上喷洒干冰(固态CO2)可以产生白雾,形成所需的效果,这种雾气是( )
A.二氧化碳气体迅速液化而形成的小液滴
B.干冰迅速熔化后再蒸发形成的气体
C.干冰迅速升华变成的气体
D.干冰使空气中的水蒸气液化形成的小水珠及凝固形成的小冰晶
4.[2010杭州]将干冰投入装水的玻璃瓶中时,发现水在剧烈“沸腾”,瓶口出现大量“白气”,此“白气”是( )
A.干冰升华产生的大量白色二氧化碳气体
B.干冰升华放热使水汽化形成的水蒸气
C.干冰熔化吸热使空气中水蒸气液化形成的小水滴
D.干冰升华吸热使空气中水蒸气液化形成的小水滴
5.[2012常州]2012年3月,英国科学家研发出“激光橡皮”,专门用来去除白纸上的黑色碳粉字迹。激光照射下,纸张上的黑色碳粉直接 ?? (填物态变化名称)为高温碳蒸气,同时字迹消失,这是 ?? 能转化为 ?? 能的过程,为防止高温对纸张的破坏,激光照射时间需严格控制。
6.如图(甲)所示,取一支大注射器,拉动活塞使注射器里吸进一些乙醚,取下针头,用橡皮帽把注射器的小孔堵住。再向外拉动活塞,到一定程度时,注射器里的液态乙醚消失,这是????现象(填物态变化名称),然后推动活塞,可观察到又有液态乙醚出现,这表明用?????方法可以使气体液化。如图(乙)所示,如图所示的是一个碘锤,下部有少量的碘。当用洒精灯微微加热碘锤下部时,会看到碘锤内部空间出现???????,而固态的碘颗粒将逐渐减少;停止加热,并在碘锤上部凹陷处滴入一些冷水,你会看到碘锤滴冷水的下方出现较多的碘颗粒,这个现象说明???????。
7.下列两个实验都是为了演示“碘的升华”而设计的,参阅表中几个温度的数据,你认为哪个实验能更好的反映“碘的升华”现象,并说明理由。
你认为实验方案_______更好些,你的理由是:________________________。
实验1 实验2
在试管内装入碘的固体颗粒,用酒精灯直接加热装了固态碘的试管,发现试管内出现了 碘的蒸气。 在试管内放少量碘的固体颗粒,塞紧盖子后把试管放入沸水中,发现试管内出 现了碘的蒸气。
碘的熔点:114℃ 碘的沸点:184.3℃ 水的沸点:100℃ 酒精灯火焰:500℃左右
8.干冰是固态的二氧化碳,温度低于-78.5℃。当干冰遇热直接变成气体时,会把周围空气中的水蒸气变成小水珠,这就是白雾。如果把热水淋在干冰上,这些白雾就十分浓厚,显得云雾缭绕,仿佛仙境一般。但人手若不慎与干冰接触,皮肤中的水就立即变成冰而被干冰粘住,这是很危险的,应立即用水浇淋,直到皮肤与干冰分离为止。去年春夏之间,某地区出现旱灾,为了缓和旱情,人们多次实施人工降雨,用小导弹把干冰发射到高空,干冰在云层中散开,很快变为气体,使高空中的水蒸气变成小冰粒,这些冰粒逐渐变大而下降,冰粒遇到暖气就变为雨点落到地面。
(1)依次写出划线处涉及到的物态变化:_______、______、___?__、_______。
(2)上面(1)中的物态变化属于放热的是:____________、____________。
9.阅读下面的短文,回答问题:
大自然中的水循环
如图是大自然中水循环现象的示意图。江、河、湖、海以及大地表层中的水不断蒸发变成水蒸气。当含有很多水蒸气的空气升入高空时,水蒸气的温度降低凝成小水滴或凝成小冰晶,这就是云。在一定条件下,云中的小水滴和小冰晶越来越大,就会下落。在下落过程中,小冰晶又变成小水滴,与原来的水滴一起落到地面,这就形成了雨。
(1)请在括号内写出相应引文涉及的物态变化名称:“水蒸气的温度降低凝成小水滴( )或凝成小冰晶”( )“小冰晶又变成小水滴”( )。
(2)上面涉及的三种物态变化中,属于放热的是 。
(3)在干旱地区可通过人工降雨的方法向天取水:把干冰(固态二氧化碳)撒到云层中,干冰一旦进入云层,就很快 成气体,并从周围 大量的热,使云层温度 ,导致降雨。
(4)我国属于缺水国家,节约用水应从我做起,请你写出日常生活中的一项节水措施。 。
10.长征二号F运载火箭将我国第一艘载人航天飞船“神舟五号”送人太空,实现了中华民族五千年的飞天梦。小宇利用星期天到武汉科技管会展中心观看了有关“神舟五号”的航天展,他搜集了一些问题,回到班中想要考考你:
(1)当“长征2号F”运载火箭点火后离开发射台升空的瞬间,只见火箭底部涌出庞大白色气团,见右图,其实这不是火箭喷出的废气。我们知道,当火箭刚点火发射时,高温的火焰向下喷到发射台的地面,此时任何物质遇到如此高温的火焰都要熔化。为了保护发射台的台底,航天工程师在台底建造了一个大水池,就巧妙地攻克了这项技术难关。现在请你说明:
a.火箭升空瞬间,庞大白色气团产生的原因______________________。
b.大水池能起保护发射台台底作用的道理________________________。
(2)当“神舟五号”飞船返回大气层时,飞船与大气层发生剧烈摩擦,变成一个火球,因此给飞船降温十分重要。一种重要的降温方式就是“烧蚀防热”在飞船表面涂有一层高分子固体材料,让这些材料在发生物态变化时吸收热量。你认为可能发生物态变化有______、______、_____,理由是这些物态变化都是____过程。
(3)长征2号F运载火箭的第三级里装有液态的氧和氢,要把氧和氢液化后再装进火箭的主要原因是什么
答:___________________________________________________________。
(4)若不穿太空服,只带氧气瓶,航天员能否走出舱外?运用你所学的物理知识说出一条理由。
答:__________(填“能”或“不能”),因为舱外______________________________。
(5)当飞船降落距离地面15Km时,速度达到200m/s,若不打开降落伞,则速度保持不变,飞船落到地面仅仅需要多少秒的时间?(写计算过程)
参考答案
〖巩固基础〗
1.C 2.C 3.B 4.C 5.B 6.B 7.D 8.A 9.D 10.C 11.A
12.①熔化;②凝固;③升华; ④凝华。
13.凝华、熔化
14.升华、吸收
15.空气中的水蒸气、凝华、会放热、内侧
16.升华成气体、水蒸气凝华
17.④、放热
〖提高能力〗
1.C 2.D 3.D 4.D 5.升华、光、热
6.汽化、压缩气体体积、紫色的气体、凝华吸热
7.2、水沸腾时温度不会达到固体碘的熔化温度,排除了汽化产生碘蒸气的可能。
8.⑴升华、液化、凝华、熔化。⑵液化、凝华。
9.(1)液化、凝华、熔化。(2)液化、凝华。(3)升华、吸收、降低。(4)洗衣水冲马桶、洗米水浇花等等。
10.(1)液态水遇热剧烈汽化又遇冷液化成小水珠,形成水雾。b.液态水汽化时吸热。(2)熔化、汽化、升华、吸热;(3)液化后体积变小,便于使用。(4)不能、真空环境,人体血液会沸腾。(5)75
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