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3.4 升华与凝华

 老玉米棒 2020-02-11

知识点一:升华与凝华的概念与现象

1、升华:物质从固体状态不经过液态而直接变化成气态

2、凝华:物质炎从气态不经过液态而直接变化成固态

知识点二:生活中的升华与凝华

生活当中有很多现象是升华或凝华造成的:

夏季樟脑丸消失属于升华现象

冬天衣服冻干了属于升华现象

冬天树上结霜属于凝华现象

冬天草地上的箱属于凝华现象

象这种烧坏的灯泡变黑了,就是钨丝先升华后又发生的凝华现象造成的

知识点三:升华吸热与凝华放热

      干冰是气态的二氧化碳在降温和加压的情况下发生凝华制成的,在自然条件下它会直接升华成为气态的二氧化碳,而不会变成液体,所以叫“干冰”,它常用于食物保鲜、人工降雨或制作云雾缭绕的舞台效果。这三种用途都是利用了干冰升华吸热的现象实现的。前两种情形课本的正文或动手动脑学物理中都有讲到,下面来解释一下干冰制作云雾缭绕的舞台效果的原理:

       干冰撒到舞台上后就会发生升华现象,干冰消失变成无色无味的二氧化碳气体消失,同时会消耗大量的热量,使周围温度迅速下降,空气中的水蒸气遇冷液化成雾,就出现了我们看到的效果。

       冬季,下雪不冷,化雪冷就是因为:雪形成时属于凝华过程,放出大量的热量,以致于天气并不是很冷,而下雪后,开始熔化,要吸收大量的热量,导致环境温度大幅下降。

视频:自然界中水的三态变化

知识点四:水的三态变化

在自然界里,物质都有三态的变化,我们见到最多的就是水的三态变化,而且水的三态变化还会给我们的生产和生活带来很大的影响

      对于初学者来说判定一个变化是属于哪种物态变化并不是一件容易的事,其实判定起来还是有一定方法的,物理学里的问题总是这样,做题目时不能凭感觉、也不能光凭经验,我们要做的是严格按照物理学里的原理或定义作为标准来解决。

具体方法是:

首先,我们得判定发生变化前后物体分别处于什么状态,

然后,再根据物态变化种类的定义来判定。

练习题:

1.下列自然现象中,属于凝华的是(    ) 

A.春天,冰雪消融  

B.夏天,露珠晶莹    

C.秋天,白雾弥漫  

D.冬天,霜满枝头

2.如图所示的物态变化中,属于升华现象的是(    )

A.雾凇的形成   

B.樟脑丸变小        

C.屋檐下的冰凌   

D.冰棒周围的白气

3.深秋和初冬季节,有时早上起来会发现地面或植物的枝叶上有一层霜,它的形成原因是(    )

A.水的凝固         

B.水蒸气的凝华         

C.水蒸气的液化        

D.小冰晶的熔化

4.图中,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(    )

5.“瑞雪兆丰年”,其中雪是由空气中的水蒸气________(填物态变化名称)而形成的;“下雪不冷化雪冷”这是因为雪在融化时要________热量,导致环境温度降低.

6.二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,就会________(填一种物态变化)成白色的像雪一样的固体叫干冰.干冰具有很好的制冷作用,在常温下迅速________(填一种物态变化)成为气体,________热量,使水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶,从而达到降雨的条件.

7.小明在观察“碘锤”中的物态变化之前,查阅资料得知:酒精灯外焰的温度约为800 ℃.碘的熔点为113.7 ℃.采用图中的两种方式加热,图甲中的碘颗粒吸热会________(填物态变化名称,下同),图乙中的碘颗粒吸热除了发生图甲中的物态变化外,还可能会________;两种方式停止加热后,“碘锤”中的碘蒸气会________.

8.某些金属在高温、低压下比较容易由固态直接变为气态,用此方法可以给照相机、望远镜及其他光学仪器的玻璃镜头进行真空镀膜,即在真空室内将金属或金属化合物加热,使它的蒸气喷到玻璃镜头上去,从而镀上一层极薄的金属膜,这层镀膜可以改善玻璃镜头的光学性能,这层镀膜镀上去的原因是(    )

A.金属直接粘到玻璃镜头上的          

B.金属熔化后粘到玻璃镜头上的

C.金属升华后再凝华到玻璃镜头上的            

D.金属直接凝华到玻璃镜头上的

9.小明过生日那天,妈妈买了冰淇淋蛋糕.回到家中妈妈把随赠的干冰(固态二氧化碳)装入矿泉水瓶并旋紧了瓶盖,然后与蛋糕一起放入了冰箱.没过多久,冰箱内发生了爆炸,门被震飞.这一过程中涉及的物态变化是(    )

A.升华          B.凝固         

C.凝华          D.熔化

10.将杯中的液态氮(沸点为-196℃)倒入盛有奶浆的碗制作冰淇淋,观察到杯中液态氮沸腾,杯外壁出现白霜,则(    )

A.杯中液态氮放热

B.杯中液态氮温度不断上升

C.杯中液态氮不断吸热,温度保持-196 ℃

D.白霜是空气中水蒸气液化形成的

11.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________________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,水蒸气变成水珠________________(填“会吸热”“会放热”或“不会吸热或放热”),水珠会出现在车窗的________(填“内侧”“外侧”或“内、外侧”).

12.英国科学家研发出一种“激光橡皮”.在激光照射下,纸张上的黑色碳粉直接________(填物态变化名称)为高温碳蒸气,字迹消失;经过特殊冷却装置,高温碳蒸气又直接________(填物态变化名称)成碳粉.这样废纸和碳粉重新得到了利用,可有效地节约资源并保护环境.

13.夏天,刚从冰箱里拿出来的冰棍上面挂有一层白花花的“粉”;剥去包装纸,冰棍周围冒“白烟”,请解释其中的“粉”、“白烟”各是怎样形成的?

14.今年春天,安庆地区发生严重旱灾.

(1)为缓解旱情进行了人工降雨,干冰可用于人工降雨.撒在云层上的干冰________时吸热,使空气中的水蒸气迅速凝结成水滴形成降雨.图是水循环示意图.图中过程①发生的物态变化是________,同时伴随着吸热;过程②发生的物态变化是凝华和________,同时伴随着放热.

(2)面对旱情,我们更要节约用水.写出一种生产、生活中常见的节水方法:_____________________.

练习答案:

1.D    2.B     3.B    4.C    

5.凝华 吸收 

6.凝华 升华 吸收 

7.升华 熔化 凝华

8.    C     9.A     10.C      

11.空气中的水蒸气 凝华 会放热 内侧 

12.升华 凝华 

13.冰棒上粘着白花花的“粉”,是由空气中的水蒸气遇到温度较低的冰棍形成的小冰晶,是在冰箱里发生的凝华现象;冰棍周围冒“白烟”,是由空气中的水蒸气遇到温度较低的冰棍凝结而成的小水滴,是液化现象. 

14.

(1)升华 汽化 液化 

(2)采用喷灌方法浇地


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