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3.4 升華與凝華

知識點一:升華與凝華的概念與現(xiàn)象

1、升華:物質從固體狀態(tài)不經(jīng)過液態(tài)而直接變化成氣態(tài)

2、凝華:物質炎從氣態(tài)不經(jīng)過液態(tài)而直接變化成固態(tài)

知識點二:生活中的升華與凝華

生活當中有很多現(xiàn)象是升華或凝華造成的:

夏季樟腦丸消失屬于升華現(xiàn)象

冬天衣服凍干了屬于升華現(xiàn)象

冬天樹上結霜屬于凝華現(xiàn)象

冬天草地上的箱屬于凝華現(xiàn)象

象這種燒壞的燈泡變黑了,就是鎢絲先升華后又發(fā)生的凝華現(xiàn)象造成的

知識點三:升華吸熱與凝華放熱

      干冰是氣態(tài)的二氧化碳在降溫和加壓的情況下發(fā)生凝華制成的,在自然條件下它會直接升華成為氣態(tài)的二氧化碳,而不會變成液體,所以叫“干冰”,它常用于食物保鮮、人工降雨或制作云霧繚繞的舞臺效果。這三種用途都是利用了干冰升華吸熱的現(xiàn)象實現(xiàn)的。前兩種情形課本的正文或動手動腦學物理中都有講到,下面來解釋一下干冰制作云霧繚繞的舞臺效果的原理:

       干冰撒到舞臺上后就會發(fā)生升華現(xiàn)象,干冰消失變成無色無味的二氧化碳氣體消失,同時會消耗大量的熱量,使周圍溫度迅速下降,空氣中的水蒸氣遇冷液化成霧,就出現(xiàn)了我們看到的效果。

       冬季,下雪不冷,化雪冷就是因為:雪形成時屬于凝華過程,放出大量的熱量,以致于天氣并不是很冷,而下雪后,開始熔化,要吸收大量的熱量,導致環(huán)境溫度大幅下降。

視頻:自然界中水的三態(tài)變化

知識點四:水的三態(tài)變化

在自然界里,物質都有三態(tài)的變化,我們見到最多的就是水的三態(tài)變化,而且水的三態(tài)變化還會給我們的生產(chǎn)和生活帶來很大的影響

      對于初學者來說判定一個變化是屬于哪種物態(tài)變化并不是一件容易的事,其實判定起來還是有一定方法的,物理學里的問題總是這樣,做題目時不能憑感覺、也不能光憑經(jīng)驗,我們要做的是嚴格按照物理學里的原理或定義作為標準來解決。

具體方法是:

首先,我們得判定發(fā)生變化前后物體分別處于什么狀態(tài),

然后,再根據(jù)物態(tài)變化種類的定義來判定。

練習題:

1.下列自然現(xiàn)象中,屬于凝華的是(    ) 

A.春天,冰雪消融  

B.夏天,露珠晶瑩    

C.秋天,白霧彌漫  

D.冬天,霜滿枝頭

2.如圖所示的物態(tài)變化中,屬于升華現(xiàn)象的是(    )

A.霧凇的形成   

B.樟腦丸變小        

C.屋檐下的冰凌   

D.冰棒周圍的白氣

3.深秋和初冬季節(jié),有時早上起來會發(fā)現(xiàn)地面或植物的枝葉上有一層霜,它的形成原因是(    )

A.水的凝固         

B.水蒸氣的凝華         

C.水蒸氣的液化        

D.小冰晶的熔化

4.圖中,水的三態(tài)之間轉化過程所對應的物態(tài)變化名稱,標注都正確的是(    )

5.“瑞雪兆豐年”,其中雪是由空氣中的水蒸氣________(填物態(tài)變化名稱)而形成的;“下雪不冷化雪冷”這是因為雪在融化時要________熱量,導致環(huán)境溫度降低.

6.二氧化碳氣體若被加壓、降溫到一定程度,就會________(填一種物態(tài)變化)成白色的像雪一樣的固體叫干冰.干冰具有很好的制冷作用,在常溫下迅速________(填一種物態(tài)變化)成為氣體,________熱量,使水蒸氣遇冷凝結成水滴或小冰晶,從而達到降雨的條件.

7.小明在觀察“碘錘”中的物態(tài)變化之前,查閱資料得知:酒精燈外焰的溫度約為800 ℃.碘的熔點為113.7 ℃.采用圖中的兩種方式加熱,圖甲中的碘顆粒吸熱會________(填物態(tài)變化名稱,下同),圖乙中的碘顆粒吸熱除了發(fā)生圖甲中的物態(tài)變化外,還可能會________;兩種方式停止加熱后,“碘錘”中的碘蒸氣會________.

8.某些金屬在高溫、低壓下比較容易由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài),用此方法可以給照相機、望遠鏡及其他光學儀器的玻璃鏡頭進行真空鍍膜,即在真空室內將金屬或金屬化合物加熱,使它的蒸氣噴到玻璃鏡頭上去,從而鍍上一層極薄的金屬膜,這層鍍膜可以改善玻璃鏡頭的光學性能,這層鍍膜鍍上去的原因是(    )

A.金屬直接粘到玻璃鏡頭上的          

B.金屬熔化后粘到玻璃鏡頭上的

C.金屬升華后再凝華到玻璃鏡頭上的            

D.金屬直接凝華到玻璃鏡頭上的

9.小明過生日那天,媽媽買了冰淇淋蛋糕.回到家中媽媽把隨贈的干冰(固態(tài)二氧化碳)裝入礦泉水瓶并旋緊了瓶蓋,然后與蛋糕一起放入了冰箱.沒過多久,冰箱內發(fā)生了爆炸,門被震飛.這一過程中涉及的物態(tài)變化是(    )

A.升華          B.凝固         

C.凝華          D.熔化

10.將杯中的液態(tài)氮(沸點為-196℃)倒入盛有奶漿的碗制作冰淇淋,觀察到杯中液態(tài)氮沸騰,杯外壁出現(xiàn)白霜,則(    )

A.杯中液態(tài)氮放熱

B.杯中液態(tài)氮溫度不斷上升

C.杯中液態(tài)氮不斷吸熱,溫度保持-196 ℃

D.白霜是空氣中水蒸氣液化形成的

11.把干冰(固態(tài)二氧化碳)放入鋁罐里一段時間,罐外壁結了一層霜,如圖所示,這層霜是________________經(jīng)過________這種物態(tài)變化形成的.寒冬,坐滿人的汽車門窗緊閉,水蒸氣液化成小水珠附著在玻璃車窗上,水蒸氣變成水珠________________(填“會吸熱”“會放熱”或“不會吸熱或放熱”),水珠會出現(xiàn)在車窗的________(填“內側”“外側”或“內、外側”).

12.英國科學家研發(fā)出一種“激光橡皮”.在激光照射下,紙張上的黑色碳粉直接________(填物態(tài)變化名稱)為高溫碳蒸氣,字跡消失;經(jīng)過特殊冷卻裝置,高溫碳蒸氣又直接________(填物態(tài)變化名稱)成碳粉.這樣廢紙和碳粉重新得到了利用,可有效地節(jié)約資源并保護環(huán)境.

13.夏天,剛從冰箱里拿出來的冰棍上面掛有一層白花花的“粉”;剝去包裝紙,冰棍周圍冒“白煙”,請解釋其中的“粉”、“白煙”各是怎樣形成的?

14.今年春天,安慶地區(qū)發(fā)生嚴重旱災.

(1)為緩解旱情進行了人工降雨,干冰可用于人工降雨.撒在云層上的干冰________時吸熱,使空氣中的水蒸氣迅速凝結成水滴形成降雨.圖是水循環(huán)示意圖.圖中過程①發(fā)生的物態(tài)變化是________,同時伴隨著吸熱;過程②發(fā)生的物態(tài)變化是凝華和________,同時伴隨著放熱.

(2)面對旱情,我們更要節(jié)約用水.寫出一種生產(chǎn)、生活中常見的節(jié)水方法:_____________________.

練習答案:

1.D    2.B     3.B    4.C    

5.凝華 吸收 

6.凝華 升華 吸收 

7.升華 熔化 凝華

8.    C     9.A     10.C      

11.空氣中的水蒸氣 凝華 會放熱 內側 

12.升華 凝華 

13.冰棒上粘著白花花的“粉”,是由空氣中的水蒸氣遇到溫度較低的冰棍形成的小冰晶,是在冰箱里發(fā)生的凝華現(xiàn)象;冰棍周圍冒“白煙”,是由空氣中的水蒸氣遇到溫度較低的冰棍凝結而成的小水滴,是液化現(xiàn)象. 

14.

(1)升華 汽化 液化 

(2)采用噴灌方法澆地


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