導(dǎo)學(xué)案：3.4 升華和凝華【教師版】

學(xué)而優(yōu)教有方人教版八年級（上冊）第三章物態(tài)變化第4節(jié)升華和凝華（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過觀察碘的升華與凝固實(shí)驗(yàn)，了解物質(zhì)的固態(tài)和氣態(tài)之間是可以直接轉(zhuǎn)化的。2.知道升華要吸熱，凝華要放熱。3.能用升華和凝華的知識，解釋生活中的現(xiàn)象。4.通過水循環(huán)過程中水的三態(tài)變化，培養(yǎng)關(guān)心環(huán)境和節(jié)約用水的意識?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】碘的升華與凝固實(shí)驗(yàn)?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】升華吸熱，凝華放熱?！咀灾黝A(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問題：1．物質(zhì)從固態(tài)直接變成氣態(tài)的過程叫升華。升華需要吸(填“吸”或“放”)熱.2．物質(zhì)從氣態(tài)直接變成固態(tài)的過程叫凝華。凝華需要放(填“吸”或“放”)熱.3．樟腦球放在衣柜內(nèi)，平時(shí)我們能聞到氣味，過一段時(shí)間體積會變小，這是升華現(xiàn)象。晚秋的早上，我們會看到在地面或物體上凝結(jié)成的白色細(xì)微顆粒（即霜），這是凝華現(xiàn)象。4.自然界中的水循環(huán)是通過物態(tài)變化實(shí)現(xiàn)的?！竞献魈骄俊刻骄恳唬荷A和凝華【實(shí)驗(yàn)】如圖所示，在錘型試管中盛有少量碘顆粒，放入盛熱水的燒杯中加熱，觀察碘的狀態(tài)變化，當(dāng)試管中充滿某種氣體后，將試管取出放入涼水中，觀察有什么現(xiàn)象。加熱前加熱前在熱水中在空氣中思考以下問題：①放入熱水前碘是什么狀態(tài)的？_固態(tài)；②把裝有碘的碘錘加熱后，密封玻璃管內(nèi)發(fā)生什么現(xiàn)象？該過程有沒有出現(xiàn)液態(tài)的碘？現(xiàn)象：固態(tài)的碘變成了紫色的碘蒸氣；沒有_（有/沒有）出現(xiàn)液態(tài)的碘；③把碘錘從熱水中取出，放在空氣中，密封玻璃管內(nèi)發(fā)生什么現(xiàn)象？該過程有沒有出現(xiàn)液態(tài)的碘？現(xiàn)象：碘蒸氣變成了固（固/液）態(tài)碘，沒有_（有/沒有）出現(xiàn)液態(tài)的碘。通過實(shí)驗(yàn)可知：碘可以在固態(tài)和氣態(tài)間發(fā)生直接轉(zhuǎn)化。1.升華和凝華①升華：物質(zhì)從固態(tài)直接變成氣態(tài)的過程叫做升華。②凝華：物質(zhì)從氣態(tài)直接變成固態(tài)的過程叫做凝華。

2.升華吸熱【想一想】碘升華時(shí)要加熱,說明升華是一個(gè)什么過程?【理論推導(dǎo)】因?yàn)槿刍?、汽化、升華都是物質(zhì)從低能量狀態(tài)到高能量狀態(tài)，所以都要吸熱?！緦?shí)驗(yàn)】在燒杯中放一小塊干冰，仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？用手接觸燒杯底部，有什么感覺？說明什么問題？【分析】發(fā)現(xiàn)干冰逐漸變小，并且沒有液體產(chǎn)生，說明干冰直接從固態(tài)變成了氣態(tài)，也就是說干冰發(fā)生了升華。此時(shí)，用手接觸燒杯底部，感覺燒杯底部變冷（冷/不變/升高），說明升華的過程吸熱。【結(jié)論】升華吸熱。3.凝華放熱【想一想】凝華時(shí)要冷卻，說明凝華是一個(gè)什么過程?【理論推導(dǎo)】因?yàn)槟?、液化、凝華都是物質(zhì)從高能量狀態(tài)到低能量狀態(tài)，所以都要放熱?！緦?shí)驗(yàn)】在封閉玻璃管里放入碘，先加熱使其升華，然后在水中自然放置，會有部分碘蒸汽凝華。測量這個(gè)過程前后水溫變化，經(jīng)測量水的溫度升高（升高/降低），這說明凝華放熱?！窘Y(jié)論】凝華放熱?！咀鲆蛔觥肯铝邪l(fā)生物態(tài)變化的現(xiàn)象中，屬于凝華的是（A）A．剛出冷庫的凍肉比原來重 B．灑在地板磚上的水不見了C．加在飲料中的冰塊越來越小D．放在衣柜里的樟腦丸變小了【解析】A．剛出冷庫的凍肉溫度很低，空氣中的水蒸氣遇冷會凝華成固態(tài)的小冰晶附著在凍肉上，所以整體重量增加。該選項(xiàng)符合題意。 B．灑在地板磚上的水不見了屬于蒸發(fā)現(xiàn)象，該選項(xiàng)不符合題意。C．加在飲料中的冰塊越來越小屬于熔化現(xiàn)象，該選項(xiàng)不符合題意。D．放在衣柜里的樟腦丸變小了屬于升華現(xiàn)象，該選項(xiàng)不符合題意。探究二：升華與凝華現(xiàn)象【討論以下問題】①衣柜里防蟲用的樟腦丸（衛(wèi)生球），過一段時(shí)間會變小，最后不見了。有沒有變?yōu)橐簯B(tài)？發(fā)生了什么物態(tài)變化？②寒冷的冬季，冬天冰凍的衣服也會變干。冰是否發(fā)生了熔化？發(fā)生了什么物態(tài)變化？③冬天，寒冷的早上，室外樹枝上常常掛著一層霜，是怎么形成的？④寒冷的冬天，樹枝上出現(xiàn)的“霧凇”（俗稱冰花、樹掛），是怎么形成的？【歸納】上述事例①與②，都是從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)，發(fā)生了升華現(xiàn)象。③與④都是空氣中的水蒸氣遇冷凝華成的小冰晶（粒狀結(jié)構(gòu)沉積物、冰片、冰花等形狀）。新燈泡舊燈泡新燈泡舊燈泡霜霧凇冰花【討論】⑤觀察對比一個(gè)舊燈泡、一個(gè)新燈泡，有什么不一樣？黑色是在內(nèi)側(cè)還是外側(cè)，是固態(tài)還是液態(tài)、氣態(tài)？是不是玻璃變黑的?鎢絲為什么到了燈的壁上呢?發(fā)生了什么物態(tài)變化?【歸納】白熾燈泡的鎢絲在高溫下會升華變成鎢蒸氣，使燈絲變細(xì)；鎢蒸氣遇到燈泡玻璃后又凝華變成固態(tài)鎢附著在玻璃泡上，使內(nèi)壁變黑。這里包含了兩個(gè)物態(tài)變化過程：升華、凝華。探究三：升華與凝華現(xiàn)象的應(yīng)用干冰是在一個(gè)大氣壓下以溫度為-78.5oC存在的固態(tài)（固態(tài)/液態(tài)）二氧化碳（CO2），在常溫下可以直接升華為二氧化碳?xì)怏w。1.干冰的特點(diǎn)：容易升華，有吸熱致冷作用。2.干冰的應(yīng)用①人工降雨【討論】人工降雨就是用高射炮或飛機(jī)在天空中撒下干冰或碘化銀等催化劑，幫助降雨。這個(gè)過程發(fā)生了怎樣的物態(tài)變化？【歸納】用高射炮或飛機(jī)在天空中撒下干冰或碘化銀等等催化劑，它們會升華吸熱，使云層中的溫度急劇下降，從而使云層中的水蒸氣遇冷液化成小水滴，或者直接凝華成小冰晶，大量冰晶，使冷云上部的冰晶密度增大，促成或增加降水落到地上便形成雨。②舞臺煙霧舞臺“白霧”舞臺“白霧”【提問】煙霧是怎樣形成的?用我們學(xué)過的知識說說其中的道理。請同組或前后組討論一下。煙霧是不是水蒸氣?是不是干冰?是什么?是什么物態(tài)變化?【歸納】舞臺上噴出的干冰瞬間升華，從周圍吸熱，導(dǎo)致溫度下降，周圍的水蒸氣遇冷液化成小水珠或凝華成小冰晶懸浮在空氣中，即我們所見到的“煙霧”?！纠}3】隨著科技的發(fā)展，“呼風(fēng)喚雨”的神話已成為現(xiàn)實(shí)。人工降雨是用飛機(jī)在空中噴灑干冰（固態(tài)二氧化碳），干冰迅速_升華，這個(gè)過程需要吸收熱量（選填“吸收”或“放出”），周圍空氣中的水蒸氣有的液化成小水滴，有的凝華成小冰粒，冰粒逐漸變大而下落，下落過程中熔化成水滴，水滴降落就形成了雨。（除了第二空，其余四空均填物態(tài)變化的名稱）探究四：水循環(huán)【閱讀】課本《水循環(huán)》內(nèi)容。水循環(huán)示意圖水循環(huán)示意圖水是人類生存環(huán)境的重要組成部分。通過水的三態(tài)變化，地球上的水在不停地循環(huán)：陽光曬暖的海洋，海水吸熱蒸發(fā)成為水蒸氣上升到空中；當(dāng)水蒸氣上升到高空以后，與冷空氣接觸，水蒸氣便液化成為小水滴，大量的小水滴懸浮在高空中，就形成了云；小水滴相互聚集，就會凝結(jié)成大水滴下降成雨；如果在高空遇到更加寒冷的氣流，小水滴就會凝固成小冰珠，最后有可能形成冰雹降落到地面；冬天，水蒸氣在寒冷的高空急劇降溫，從而凝華成微小的冰晶，這些冰晶聚集起來就變成雪花飄落大地。這些天空的降水落到地面，一部分直接變?yōu)樾∠硪徊糠譂B入地下，涌出地表后變成股股清泉，許多小溪匯合，形成江河，又注入大海。地球上的水在陸地、海洋、大氣之間不斷地循環(huán)。請大家思考一下：水資源缺乏是當(dāng)今世界的一大危機(jī)，我們應(yīng)如何合理地節(jié)約用水？我們不僅需要在技術(shù)上使用節(jié)水器具、優(yōu)化用水系統(tǒng)的運(yùn)行，更需要每個(gè)人提高節(jié)水意識、養(yǎng)成良好的用水習(xí)慣，共同保衛(wèi)我們的藍(lán)色家園?！咀鲆蛔觥课覈菄?yán)重缺水的國家，水資源人均占有量是世界平均值的25%，是人均水資源最貧乏的國家之一。了解地球的水循環(huán)知識，提高節(jié)水意識，培養(yǎng)良好的用水習(xí)慣，是我們每個(gè)公民的義務(wù)和責(zé)任。關(guān)于地球的水循環(huán)，下列說法正確的是（A）A.海水吸熱，汽化形成水蒸氣B.水蒸氣與冷空氣接觸，熔化形成小水滴C.小水滴遇到更寒冷的氣流，凝華形成小冰珠D.小冰珠在降落過程中，液化形成雨水【解析】A.海水吸熱蒸發(fā)為水蒸氣，是汽化現(xiàn)象，A正確。B.水蒸氣與冷空氣接觸，是液化成小水滴，該說法錯(cuò)誤。C.小水滴遇到更寒冷的氣流，就會凝固成小冰珠，C錯(cuò)誤。D.小冰珠在降落過程中，有可能形成冰雹落到地面，D錯(cuò)誤?！鞠胂胱h議】水的三種狀態(tài)分別是冰、水和水蒸氣。給圖填字，說明它們?nèi)咧g轉(zhuǎn)化過程的名稱以及吸熱、放熱的關(guān)系?！揪v點(diǎn)撥】1.盡管升華和凝華現(xiàn)象并不罕見，但不易引起同學(xué)們的注意，往往認(rèn)為固態(tài)和氣態(tài)之間的變化必須經(jīng)過液態(tài)階段。因此，在學(xué)習(xí)中應(yīng)從升華和凝華的現(xiàn)象出發(fā)，在進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，感知什么是升華，什么是凝華。2.碘的升華和凝華實(shí)驗(yàn)是本節(jié)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，做好實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，要得出正確結(jié)論。3.在“STS水循環(huán)”學(xué)習(xí)中，注意關(guān)注生活、關(guān)注社會。通過進(jìn)行交流、討論，對水資源的保護(hù)、開發(fā)和利用形成自己的獨(dú)特見解，從而在實(shí)際生活中養(yǎng)成節(jié)約用水的良好習(xí)慣。4.對升華吸熱，凝華放熱要結(jié)合生活中的有關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行理解掌握。【歸納整理】①①凝華：物質(zhì)從氣態(tài)直接變成固態(tài)的過程叫凝華。②生活中的凝華：霜、霧、雪、冰花等。③凝華放熱：凝華②升華現(xiàn)象：碘的升華、結(jié)冰的衣服變干等升華①升華：物質(zhì)從固態(tài)直接變成氣態(tài)的過程叫升華。③升華吸熱：干冰升華過程吸熱有制冷作用，可用來進(jìn)行人工降雨、舞臺煙霧、食品保鮮等。升華和凝華①水循環(huán)的三部分：蒸發(fā)、降水、徑流。②雨、霧、露、雪、雹等自然現(xiàn)象的形成。③提高節(jié)水意識，合理用水。水循環(huán)【課堂練習(xí)】1.說出下列各種物態(tài)變化的名稱及吸、放熱情況（寫序號）。①碘變成紫色的氣體；②衛(wèi)生球變小了；③霜的形成；④霧、露的形成；⑤水結(jié)冰；⑥夏天衣服被曬干；⑦冰化成水；⑧冬天嘴里呼出的白氣；⑨冬天玻璃窗內(nèi)表面結(jié)一層冰花。（1）屬于熔化的有________；凝固的有________；汽化的有________；液化的有________；升華的有________；凝華的有________。（2）在上述發(fā)生物態(tài)變化過程中，吸熱的有________；放熱的有________。【答案】（1）⑦；⑤；⑥；④與⑧；①與②；③與⑨。（2）①、②、⑥、⑦；③、④、⑤、⑧、⑨。2.在燒瓶里放少量碘，并對燒瓶稍微加熱，片刻就能觀察到瓶內(nèi)出現(xiàn)________，停止加熱燒瓶內(nèi)壁又出現(xiàn)________。這兩個(gè)過程中，前者屬于_______，需要_____熱；后者屬于_______，需要_____熱?！敬鸢浮康庹羝?，碘顆粒。升華，吸；凝華，放.【解析】對燒瓶里的碘稍微加熱，碘會升華為氣態(tài)的碘蒸汽，停止加熱，氣態(tài)的碘蒸汽又會凝華為固體的碘顆粒。這兩個(gè)過程中，前者屬于升華，需要吸熱；后者屬于凝華，需要放熱。3．家用白熾燈泡燈絲正常工作時(shí)溫度高達(dá)2000℃左右，而用鎢絲制造燈絲，這是因?yàn)殒u的______高。長期使用后，因在高溫下鎢絲________形成鎢的蒸氣，鎢的蒸氣又在冷的燈泡壁上________形成固體鎢，所以燈泡變黑了?！敬鸢浮咳埸c(diǎn)，升華，凝華.【解析】用鎢絲制造燈絲，這是因?yàn)殒u的熔點(diǎn)高。長期使用后，因在高溫下鎢絲升華形成鎢的蒸氣，鎢的蒸氣又在冷的燈泡壁上凝華形成固體鎢，所以燈泡變黑了。4.下列物態(tài)變化相同的一組是（）圖1圖1A.①③ B.①④ C.②③ D.②④【答案】D?！窘馕觥坎萑~上的露珠是液化現(xiàn)象；冬天窗戶上的冰花是凝華現(xiàn)象；逐漸變小的冰雕是升華現(xiàn)象；寒冬樹上的霧凇是凝華現(xiàn)象。物態(tài)變化相同的一組是②與④。5.現(xiàn)列舉一些物態(tài)變化的現(xiàn)象：①碘變?yōu)樽仙珰怏w；②剛拿出冰箱的冰棒，在包裝紙周圍有一些粉狀的晶體；③霜的形成；④霧的形成；⑤露水的形成；⑥水凝結(jié)成冰；⑦夏天衣服被曬干；⑧冬天嘴里呼出的“白氣”；⑨冰化成水；⑩冬天玻璃窗上結(jié)了一層冰花。在這些現(xiàn)象中，屬于凝華現(xiàn)象的是（）A.①②③ B.④⑤⑥C.②③⑩D.⑦⑧⑨【答案】C?！窘馕觥繉儆谀A現(xiàn)象的是：②剛拿出冰箱的冰棒，在包裝紙周圍有一些粉狀的晶體；③霜的形成；⑩冬天玻璃窗上結(jié)了一層冰花。6.古詩詞是中華文化的精髓，對以下詩句中物態(tài)變化的分析正確的是（）A．“山明水凈夜來霜，數(shù)樹深紅出淺黃。”霜的形成是凝固現(xiàn)象B．“露重蟬鳴急，風(fēng)多鳥宿難。”露的形成過程要吸收熱量C．“寒雨連江夜入?yún)?，平明送客楚山孤?！庇甑男纬墒悄A現(xiàn)象D．“北國風(fēng)光，千里冰封，萬里雪飄?！北c雪的形成過程都要放出熱量【答案】D?！窘馕觥克男纬墒悄A現(xiàn)象；露的形成是液化現(xiàn)象，要放出熱量；雨的形成是液化現(xiàn)象。所以選項(xiàng)ABC都錯(cuò)誤。D選項(xiàng)：冰與雪的形成是凝華現(xiàn)象，其過程都要放出熱量，所以該選項(xiàng)正確。7.冬天的早晨，在有人居住的室內(nèi)窗戶上往往會出現(xiàn)冰花，下面說法正確的是（）A.出現(xiàn)在窗戶的內(nèi)側(cè)，由大量水蒸氣凝華而成B.出現(xiàn)在窗戶的內(nèi)側(cè)，由水凝華而成C.出現(xiàn)在窗的外側(cè)，由大量水蒸氣凝華而成D.出現(xiàn)在窗戶外側(cè)，由水凝華而成【答案】A?！窘馕觥俊氨ā笔鞘覂?nèi)空氣中的水蒸氣遇到比較冷的窗玻璃，由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的小冰晶，附著在窗玻璃內(nèi)側(cè)。選項(xiàng)A正確。8．將杯中的液態(tài)氮（沸點(diǎn)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，則杯中液態(tài)氮溫度________（選填“升高”、“不變”或“降低”），白霜是空氣中水蒸氣_________形成的（填物態(tài)變化名稱）?！敬鸢浮坎蛔儯A。【解析】液態(tài)氮的沸點(diǎn)為-196℃，倒入奶漿中要發(fā)生沸騰，因?yàn)橐后w在沸騰過程中，溫度不變，所以杯中液態(tài)氮溫度不變；液態(tài)氮沸騰過程中吸收大量的熱，使奶漿和杯子的溫度急速降低，空氣中的水蒸氣遇到溫度很低的杯子凝華成小冰晶（白霜）。9.某同學(xué)在探究物態(tài)變化的實(shí)驗(yàn)中