升華和凝華課件

第二章物態(tài)變化四、升華和凝華1.如圖所示,燒杯內裝有少量碘顆粒,將盛有少量冷水的燒瓶放在燒杯口處,并將燒杯放在盛有熱水的水槽中.不久后會觀察到燒杯內固態(tài)碘減少且出現(xiàn)紫紅色的碘蒸氣,這是

現(xiàn)象;過一會兒,還可以觀察到燒瓶底部附有少量針狀的碘晶體,這是

現(xiàn)象,同時燒瓶內水的溫度會有明顯升高,說明此物態(tài)變化過程中_______熱量.

升華凝華放出(第1題)2.小雨同學“五一”期間借助廚房的簡易器材完成了一項實踐性作業(yè):自制霜.如圖所示,她將冰塊放于易拉罐中,并加入適量的鹽.用筷子攪拌后,放在一鋪有濕抹布的桌面上,一段時間后小雨發(fā)現(xiàn)易拉罐的下端有白色的霜出現(xiàn),拿起易拉罐時發(fā)現(xiàn)濕抹布和易拉罐的底部粘在一起了.小雨對實驗現(xiàn)象進行了下列分析,其中錯誤的是 (

)A.易拉罐中的冰加入鹽后極易熔化,熔化過程吸收熱量B.濕抹布和易拉罐的底部粘在一起是因為水遇冷凝固形成冰C.易拉罐下端的霜是空氣中的水蒸氣遇冷凝華形成的,凝華過

程要吸收熱量D.夏天從冰箱里拿出的凍肉放置在空氣中,一會兒表面結了一層霜,這層霜和實驗

中易拉罐下端形成的霜成因相同C3.初冬的早晨,山林變成了一派銀裝素裹的景象,樹枝上出現(xiàn)了霧凇,如圖所示.霧凇是空氣中的水蒸氣經過某種物態(tài)變化形成的,該物態(tài)變化是(

)A.凝華 B.熔化 C.液化 D.汽化A4.★北方冬天的清晨,人們經常看到玻璃窗上有美麗的“冰花”,這是由

(室內/室外)空氣中的水蒸氣遇冷

形成的,此過程中要

(吸/放)熱.

室內凝華放[解析]“冰花”是室內空氣中的水蒸氣遇到比較冷的玻璃窗凝華形成的,凝華要放熱.易錯警示氣體凝華的位置

由于對氣體凝華的條件不理解導致氣體凝華的位置判斷錯誤,凝華是高溫氣態(tài)物質遇冷放熱,變成固態(tài)物質的現(xiàn)象,故凝華現(xiàn)象出現(xiàn)在“溫度高”的一側,即“冰花”應出現(xiàn)在窗玻璃的室內一側.5.隨著科技的發(fā)展,過去“呼風喚雨”的神話已成為現(xiàn)實.人工降雨的原理是用飛機在空中噴撒干冰(固態(tài)二氧化碳),干冰在空氣中迅速吸熱

,使空氣溫度急劇下降,空氣中的水蒸氣遇冷

成小冰粒,冰粒逐漸變大而下落,下落過程中遇到暖氣流就

成水滴,水滴降落就形成了雨.(填物態(tài)變化名稱)

升華凝華熔化[解析]人工降雨的方法之一就是向云層噴撒干冰,干冰在空中迅速升華吸收大量的熱,使空氣溫度急劇下降,空氣中的水蒸氣遇冷凝華成小冰粒.冰粒逐漸增大而下落,下落過程中遇到暖氣流就熔化成水滴,從而形成降雨.6.在“探究燭蠟的熔化特點”和“觀察‘碘錘’中的物態(tài)變化”兩個活動中,采用水浴法進行加熱的主要目的 (

)A.都是受熱均勻B.都是控制溫度C.前者是受熱均勻,后者是控制溫度D.前者是控制溫度,后者是受熱均勻C[解析]在“探究燭蠟的熔化特點”活動中,采用水浴法進行加熱是為了使燭蠟受熱均勻,在“觀察‘碘錘’中的物態(tài)變化”活動中,采用水浴法進行加熱是為了控制碘升華時的溫度低于碘的熔點,故選項C正確.7.舞臺上經常用干冰(固態(tài)二氧化碳)制造白霧,以渲染氣氛,這種白霧是 (

)A.干冰升華使空氣中的水蒸氣液化形成的小水珠B.干冰熔化形成的小液滴C.干冰升華形成的二氧化碳氣體D.干冰升華使空氣液化形成的小液滴A[解析]在常溫、常壓下干冰直接變成二氧化碳氣體,中間沒有熔化過程,二氧化碳氣體在通常情況下無色無味,B、C均錯.在舞臺上噴撒干冰,干冰從周圍空氣中吸熱迅速升華,使空氣的溫度迅速降低,空氣中的水蒸氣遇冷放熱液化成小水珠,大量的小水珠懸浮于空氣中形成白霧,A對.在通常情況下,空氣中氫、氦、氧、氮的液化溫度分別是-253℃、-268.9℃、-183℃、-196℃,利用干冰升華吸熱,不可能使空氣的溫度降到這些數(shù)值,D錯.8.下列物態(tài)變化中,屬于放熱現(xiàn)象的一組是 (

)①初春,冰封的湖面解凍.②盛夏,曠野里霧的形成.③深秋,路邊的小草上結了一層霜.④嚴冬,冰凍的衣服逐漸變干.A.①② B.②③ C.③④ D.①④B[解析]冰封的湖面解凍,屬于熔化現(xiàn)象,要吸熱;曠野里霧的形成,屬于液化現(xiàn)象,要放熱;路邊的小草上結了一層霜,屬于凝華現(xiàn)象,要放熱;冰凍的衣服逐漸變干,屬于升華現(xiàn)象,要吸熱.故選B.9.在冬季,某地的地下水管破裂,水噴射出來形成了如圖所示的“冰花”.雖然氣溫沒有回升,經過一段時間,人們發(fā)現(xiàn)“冰花”還是變小了.下列分析中,正確的是 (

)A.“冰花”是由空氣中的水蒸氣凝華形成的B.“冰花”是由噴出來的水凝固形成的C.“冰花”形成時的氣溫為0℃D.“冰花”變小過程中要放熱B[解析]“冰花”是噴射出來的水遇冷凝固形成的,不是凝華現(xiàn)象,故A錯誤,B正確;水的凝固點為0℃,氣溫低于或等于0℃,如果繼續(xù)放熱,就會凝固,“冰花”形成時的氣溫低于0℃,故C錯誤;“冰花”變小是固態(tài)的冰升華形成水蒸氣,升華吸熱,故D錯誤.(第9題)10.觀察碘的升華實驗時,小原和小艷通過查閱相關資料得知:碘的熔點約為113.7℃,沸點約為184.4℃.關于碘的加熱使用了兩種不同的方式,A.用熱水加熱;B.用酒精燈加熱(酒精燈外焰溫度為400~600℃).經過多次實驗驗證,確認A方式更為科學合理,請你簡述A方式的合理之處.[解析]A方式用熱水加熱,溫度最高為100℃,達不到碘的熔點,碘從固態(tài)直接變成氣態(tài),不會發(fā)生熔化、沸騰現(xiàn)象,更容易說明碘升華現(xiàn)象;B方式用酒精燈加熱(酒精燈外焰溫度為400~600℃),溫度超過了碘的熔點和沸點,碘會熔化再沸騰到碘蒸氣,升華現(xiàn)象不明顯.11.閱讀材料,回答問題.材料1:據報道:2021年1月5日,陰天,微風,氣溫約為-15℃.在新疆羅布泊沙漠的沙丘上覆蓋著5~10cm厚的積雪,然后過了約20min,雪不見了,腳下卻是干爽的沙地.這一現(xiàn)象令在場的人無不驚嘆.材料2:有霜的季節(jié),農作物常被凍壞,這就是人們常說的“遭到霜凍”,實際上,農作物不是因霜而受凍的,0℃以下的低氣溫才是真正的“元兇”.當空氣干燥時,即使氣溫降低到-20~-10℃,也不會出現(xiàn)霜,但此時農作物早就被凍壞了,農民們稱這種情況為“黑霜”.(1)材料1中沙丘上的積雪消失的原因是

.

積雪直接升華成水蒸氣(2)材料1中沙丘上的積雪消失的主要因素是

(填字母).

A.溫度低 B.沙地干爽C.空氣干燥 D.空氣流動快(3)霜是由

直接變?yōu)樾”纬傻?對應的物態(tài)變化名稱是

.

(4)根據材料2,請對“霜”形成的條件提出猜想:

和

.在短文中找出支持猜想的句子:

.(5)為了驗證上述猜想,小明同學做了如下實驗:從冰箱取出一些-10℃的冰塊,放在不銹鋼杯子里,一段時間后可看到在杯底出現(xiàn)一些白色的小冰晶(即霜).你認為該實驗

(能/不能)驗證上述猜想,理由是_______________________________________

.C水蒸氣凝華空氣濕潤氣溫在0℃以下當空氣干燥時,即使氣溫降低到-20~-10℃,也不會出現(xiàn)霜不能因為沒有進行空氣干燥和濕潤的對比實驗,所以不能證明空氣干燥時是否會形成霜[解析](1)材料1中沙丘上的積雪消失的原因是固態(tài)的雪升華為水蒸氣.(2)空氣干燥,即使氣溫低,積雪也很容易升華.(3)霜是空氣中的水蒸氣遇冷凝華為固體的冰晶,附著在建筑物或植被表面.(4)根據文中的“當空氣干燥時,即使氣溫降低到-20~-10℃,也不會出現(xiàn)霜”,可知霜的形成條件是:空氣濕潤且氣溫在0℃以下.(5)實驗“從冰箱取出一些-10℃的冰塊,放在不銹鋼杯子里,一段時間后可看到在杯底出現(xiàn)一些白色的小冰晶(即霜)”中,因為沒有進行空氣干燥和濕潤的對比實驗,所以不能證明空氣干燥時是否會形成霜.類型一探究影響液體蒸發(fā)快慢的因素1.小雨同學猜想影響水蒸發(fā)快慢的因素有下列三個:A.水的表面積;B.水上方的風速;C.水的溫度.(1)小雨在兩塊相同的玻璃片上分別滴一滴質量相同的水,如圖所示.觀察圖中情景,你認為小雨此時在探究水蒸發(fā)快慢與

(填字母)是否有關.

(2)接著,小雨用電吹風的熱風擋在左邊玻璃片上方吹風,發(fā)現(xiàn)左邊玻璃片更早變干.小雨由此得出,水上方的風速越大,蒸發(fā)也越快.你認為此操作存在的問題是

.

A(第1題)同時改變了風速、溫度、表面積[解析](1)由于影響水蒸發(fā)快慢的因素有水的溫度、水的表面積和水表面空氣的流動速度,所以探究水蒸發(fā)快慢與其中一個因素的關系時,要注意控制變量法的應用.由題圖可知,這兩滴水位于同一環(huán)境中,水的溫度及水上方的風速都相同,只有水的表面積不同,所以小雨在探究水蒸發(fā)快慢與水的表面積是否有關.(2)小雨用電吹風的熱風擋在題圖中左邊玻璃片上方吹風時,不僅改變了水上方的風速大小,也改變了水的溫度和水的表面積.由于沒有控制其他因素相同,所以小雨不能由此得出“水上方的風速越大,蒸發(fā)也越快”的結論.類型二探究水沸騰的特點2.用如圖甲所示的裝置探究水沸騰的特點.(1)組裝實驗裝置時,對于盛水的燒杯和用于測水溫的溫度計,應先調整

(燒杯/溫度計)的位置.

(2)實驗過程中,某時刻溫度計的示數(shù)如圖乙所示,此時水的溫度為

℃.

(3)觀察到水沸騰后的實驗現(xiàn)象如下:①溫度計的示數(shù)保持不變;②水中產生大量氣泡,氣泡不斷上升且

(變大/變小),到達水面破裂.

(4)實驗結束后撤去酒精燈,水還能繼續(xù)沸騰一小會兒,這說明水沸騰時不需要吸熱.這種判斷是

(正確/錯誤)的.

(5)由實驗數(shù)據作出水的溫度隨時間變化的圖像如圖丙所示.根據圖像,請給本實驗提一條合理化建議:

.

燒杯94變大錯誤適當減少水的質量[解析](1)因要用酒精燈的外焰加熱,對于盛水的燒杯和用于測水溫的溫度計,應先調整燒杯的位置.(2)由圖乙知,溫度計的分度值為1℃,示數(shù)為94℃.(3)水在沸騰時,內部各個地方的水都在汽化,氣泡在上升時里邊的水蒸氣會越來越多,氣泡會越來越大.(4)撤去酒精燈,水還能繼續(xù)沸騰一小會兒,是因為石棉網等儀器的溫度還較高,水還能繼續(xù)吸收熱量,能繼續(xù)沸騰,所以認為水沸騰時不需要吸熱是錯誤的.(5)由圖丙可知,將水加熱至沸騰用時較長,為了縮短加熱至沸騰的時間,可適當減少水的質量.類型三探究熔化和凝固的特點3.如圖甲所示為探究“冰的熔化特點”的實驗裝置.(1)圖乙中讀數(shù)方法正確的是

(填序號),溫度計的示數(shù)是

℃.

②-6(2)如表所示為小明設計的數(shù)據記錄表格,但有一個項目名稱未寫,請你補全.(3)圖丙是冰熔化時溫度與時間的關系圖像,由圖像可知,冰屬于

(晶體/非晶體).時間/min00.511.5…溫度/℃

狀態(tài)晶體[解析](1)①俯視,錯誤,③仰視,錯誤,②視線與液柱的上表面相平,正確.溫度計的分度值是1℃,此時液柱上表面對準的是零下第6個小格,應讀作-6℃.(2)探究冰的熔化特點,需要記錄加熱時間、溫度,以及與溫度對應的冰的狀態(tài),因此表格中需要補充“狀態(tài)”一項.(3)冰在熔化過程中溫度保持不變,因此是晶體.4.某綜合實踐活動小組在制作一個醫(yī)用冷藏盒時,不知道給藥品降溫用純水結成的冰好,還是鹽水結成的冰好,于是他們動手測量了鹽水的凝固點.(1)選擇器材時,小明提出不要使用量程為-2~102℃的溫度計,要使用量程為-20~102℃的溫度計,這樣的考慮主要基于的假設是

.

(2)小明和小紅分別通過實驗得到了鹽水的凝固圖像如圖所示,則小明所測鹽水的凝固點是

℃.

鹽水的凝固點可能會低于-2℃-4(3)他們同時發(fā)現(xiàn)所測得的鹽水凝固點并不相同,于是對比了雙方實驗過程,發(fā)現(xiàn)燒杯中裝水都是20mL,小明加了1匙的鹽,而小紅加了3匙的鹽,由此作出猜想:鹽水的凝固點與鹽水的濃度有關.接著多次實驗得出不同濃度鹽水的凝固點,數(shù)據記錄如表所示.分析表中數(shù)據可知,當鹽水濃度增大時,其凝固點

.

先降低后升高鹽水的濃度/%03691215凝固點/℃0-2-4-6-8-11鹽水的濃度/%182124273036凝固點/℃-15-18-17-1.8-0.40(4)小明由表格數(shù)據得到鹽水的濃度為21%時凝固點最低,其值為-18℃,你認為他的判斷準確嗎?

(準確/不準確),你判斷的理由是

.

(5)你認為給冷藏盒中的藥品降溫最好選用

(純水結成的冰/適當濃度鹽水結成的冰).

不準確沒有進一步探究21%附近濃度的鹽水凝固點適當濃度鹽水結成的冰[解析](1)要使用量程為-20~102℃的溫度計,主要考慮當鹽水的凝固點低于-2℃時,也能測出其凝固點.(2)分析圖像可知,小明所測鹽水在-4℃時凝固,則該鹽水的凝固點是-4℃.(3)從表格中的數(shù)據可看出,鹽水的濃度一直在變大,而鹽水的凝固點先降低后升高.(4)從表格中的數(shù)據可看出,鹽水濃度為21%時凝固點最低,其值為-18℃,但鹽水濃度在18%到24%之間還有數(shù)值,根據(3)的趨勢看,在21%附近濃度的鹽水的凝固點都有可能比-18℃還低,所以小明的判斷不準確.(5)純水結成的冰的凝固點是0℃,適當濃度鹽水結成的冰的凝固點低于0℃,所以冷藏盒中應選用適當濃度鹽水結成的冰.類型四觀察和驗證碘的升華5.如圖所示為小紅做“觀察碘升華”實驗的裝置.她的操作如下:在燒杯中放少量的碘,燒杯口放一只裝有冷水的燒瓶,用酒精燈給燒杯加熱.(1)結合你的探究經歷,描述小紅觀察到的實驗現(xiàn)象:

.

燒杯內產生大量紫紅色的碘蒸氣,燒瓶底部附有固態(tài)的碘(2)交流評估時,小明查閱了部分物質的熔點(凝固點)、沸點(見下表),他發(fā)現(xiàn)碘的熔點(凝固點)是113.7℃,碘的沸點是184.3℃,酒精燈的火焰溫度約為400℃,他認為小紅所做的實驗中,碘可能經歷了由固態(tài)到液態(tài)再到氣態(tài)的變化過程,小紅的實驗并不能得出碘升華的結論.請你針對小明的質疑,選用上述器材或補充必要的輔助器材來設計一個實驗,證明碘直接從固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),寫出實驗方案并作簡要說明: