第三章物態(tài)變化第4節(jié)升華和凝華04學(xué)習(xí)目標(biāo)——物理學(xué)科素養(yǎng)科學(xué)思維科學(xué)探究科學(xué)態(tài)度與責(zé)任物理觀念理解升華和凝華的概念及其物理過(guò)程。能夠識(shí)別和分析物質(zhì)在升華和凝華過(guò)程中的能量變化。通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，掌握升華和凝華現(xiàn)象的證據(jù)，學(xué)會(huì)記錄和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。培養(yǎng)對(duì)自然界中物質(zhì)狀態(tài)變化的好奇心和探索精神，認(rèn)識(shí)到物理現(xiàn)象在日常生活中的重要性。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1.準(zhǔn)確理解升華和凝華的物理定義及其發(fā)生的條件。2.升華和凝華過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)移和變化。1.區(qū)別升華、熔化和汽化等物理過(guò)程的異同。2.實(shí)驗(yàn)觀察中如何準(zhǔn)確記錄和分析升華和凝華現(xiàn)象的數(shù)據(jù)，理解其背后的物理原理。固態(tài)

液態(tài)氣態(tài)熔化凝固汽化液化氣態(tài)能否變成固態(tài)?固態(tài)又能否變成氣態(tài)?

想一想課堂引入

霧凇與桂林山水、長(zhǎng)江三峽、云南石林并稱為中國(guó)四大奇觀。

霧凇是嚴(yán)冬時(shí)節(jié)經(jīng)常出現(xiàn)在東北地區(qū)的自然現(xiàn)象，它既不是冰也不是雪，它是怎樣形成的呢？美麗的霧凇課堂引入課堂引入

觀看圖片，封閉的碘錘中有少量黑色碘顆粒。

先向容器澆熱水，容器中有什么變化?然后向容器澆涼水，容器中又有什么變化?觀察碘的物態(tài)變化01知識(shí)點(diǎn)1升華和凝華知識(shí)點(diǎn)1：升華和凝華探究新知1.現(xiàn)象探究冬天，室外冰凍的衣服過(guò)一段時(shí)間變干衣服變干的過(guò)程中，冰直接變成了水蒸氣放在衣柜中的樟腦片，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)變小在樟腦片變小的過(guò)程中，樟腦從固態(tài)直接變成了氣態(tài)用久的日光燈兩端鎢絲變細(xì)了鎢絲變細(xì)的原因是鎢從固態(tài)直接變成了鎢蒸氣歸納總結(jié)冰、樟腦、鎢絲都是由固態(tài)直接變成了氣態(tài)。知識(shí)點(diǎn)1：升華和凝華探究新知1.現(xiàn)象探究深秋或初冬的早晨，草木、瓦石上出現(xiàn)霜空氣中的水蒸氣遇到冷的草木、瓦石（溫度在0℃以下）從氣態(tài)直接變成固態(tài)冬天樹(shù)枝上出現(xiàn)霧凇空氣中的水蒸氣遇到冷的樹(shù)枝從氣態(tài)直接變成固態(tài)冬天，窗玻璃上出現(xiàn)冰花室內(nèi)空氣中溫度高的水蒸氣遇到冷的窗玻璃從氣態(tài)直接變成固態(tài)歸納總結(jié)水蒸氣直接由氣態(tài)變成固態(tài)的霜、霧凇和冰花知識(shí)點(diǎn)1：升華和凝華探究新知2.演示實(shí)驗(yàn)：碘的升華和凝華【實(shí)驗(yàn)器材】知識(shí)點(diǎn)1：升華和凝華探究新知(2)取出碘升華管，管內(nèi)的紫氣變淡，管內(nèi)重新出現(xiàn)黑色的碘顆粒，注意此時(shí)容器中沒(méi)有出現(xiàn)液態(tài)的碘。

碘蒸氣放熱由氣態(tài)直接變成固態(tài)碘顆粒附著在容器內(nèi)壁上?！緦?shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象】(1)如圖所示，密封的玻璃容器中有少量碘顆粒，將其浸入熱水中，可以觀察到紫色碘蒸氣充滿容器。

說(shuō)明碘吸熱由固態(tài)直接變成氣態(tài)，此時(shí)容器中沒(méi)有出現(xiàn)液態(tài)的碘。知識(shí)點(diǎn)1：升華和凝華探究新知

已知在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，固態(tài)碘的熔點(diǎn)是114℃，熱水的溫度略低于100℃，達(dá)不到固態(tài)碘的熔點(diǎn)，固態(tài)碘無(wú)法熔化，固態(tài)碘吸熱由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)，沒(méi)有經(jīng)歷液態(tài)的過(guò)程【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析】

碘可以在固態(tài)和氣態(tài)間直接轉(zhuǎn)化，不出現(xiàn)液態(tài)過(guò)程。有固體變成氣體是吸熱的過(guò)程，由氣體變成固體是放熱的過(guò)程?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】知識(shí)點(diǎn)1：升華和凝華探究新知【視頻：碘的升華和凝華實(shí)驗(yàn)】知識(shí)點(diǎn)1：升華和凝華探究新知3.升華和凝華的概念（1）升華：物質(zhì)從固態(tài)直接變成氣態(tài)的過(guò)程叫作升華，升華是吸熱的過(guò)程。（2）凝華：物質(zhì)從氣態(tài)直接變成固態(tài)的過(guò)程叫作凝華，凝華是放熱的過(guò)程。凝華（-）升華（+）知識(shí)點(diǎn)1：升華和凝華探究新知4.生活中的凝華現(xiàn)象霜霧凇雪冰花凝華水蒸氣小冰晶（遇冷）知識(shí)點(diǎn)1：升華和凝華探究新知5.升華吸熱在生活中的應(yīng)用

物質(zhì)升華時(shí)從周?chē)h(huán)境中吸收大量的熱，在日常生活中應(yīng)用最廣泛的干冰的升華。①干冰是在一個(gè)大氣壓下，以-78.5℃存在的固體二氧化碳（CO2），在常溫下可以直接變成二氧化碳?xì)怏w。②特點(diǎn)：容易升華，有吸熱致冷作用。

將干冰撒入云層，干冰升華時(shí)吸熱，使周?chē)鷼鉁丶眲〗档停茖又械乃魵夥艧?，或液化成小水滴，或凝華成小冰晶，進(jìn)而相互聚集，最后下落形成降雨。（1）人工降雨知識(shí)點(diǎn)1：升華和凝華探究新知人工降雨（2）存儲(chǔ)食物知識(shí)點(diǎn)1：升華和凝華探究新知

干冰冷卻的溫度比冰低的多，利用干冰可以產(chǎn)生-78℃的低溫。由于“干冰”會(huì)直接升華為溫度很低的、干燥的二氧化碳?xì)怏w，因此它的冷藏效果好，有利于食物的貯存。（3）舞臺(tái)效果知識(shí)點(diǎn)1：升華和凝華探究新知

舞臺(tái)上噴出的干冰瞬間升華，從周?chē)鼰?，?dǎo)致溫度下降，空氣中的水蒸氣遇冷迅速液化成大量的小水滴，可以形成云霧繚繞的舞臺(tái)效果，即我們所見(jiàn)到的“煙霧”。干冰舞臺(tái)效果【視頻：干冰的用途】知識(shí)點(diǎn)1：升華和凝華探究新知6.物態(tài)變化總結(jié)熔化（+）凝固（-）汽化（+）液化（-）固態(tài)液態(tài)氣態(tài)凝華（-）升華（+）知識(shí)點(diǎn)1：升華和凝華探究新知【典例1】在做“碘的升華”實(shí)驗(yàn)時(shí)，同學(xué)們分別采用如圖所示的甲、乙兩種方案對(duì)“碘錘”進(jìn)行加熱（常壓下，碘的熔點(diǎn)為113.60℃，碘的沸點(diǎn)為184.25℃，酒精燈火焰的溫度約400℃），你認(rèn)為選擇

（填“甲”或“乙”）方案更為科學(xué)合理，確保碘不會(huì)受熱

（物態(tài)變化）?！驹斀狻縖1][2]做“碘的升華”實(shí)驗(yàn)時(shí)，選擇甲方案更為科學(xué)合理，選用該方案主要是為了控制溫度，確保碘不會(huì)受熱而熔化。若選乙方案，酒精燈火焰的溫度約400℃，超過(guò)碘的熔點(diǎn)，碘會(huì)發(fā)生熔化現(xiàn)象。甲熔化知識(shí)點(diǎn)1：升華和凝華探究新知【典例2】生活處處有物理，處處留意皆學(xué)問(wèn)：如圖是從冰箱冷凍室里拿出的一塊凍肉，過(guò)一會(huì)兒看到其表面有一層“白霜”，這是一種

現(xiàn)象，用濕手觸摸片刻會(huì)感覺(jué)手指被“黏”住了，這是因?yàn)槭稚系乃l(fā)生

（以上兩空均填物態(tài)變化名稱）；這兩種物態(tài)變化過(guò)程中的吸放熱情況是

（相同/不同）的?！驹斀狻縖1]凍肉表面出現(xiàn)的“白霜”是空氣中的水蒸氣遇冷直接變成固態(tài)小冰晶的過(guò)程，屬于凝華現(xiàn)象。這種現(xiàn)象常見(jiàn)于低溫物體表面，如冬天的霜、冰箱冷凍室的結(jié)霜等。凝華凝固相同[2]濕手觸摸凍肉時(shí)，手上的液態(tài)水遇冷迅速放熱，由液態(tài)變成固態(tài)冰，這是凝固現(xiàn)象。這個(gè)過(guò)程會(huì)將手指和凍肉“黏”在一起，類(lèi)似于冬天鐵欄桿會(huì)黏住舌頭。[3]凝華和凝固的過(guò)程，都需要放出熱量。雖然一個(gè)是氣態(tài)直接變固態(tài)，一個(gè)是液態(tài)變固態(tài)，但兩者都是放熱過(guò)程。02知識(shí)點(diǎn)2水循環(huán)知識(shí)點(diǎn)2：水循環(huán)探究新知水的三種狀態(tài)分別是冰、水和水蒸氣。給圖填字，說(shuō)明它們?nèi)咧g轉(zhuǎn)化過(guò)程的名稱以及吸熱、放熱的關(guān)系。升華吸熱熔化吸熱汽化吸熱凝華放熱液化放熱凝固放熱知識(shí)點(diǎn)2：水循環(huán)探究新知

自然界中的水循環(huán)是通過(guò)水的三態(tài)變化實(shí)現(xiàn)的，水循環(huán)的三個(gè)基本環(huán)節(jié)是蒸發(fā)、降水和徑流，如下圖所示。1.自然界中的水循環(huán)知識(shí)點(diǎn)2：水循環(huán)探究新知（1）云

太陽(yáng)光照射，水溫升高，含有水蒸氣的高溫空氣快速上升，在上升過(guò)程中，空氣逐漸冷卻，水蒸氣液化成小水滴或凝華成小冰晶懸浮在高空中形成云2.自然現(xiàn)象中的云、雨、冰雹、霧、露、霜、雪的成因及物態(tài)變化名稱涉及物態(tài)變化：液化和凝華知識(shí)點(diǎn)2：水循環(huán)探究新知（2）雨、冰雹

云中的小水珠或小冰晶，隨著氣流的急速升降而上下運(yùn)動(dòng)，它們相遇后越聚越大，達(dá)到一定程度后就會(huì)下落。在下落過(guò)程中，小冰晶吸熱熔化成小水珠，與原來(lái)的小水珠一起落到地面，形成雨。

如果在高空遇到更加寒冷的氣流，小水珠就會(huì)凝固成小冰珠，最后形成冰雹降落到地面。涉及物態(tài)變化：熔化和凝固知識(shí)點(diǎn)2：水循環(huán)探究新知（3）霧

霧是水蒸氣在空氣中遇冷液化成的小水珠，這些小水珠懸浮在地面附近稱為霧。（4）露

空氣中的水蒸氣在早晨遇到溫度較低的樹(shù)葉、花草等，液化成小水珠附著在它們的表面形成露涉及物態(tài)變化：液化涉及物態(tài)變化：液化知識(shí)點(diǎn)2：水循環(huán)探究新知（5）霜和雪

霜是在地表附近的水蒸氣遇到0℃以下的物體，直接變?yōu)楣腆w。

如果氣溫在0℃以下，水蒸氣直接凝華成小冰晶，便以雪的形式降回地面。涉及物態(tài)變化：凝華知識(shí)點(diǎn)2：水循環(huán)探究新知思考：為什么下雪不冷化雪冷？凝華放熱下雪熔化吸熱化雪知識(shí)點(diǎn)2：水循環(huán)探究新知【典例3】水是生命之源，其存在的方式與狀態(tài)隨環(huán)境和氣候經(jīng)常發(fā)生變化，且循環(huán)往復(fù)。以下關(guān)于水的物態(tài)變化及吸放熱，解釋正確的是（）A．陽(yáng)光普照海洋，海水吸熱升華形成水蒸氣B．小水滴遇到更寒冷的氣流，凝華形成小冰晶，形成冰C．冬天，水蒸氣在寒冷的高空急劇降溫凝固成小冰晶，形成雪花D．水蒸氣上升到高空，與冷空氣接觸，有的液化成小水滴或凝華成小冰晶，形成云D03知識(shí)點(diǎn)3科學(xué)技術(shù)社會(huì)環(huán)境地球表面的70%以上是海洋。雖然地球表面大部分被水覆蓋，但是其中海水約占97%，江河湖泊、土壤、巖層和冰川中的淡水僅占約3%，而能夠供人類(lèi)直接利用的淡水資源更是僅占淡水資源的0.3%。水資源與人類(lèi)的關(guān)系非常密切，是維持人類(lèi)生活的源泉。1.地球上的水資源水資源知識(shí)點(diǎn)3：科學(xué)

技術(shù)

社會(huì)

環(huán)境探究新知知識(shí)點(diǎn)3：科學(xué)

技術(shù)

社會(huì)

環(huán)境探究新知隨著社會(huì)的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，人類(lèi)對(duì)水的依賴程度越來(lái)越大。除了日常的生活用水以外，工業(yè)生產(chǎn)也必須用水。在紡織、印染、造紙、煉鋼等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域都需要大量的水資源，農(nóng)業(yè)灌溉更需要大量的水資源。此外，城市的消防、綠化、公共場(chǎng)所的清潔衛(wèi)生都少不了水。隨著人口的膨脹和經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，水資源已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的危機(jī)。人們不僅直接消耗了大量水資源，在生產(chǎn)和生活中還造成了水的污染，進(jìn)一步加劇了水資源危機(jī)，這已經(jīng)敲響了人類(lèi)生存的警鐘。2.水資源危機(jī)水資源是維持人類(lèi)生活的源泉。在歷史發(fā)展中人類(lèi)總是向有水的地方聚集、生活。請(qǐng)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？因此，我們不僅需要改進(jìn)節(jié)水技術(shù)、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(shí)、養(yǎng)成良好的用水習(xí)慣，共同保衛(wèi)我們的藍(lán)色家園。3.節(jié)約用水節(jié)水灌溉知識(shí)點(diǎn)3：科學(xué)

技術(shù)

社會(huì)

環(huán)境探究新知【典例4】關(guān)于水資源，下列說(shuō)法正確的是（）A．華安縣城自來(lái)水水源是地表水，與地下水相比較，水硬度相對(duì)偏高B．地球上的淡水只占總水量的2.7%，而可供人類(lèi)使用的淡水僅占全部淡水的0.3%C．華安有九龍江北溪從北至南縱貫全境，不會(huì)出現(xiàn)水資源危機(jī)D．因?yàn)榈厍蛏系乃h(huán)，所以水資源“取之不盡、用之不竭”知識(shí)點(diǎn)3：科學(xué)

技術(shù)

社會(huì)

環(huán)境探究新知B小結(jié)課堂小結(jié)課堂小結(jié)探究新知升華和凝華升華凝華①物質(zhì)從固態(tài)直接變成氣態(tài)的過(guò)程叫作升華.升華需要吸熱.②升華現(xiàn)象：干冰保鮮食品、冬天冰凍的衣服變干等.①物質(zhì)從氣態(tài)直接變成固態(tài)的過(guò)程叫作凝華.

凝華需要放熱.②凝華現(xiàn)象：霜、雪、冰花、霧凇、舞臺(tái)“煙霧”等.

①水循環(huán)與水的三態(tài)變化：云、雨、雪、露、雹.②水資源：地球上的水資源出現(xiàn)危機(jī)；節(jié)約用水.水循環(huán)練習(xí)課堂練習(xí)課堂練習(xí)探究新知1．科技小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)出一種手拋滅火彈，彈內(nèi)裝有干冰（固態(tài)二氧化碳）。將滅火彈投入火場(chǎng)后，外殼破裂，干冰迅速變?yōu)闅鈶B(tài)二氧化碳，從周?chē)鼰?，達(dá)到滅火效果。上述過(guò)程中干冰發(fā)生的物態(tài)變化是（）A．凝固 B．液化 C．升華 D．汽化C課堂練習(xí)探究新知2．下列四幅圖中涉及的物態(tài)變化以及吸放熱情況，對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是（）CA．初春，湖面上冰化成水——液化吸熱B．夏天，山頂上形成薄霧——汽化吸熱C．秋天，草葉上形成露珠——液化放熱D．嚴(yán)冬，樹(shù)枝上出現(xiàn)霧凇——凝固放熱課堂練習(xí)探究新知3．某同學(xué)在探索廚房中的物態(tài)變化問(wèn)題時(shí)，記錄了他觀察到的幾種現(xiàn)象，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)這些現(xiàn)象進(jìn)行了解釋。下列說(shuō)法正確的是（）A．給魚(yú)保鮮的冰塊從魚(yú)身上脫落并化成水，屬于熔化現(xiàn)象，需要吸熱B．從冰箱中取出的凍肉表面出現(xiàn)一層白霜，屬于凝固現(xiàn)象，需