資源簡介

(共27張PPT)
第三章 物態變化
第四節 升華和凝華
物理觀念：
（1）了解升華和凝華；
（2）進一步認識自然界和日常中水的多種狀態變化。
（3）能用物態和物態變化知識解釋身邊發生的一些簡單的物理現象。
科學思維：嘗試對環境問題和水資源問題發表自己的見解。
科學探究：感知發生升華和凝華的條件。
科學態度與責任：
（1）關注水資源危機，養成節水意識和保護水資源意識。
（2）樹立可持繼發展的意識。
北方的冬天溫度在0℃以下，結冰的衣服也會變干。衣服上的冰到哪里去了呢？
霧凇是嚴冬時節經常出現在東北地區的自然現象，它既不是冰也不是雪，它是怎樣形成的呢？
霧凇
霧凇與桂林山水、長江三峽、云南石林并稱為中國四大奇觀。
結冰的濕衣服，不久以后也干了
知識點一：升華和凝華
在試管（碘錘）中放入少量碘并蓋緊塞子，往燒杯中加入熱水，將試管放入燒杯中加熱。
當試管中充滿氣體后，將試管取出放在空氣中冷卻。
放在空氣中冷卻
放在熱水中加熱
仔細觀察：
①加熱前碘是什么狀態的？
②加熱過程中發生了什么變化？
③停止加熱并冷卻過程中看到了什么現象？
演示
觀察到的現象是：
分析：試管內固態碘受熱時，有紫色的碘蒸氣產生，說明變成了氣態的碘。當停止加熱時，紫色的碘蒸氣逐漸消失，在試管的內壁上看到附著一層固態的碘粒，是氣態碘又變成了固態的碘。
停止加熱，紫色的碘蒸氣逐漸消失，在試管的內壁上附著一層固態的碘粒，無液態碘出現
盛少量固態碘的試管放入燒杯中加熱時，有紫色的碘蒸氣產生，無液態的碘出現。
結論：固態碘可以直接變成氣態碘，氣態碘也可以直接變成固態碘。
1.升華：物質從固態直接變成氣態的過程叫做汽化。
2.凝華：物質從氣態直接變成固態的過程叫做液化。
升華
凝華
液態
氣態
哈爾濱當地氣溫持續在0℃以下，但是冰雕作品一天天變小。
這是由于冰發生了升華。
物質在固態時能量低，在氣態時能量高，物質升華時，是從低能量狀態到高能量狀態，所以要吸收熱量。
升華可使周圍的溫度降低。
3.升華需要吸熱
4.凝華需要放熱
物質凝華時，是從高能量狀態到低能量狀態，所以要放出熱量。
凝華可使周圍的溫度升高。
1.下列發生物態變化的現象中，屬于凝華的是（ ）
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
A
2.下列現象發生的過程中，屬于升華吸收熱量的是（　）
A．春天，冰雪融化匯成溪流
B．夏天，從冰箱里面拿出來的飲料罐“出汗”
C．秋天，清晨的霧在太陽出來后散去
D．冬天，室外冰凍的衣服也會干
D
知識點二：升華、凝華凝華現在及應用
①衣柜里防蟲用的樟腦丸（衛生球），過一段時間會變小，最后不見了。
②冬天冰凍的衣服也會變干。
從固態直接變為氣態
1.升華現象：
①霜的形成
2.凝華現象：
霜，是指貼近地面的空氣受地面輻射冷卻的影響而降溫到霜點以下，在地面或物體上凝華而成的白色冰晶。“霜”通常出現在秋季至春季時間段。
②寒冷的冬天，樹枝上出現的“霧凇”
霧凇，俗稱冰花、樹掛等，是低溫時空氣中水汽直接凝華，或過冷霧滴直接凍結在物體上的乳白色冰晶沉積物，是非常難得的自然奇觀，表現為白色不透明的粒狀結構沉積物。
③冰花
空氣中水蒸氣遇冷凝華成的小冰晶。水蒸氣在平滑表面凝結成冰片，似無數花朵鑲嵌而成，故稱冰花。
④雪的形成
大氣中的水蒸汽直接凝華或水滴直接凝固而成，就是雪。也可說是云中的溫度過低，小水滴結成冰晶，落到地面仍然是雪花時，就是下雪了。
⑤用久了的白熾燈泡玻璃內壁會變黑
白熾燈泡的鎢絲在高溫下會升華變成鎢蒸氣，使燈絲變細；鎢蒸氣遇到燈泡玻璃后又放熱凝華變成固態鎢附著在玻璃泡上，使內壁變黑，包含了兩個過程：升華、凝華。
固態鎢附著在玻璃泡上
新燈泡
舊燈泡
3.升華與凝華的應用：干冰
干冰是在一個大氣壓下以-78.5oC存在的固體二氧化碳（CO2），在常溫下可以直接變成二氧化碳氣體。
特點：容易升華，有致冷作用。
干冰
利用干冰能進行人工降雨、制造舞臺煙霧、為食物保鮮等。
人工降雨
用高射炮或飛機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。
人工降雨
舞臺上噴出的干冰瞬間升華，從周圍吸熱，導致溫度下降，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。
舞臺煙霧
在運輸食品的時候，為了防止食品腐爛變質，可以利用干冰（固態二氧化碳）的升華吸熱來降溫。
為食物保鮮
3.隨著科技的發展，“呼風喚雨”的神話已成為現實。人工降雨是用飛機在空中噴灑干冰（固態二氧化碳），干冰迅速________，這個過程需要_______熱量（選填“吸收”或“放出”），周圍空氣中的水蒸氣有的_______成小水滴，有的________成小冰粒，冰粒逐漸變大而下落，下落過程中________成水滴，水滴降落就形成了雨。（除了第二空，其余四空均填物態變化的名稱）
熔化
升華
吸收
凝華
液化
想想議議
水的三種狀態分別是冰、水、水蒸氣。給填字，說明它們三者之間的轉化過程的名稱及吸熱、放熱的關系。
水蒸氣
熔化
汽化
（吸熱）
凝固
液化
凝華
（放熱）
制冷作用
制熱作用
冰
水
升華
水是人類生存環境的重要組成部分。通過水的三態變化，地球上的水在不停地循環：陽光曬暖的海洋，海水吸熱蒸發成為水蒸氣上升到空中；當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。
知識點三：水循環
視頻欣賞——《自然界中的水循環》
蒸發
水蒸氣
水
露
雪
水
液化、凝華
霜
云
雨
液 化
凝 華
凝 華
液 化
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約占3 % ，而能夠供人類直接利用的淡水資源更是僅在淡水資源的0.3%。
隨著社會的發展，技術的進步，人類對水的依賴程度越來越大。除了日常的生活用水以外，工業生產也必須用水，電力、紡織、印染、鋼鐵、石油、化工以及食品工業等各個領域都需要大量的水資源，農業生產更需要大量的水進行灌溉。隨著人口的膨脹和經濟的快速增強，水資源已經出現了嚴重的危機。
水資源是維持人類生活的源泉。在歷史發展中人類總是向有水的地方聚集、生活。
請大家思考一下：水資源缺乏是當今世界的一大危機，我們應如何合理地節約用水？
我們不僅需要在技術上使用節水器具、優化用水系統的運行，更需要每個人提高節水意識、養成良好的用水習慣，共同保衛我們的藍色家園。
我國是嚴重缺水的國家，水資源人均占有量只是世界平均值的25%，是世界上人均水資源最貧乏的國家之一。全國有一半以上的城市存在不同程度的缺水。人類不僅直接消耗了大量水資源，在生產和生活中還造成了水的污染，進一步加劇了水資源危機，這已經敲響了影響人類生存的警鐘。
4.我國是嚴重缺水的國家，水資源人均占有量是世界平均值的25%，是世界上人均水資源最貧乏的國家之一。了解地球的水循環知識，提高節水意識，培養良好的用水習慣，是我們每個公民的義務和責任。關于地球的水循環，下列說法正確的是（　　）
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
A
凝固放熱
熔化吸熱
汽化吸熱
凝華放熱
升華吸熱
液化放熱
一、常見的六種物態變化
二、水的三態變化
冰
水
水
蒸氣
熔化（吸熱）
汽化（吸熱）
凝華（放熱）
液化（放熱）
凝固（放熱）
升化（吸熱）
三、自然界中一些自然現象的形成原因
自然現象 形成原因 物態變化
霧、露 水蒸氣液化成為小水滴 液化
霜 氣溫急劇降到 0 ℃以下時，水蒸氣凝華成白色冰晶 凝華
雪 高空水蒸氣凝華成六角形的冰花 凝華
云 水蒸氣遇冷液化成的小水滴或凝華成的小冰晶 液化、凝華
雨 水蒸氣不斷液化成水，云中的小冰晶也熔化成小水滴 液化、熔化
冰花 水蒸氣遇冷凝華成的小冰晶 凝華
霧凇 空中的水蒸氣，凝華成小冰晶，掛在樹枝等物體上 凝華

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