2018-2019學年八年級物理上冊 3.4升華和凝華習題（含解析）（新版）新人教版.doc

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升華和凝華 本節(jié)學習的重點是知道升華和凝華現(xiàn)象，難點是怎樣在各種物態(tài)變化中識別升華和凝華現(xiàn)象。學習時應(yīng)注意結(jié)合自然界中和日常生活中的現(xiàn)象，注意對各種物態(tài)變化及其過程中的吸放熱情況進行分析比較。中考命題多以填空題和選擇題的形式出現(xiàn)，主要考查升華和凝華的現(xiàn)象。 一、升華 1．定義 物質(zhì)直接由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫升華。如：櫥柜中的樟腦球過一段時間變小，在樟腦球變小的過程中，樟腦球由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)；冬天，掛在外面剛洗完的衣服上結(jié)的冰沒有熔化過了一段時間衣服也晾干了，原因是冰由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)，這都是升華現(xiàn)象。 2．升華吸熱 把少量固態(tài)碘放人燒瓶中，瓶口加蓋玻璃片，然后微微加熱，在用慢火加熱的過程中，我們看到紫色氣體充滿整個燒瓶，并且固態(tài)碘逐漸減少，最后不見了，而盛碘的燒瓶中沒有液體出現(xiàn)，也就是固態(tài)碘沒有變成液態(tài)而是從固態(tài)直接變成了氣態(tài)，而在此過程中我們對碘加熱，說明碘的升華過程是吸熱過程。 以上現(xiàn)象說明：物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)要吸熱，即升華吸熱。 應(yīng)用：物體升華從周圍環(huán)境吸熱有降溫制冷的作用，其應(yīng)用有人工降雨、貯藏食物、醫(yī)學手術(shù)等。 二、凝華 1．定義 物質(zhì)由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫凝華。如北方冬天窗戶內(nèi)側(cè)的冰花，冬天樹枝上的霧凇，地上的霜等都是凝華現(xiàn)象。 2．凝華放熱 在碘升華的實驗中，當我們停止加熱后，慢慢地我們看到容器中碘蒸氣遇冷又凝華成固態(tài)的碘顆粒，附著在玻璃蓋上。凝華是升華的相反過程，可以通過逆向思維理解凝華過程，升華是由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)，逆向思考時，凝華應(yīng)該是由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)，升華吸熱，則凝華放熱。 俗話說：霜前冷、雪后寒，就是由于霜是水蒸氣凝華形成的，當氣溫低于0℃時，水蒸氣才會凝華，所以下霜前氣溫低，即霜前冷；下雪后，雪熔化或升華，會從周圍吸收大量的熱量，所以雪后寒。 三、物態(tài)變化中的吸放熱 1．六種物態(tài)變化 熔化、汽化、升華是吸熱過程，凝固、液化、凝華是放熱過程。 2．常見自然現(xiàn)象中的物態(tài)變化 自然現(xiàn)象 成因 物態(tài)變化 云 太陽光照到地面上，水溫升高，含有水蒸氣的高溫空氣快速上升，在上升過程中，空氣逐漸冷卻，水蒸氣液化成小水滴或凝華成小冰晶，便形成云 液化或凝華 雨 云層中的小冰晶熔化及水蒸氣液化成小水滴，與原來的小水滴混合在一起，小水滴合并成大水滴時，大水滴便下落，形成雨 液化、熔化 霧 霧是水蒸氣在空氣中遇到冷空氣液化成的小水滴，這些小水滴懸浮在空氣中，在地面附近形成霧 液化 露 白天天氣較熱，夜晚溫度較低時，空氣中的水蒸氣遇到溫度較低的樹葉花草等液化成小水滴附著在它們的表面上，形成露 液化 霜、雪 霜是地表的水蒸氣在0 ℃以下的溫度下，直接凝華成的固體。如果高空的溫度在0 ℃以下，水蒸氣直接凝華成小冰晶，水便以雪的形式降回地面 凝華 冰雹 雹是體積較大的冰珠，云中的冰晶和水珠被上升氣流帶到氣溫低于0 "C的高空凝結(jié)為小冰珠，小冰珠在下落時，其外層受熱熔化成水，并彼此結(jié)合，使冰珠越來越大，如果上升氣流很強，就會再開人高空，在其表面形成一層冰殼，經(jīng)過多次上下翻騰，能結(jié)合成較大的冰珠，當上升氣流托不住它時，冰珠就落到地面上，形成冰雹 熔化、凝固等 重難點01 升華、凝華現(xiàn)象及判定 夏天，人們看到冰棒周圍有“白氣”，冰棒紙外面有“白霜”，這是由于（　?。? A．白氣和白霜都是水蒸氣凝華而成的 B．白氣和白霜都是水蒸氣凝固而成的 C．白氣是水蒸氣凝固而成，白霜是水蒸氣凝華而成的 D．白氣是水蒸氣液化而成，白霜是水蒸氣凝華而成的 【參考答案】D 【詳細解析】夏天剝開冰棒紙時，可以看到冰棒的周圍冒“白氣”，“白氣”是由空氣中的水蒸氣遇到冷的冰棒液化形成的。剛從冰箱中拿出的冰棒，包裝紙上會沾有“白粉”，是空氣中的水蒸氣遇冷變成的小冰晶，屬于凝華現(xiàn)象。 【名師點睛】識別物態(tài)變化時，要重點弄清物體的初狀態(tài)和末狀態(tài)，然后根據(jù)概念在進行辨別。對于物態(tài)變化吸放熱情況，記住“固→液→氣”是吸熱過程，“氣→液→固”是放熱過程。 1．干冰在人工降雨、食品保鮮中有重要的應(yīng)用，你知道干冰是怎么制成的嗎？在液體二氧化碳生產(chǎn)干冰的過程中，一部分液體二氧化碳要______變成氣體二氧化碳排走，這一過程要______，余下的液體二氧化碳則由于______而______變成了固體，再經(jīng)過壓縮為顆?；驂K狀的干冰。關(guān)于上述各空應(yīng)填內(nèi)容，下列各項正確的是 A．升華，吸熱，放熱，凝華 B．汽化，吸熱，放熱，液化 C．汽化，吸熱，放熱，凝固 D．汽化，吸熱，放熱，凝華 【答案】C 【解析】液態(tài)二氧化碳變?yōu)闅鈶B(tài)屬于汽化現(xiàn)象，汽化吸熱；液態(tài)二氧化碳變?yōu)楣虘B(tài)屬于凝固現(xiàn)象，凝固放熱，故選C。 2．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，一會兒后，發(fā)現(xiàn)圖甲所示實驗中，會有大紫色氣體出現(xiàn)，這是甲中的碘顆粒因________熱（填“吸”或“放”）而________；圖乙所示實驗中，出現(xiàn)了少量的液態(tài)的碘，它是由于固態(tài)碘______而產(chǎn)生的。停止加熱后，“碘錘”中的碘蒸汽都會發(fā)生 ________，成為黑色小顆粒，附著在玻璃壁上，此過程要________熱（填“吸”或“放”）。 【答案】吸 升華 熔化 凝華 放 【解析】甲圖，在水中加熱，水的溫度約為100 ℃，碘的熔點為113.7 ℃，所以碘不會熔化；碘顆粒吸熱會從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)，則該物態(tài)變化為升華。圖乙中，酒精燈外焰溫度約為800 ℃，高于碘的熔點，碘吸熱可能熔化。當停止加熱后，碘蒸汽放熱從氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)，則物態(tài)變化為凝華。 1．大自然中關(guān)于霜、云、霧、露的形成，下面說法正確的是 A．云是水蒸氣升入高空時凝華成的小冰晶 B．霧是漂浮在空氣中的大量的水蒸氣 C．露是大量的小冰晶吸熱熔化成的小水珠而形成的 D．霜是空氣中的水蒸氣直接凝華成的大量的小冰晶 【答案】D 2．下列現(xiàn)象與物態(tài)變化的類型對應(yīng)關(guān)系正確的是 A．加在飲料中的冰塊逐漸變小——熔化 B．用久了的燈泡鎢絲變細——凝華 C．濕衣服在陽光下變干——升華 D．水燒開時，壺嘴出現(xiàn)“白氣”——汽化 【答案】A 3．寒冷的冬天，玻璃窗上會起“霧”或結(jié)“冰花”，下面關(guān)于此現(xiàn)象的說法正確的是 A．玻璃窗上的“霧”是水蒸氣凝華形成 B．玻璃窗上的“冰花”是水蒸氣升華形成 C．“霧”出現(xiàn)在玻璃窗的外表面 D．“冰花”結(jié)在玻璃窗的內(nèi)表面 【答案】D 【解析】霧的形成屬于液化現(xiàn)象，故A錯；冰花的形成屬于凝華現(xiàn)象，故B錯；玻璃窗上的“霧”是由于室內(nèi)空氣中的水蒸氣遇冷液化而成，所以在玻璃窗的內(nèi)表面，故C錯；玻璃窗上的“冰花”是由于室內(nèi)空氣中的水蒸氣遇冷凝華而成，所以在玻璃窗的內(nèi)表面，故D正確；應(yīng)選D。 4．小林根據(jù)下表中的數(shù)據(jù)，得出一些結(jié)論，其中正確的是 物質(zhì) 熔點/℃（在標準大氣壓下） 沸點/℃（在標準大氣壓下） 酒精 －114 78.5 鋁 660 2 327 碘 113.5 184.4 銅 1 083 2 595 水銀 －38.8 357 A．90 ℃的碘不會升華 B．零下10 ℃的酒精也能汽化 C．零下20 ℃的水銀是固態(tài)的 D．用來熔化銅的容器可以用鋁制成 【答案】B 【解析】固態(tài)的碘在任何溫度下都會升華，碘的熔點是113.5 ℃，在90 ℃時處于固態(tài)，能夠升華，此選項錯誤；物質(zhì)由液態(tài)變成氣態(tài)的過程叫汽化，汽化包括蒸發(fā)和沸騰兩種方式，酒精的熔點（凝固點）是-114 ℃，所以-10 ℃的酒精處于液態(tài)，能夠汽化，此選項正確；水銀的凝固點（熔點）是-38.8 ℃，所以-20 ℃的水銀是液態(tài)的，此選項錯誤；銅的熔點是1 083 ℃，鋁的熔點是660 ℃，用鋁做熔化銅的器皿，銅還沒有達到熔點，器皿（鋁）就熔化、漏了，此選項錯誤。故選B。 5．缺水已是一個世界性的普遍現(xiàn)象，因此我們要珍惜每一滴水，海水淡化是解決缺水問題的方法之一?，F(xiàn)在所用的海水淡化的方法有很多種，其中一種是蒸餾法，即先將海水中的水汽化而把鹽留下，再將水蒸氣冷凝為液態(tài)的水。關(guān)于以上過程涉及的物態(tài)變化和吸（放）熱情況，下列說法正確的是 A．先升華后凝華，先吸熱后放熱 B．先汽化后凝固，先放熱后吸熱 C．先汽化后液化，先吸熱后放熱 D．先汽化后液化，先放熱后吸熱 【答案】C 6．為了探究升華和凝華現(xiàn)象，老師做了如圖所示的實驗。同學們發(fā)現(xiàn)碘錘內(nèi)出現(xiàn)紫色的碘蒸汽，認為碘從固態(tài)變成了氣態(tài)，是升華現(xiàn)象，小明同學對此提出了疑義，他認為固態(tài)碘先變成液體再變成氣體，因為速度太快，液態(tài)出現(xiàn)的時間太短，因而沒有觀察到。同學們爭論不休！ 老師告訴同學們一組數(shù)據(jù)：常溫下，碘的熔點為113.60 ℃，碘的沸點為184.25 ℃，酒精燈火焰的溫度約400 ℃，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，老師所做的實驗中，碘可能經(jīng)歷了由固態(tài)到液態(tài)再到氣態(tài)的變化過程。該實驗并不能得出碘升華的結(jié)論。 （1）碘是 （選填“晶體”或“非晶體”），理由是 ； （2）若要解決這個“爭議”，必須對實驗加以改進，你認為怎樣改進實驗更合理： ； （3）通過這個案例，你對學習物理又有怎樣的感受呢？ 。 【答案】1）晶體 碘有固定的熔化溫度 （2）將裝固態(tài)碘的碘錘放在沸水中加熱，沸水的溫度低于碘的熔點，所以碘的溫度最多只能達到水的沸點，碘不會熔化，所以看得到碘蒸氣只能是升華的結(jié)果 （3）善于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并善于通過實驗來驗證問題，是學好物理的前提 【解析】（1）只有晶體才有熔點，已知碘的熔點為113.60 ℃，所以碘是晶體； （2）將裝固態(tài)碘的碘錘放在沸水中加熱，沸水的溫度低于碘的熔點，所以碘的溫度最多只能達到水的沸點，碘不會熔化，所以看得到碘蒸氣只能是升華的結(jié)果； （3）善于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并善于通過實驗來驗證問題，是學好物理的前提。 7． （1）如圖甲所示，用酒精燈對燒瓶加熱一段時間后，發(fā)現(xiàn)瓶中水量減少，這是由于水_________造成的（填物態(tài)變化名稱）；而金屬盤底部出現(xiàn)水滴，這是由于金屬盤的溫度_______ ，使水蒸氣發(fā)生_________ 而形成的. （2）如圖乙所示，將燒瓶內(nèi)水沸騰時所產(chǎn)生的水蒸氣通入試管A中，試管A放在裝冷水的容器B內(nèi)，過一段時間，觀察到試管A中產(chǎn)生的現(xiàn)象是__________________，同時看到溫度計C的示數(shù)升高，這個實驗說明了________________________。 （3）如圖丙，把少量碘放入錐形瓶中，瓶口加蓋玻璃片。微微加熱，瓶中充滿紫色的碘蒸氣，此過程碘發(fā)生的物態(tài)變化是______________ 。停止加熱，碘蒸氣凝華，看到的現(xiàn)象是 。 【答案】（1）汽化 低 液化 （2）有液體水產(chǎn)生 液化放熱 （3）升華 瓶壁上出現(xiàn)固態(tài)的碘顆粒 8．如圖是小紅做“觀察碘升華”的實驗裝置。 她的操作是：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。 標準大氣壓下部分物質(zhì)的熔點（凝固點）、沸點（℃） 物質(zhì) 水 酒精 煤油 碘 銅 鐵 金 熔點（凝固點） 0 ﹣117 ﹣30 113.6 1 083 1 535 1 064 沸點 100 78.5 150 184.25 2 360 2 750 2 500 （1）結(jié)合你的探究經(jīng)歷，描述小紅觀察到的實驗現(xiàn)象。 （2）交流評估時，小明查閱了部分物質(zhì)的熔點、沸點（見表），他發(fā)現(xiàn)碘的熔點是113.6 ℃，碘的沸點是184.25 ℃，酒精燈的火焰溫度約400 ℃，他認為小紅所做的實驗中，碘可能經(jīng)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(jié)論，請你針對小明的質(zhì)疑，選用上述器材或補充必要的輔助器材設(shè)計一個實驗，證明碘直接從固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，寫出實驗方案并扼要說明。 【答案】見解析