第4章 4.4 升华和凝华4.5 水循环与水资源

沸点/℃
100 78.5
150
184.2 2 360 2 750 2 500
5
(1)结合你的探究经历，描述小红观察到的实验现象． 烧瓶底部有紫红色的固体碘，用酒精灯对烧杯直接 加热过程中，在烧杯中会看到紫红色的碘蒸气
(2)交流评估时，小明查阅了部分物质的熔点、沸点 (见表)，他发现碘的熔点是 113.6 ℃，碘的沸点是 184.25 ℃，酒精灯的火焰温度约为 400 ℃，他认为小红所做的 实验中，碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过 程，小红的实验并不能得出碘升华的结论，请你针对小 明的质疑，选用上述器材或补充必要的辅助器材设计一 个实验，证明碘直接从固态变为气态，写出实验方案并 扼要说明．
(3)人工降雨时，飞机将干冰撒入高空的冷云层中， 干 冰 很 快 从 固 态 ____升_华_____ 成 气 态 ， 并 从 周 围 空 气 __吸_收_____(选填“吸收”或“放出”)大量的热，于是高空 中的部分 水蒸气 __液_化_____成小水滴或 __凝__华____成小冰 粒，这些小水滴、小冰粒在下降过程中最终形成降雨．
解析：干冰是固态二氧化碳，它在常温下会迅速升 华变为气态二氧化碳(看不见)．由于升华吸热，使周围温 度降低，空气中的水蒸气遇冷液化为无数的小水珠，从 而形成我们看到的“白雾”．故选 D.
变式 2 广东曾经出现过少见的大旱灾害，一些地区 采用人工降水的方法缓解旱情．一种方法是把干冰撒播 到云中降雨．人工降雨先后经历的几个物态变化是( C )
采用的方法：将碘颗粒放在烧瓶中，将烧瓶浸没在 正在加热的热水中观察碘状态的变化．烧杯中水的温度 最高为 100 ℃，达不到碘的熔点，不会发生熔化现象， 碘一直处于固态，出现的碘蒸气只能是烧瓶底部紫红色 的固体碘升华形成的，能更好地说明碘的升华
12．(2017·广西百色)由于水的物态变化使自然界有 了云、雨、露、雾、霜、雪、雹等千姿百态的奇观．霜 的形成是___凝_华____(填物态变化的名称)现象，这一过程中 要__放_出_____(选填“吸收”或“放出”)热量．
13．打开冰箱门时，往往会看到冷冻室的侧壁上有 很多霜，这是___凝_华________(填物态变化名称)形成的，这 个过程中水蒸气___放_出________(选填“吸收”或“放出”) 热量．
1．如图所示的热现象通过凝华形成的是( B )
2．小丽端午节在家里帮助妈妈打扫卫生，她取下白 炽灯擦干净灰尘，但发现白炽灯玻璃泡的下面比新灯泡 变黑了一些．她通过上网查阅，发现这是灯丝发生的物 态变化形成的．你认为下列关于灯丝发生的物态变化过 程，正确的是( A )
A．先升华，后凝华 B．先升华，后凝固 C．先汽化，后液化 D．先熔化，后凝固
解析：过程①中的水由液态变为气态跑到空中，所 以这种物态变化是汽化(或蒸发)，该过程要吸收热量．对 于过程②空气中的水蒸气变为小水滴或水冰珠，即由气 态变为液态或固态，所以发生的是液化和凝华，该过程 中要放热．
变式 3 关于自然界的水循环，下列说法中正确的是 (C )
A．水蒸气在高空遇冷吸热液化成小水珠 B．冰山上的积雪只能先熔化，再蒸发成水蒸气升腾 至空中 C．江、湖、河、海中的水吸热蒸发成水蒸气升腾至 空中 D．积雪放热熔化成水归入大海
A．熔化、凝固、液化 B．升华、凝固、熔化 C．升华、凝华、熔化 D．凝华、液化、汽化
知识点 3 自然现象中的物态变化 ☞ 例 3 下图是水循环的示意图，图中过程①发生的物 态变化是_汽__化_(或__蒸_发_)_______，同时伴随着__吸____热；过程 ②发生的物态变化是凝华和__液_化___，同时伴随着放热．
15．水是人类生存环境的重要组成部分．通过水的三态 变化，地球上的水在不停地循环，下列关于水的三态变化分 析错误的是( C )
A．阳光晒暖了海洋，海水吸热蒸发成为水蒸气上升到空 中
B．高空中水蒸气遇冷液化成小水滴，相互聚集结成大水 滴下降成为雨
C．冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝固成小冰晶， 小冰晶聚集变成雪花飘满大地
变式 1 四季分明的临沂城宜商宜居．下列自然现象中， 属于凝华的是( D )
AБайду номын сангаас春天，冰雪消融
B．夏天，露珠晶莹
C．秋天，白雾弥漫
D．冬天，霜满枝头
知识点 2 干冰升华 ☞ 例 2 如图所示，舞台上经常用喷洒干冰(固态二氧 化碳)的方法制造白雾以渲染气氛．对“白雾”的形成， 以下解释正确的是( D ) A．干冰升华使空气液化形成小液滴 B．干冰熔化形成的小液滴 C．干冰升华形成的二氧化碳气体 D．干冰升华使空气中的水蒸气液化形成小液滴
9．如图，在标准大气压下，某同学将冰块放入空易 拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，测得 易拉罐中冰与盐水混合物的温度低于 0 ℃，实验时易拉 罐的底部有白霜生成．对于这一实验和现象的分析，正 确的是( A )
A．盐使冰的熔点低于 0 ℃，白霜的生成是凝华现象 B．盐使冰的熔点高于 0 ℃，白霜的生成是凝华现象 C．盐使冰的熔点低于 0 ℃，白霜的生成是凝固现象 D．盐使冰的熔点高于 0 ℃，白霜的生成是凝固现象
3．水的三种状态分别是水、冰和水蒸气．给图中序 号处填字，说明它们三者之间的转化过程名称以及吸热、 放热的关系．
①液化放热 ②汽化吸热 ③凝固放热 ④熔化吸 热 ⑤凝华放热 ⑥升华吸热
知识点 1 升华与凝华 ☞ 例 1 如图所示为寒冬出现的四个现象，其中属于升 华的是( B )
解析：口中呼出的“白气”是水蒸气液化形成的； 冰冻的衣服晾干，冰由固态直接变为气态，是升华现象； 玻璃上的“冰花”是水蒸气凝华形成的；河面上的冰块 融化是熔化现象．故选 B.
8. “地面的水______后，在高空遇到冷空气，会 __________成小水滴或________为小冰晶．大量的小水 滴或小冰晶集中悬浮在高层空气中，这就形成了 __________．”对于引号中这段文字空缺的内容，下列 填充正确的是( C )
A．汽化 液化 凝固 云 B．蒸发 液化 凝华 雨 C．蒸发 液化 凝华 云 D．蒸发 凝华 液化 雨
14．武黄高速公路上，一辆装载 19 t 液态氮的槽车 阀门的防爆膜发生破损造成氮泄漏．现场看到槽车尾部 冒着“白烟”，路面结冰．氮气在常温下是气态，工业 上 是 通 过 _压_缩__体_积_____ 的 方 法 使 气 态 氮 变 成 液 态 氮 的 ； “白烟”是空气中的水蒸气遇冷___液_化____(填物态变化的 名称)变成的小水珠；路面上的冰是小水珠__凝_固_____(填物 态变化的名称)的结果．
10．在汽车车厢里放一盒固体清新剂可以使空气清 新．固体清新剂可直接变成气态，这种现象叫_升__华_____； 北方的冬天温度较低，在窗户的玻璃上常出现冰花，这 是室内水蒸气遇到冷的玻璃在上面__凝_华_____形成的；某 些地区树枝上甚至出现雾凇，这是_凝__华_____现象．
11．英国科学家研发出一种“激光橡皮”．在激光 照射下，纸张上的黑色炭粉直接_升__华___(填物态变化名称) 为高温炭蒸气，字迹消失；经过特殊冷却装置，高温炭 蒸气又直接_凝__华___(填物态变化名称)成炭粉．这样，废纸 和炭粉重新得到了利用，可有效地节约资源并保护环境．
(1)请依次写出上文划线处涉及的物态变化的名称： _汽_化_(_或_蒸_发__) _______、_液__化_____、__凝_华____、_熔__化___．
(2) 上 面 涉 及 的 物 态 变 化 中 ， 属 于 吸 热 的 是 ： _汽_化__(或_蒸__发_) ________、__熔__化______．
18．如图是小红做“观察碘升华”的实验装置． 她的操作：在烧杯中放少量的碘，烧杯口放一只装 有冷水的烧瓶，用酒精灯给烧杯加热．
标准大气压下部分物质的熔点(凝固点)、沸点如下
表：
物质 水 酒精 煤油 碘 铜 铁 金
熔点(凝固 点)/℃ 0 －117 －30 113.6 1 083 1 535 1 064
4.4 升华和凝华 4.5 水循环与水资源
核心提要 典例精练 变式训练 基础巩固 能力拔高 拓展培优
【阅读教材 P100～P108，完成下列问题】 1．升华的定义：物理学中，把物质由__固______态直 接变为___气_____态的现象叫做升华，升华要__吸____热． 2．凝华的定义：物理学中，把物质由___气_____态直 接变为___固_____态的现象叫做凝华，凝华要__放____热．
3．对下列现象成因的解释中，正确的是( D ) A．早春，河中的冰逐渐消融——汽化 B．盛夏，剥开包装纸后冰棒会冒“白气”——熔化 C．深秋，清晨的雾在太阳出来后散去——液化 D．严冬，堆起的雪人逐渐变小——升华
4．关于自然现象对应的物态变化及吸、放热过程， 下列说法正确的是( B )
A．冰融化——凝固(放热) B．雾生成——液化(放热) C．露产生——汽化(吸热) D．霜形成——升华(放热)
D．雪花熔化成水，和其他降水一样，汇入江河，又注入 大海
16 ． 下 面 关 于 冰 箱 的 一 些 现 象 的 说 法 中 ， 正 确 的 是 (D )
A．冰箱冷冻室内的霜是水凝固而成的 B．冰箱内壁上的很多小水珠是放进去的蔬菜溅上去的 C．夏天打开冰箱门时出现的白雾是空气液化而成的 D．冰箱的制冷剂应该在冰箱冷冻室汽化，在冰箱冷凝 器液化
17．如图是大自然中水循环现象的示意图. 江、河、 湖、海以及大地表层中的水不断变成水蒸气．当含有很 多水蒸气的空气升入高空时，水蒸气的温度降低变成小 水滴或凝成小冰晶，这就是云. 在一定条件下，云中的小 水滴和小冰晶越来越大，就会下落．在下落过程中，小 冰晶又变成小水滴，与原来的水滴一起落到地面，这就 形成了雨.
5．毛泽东诗词“千里冰封，万里雪飘”，描绘了冬 季中华大地的北国风光，图中与“雪”的形成物态变化 相同的是( C )
6．下列四种物态变化相同的一组是( C )
①夏天，草叶上的露珠；②冬天，窗户上的冰花；
③深秋，树上的白霜；④初春，冰雪消融
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
7．下列自然现象中，属于凝华现象的是( C ) A．早晨，麦田里白雪消融 B．初夏，草地上露珠晶莹 C．深秋，操场上轻霜涂抹 D．严冬，池塘里厚厚寒冰