《升华和凝华》 知识清单

《升华和凝华》知识清单
一、升华
升华是指物质从固态直接变成气态的过程，这个过程中不经过液态。

生活中常见的升华现象有很多。

比如，冬天晾在室外的衣服，尽管
温度很低，结了冰，但冰也会慢慢消失，衣服变干，这就是冰直接升
华成了水蒸气。

还有放在衣柜里的樟脑丸，时间长了会变小甚至消失，这也是升华的现象。

升华需要吸热。

从微观角度来看，固态物质的分子排列比较紧密，
分子间的作用力较强。

当物质升华时，需要吸收能量来克服分子间的
作用力，使分子获得足够的能量，摆脱固态的束缚，变成气态分子。

升华在实际应用中有不少重要的用途。

在医疗领域，利用升华可以
冷冻治疗某些疾病。

通过让液氮迅速升华，吸收大量热量，从而达到
低温冷冻的效果，破坏病变组织。

在工业上，升华可以用于提纯物质。

比如，从粗制的碘中通过升华的方法去除杂质，得到纯净的碘。

二、凝华
凝华则是与升华相反的过程，它指的是物质从气态直接变成固态。

常见的凝华现象，像冬天早晨看到的霜，就是空气中的水蒸气遇冷
凝华形成的。

还有用久了的灯泡会变黑，这是因为灯泡内的钨丝受热
升华成钨蒸气，钨蒸气遇到冷的灯泡玻璃壁又凝华成固态钨，附在灯
泡内壁上。

凝华过程会放热。

气态分子的能量较高，分子间距离较大，当气态
物质凝华时，分子失去能量，分子间的距离减小，排列变得紧密，形
成固态。

凝华在生活和生产中也有其应用。

人工降雨就是利用了凝华的原理。

通过向云层中播撒干冰（固态二氧化碳），干冰升华吸热，使周围的
气温急剧下降，云层中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶，小冰晶下落过程
中熔化成雨滴落下。

三、升华和凝华的条件
升华和凝华的发生与温度和压强等条件密切相关。

一般来说，升华需要在特定的温度和压强下才能发生。

温度要足够低，使得固态物质的分子能够获得足够的能量直接变成气态。

而压强
也会对升华产生影响，降低压强有时可以促进升华的进行。

凝华则通常在温度降低到一定程度，且气态物质的浓度达到一定值
时发生。

四、升华和凝华与其他物态变化的关系
升华和凝华是物质在固态和气态之间的直接转变，而熔化和凝固是
固态与液态之间的转变，汽化和液化是液态与气态之间的转变。

这六种物态变化共同构成了物质形态的变化循环。

熔化、汽化和升华都是吸热过程，而凝固、液化和凝华都是放热过程。

在实际情况中，物质的状态变化往往不是单一的，可能同时涉及多
种物态变化。

五、升华和凝华的实验探究
我们可以通过一些简单的实验来观察升华和凝华现象。

例如，在一个封闭的玻璃容器中放入一些碘晶体，然后用酒精灯微
微加热。

可以看到碘晶体直接变成紫色的碘蒸气，这就是升华。

停止
加热后，碘蒸气又会直接在容器壁上凝华成固态的碘。

通过这样的实验，能够更直观地理解升华和凝华的过程和特点。

六、常见物质的升华和凝华
除了前面提到的冰、樟脑丸、碘、钨等物质，还有许多常见物质也
会发生升华和凝华现象。

比如，二氧化碳在一定条件下可以直接从气态变成固态，形成干冰。

还有磷，在特定条件下也能发生升华和凝华。

了解不同物质的升华和凝华特性，对于在不同领域的应用和研究具
有重要意义。

七、升华和凝华在自然界中的表现
自然界中也有很多升华和凝华的现象。

例如，在寒冷的高海拔地区，雪山上的雪不会完全融化成水，而是
会有一部分直接升华成水蒸气。

还有，在极寒的冬季，空气中的水蒸气可以直接凝华形成美丽的雾
凇景观。

八、升华和凝华的能量变化
升华过程中，物质吸收热量，内能增加。

而凝华过程中，物质放出
热量，内能减少。

这种能量的变化在很多实际应用中都需要考虑，比如在设计制冷设
备或者研究热传递过程时。

总之，升华和凝华是物质状态变化中的重要过程，它们在日常生活、工业生产、科学研究以及自然界中都有着广泛的存在和重要的作用。

深入理解升华和凝华的原理和现象，有助于我们更好地认识和利用物
质的性质，解决实际问题，并欣赏大自然的奇妙变化。