专题3-4 升华和凝华(解析版)

【课程标准】经历物态变化的实验探究过程，了解物态变化过程中的吸热和放热现象。

用物态变化的知识说明自然界和生活中的有关现象。

用水的三态变化说明自然界中的一些水循环现象。

了解我国和当地水资源状况，有关心环境和节约用水的意识。

【学习目标】
1.知道升华和凝华现象；
2.理解升华和凝华的概念；
3.理解升华吸热与凝华放热；
4.掌握升华吸热和凝华放热的应用。

【学习重点】知道升华和凝华现象。

【学习难点】升华吸热和凝华放热的应用。

知识点1. 升华和凝华
1.升华。

物质从固态直接变成气态的过程叫升华。

升华过程吸热。

易升华的物质有：碘、冰、干冰、樟脑丸、钨等。

如用久的白炽灯灯丝变细，就是由于灯丝升华的缘故。

2.凝华。

物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。

凝华过程放热。

自然界中的霜的形成，就是由于空气中的水蒸气凝华而成的。

知识点2. 升华吸热，凝华放热。

⑴用久了的灯泡的灯丝(钨)会变细，灯泡内壁会变黑。

⑵人工降雨：人们从陆地向云层发射干冰(固态二氧化碳)或从飞机上向云层撒干冰，从而达到降雨的目的。

这一实例中包括几种物质的状态发生了变化？分别是什么物态变化？
注意：升华和凝华的区别
知识点3. 物质的三态联系
注意：能根据定义解释升华和凝华现象思路
要知道物质从固态直接变为气态的过程叫升华。

如在严寒的冬天，冰冻的衣服也会晾干。

冰冻的衣服物质冰初始状态是固态，晾干了，说明物质终态变为气态。

根据物态变化过程可知冰冻的衣服也会晾干是生化现象。

物质从气态直接变为固态的过程叫凝华。

如玻璃上的冰花的形成。

房屋中水蒸气温度降低变成冰花，物质由液态变为固态，是凝华现象。

考点1. 升华和凝华
【例题1】（2023甘肃金昌）诗词是我国优秀的文化遗产，下列诗句中所指的物态变化现象分析正确的
是（）
A. 月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠——“霜”的形成是凝华现象
B. 柴门闻犬吠，风雪夜归人一—“雪”的形成是液化现象
C. 天接云涛连晓雾，星河欲转千帆舞——“雾”的形成是蒸发现象
D. 可怜九月初三夜，露似真珠月似弓——“露”形成是熔化现象
【答案】A
【解析】A．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成固态，故A正确；
B．雪是水蒸气在寒冷的高空急剧降温，凝华成冰晶形成的，故B错误；
C．雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故C错误；
D．露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故D错误。

故选A。

【对点训练】如图所示的几种物态变化中，属于凝华现象的是（）
A.烘干湿手
B.哈出白气
C.霜打枝头
D.湖面结冰
【答案】C
【解析】考点是凝华及凝华放热。

物体由气态变为固态的过程称为凝华，凝华放热，结合选项分析求解即可。

A．烘干湿手，水由液态变为气态，故是汽化，A不符合题意；
B．哈出的白气是液态的小水珠，是水蒸气液化形成的，B不符合题意；
C．霜水蒸气气态变为固态形成的，故是凝华现象，C符合题意；
D．湖面结冰是凝固现象，D不符合题意。

考点2. 升华吸热，凝华放热。

【例题2】（2023湖南永州市）今天我们的生活越来越美好，在炎热的夏天可以吃上远方的新鲜食品，人们为了防止食品在长时间运输中腐烂变质，利用干冰（固态二氧化碳）给食品降温，这是因为（）
A. 干冰熔化吸热
B. 干冰液化吸热
C. 干冰升华吸热
D. 干冰凝华吸热
【答案】C
【解析】干冰是极易升华的物质，在干冰升华过程中，要从周围吸收热量，从而使周围的温度降低，以获得低温，从而防止食品腐烂变质。

故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

【对点训练】下列物态变化过程中，不是放热的是（）
A．冬天衣服冻干B．冬天窗上冰花C．冬天草上白霜D．压缩乙醚成液体
【答案】A
【解析】A.冬天衣服冻干，是冰的升华现象，升华吸热，故A正确。

B.冬天窗上冰花，是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，凝华放热，故B错误。

C.冬天草上白霜，是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的，凝华放热，故C错误。

D.压缩乙醚成液体，是液化现象，液化放热，故D错误。

考点3. 物质的三态联系
【例题3】自然界中的水循环是通过水的物态变化实现的。

地面上江、河、湖、海中的水在太阳的
成了云。

在一定的条件下，小冰晶熔化成水与原来的小水滴一同下落，形成雨水，汇集到江、河、湖、海中。

【答案】汽化，液化凝华。

【解析】本题考查自然界中的物态变化。

江河湖海里的水变成气态的水蒸气，属于汽化，水蒸气遇冷液化化形成小水滴。

从气态的水蒸气直接形成小冰晶属于凝华。

1．（2022四川德阳）中华文明源远流长，博大精深。

古诗词是我国传统文化瑰宝，有的优美词句还与我们物理知识有着联系。

下列词句与对应的物理知识叙述正确的是（）
A．“清寒小雪前”，雪的温度很低，它的内能为零
B．“沙暖睡鸳鸯”，同水相比沙的比热容大些
C．“床前明月光，疑是地上霜”，霜实际是固态，由水蒸气凝华形成
D．“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是太阳通过做功方式实现的
【答案】C
【解析】A.一切物体在任何温度下都有内能，冰山的温度虽然很低，但是仍然具有内能，故A错误；
B.在同一时间，河水和沙滩吸收太阳的热量相同，由于水的比热容较大，所以水温升高幅度较小，因此水温较低；而沙石比热容小于水，所以沙滩升温幅度较大，因此沙滩温度较高，导致“沙暖睡鸳鸯”，故B错误；
C.霜是空气中水蒸气遇冷凝华形成的冰晶，故C正确；
D.大地吸收热量，大地内能增加，通过热传递的方式实现的，故D错误。

2.（2021贵州黔东南州）“二十四节气”是中华民族智慧的结晶，有关节气的谚语，下列分析正确的
是（）
A. “惊蛰云不停，寒到五月中”，云的形成是升华现象，该过程需吸热
B. “伏天三场雨，薄地长好麻”，雨的形成是液化现象，该过程需吸热
C. “霜降有霜，米谷满仓”，霜的形成是凝华现象，该过程需放热
D. “小寒冻土，大寒冻河”，河水结冰是凝固现象，该过程需吸热
【答案】C
【解析】A．云是空气中的水蒸气变成的小水珠，由气态变为液态，属于液化现象，该过程放出热量，故A 错误；
B．雨是空气中的水蒸气变成小水珠，遇到凝结核后变成大水珠，然后由于重力作用掉落到地面形成的，是由气态变为液态，属于液化现象，该过程放出热量，故B错误；
C．霜是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶，是凝华现象，该过程放出热量，故C正确；
D．河水结冰是由液态变为固态，是凝固现象，该过程放出热量，故D错误。

3．冬季，通常可以看到教室的窗玻璃上附着一层小水珠，当室外气温更低时，还会看到窗玻璃上结有冰花。

下列关于水珠、冰花的分析中正确的是（）
A．它们均是水蒸气凝华形成 B．它们均附着在窗玻璃的室外一侧
C．它们均是水蒸气液化形成 D．它们均附着在窗玻璃的室内一侧
【答案】D
【解析】冬季，室内温度较高，而玻璃窗的温度较低，室内玻璃窗周围的水蒸气遇到温度低的玻璃会液化形成小水滴，若室外气温更低时，室内的水蒸气遇到冷的玻璃还会凝华形成小冰晶，都会附着在玻璃的内侧，故D正确，ABC错误。

4. (2021浙江杭州)如图所示，自然界中的雪、雾、露、霜等现象，都是水这种物质发生物态变化形成的。

对这些现象的描述，正确的是（）
A. 雪的形成是凝华现象，需要吸热
B. 雾的形成是汽化现象，需要吸热
C. 露的形成是液化现象，需要放热
D. 霜的形成是凝固现象，需要放热
【答案】C
【解析】A、“雪”是由空气中的水蒸气遇冷直接变成固态的小冰晶，是凝华现象，凝华放热，故A错误；
B、“雾”是由空气中的水蒸气遇冷液化而成的小水滴，附着在空中小尘埃上形成的，是液化现象，液化放
热，故B错误；
C、“露”是由空气中的水蒸气遇冷液化而成的小水滴，附着在草叶上形成的，是液化现象，液化放热，故C正确；
D、“霜”是由空气中的水蒸气遇冷直接变成固态的小冰晶，是凝华现象，凝华放热，故D错误。

5.（2021青海）“寒露”和“霜降”是我国二十四节气中的两个节气，下列关于露和霜的形成说法正确的是（）
A. 露是空气中的水蒸气凝固形成的
B. 露是空气中的水蒸气熔化形成的
C. 霜是空气中的水蒸气凝华形成的
D. 霜是空气中的水蒸气升华形成的
【答案】C
【解析】AB．露是空气中的水蒸气液化形成的，故AB错误；
CD．箱是空气中的水蒸气凝华形成的，故C正确，故D错误。

6.（2022重庆B）中华文化源远流长，大量中华诗词中蕴含着物理知识。

以下说法正确的是（）
A. “瓶冰知冬寒，霜露．欺远客”，露．是冰熔化形成的
B. “照水冰．如鉴，扫雪玉为尘”，冰．是水蒸气凝固形成的
C. “孤舟蓑笠翁，独钓寒江雪．”，雪．是水蒸气液化形成的
D. “霜．降水泽枯，岁晚木叶落”，霜．是水蒸气凝华形成的
【答案】D
【解析】A.雾是液态，是由气态变成液态，是液化形成的，故A错误；
B.冰是固态，是由液态变成固态，是凝固形成的，故B错误；
C.雪是固态，是由气态直接变成固态，是凝华形成的，故C错误；
D.霜是固态，是由气态直接变成固态，是凝华形成的，故D正确。

7. 下列现象形成过程中，吸收热量是（）
A. 晶莹的露珠
B. 林立的冰川
C. 变小的干冰
D. 洁白的雾凇
【答案】C
【解析】A．露珠是水蒸气液化形成的，液化放热，故A不符合题意；
B．冰川是水凝固形成，凝固放热，故B不符合题意；
C．变小的干冰发生升华现象，升华吸热，故C符合题意；
D．雾凇是水蒸气遇冷凝华的小冰晶，凝华放热，故D不符合题意。

8. （2022山东临沂）北京冬奥会以“二十四节气”作为开幕式的倒计时，彰显了中华民族悠久的文化内涵和历史积淀。

下列与节气有关的物态变化，属于凝华的是（）
A. 雨水，冰雪消融
B. 立夏，雾绕山峦
C. 霜降，霜满枝头
D. 大寒，滴水成冰
【答案】C
【解析】A．冰雪消融，水从固态变为液态，属于熔化，故A不符合题意；
B．雾是小液滴，气态水蒸气变为液态的雾，属于液化，故B不符合题意；
C．霜的形成，是由气态的水蒸气变为固态冰晶，属于凝华，故C符合题意；
D．滴水成冰，由液态变为固态，属于凝固，故D不符合题意。

故选C。

9. （2022山东泰安）2022年北京冬奥会开幕式，以“一朵雪花”为轴线，呈现出诗人李白诗句中描述的“燕山雪花大如席”的浪漫、夸张场景。

北方冬季常见的雪花的形成与下列自然现象的形成属于相同物态变化的是（）
A. 露生成
B. 雾产生
C. 霜形成
D. 冰消融
【答案】C
【解析】雪是空气中的水蒸气越冷凝华成的小冰晶。

AB．露、雾都是空气中是水蒸气液化成的小水珠，故AB不符合题意；
C．霜是空气中的水蒸气越冷凝华成的小冰晶，与雪相同，故C符合题意；
D．冰消融是冰吸热发生的熔化现象，故D不符合题意。

故选C。

10. （2022湖南张家界）北京冬奥会赛道上的雪是利用造雪机将液态的水粉碎成雾状的小水滴，当小水滴
自然降雪是水蒸气在寒冷的高空急剧降温，
这些冰晶聚集起来变成雪花飘落大地。

（填写物态变化名称）
【答案】凝固凝华
【解析】由液态变为固态的过程叫凝固，人工造雪是液体变成固体，是凝固现象。

物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，自然降雪是水蒸气直接变成固体，是凝华现象。

11．小欣打开冰箱门，发现冷冻室的侧壁上有很多霜，这是水蒸气（填物态变化的名称）形成的，这个过程中水蒸气（填“吸收”或“放出”）热量．当他拿起湿抹布去擦时，抹布却粘在了侧壁上，这是因为发生了（填物态变化的名称）现象．
【答案】凝华；放出；凝固．
【解析】物体由气态变为固态的现象叫凝华，凝华要放热；物体由液态变为固态的现象叫凝固．根据我们对于凝华和凝固的理解来作答．
冷冻室的侧壁上有很多霜，霜是固体，是由冰箱内空气中的水蒸气遇冷形成的，物体由气态变为固态的现象叫凝华；水蒸气在凝华的过程中要放热；湿抹布上还有很多的水分，擦冰箱侧壁时粘在了侧壁上，是因为湿抹布上的水分凝固为冰所导致的．
12. （2022江苏南通）现象（填写物态变化名称）凝结成小冰晶，
）空气中的热量，所以才会有俗语“霜前冷，雪后寒”。

【答案】凝华吸收
【解析】水蒸气遇强冷才能发生凝华现象，凝结成小冰晶。

雪熔化时会吸收空气中的热量，导致气温下降。

13.小林做“碘的升华”实验时，用酒精灯直接对放有少量固态碘的碘升华管加热，如图所示．发现碘升华管内出现紫色的碘蒸气，小林认为碘从固态变成了气态，是升华现象．小红查阅资料发现：常压下，碘的熔点为113.60℃，碘的沸点为184.25℃，酒精灯火焰的温度约400℃．根据这些资料，小红认为小林所做的实验中，碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程，小林的实验并不能得出碘升华的结论．
请针对小红的质疑，设计一个实验，证明碘能从固态直接变为气态．可以选用上述器材或补充必要的辅助器材．写出实验方案并简要说明．
【答案】见解析。

【解析】①补充器材：烧杯、水、石棉网、铁架台
②利用水浴法加热的方式，在烧杯中放入适量的热水，将装有固态碘的碘升华管浸入热水中进行加热，加热一段时间后管内出现紫色的碘蒸气，因为热水的温度低于碘的熔点，所以碘在这个过程中不会熔化，所以出现碘蒸气一定是碘直接从固态变成了气态。

14．夏天，小林为了解渴，从冰箱里拿出一支冰糕．小林发觉硬邦邦的冰糕上黏着白花花的“粉”；一剥去包装纸，冰糕上就冒“烟”；他把这支冰糕放进茶杯里，不一会儿，茶杯外壁会出“汗”．请用物态变化原理解释上面三种现象．
【答案】见解析。

【解析】白粉是由空气中的水蒸气遇到寒冷的冰糕凝华而成的小冰晶。

冒烟是由于空气中的水蒸气遇到冰糕周围的冷空气液化而成的小水珠，出汗是由于空气中的水蒸气遇冷液化。