13.4升华与凝华（课件29页）2025-2026学年九年级物理全册沪科版（2024）

(课件网) 13.4 升华与凝华 一、升华的概念与特点 物质从固态直接变为气态的过程叫做升华。与熔化不同，升华过程中物质不经过液态直接变为气态，这个过程需要吸收热量。 在生活中，升华现象并不少见。冬天晾在室外的湿衣服，即使气温低于 0℃，过一段时间也会变干，这是因为衣服上的冰直接升华成了水蒸气；衣柜里的樟脑丸会逐渐变小甚至消失，樟脑丸由固态直接变成了气态的樟脑蒸气，这也是升华现象；用干冰进行人工降雨或舞台烟雾效果时，干冰（固态二氧化碳）在常温下会迅速升华，吸收大量热量，使周围空气中的水蒸气液化成小水珠或凝华成小冰晶，形成降雨或白雾。 升华具有以下特点： 直接转化：物质从固态直接变为气态，跳过液态阶段。 吸热过程：升华需要吸收周围环境的热量，会导致周围温度降低。例如，干冰升华时吸收大量热量，能使周围温度迅速降低到 - 78.5℃以下。 体积变化：固态物质升华成气态后，体积会急剧增大。例如，1 体积的干冰升华后可以变成约 600 体积的二氧化碳气体。 二、凝华的概念与特点 物质从气态直接变为固态的过程叫做凝华。凝华是升华的逆过程，这个过程需要放出热量。 凝华现象在生活中也很常见。冬天的早晨，地面上的霜、窗玻璃上的冰花、树枝上的雾凇等，都是空气中的水蒸气遇冷直接凝华成的小冰晶；灯泡用久了，灯丝（钨丝）会变细，同时灯泡内壁会变黑，这是因为钨丝在高温下升华成钨蒸气，钨蒸气遇到温度较低的灯泡内壁又凝华成固态的钨附着在上面；深秋或初冬的早晨，草叶上的 “白霜”，是空气中的水蒸气在低温下凝华形成的。 凝华具有以下特点： 直接转化：物质从气态直接变为固态，不经过液态阶段。 放热过程：凝华过程会向周围环境放出热量。例如，水蒸气凝华成霜时会放出热量，这也是为什么霜冻前后气温会有所升高的原因之一。 形态变化：气态物质凝华成固态后，通常会形成细小的晶体或粉末状物质。例如，霜是由许多细小的冰晶组成的，具有规则的几何形状。 三、升华与凝华的实验探究 （一）探究碘的升华与凝华 实验目的 观察碘的升华和凝华现象，理解升华吸热、凝华放热的特点。 实验器材 烧杯、酒精灯、石棉网、三脚架、研钵、玻璃皿、碘粒。 实验步骤 用研钵将碘粒研碎，取少量研碎的碘粒放入烧杯中，在烧杯口盖上玻璃皿。 将烧杯放在石棉网上，用酒精灯微微加热烧杯底部（注意：不要用酒精灯直接加热，以免碘蒸气温度过高）。 观察烧杯内碘粒的变化和玻璃皿底部的变化。 停止加热，待烧杯冷却后，继续观察玻璃皿底部和烧杯内的变化。 实验现象 加热时，烧杯内的固态碘粒逐渐减少，甚至消失，烧杯内出现紫红色的碘蒸气，这是碘的升华现象。 玻璃皿底部会出现黑紫色的固态碘，这是碘蒸气遇到温度较低的玻璃皿凝华成的固态碘。 停止加热后，随着温度降低，烧杯内的碘蒸气逐渐减少，玻璃皿底部的固态碘逐渐增多。 实验结论 碘可以从固态直接变为气态（升华），升华过程需要吸热；碘蒸气也可以从气态直接变为固态（凝华），凝华过程需要放热。 四、升华与凝华的应用 （一）升华的应用 人工降雨：在干旱地区，向云层中播撒干冰，干冰升华吸热，使云层中的水蒸气迅速降温凝华成小冰晶，小冰晶长大后下落，遇到暖气流熔化成雨滴，形成降雨。 食品保鲜：利用干冰升华吸热的特点，可以对食品进行冷藏和保鲜。干冰的温度低，升华时不产生液体，能保持食品的干燥，且不会使食品受潮。例如，运输海鲜、冰淇淋等食品时，常用干冰作为制冷剂。 医疗领域：在医疗上，干冰可以用于冷冻治疗。医生用干冰冷冻病变组织，使病变组织坏死脱落，达到治疗的目的，如治疗尖锐湿疣、雀斑等。 舞台效果：在舞台上，向空气中喷洒干冰，干冰升华吸热 ... ...