第21讲 升华和凝华（含答案）（预习）2025学年八年级物理上册暑假提升讲义（苏科版）

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■知识点一：升华
1．定义：物理学中，把物质由固态直接变成气态的现象，叫做升华。
2．现象：冰冻的衣服变干、雪堆没有熔化变小、灯丝变细、衣柜里的卫生球变小、干冰升华、碘升华、固体清香剂消失等。
3．升华是指物质从固态直接变为气态的现象，注意在此物态变化中并不存在液态。
4．一般在任意温度下，任何固体的表面都会发生升华现象。某些干燥的固体物质，如香皂发出气味这就是固体表面发生升华。
■知识点二：凝华
1．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。
2．现象：冬天窗户上的冰花、霜、雾凇等都是凝华。
3．凝华是物质由气态直接变成固态的现象，在此物态变化过程中没有经过液态。
4．凝华需要该物质的蒸气达到一定的浓度以及温度要降到该物质的凝固点以下才能发生。
■知识点三：升华吸热和凝华放热
1．人工降雨：
关于人工降雨原因：一是干冰的升华降温；二是水蒸气遇冷凝华成小冰晶；三是小冰晶下落遇到热的气流熔化成小水珠，小水珠越结越大，水珠下落到地面就形成雨。
2．舞台烟雾：
关于舞台“烟雾”的之谜：干冰粉喷洒到舞台上，迅速升华降温，使空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠来制造“白雾”以渲染气氛。
3．储藏食物、医学手术：
固态二氧化碳可以直接升华为气态的二氧化碳，同时吸收大量的热，还没有残留物。利用该特点，可以用来作强制冷剂，用来储藏食物或用在医学研究上，现代医学中的“冷冻疗法”就是把干冰（固态二氧化碳）放在部分组织上，利用干冰升华吸热迅速降温，使其组织坏死。
4．升华吸热，有制冷作用；凝华放热。升华和凝华互为逆过程。
5．学习了物质的三态之间的六种变化，在分析物态变化现象时，弄清物态变化中初始状态和最终状态，以及变化过程中的条件。如冰冻衣服晾干，是因为衣服下的冰吸热升华成水蒸气，初始状态是冰，最终状态是水蒸气，条件是吸热，物态变化是升华。
考向一：升华
【例1】下列物态变化现象中，属于升华的是（ ）
A．初春，冰雪消融汇成溪流
B．盛夏，刚从冰箱中拿出的饮料瓶外壁出现水滴
C．金秋，清晨的雾在太阳出来后散去
D．寒冬，晾在室外冰冻的衣服也会干
【答案】D
【解析】A．初春，冰雪消融汇成溪流，是熔化现象，故A错误；
B．盛夏，刚从冰箱中拿出的饮料瓶外壁出现水滴；是空气中的水蒸气遇到温度低的瓶壁，在其表面液化形成小水珠，故B错误；
C．金秋，清晨的雾在太阳出来后散去；是汽化现象，故C错误；
D．寒冬，晾在室外冰冻的衣服也会干；是衣服上的冰直接升华为水蒸气，故D正确。
故选D。
【总结升华】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
考向二：凝华
【例2】当深秋的某天早晨，我们看到了覆盖在树叶、草地上的茫茫白霜（如图所示）时，这预示着冬季即将来临。固态的霜是空气中的水蒸气经下列哪一物态变化形成的（ ）
A．凝华 B．升华 C．液化 D．汽化
【答案】A
【解析】深秋季节，气温较低；空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，附着在建筑物或植被表面，即形成了霜。
【总结升华】分析生活中的现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；题目中变化前是气态（水蒸气），变化后是固态（霜）。
一、单选题
1．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。下列关于该过程中的物态变化说法正确的是（ ）
A．阳光晒暖了海洋，海水吸热升华成为水蒸气上升到空中
B．上升到空中的水蒸气与冷空气接触，会液化成小水滴
C．如果上升到空中的水蒸气遇到更加寒冷的气流，水蒸气就会凝固成小冰珠
D．小冰珠下落过程中汽化成小水滴落下，形成雨
【答案】B
【解析】A．根据物态变化可知，液态的海水吸热汽化成为气态的水蒸气，故A错误；
B．上升到空中的气态的水蒸气与冷空气接触，会液化放热形成小水滴，故B正确；
C．如果上升到空中的气态的水蒸气遇到更加寒冷的气流，水蒸气就会凝华放热形成小冰珠，故C错误；
D．小冰珠下落过程中，熔化成液态的小水滴落下，形成雨，故D错误。
故选B。
2．下列关于物态变化的说法正确的是（ ）
A．升华和凝华都需要在某一固定温度下才能进行
B．水蒸气不能在的环境中存在
C．固体在熔化过程中有可能温度持续升高
D．气体通过压缩体积液化时不会放热
【答案】C
【解析】A．升华和凝华只需要高于某一温度或低于某一温度即可进行，不需要在固定温度下进行，故A错误；
B．水的沸点跟气压有关，所以在的环境下，只要气压满足一定条件，水蒸气可以存在，故B错误；
C．固体分为晶体和非晶体，晶体在熔化过程中温度不变，非晶体在熔化过程中温度持续升高，故C正确；
D．气体压缩体积液化过程会放出热量，故D错误。
故选C。
3．物态变化是固态、液态、气态之间的变化，下列物态变化中没有涉及到液态的是（ ）
A．凝华B．汽化C．熔化D．凝固
【答案】A
【解析】物质从固态变成液态的过程叫熔化；物质从液态变成固态的过程叫凝固；物质从液态变成气态的过程叫汽化；物质不经过液态直接由气态变成固态的过程叫凝华，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4．学校举行“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》，深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的现象解释正确的是（ ）
A．“青青园中葵，朝露待日晞”——露的形成是汽化吸热
B．“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠”——霜的形成是凝固放热
C．“雾凇沆砀，天与云与山与水，上下一白”——雾凇的形成是凝华放热
D．“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”——“蜡炬成灰泪始干”是晶体的熔化
【答案】C
【解析】A．露的形成是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，液化放热，故A错误；
B．霜的形成是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，凝华放热，故B错误；
C．雾凇的形成是水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，凝华放热，故C正确；
D．蜡烛是非晶体，故“蜡炬成灰泪始干”是非晶体的熔化，故D错误。
故选C。
5．夏天，盛一盆水，在盆里放两块高出水面的砖头，砖头上搁一只比盆小一点的篮子。篮子里有剩饭、剩菜，再把一个纱布袋罩在篮子上，并使袋口的边缘浸入水里，如图所示，就做成了一个“简易冰箱”，即使经过一天时间，里面的饭菜也不会变质。与“简易冰箱”的工作原理相同的是（ ）
A．吃冰棒解热B．衣箱中的樟脑丸逐渐变小
C．烧开水时冒“白气”D．在中暑病人的额头上擦酒精
【答案】D
【解析】由整个装置的结构特点可知，它是借助了蒸发（汽化）致冷来使给食物降温的，防止饭菜变质。
A．吃冰棒解热，是利用熔化吸热，故A不符合题意；
B．樟脑丸逐渐变小是由固态直接变为气态蒸汽的升华现象，故B不符合题意；
C．烧开水时冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，液化放热，故C不符合题意；
D．在中暑病人额头上擦酒精，是利用汽化吸热，降低病人体温，故D符合题意。
故选D。
6．小明应用所学的物理知识设计了如图所示的两种制霜的方法：图—1，把冰块放在装有适量食盐的易拉罐中；图—2，将一块干冰（固态二氧化碳）放在金属勺子上。过一会儿就看到易拉罐外壁和勺子表面都出现了白霜。下列说法正确的是（ ）
A．两种方法中，霜的形成经历的物态变化不同
B．图—1的方法制霜是将空气中的水蒸气凝华成小冰晶
C．制霜的过程中，冰吸热，干冰放热
D．勺子下方出现的“白气”是二氧化碳
【答案】B
【解析】AB．图—1的方法，把冰块放在装有适量食盐的易拉罐中，空气中的水蒸气遇到冷的易拉罐，由气态变为固态，凝华成霜，图—2的方法，将一块干冰（固态二氧化碳）放在金属勺子上，干冰升华吸收大量的热量，空气中的水蒸气由气态变为固态，凝华成霜，所以两种方法中，霜的形成经历的物态变化相同，故A错误，B正确；
C．制霜的过程中，冰熔化吸热，干冰升华也是吸热，故C错误；
D．勺子下方出现的“白气”是因为干冰升华过程中，吸收大量的热量，空气中的水蒸气液化成小水滴，不是二氧化碳，故D错误。
故选B。
二、多选题
7．二氧化碳气体被压缩、降温到一定程度，就会形成像雪一样的白色固体，俗称干冰。干冰被抛到空中，会迅速变为气体，促使其周围水蒸汽凝结成小水滴或小冰晶，从而实现人工降雨。下列关于上述描述中包含的物态变化的说法，正确的是（ ）
A．二氧化碳气体变成干冰，是凝华B．水蒸汽凝结成水是凝固
C．干冰变成二氧化碳气体，吸收热量D．水蒸气凝结成小冰晶，吸收热量
【答案】AC
【解析】A．二氧化碳变成干冰，由气态直接变成固态，属于凝华，故A正确；
B．水蒸气遇冷凝结成小水滴，由气态变成液态，属于液化，故B错误；
C．干冰变成二氧化碳气体，由固态直接变成气态，属于升华，升华吸热，故C正确；
D．水蒸气遇冷凝结成小冰晶，由气态直接变成固态，属于凝华，凝华放热，故D错误。
故选AC。
8．在试管中放少量固态碘，塞紧塞子后放入热水中。当固态的碘变为紫色的碘蒸气并充满试管后，将试管从热水中拿出，再放入凉水中，碘蒸气又会变为固态的碘。在上述实验中，碘经历的过程是（已知标准大气压下碘的熔点约114℃，沸点约184℃。）（ ）
A．熔化和凝固B．汽化和液化C．升华和凝华D．吸热和放热
【答案】CD
【解析】物体由固态直接变为气态的过程叫升华；物体由气态直接变为固态的过程叫凝华。在试管中放少量固态碘，塞紧塞子后放入热水中，固态的碘吸热升华为碘蒸气，并充满试管；因标准大气压下碘的熔点约为114℃，大于水的沸点100℃，故碘不会熔化；将试管从热水中拿出，再放入凉水中，碘蒸气放热凝华成固态的碘，碘经历的过程是先升华后凝华，先吸热后放热，故AB不符合题意，CD符合题意。
故选CD。
9．如图所示，将冰块放于单层的不锈钢盆中，并加入适量的糖，用筷子搅拌大约半分钟，盆中冰与糖水混合物的温度低于0℃，将装有西瓜汁的小塑料杯放在盆中的冰块里，几分钟后西瓜汁变成了水果冰棍，这时观察到盆外壁出现白霜，下列说法中正确的是（ ）
A．西瓜汁变成水果冰棍的过程属于凝华
B．西瓜汁变成水果冰棍的过程要放热
C．白霜是盆周围的水蒸气放热形成的
D．吃冰棍感觉凉爽，是因为冰棍升华时吸热
【答案】BC
【解析】AB．西瓜汁变成了冰棍，由液态变为固态，属于凝固现象，凝固放热，故A错误、B正确；
C．盆外壁出现的白霜是空气中的水蒸气凝华形成的固态小冰晶，凝华过程放热，故C正确；
D．吃冰棍感觉凉爽，是因为冰棍熔化时吸热，故D错误。
故选BC。
三、填空题
10．每年到了这个季节，气温变化较大，儿童极易感冒发烧，为了降温常在额头贴上（如图）所示的退热贴，退热贴内部是一种呈固态的胶状物，在使用过程中胶状物会逐渐消失，请问在这过程中胶状物发生的物态变化是 ，此过程需要 热（填“吸/放”）。
【答案】 升华 吸
【解析】[1][2]退热贴内部是一种呈固态的胶状物，在使用过程中胶状物会逐渐消失，所以在这过程中胶状物发生的物态变化是升华，升华吸热。
11．2024年春节期间，多地出现了一种罕见的天气现象——霰，它是指在高空中的水蒸气遇到冷空气 （选填物态变化的名称）成的小冰粒，多在下雪前或下雪时出现，霰又称雪丸或软雹，由白色不透明的近似球状（有时呈圆锥形）的、有雪状结构的冰相粒子组成的固态降水，直径2-5mm，着硬地常反跳，松脆易碎。
【答案】凝华
【解析】霰是固体，是高空中的水蒸气遇到冷空气凝华形成的小冰粒，此过程需要放热。
12．固态、液态和气态是自然界中物质最常见的三种状态，图是物质三态的微观模型。其中图 表示液态物质，某物质由图丙的状态直接变为图甲的状态时，发生的物态变化是 ，请列举一例： 。

【答案】 乙 凝华 雪的形成
【解析】[1]由题图可知，甲图中分子排列规则，且不易于改变结构，乙图相对甲图来说，分子结构更“自由”一些，丙中分子间距最大，且结构不稳定，因此甲为固态，乙为液体，丙为气态。
[2][3]某物质由图丙的状态直接变为图甲的状态时，即由气态变成固态，发生的是凝华现象，生活中的现象有：雪的形成等。
13．物理学伴随在我们生活的各个方面。
（1）生活中的物理
小文用电烧水壶烧水，水开了，打开壶盖一股“白气”迅速冒出来，“白气”是 （“壶内”或“壶外”）的水蒸气 （填物态变化）形成的；
（2）航天中的物理
返回舱返回大气层时，由于和空气高速摩擦而使舱体表面温度很高，为了防止烧坏，会在返回舱表面涂上一层特殊固态物质（又叫“烧蚀层”），这种物质在升温后可迅速 （填物态变化）成气体，并 （选填“吸收”或“放出”）大量的热。
【答案】 壶内 液化 升华 吸收
【解析】（1）[1][2]“白气”是液态的小水珠，是壶内高温的水蒸气逸出到壶外时遇冷液化形成的小水滴。
（2）[3][4]由题意可知，返回舱表面涂上的固态物质在升温后变成气体，是升华现象，升华时从返回舱吸收大量热量，从而保证返回舱温度不至于升得太高。
14．常温下把干冰（固态二氧化碳）放入试管里，用气球套在试管口上（如图），会看到气球越来越大，这是由于干冰发生了 （填物态变化名称）；过一段时间，试管壁外结了一层霜，这层霜是空气中的水蒸气经过 （填物态变化名称）而形成的，霜的形成需要 热量（选填“吸收”或“放出”）。一次性打火机里的燃料是一种叫丁烷的物质，通常情况下呈气态，它是在常温下，用 （选填“压缩体积”或“降低温度”）的方法使它液化后储存在打火机里的。
【答案】 升华 凝华 放出 压缩体积
【解析】[1]如果在管口上套一个气球，由于管内的干冰由固态变成气态的二氧化碳，所以气球会鼓起，该过程是属于升华现象。
[2][3]干冰升华过程中需要吸收热量，使试管壁温度降低，空气中的水蒸气遇冷直接变成小冰晶附着在管外，形成霜，是凝华现象，凝华过程需要放出热量。
[4]降低温度和压缩体积是气体液化的两种方式，打火机里的丁烷气体，是利用压缩体积的方法使丁烷气体液化的。
15．干冰是固态的二氧化碳，可以利用它进行人工降雨，用飞机将干冰洒在云上，干冰迅速 （填入物态变化名称），并且 热量（选填“吸收”或“放出”），使空气中的水蒸气 （填入物态变化名称）成小水滴或 （填入物态变化名称）成许多小冰晶，冰晶下落时继续熔化成小水滴，这些水滴降落下来成为雨。
【答案】 升华 吸收 液化 凝华
【解析】[1][2][3][4]进行人工降雨，用飞机将干冰洒在云上，干冰迅速升华为二氧化碳气体，并且吸收热量，使气温下降，空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴或凝华成许多小冰晶，冰晶下落时继续熔化成小水滴，这些水滴降落下来成为雨。
四、实验题
16．某小组同学在做“观察碘的升华”实验时，设计了如图所示的甲、乙两种方案：一是用酒精灯直接给装有固态碘颗粒的“碘锤”加热，二是用酒精灯加热烧杯中的热水，再通过热水利用“水浴法”给装有固态碘颗粒的“碘锤”加热。（酒精灯的加热温度约400～500℃，碘的熔点约113℃，水的沸点是100℃）

（1）为了探究固态碘是否由固体直接变成气体，在实验中要仔细观察，在给碘锤加热的过程中，碘锤内是否有 出现；如图所示的两种加热方式中，图 （填“甲”或“乙”）更好；
（2）实验后，将乙图中的碘锤从热水中拿出，过一段时间会发现碘锤中紫色的碘蒸气逐渐消失，这是 现象，这个过程需要 热量。
【答案】 液体 乙 凝华 放出
【解析】（1）[1] 为了探究固态碘是否由固体直接变成气体，在实验中要仔细观察，在加热的过程中是否出现有液体。
[2] 如图所示的两种加热方式中，如果直接用酒精灯加热，酒精灯火焰温度高于碘的熔点，可能会导致碘熔化，且会因为温度过高而导致固态碘颗粒快速升华，不利于我们观察现象；若使用图乙的方式加热，过程就比较缓慢，有利于我们观察实验现象。
（2）[3][4] 实验后，将乙图中的碘锤从热水中拿出，过一段时间会发现碘蒸气逐渐消失，这是因为碘蒸气遇冷直接凝华成固态的碘，是凝华现象，这个过程要放热。
17．用如图乙所示的装置“探究海波熔化和凝固规律”的实验，并绘制出了如图甲所示的图像。
（1）由甲图可知，海波的熔化过程是 段（用图中字母表示）；
（2）DE海波的物态是处于 态；
（3）丙图是碘颗粒升华的实验，也是用水浴法进行加热的，其主要原因是 （已知标准大气压下，碘的熔点是113.5℃，碘的沸点是184.4℃，水的沸点是100℃）。
A．使碘受热均匀
B．水的沸点低于碘的熔点，确保碘不会熔化
C．使实验中产生更多的碘蒸气
D．水的沸点低于碘的沸点，确保碘不会液化
【答案】 BC 液 B
【解析】（1）[1]海波是晶体，有一定的熔化温度，因此熔化时温度不变，由甲图可知，海波的熔化过程是BC段。
（2）[2]由图可知，DE段海波的温度高于熔点，因此，DE段的海波处于液态。
（3）[3]为了探究碘的升华现象，应确保碘不会发生熔化现象，因为水的沸点是100℃，碘的熔点是113.5℃、沸点是184.4℃，可见水的沸点低于碘的熔点，确保不会熔化，而直接升华为气态的碘蒸气，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
18．小明在探究物态变化的实验中，设计了如图甲、乙所示的两种探究“碘的升华”的实验方案。
（1）已知酒精灯火焰的温度约为400℃，标准大气压下，碘的熔点为113.5℃。上述设计中，更合理的方案是 （选填“甲”或“乙”），此方案可防止碘发生 现象；
（2）为了进一步探究此类现象，小明用干冰（固态二氧化碳）进行了下列实验：在烧杯中放入适量的水，向水中放入一小块干冰，观察到水中很快有大量气泡产生，同时水面有大量白气，如图丙所示。实验中，水中大量的气泡是由 发生 现象而形成的，水面上大量的白雾是水蒸气发生 现象而形成的。看到的白雾会 （选填“上升”或“下沉”）；
（3）实验后，碘锤还在热水中，同学们就离开了实验室。第二天再进实验室时，发现碘锤中的碘蒸气不见了，碘锤内壁上出现紫黑色的碘颗粒：
①第一天实验后，他们做的不规范的地方是： ；
②碘锤内壁出现紫黑色的碘颗粒，这是碘蒸气 形成的。
【答案】 乙 熔化 干冰 升华 液化 下沉 实验结束后，没有整理器材 凝华
【解析】（1）[1][2]探究“碘的升华”的实验方案最合理的是方案乙，因为热水的温度不会超过碘的熔点，可以防止碘发生熔化现象。
（2）[3][4]向水中放入一小块干冰，干冰发生升华现象，产生大量的二氧化碳气体，所以水中大量的气泡是干冰升华形成的。
[5][6]水面上大量的白雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴；看到的白雾是小水滴，密度大于空气的密度，会下沉。
（3）①[7]实验后，碘锤还在热水中，同学们就离开了实验室，所以他们做的不规范的地方是：实验结束后，没有整理器材。
②[8]碘锤内壁出现紫黑色的碘颗粒，这是碘蒸气由气态变回固态，形成紫黑色的小颗粒，这是凝华现象。
五、简答题
19．美丽的树挂、霜都是怎样形成的？请你动手做一做下面的实验，并思考形成霜的条件。如图，将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度，可以看到冰水混合物的温度低于0℃，这时观察易拉罐的下部和底部，就会发现白霜（如图）。
【答案】见解析
【解析】往冰上撒盐，使冰中掺入杂质，降低冰的熔点于0℃以下，使冰融化，同时空气中的水蒸气遇冷直接凝华成小冰晶附在底部形成霜，所以美丽的树挂、霜是由于冬季夜晚温度骤降，空气中的水蒸气遇冷凝华为小冰晶形成的。
20．如图所示漫画，小朋友误认为冒“烟”的冰棒就像冒着“白气”的开水一样很烫，故不要冒“烟”的。小朋友要结霜的冰棒。冰柜中为什么会出现霜呢？
【答案】见解析
【解析】冰柜内的温度低，所以冰柜内冰棒上结着白霜，是因为冰柜中的水蒸气遇冷凝华而形成的小冰晶导致的。模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理（吃透教材）
模块三 核心考点精准练
模块四 小试牛刀过关测
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。