八年级物理汽化和液化、升华与凝华人教实验版知识精讲

八年级物理汽化和液化、升华与凝华人教实验版

【本讲教育信息】

一. 本周教学内容：

汽化和液化、升华与凝华

（1）知道什么是汽化、液化。理解液化是汽化的逆过程。

（2）了解沸腾现象，知道什么是沸点。

（3）知道蒸发可以致冷。

（4）知道升华与凝华的概念。

（5）知道升华要吸热。凝华要放热。

（6）知道生活中的升华和凝华现象。

二. 重点、难点：

1. 重点：

（1）蒸发是在任何温度下都会发生的汽化现象，液体的温度、表面积以及液体上方的空气流速都会影响到蒸发的快慢。蒸发时会从液体和周围的气体中吸热，所以蒸发有制冷的效果。

（2）沸腾的条件有两条：①温度达到沸点；②继续吸收热量。这两个条件缺一不可。

（3）生活中的升华和凝华现象。

例如：冰冻的衣服变干；樟脑球变小；用的时间长了的灯泡发黑；霜、雪的形成等都与升华现象有关。

2. 难点：

液体沸腾的实验中，每隔一分钟读一次水的温度，并且记录在表格中，利用这些数据画出图象，对数据进行分析，这是物理学中常用的研究方法——图表法。

易混点：

沸腾前在烧杯中也会出现气泡，这些气泡的特点是从下往上越来越小。当水沸腾时气泡的特点是从下往上越来越大。

三. 知识点分析：

汽化和液化

（一）知识要点

1. 物质由___________变为_________的现象叫做汽化。汽化又分两种方式：_________和____________。

2. 沸腾是在液体___________和__________同时发生的剧烈的汽化现象。

3. 液体_______________的温度称作沸点。在标准大气压下，水的沸点是__________。

4. 物质由________变为___________的现象叫做液化，液化时气体会_______热量。

5. 使气体液化的方法有两种：__________和__________。

6. 蒸发和沸腾的异同点：

（二）学法点拨

1. 认真观察沸腾现象。

对沸腾实验的观察并不局限于沸腾本身，把沸腾前与正在沸腾的现象作对比观

察是很有必要的，粗心的同学可能觉得沸腾前没有什么特别的现象，实际上沸腾前，加热一段后，玻璃杯底部出现气泡，大大小小像珍珠一般“吸附”在杯底，偶尔有些气泡脱离杯底徐徐上升，达到水面破裂，有的在水面停留一会儿才破裂，这个现象持续一会儿，接着在底部产生了一些较大的气泡并随即破裂，撞击器底发出声音，这就是我们常说的“响水不开”。最后当水的温度达到沸点在底部产生的小气泡一边上升，一边变大，到达水面破裂释放出里边的水蒸气，真正的沸腾就开始了。

2. 比较蒸发与沸腾。

蒸发与沸腾都是汽化现象，而且都要吸收热量。它们的不同点从三个方面进行区分：一是温度条件，蒸发在任何温度下都能发生，沸腾只能在液体达到沸点时才能发生；二是发生的部位，蒸发只发生在液体的表面，沸腾在液体的内部和表面同时发生；三是剧烈程度，蒸发比较缓慢，沸腾发生得剧烈。

升华和凝华

（一）知识要点

1. 物质直接由________变成________的现象叫做升华，直接由________变成_______的现象叫做凝华。

2. 物质升华需要_______________，凝华则需要_______________。

（二）学法点拨

1. 准确理解“升华”和“凝华”。

物态变化名称都是按照“物质从×态变成×态（的过程）叫××”的方式来定义的，只有对“升华”和“凝华”的定义多了“直接”二字：物质由固态直接变成气态叫升华，从气态直接变成固态叫凝华。在许多时候，物质从固态变成气态或从气态变成固态时，往往要经过液态这个“中间”状态，但升华与凝华现象越过了这个“中间”状态，而发生“直接”的变化。

2. 了解水的各种形态。

学完升华和凝华，对物态变化有了一个完整的印象。水是我们身边常见的物质，

而且它的形态变化多端。了解自然界中水的这些形态及其形成过程，对理解各种物态变化，了解我们身边的科学知识很有帮助。表格中只列举了一些最常见的。如果你还知道其他形态就把它们添加进去。水蒸气不能引起视觉，在我们面前它没有什么“形态”。

【典型例题】

汽化和液化

汽化现象的理解

[例1] 下列关于沸腾和蒸发的说法正确的是（）

A. 沸腾吸收热量，蒸发不需要吸收热量

B. 蒸发的快慢与温度无关，沸腾时汽化的快慢与温度有关

C. 蒸发时液体温度降低，沸腾时液体温度变小

D. 蒸发和沸腾都可以在液体表面进行

思维分析：蒸发和沸腾的实质是相同的，都是汽化现象，都是由液态变为气态，都要吸收热量，故选项A错误。蒸发的快慢与温度有关，温度高的液体比较容易蒸发。沸腾时液体变成气体量的多少，由外界所提供的热量多少，或者说由液体吸收的热量的多少决定。选项B错误。蒸发时需要吸收热量，如果外界不提供能量，液体的温度自然会降低；如果在液体蒸发时，外界向液体提供能量，液体的温度就不一定降低，甚至有温度升高的可能。例如在用酒精灯给烧杯内的水加热至沸腾的过程中，液体一直在不停地蒸发，同时水温也在不断地升高。沸腾时需要吸热，但所需热量是由外界提供的，使液体能够做到温度不变，选项C错误。

答案：D

液化现象的理解

[例2] 一支大的注射器的小孔用橡皮帽堵住，里面装有乙醚蒸气，如图所示。现在推动活塞，压缩乙醚蒸气的体积，当乙醚蒸气被压缩到一定程度时，会看见注射器中出现了_______________乙醚，这表明用_______________的办法可以使气体液化。

思维分析：实验中推动活塞，则密封的乙醚蒸气的体积被压缩，可看到的现象是：注射器内部出现了液体。说明压缩体积可使气体液化。

答案：液态；压缩体积

实验与观察

[例3] 仔细观察水的沸腾实验，请回答下列问题。

（1）加热时，水中气泡上升过程中的两种情况，如图（a）（b）所示。图______是水在沸腾前的情况，则图___________是水在沸腾时的情况。实验小组还得到下列的实验数据（见下表）：

（2）从记录的数据看出，观察记录中有明显错误的是第_______________min时的数据；

（3）根据给出的数据，在方格纸中画出图象。

（4）从记录数据可得出：此时水沸腾的温度为_______________℃。

思维分析：观察水的沸腾的实验目的，是观察沸腾现象和水沸腾时的温度情况。烧杯里的水沸腾前，由于杯底部的水温度高、密度小而上升，杯中上部的水温度低、密度大而下降，从而形成对流，所以杯底部的水受热汽化产生的气泡上升，由于上部水温低，所以此时上升的气泡的体积是由大变小的；沸腾的时候水中发生剧烈的汽化现象，需要不断地从热源吸热，致使杯底的水温较低，所以汽化形成的大量气泡上升变大，到水面破裂开来，水蒸气散发到空气中；水在沸腾时温度保持不变，这个温度叫做沸点，在不同气压下，水的沸点不同。

答案：（1）（b）；（a）（2）12 （3）图象略（4）98

物理与生活

[例4] 不论是冬天还是夏天，烧开水时，壶嘴都能冒出很多“白气”，这些“白气”是（）

A. 水蒸气

B. 小水珠

C. 热空气

D. 白烟

思维分析：冷空气、热空气和水蒸气等都是无色透明的气体。人眼都不能看见。水在高温下或沸腾时产生大量的水蒸气从壶嘴冒出。不管是冬天还是夏天，这些水蒸气的温度都高于壶外空气的温度。这些冒出的水蒸气遇到温度相对低的空气，就有部分水蒸气液化成小水珠，这就是我们所看到的“白气”。所以这些“白气”其实是雾状的小水珠。是液态的（而“白烟”常指固态小颗粒）。

答案：B

信息题

[例5] 先阅读短文。再回答问题。

住在非洲沙漠中的居民，由于没有电，夏天无法用冰箱保鲜食物。一位物理教师发明了一种“沙漠冰箱”罐中罐。它是由一个内罐和外罐组成，两罐之间填上潮湿的沙子。如图所示。使用时将食物和饮料放在内罐，罐口盖上湿布。然后放在干燥通

风的地方。并经常在两罐间的沙子上洒些水。这样就能起到保鲜作用。

问题：

（1）经常在两罐间洒些水的原因是什么？_______________。

（2）放在干燥通风的地方是为了_______________。

思维分析：先联系实际非洲地区比较炎热，食物和饮料在高温环境中易变质，再考虑水蒸发能吸热，所以洒水的原因应为利用水蒸发吸热降低食物和饮料的温度，便于长期保存；问题（2）放在干燥通风的地方很自然想到是为了加快水分的蒸发，从而吸收更多的热，使食物和饮料温度不致过高，起到保鲜作用。

答案：（1）利用水蒸发时吸热降低食物和饮料的温度，便于长期保存（2）加快水的蒸发

物理与生产

[例6] 制酒工业中用蒸馏法来提高酒精浓度，其实验装置如图所示，先给含水较多的酒加热使它汽化。把蒸气引出，再经过冷凝管（冷凝管是双层玻璃管，冷却剂从管口1流入，管口2流出）冷却液化成纯度较高的酒精溶液，这个过程中发生的物态变化有_______________和_______________。

思维分析：酒精的沸点比水的沸点低，所以用酒精灯加热，烧瓶内液体的温度上升，先达到酒精的沸点，酒精大量汽化，形成酒精蒸气，当热的蒸气进入冷凝管时；温度降低，酒精蒸气液化成为液态酒精，流入锥形瓶。

答案：汽化；液化

升华和凝华

升华和凝华现象的基本认识

[例l] 下列各种现象中，属于升华现象的是（）

A. 冬天，室外冰冻的衣服干了

B. 早晨有浓雾

C. 屋顶上的瓦上结了一层霜

D. 水结成了冰

思维分析：A项是由冰直接变成了水蒸气，这是升华现象。B选项浓雾是液化现象，它是水蒸气遇冷液化为小液滴；C选项霜是凝华现象。它是水蒸气遇冷凝华而成的。D选项是凝固现象，它是水达到凝固点，再放热形成的。

答案：A

物理与生活

[例2] 日光灯管用久了两头会发黑，这是由于钨丝受热产生______现象，而钨的蒸气又在灯管壁上产生__________现象的缘故。

思维分析：日光灯两极由钨丝制成，日光灯工作时，钨丝发热，由于温度高，钨丝产生了升华现象，由固态的钨变为钨蒸气。由于管壁较冷，钨蒸气又被凝华而吸附在管壁上，时间长了，管壁两头就会发黑。

答案：升华；凝华

物理与气象学

[例3] 用飞机向云层喷洒干冰（固体的CO

）是一种人工降雨的方法。以下列出几

2

个物态变化过程：a. 干冰迅速吸热升华；b. 干冰吸热熔解；c. 云层中水蒸气遇冷液化成雨滴；d. 云层中水蒸气遇冷凝华成小冰粒；e. 水蒸气以干冰为核心凝结成雨滴；f. 小冰粒下落遇暖气流熔化成雨滴。在这个人工降雨过程中，发生的物态变

化过程为（）

A. a、c

B. a、d、f

C. b、c

D. e

很容易升华，升华时从周围吸收大量的热，使周围思维分析：干冰是固态CO

2

温度急剧降低，水蒸气凝华为小冰粒，小冰粒在下落过程中遇到暖气气流熔化成小水珠，落到地面就形成了雨。

答案：B

[例4] 物理学是人类探索自然、认识自然的有力武器，下列自然现象的形成属于凝华的是（）

A. 有时江面上弥漫大雾

B. 冬天早晨地上的霜

C. 秋天花叶上的露珠

D. 湖面结了厚厚的一层冰

思维分析：雾和露的形成是液化过程，冰的形成是凝固过程，而霜的形成是凝华过程。

答案：B

实验与探究

[例5] 王老师给同学们做了这样一个演示实验：往插有小树枝的烧瓶中，放入一些卫生球粉末，然后在酒精灯上微微加热，可看到粉末越来越少，停止加热后，一会儿烧瓶内的树枝上就出现了洁白、玲珑的人造“雪景”，对以上实验现象，下列说法正确的是（）

A.“雪景”是卫生球升华而成的

B.“雪景”是卫生球凝华而成的

C.“雪景”是卫生球经过先升华后凝华而形成的

D.“雪景”是卫生球经过先汽化后液化而形成的

思维分析：卫生球本身就容易产生升华现象，对其加热现象就更明显；停止加热后，

气体遇冷又凝华，最后结在树枝上，形成人造雪景。整个过程包括了升华和凝华两个过程。

答案：C

【模拟试题】

汽化和液化

达标自查

1. 夏天在中暑病人的头上擦些酒精是利用___________来降低病人的体温，缓解病情。

2. 被100℃水蒸气烫伤比被l00℃的开水烫伤更严重，这主要是因为___________。

3. 载着航天英雄“杨利伟”归来的返回舱到达地面时表面已成黑色，这是舱面在返回的过程中与大气摩擦产生大量的热所致，科学家们曾在其表面涂上了一层特殊材料，这种材料在高温下熔化并且汽化，起到了一定的保护作用。这是因为（）

A. 熔化和汽化都要放热

B. 熔化和汽化都要吸热

C. 熔化要吸热，汽化要放热

D. 熔化要放热，汽化要吸热

4. 下列常见的自然现象中，不属于液化的是（）

A. 夏天的暴雨

B. 树叶上的露珠

C. 江面上的浓雾

D. 池塘的水会渐渐变少

5. 有一种能反映空气中水蒸气含量的装置叫做干湿泡温度计，如图所示。它是由两个相同的温度计并列制成的，其中一个温度计被湿布包起来了。两个温度计的读数不一样，湿温度计的读数较___________，这是由于湿布中的水在___________时要吸收热量。在一定的温度下，两个温度计的读数相差越小，表示空气的湿度越

___________。

能力提高

6. 水沸腾时，我们需给它加热，可见沸腾吸热；但水蒸发时，很多时候我们并没有给它“加热”，为什么还说蒸发吸热呢？请你设计一个实验，说明蒸发是否吸热。

所需器材：

实验过程：

实验现象：

分析论证：

7. 在实验室研究水的沸腾时，同学们大部分都得出了水沸腾时温度不变这一结论，但从他们的数据记录和所作的沸腾图象来看，有的沸点是99℃，有的是100℃，还有的是101℃，请你分析一下，出现这种现象的原因可能有哪些？由此可见进行科学探究，还应具备哪一个重要环节？

8. 小明用不带针头的注射器吸入少许乙醚，然后堵住管口，用力向后拉活塞时，乙醚中产生了汽泡，一会儿，再用力向前推活塞时，乙醚又出现了。从这个现象你可以得出什么结论？

9. 蒸发有快有慢，那么是什么因素在影响蒸发快慢呢？结合你的生活经验，先猜一猜这些因素有哪些，然后动手做做，看它们是如何影响的？写出你的做法。

10. 水是生命之源，但在我们的周围经常有浪费水、污染水的现象发生。请你和

同学们开展社会调查，并提出一些合理的建议。

11. 阅读材料：

云雾是水蒸气吗?

有人说，云雾都是蒸发到空气里的水蒸气，漂浮在高空的是云，弥漫在地面上空的是雾。这种说法是错误的。

包围整个地球的空气中，不仅飘浮着很多烟、尘等固体微粒，还有大量的水蒸气，这些水蒸气是从海洋、江河、湖泊等水面和土壤、植物的表面蒸发而来的。

水蒸气是看不见的。冬天人呼出的“白气”并不是水蒸气，而是呼出的水蒸气遇冷___________而成的小水珠。烧水时壶里喷出的“白气”也是如此。

自然界有很多由水蒸气___________成水的现象。白天气温较高，地面上的水大量___________，空气中含有较多的水蒸气；夜间气温较低，空气中的水蒸气就在地面上的草木、石块上___________成小水珠，这就是露。如果空气中有较多的浮尘，水蒸气凝结在这些浮尘上面，这就是雾。

当含有很多水蒸气的空气升入高空时，由于高空温度较低，水蒸气附着在烟尘上凝结成水滴。当温度降低到0℃以下时，水蒸气还会直接凝华成冰晶。大量的水和冰晶聚集在一起，漂浮在高空中，构成我们常见的云。

（1）在文章的空格中填上适当的物态变化名称。

（2）水蒸气在不同的温度下都可以液化，在文章中找出可以作为证据的描述并画出波浪线。

（3）通过材料学习，可知雾是___________态的小水滴，云包括___________态的

和___________态的___________。

升华和凝华

达标自查

1. 做碘升华实验时，要用酒精灯微微加热，这说明固体升华时要___________热，由此可以推断气体凝华时要___________热。

2. 列举生活中或者自然现象中的升华、凝华的例子（各举两个）

（1）____________________、__________________。

（2）____________________、__________________。

3. 用久了的日光灯，两端会变黑，其物态变化的过程是___________。

4. 寒冷的冬天，公园里的冰雕作品会一天天变小，这是___________现象。

5. 下列物质属于水蒸气直接凝华的是（）

A. 露

B. 雪

C. 雾

D. 霜

6. 下列物质的变化过程中，属于升华的是（）

A. 雪在太阳下融化成水

B. 冬天窗户玻璃出现的冰花

C. 倒在碗里的水会逐渐变干

D. 冰冻的衣服在0℃会变干

7. 下列物态变化中，需要吸收热量的是（）

A. 霜的形成

B. 露的形成

C. 冰化成水

D. 水结成冰

8. 我国部分地区夏季会出现严重的干旱情况。为缓解旱情，会利用有利气象条件，实施人工降雨。飞机在高空投洒干冰（固态的二氧化碳），干冰进入冷云层，就很快___________成二氧化碳气体，并从周围___________大量的热。使空气的温度急剧___________，于是高空中的水蒸气___________成小冰粒，这些小冰粒逐渐变大而下降，遇到暖气流就___________为小雨滴降到地面上，实现人工降雨，起到缓解旱情的作用。没有来得及___________的小冰粒，和小雨滴落了下来，就是冰雹，会对农作物产生一定的危害。

能力提高

9. 严冬的早晨，观察窗户玻璃上的冰花，为什么冰花只出现在玻璃向室内的一面，室外的一面却无冰花？

10. 学校马上要进行文艺汇演了，在小芳编排的节目中需要有些白色雾气，请你帮她发计一下怎么才能达到这种效果？并说明原因。

11. 冬天，冰冻的衣服变干是升华现象；夏天，冰棍从冰柜拿出来，就看到它的周围直“冒烟”，这也是升华现象吗？请你据此推测冰要进行稳定地升华，气温条件是什么？

12. 阅读材料：

人工降雨

云是由水汽凝结而成的。雨是由云变化而来的。雨水有时能带来洪涝灾害，而干旱区的人则祈盼着降雨。为了减轻干旱灾害，争取农作物丰收，人们曾经采用在云中播撒催化剂，促使它下雨的方法。人工降雨已有约50年的历史。但目前还只能在有利的天气条件下，使局部的地区下雨。

这就需要研究降雨的云。云可以分两种：一种是“冷云”，这种云的全部或一部分的温度低于0℃；另一种是“暖云”，这种云全部在0℃以上。冷云有的全由冰晶组成，有的由冰晶和温度低于0℃的水滴（叫过冷却云滴）混合组成，也有上部是冰晶和过冷却云滴，下部却是由温度高于0℃的水滴组成。全部由冰晶组成的冷云，一般很难人工降雨；能人工造成降雨的冷云，必须有过冷却云滴。

自然界的冷云能够降雨，必须要具备既有过冷却云滴，同时又有冰晶两者共存的条件。因此，对于那些有着充分的过冷却云滴，而缺少冰晶的冷云，如果我们加进催化剂，使在它里面出现冰晶，那么这些冰晶就能使过冷却云滴蒸发，并将蒸发出来的水汽转移到自己身上，使自己增大变重，使得上升的气流托不住它，温度升到0℃以上，融化为雨，降落下来。

科学研究表明，促使冷云中过冷却云滴部分出现冰晶，在云中所加的催化剂通常有两类：一类是冷却剂，如干冰（固体二氧化碳），它能使云中温度下降，形成了许多冰晶；另一类是冰核，它能使部分的过冷却云滴冻成冰晶，或者使过冷却云滴区域内的水汽凝成冰晶。时下最常用的冰核，主要是碘化银。

当人们用飞机、火箭、炮弹、气球或在山坡上依靠炉子热气将催化剂送入冷云中，使过冷却云滴和冰晶共存的条件具备时，云就易于下雨了。

自然界暖云不下雨，主要是由于云内虽有许多小云滴，却缺少大水滴，只有当云内有大水滴时，大、小水滴由于下降速度不同，惯性也不同，才会发生大水滴兼并小

水滴，增大成为雨滴的过程。造成降雨现象。

所以，要使暖云人工降雨，必须加吸湿性催化剂，例如食盐、盐水、氯化钙等。这些暖雨催化剂，可用飞机、火箭、炮弹、气球等工具将它送入云中。此外，也有利用开炮等机械击激法，促使暖云云滴碰撞并增大成雨的。

如今世界各国对于人工降雨工作已有了一定进展，但更为简捷方便的方法，包括控制降雨及数量的方法，尚待深入研究。

（1）使冷云中出现冰晶在云中所加的催化剂通常有哪两类？

（2）文中提到的干冰是怎样使云中温度下降的？

（3）人类已有了人工降雨的技术，但旱灾时有发生，你是怎么看的？

试题答案

汽化和液化

1. 蒸发吸热

2. 100℃的水蒸气多了一个液化放热的过程

3. B

4. D

5. 低蒸发大

分析：干湿泡温度计，是由左右两个完全相同的温度计构成的，共用中间同一排刻度，干泡温度计玻璃泡露在空气中，显示的为室温，湿泡温度计玻璃泡外被湿布包起来，由于湿布的水分要蒸发，蒸发要吸热，因此，湿泡的温度计示数低于干泡温度计示数，并且空气越干燥，蒸发越快，吸热越多，两温度计的示数差越大。

6. 略

7. 从温度计自身及其放置部位分析；交流合作

8. 压缩体积，可以使气体液体（减压沸点降低不作要求）

9. 10略

11.（1）液化；液化；蒸发；液化

（2）（文中第三段）（3）液；液；小水滴；固；小冰晶

升华和凝华

1. 吸；放

2. 冬天结冰的衣服干了；固体香或樟脑片打开放置一段时间后没有了；霜的形成；冬天玻璃上的窗花

3. 先升华后凝华

4. 升华

5. D

6. D

7. C

8. 升华；吸收；降低；凝华；熔化；熔化

9. 因为室内热的水蒸气遇到与室外接触温度也变为室外0℃以下的玻璃，便放热凝华成冰。

10. 在舞台上喷洒干冰，固态二氧化碳迅速升华，要吸收大量的热量，从而使周围温度降低，空气中的水蒸气遇冷放热液化成细小的水珠悬浮在空气中，就可以形成“白雾”。

11. 冰棍“冒烟”不是升华现象，是液化。因为夏天气温较高，这时冰棍会熔化。据此推测，冰要进行稳定升华，气温必须在0℃以下。

12.（1）冷却剂；冰核（2）干冰升华吸热，使云中温度降低（3）技术不成熟，不同地区经济条件不同等。