2022年初中科学同步讲义(浙教版) 七年级上册 第4章 第7节 升华与凝华(教师版)

第7节 升华与凝华

课程标准

课标解读 1.了解升华和凝华现象，能说出物质升华

时要吸收热量，凝华时要放出热量。能用

升华和凝华知识解释一些典型的现象。

2.能用物态变化观点说明云、雨、雪、雾

露、霜的形成。

解读1:了解升华和凝华现象，知道升华和凝华过程中伴随的吸热与放热现象。常见题型为选择题、填空题、实验探究题，难度较小。 解读2:知道自然界中云、雨、雾、露、霜、雪、冰雹等自然现象成因。常见题型为选择题、填空题，难度适中。 知识点01 升华和凝华

(一)实验探究碘的升华和凝华

给烧杯里的碘加热，烧杯中出现了紫色碘蒸气。停止加热后，在盛有水的烧瓶底部出现了紫黑色的碘晶体。 实验表明:加热时，碘由固态直接变成气态；冷却时，碘由气态直接变成固态。

(二)升华

(1)概念:升华是指物体从固态直接变成气态的过程。

(2)升华是吸热过程，升华要从周围环境吸热，使周围环境温度降低，所以升华有致冷作用。人们利用这个特点来降温。如利用干冰升华时吸收大量热来实施人工降雨，制造舞台烟雾效果，食品冷藏，医疗麻醉等。

(三)凝华

(1)概念:凝华是指物体从气态直接变成固态的过程。

(2)凝华是放热过程，凝华要放出热量。

(四)用分子运动的观点解释升华和凝华

升华是固态物质表面的分子克服其他分子对它的引力进入空气中的过程，而凝华则是气体分子碰到固态物质的表面，并被固态物质分子的引力所束缚的过程。

【能力拓展】

1、常见的升华现象:

a.衣柜中防虫用的樟脑丸会慢慢变小，最后消失不见了。

b.北方冬季，放在室外的冰冻的衣服会慢慢变干

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知识精讲

c.用久的灯泡灯丝变细。

2、干冰：

不是冰，干冰为固态二氧化碳。干冰易升华，升华吸热。当将干冰粉喷撒到舞台上时，干冰迅速升华致冷，使空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠，形成“白雾”从而渲染气氛。

3、常见的凝华现象:

a.冬季看到的“雾松”。

b.冬季窗玻璃的内表面上的“冰花”。

c.用久的灯泡壁变黑。

【即学即练1】(2020七上·临安期末)下列两个实验都是为了演示“碘的升华”而设计的。参阅表中几个温度的数据，你认为哪个实验能更好的反映“碘的升华”现象？

B.实验1，因为实验2中水的沸点太低了，所以不能让碘升华

C.实验2，因为实验1中酒精灯火焰的温度高于碘的熔点和沸点，碘可能先熔化再沸腾，不能说明碘发生了升华

D.实验2，因为实验2中水的沸点比较低，所以实验比较安全

【答案】C

【解析】如果加热温度高于碘的熔点，那么碘蒸汽的形成可能有两个方式：①熔化再汽化；②升华。如果能够将加热温度低于碘的熔点，那么就能排除熔化的因素，进而的升华的结论，据此分析判断。

【解答】酒精灯的火焰温度高于碘的熔点，会对实验产生干扰，故A错误；

温度高，升华的快；温度低，升华的慢，故B错误；

实验2，因为实验1中酒精灯火焰的温度高于碘的熔点和沸点，碘可能先熔化再沸腾，不能说明碘发生了升华，故C正确；

水的沸点为100℃，一旦不小心，可能造成烫伤，故D错误。

【即学即练2】有霜季节，农作物常被冻坏，这就是人们常说的遭受霜冻。实际上，农作物不是因为霜而受冻的，0 ℃以下的低气温才是真正的凶手。空气干燥时，即使温度降到－20～－10 ℃，也不会出现霜，但此时农作物早被冻坏了。农民们称这种情况为“黑霜”。

(1)霜是由________直接变为小冰晶形成的，形成霜的物态变化是________。

(2)小红由短文猜想霜的形成条件是________和________。

(3)小明为了验证小红的猜想，做了如下实验：从冰箱中取出一些－10 ℃的冰块，放在不锈钢杯子里，一段时间后可看到杯底出现一些白色的小冰晶(即霜)。你认为该实验能否验证上述猜想？请简要陈述理由。

【答案】(1)水蒸气；凝华

(2)空气湿润；气温在0 ℃以下

(3)不能；没有做空气干燥时是否会出现霜的对比实验。

【解析】(1)物质由气态直接变为固态叫凝华，分析霜的形成过程；(2)从短文中找到霜的形成条件；(3)设计实验时，要考虑充分常用控制变量的思想，进行对比实验，方可得出结论。

【解答】(1)霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，附着在植被表面；

(2)根据文中的“当空气干燥时，即使温度降低到-20℃～-10℃，也不会出现霜。”可知：霜的形成条件是：空气湿润且温度在0℃以下；

(3)实验：“从冰箱取出一些-10℃的冰块，放在不锈钢杯子里，一段时间后可看到在杯底出现一些白色的小冰晶(即霜)”中，没有提供两种不同的空气湿润环境；故不能验证猜想。

知识点02 云、雨、雪、雾、露、霜

自然界中有很多自然现象都和物理有关，其中的云、雨、雾、露、霜、雪、冰雹是常见的自然现象，它们的成因及物态变化名称如下:

(一)云(液化或凝华)

太阳照在地球上，气温升高，含有水蒸气的高温空气快速上升，在上升过程中，空气逐渐冷却，水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶，便形成云。

(二)雨(熔化)

云中的小水珠或小冰晶，随着气流的急速升降而上下运动，它们相遇后越聚越大，达到一定程度后就会下落。在下落过程中，小冰晶吸热熔化成小水珠，与原来的小水珠一起落到地面，这就是雨。

(三)雾(液化)

雾是水蒸气在空气中遇冷液化成了小水珠，这些小水珠悬浮在空气中，形成雾

(四)露(液化)

在天气较热的时候，空气中的水蒸气在早晨遇到温度较低的树叶、花草等，液化成小水珠附着在它们表面(五)霜、雪(凝华)

霜是在地表的水蒸气遇到0℃以下的固体凝华为小冰晶；如果高空的温度在0℃以下，水蒸气凝华成小冰晶，便以雪的形式降到地面

(六)冰雹(熔化、凝固)

云中的水珠被上升气流带到气温低于0℃的高空，凝结为小冰珠，小冰珠在下落时，其外层受热熔化成水，并彼此结合，使冰珠越来越大，如果上升气流很强，冰珠就会再升入高空，在其表面形成一层冰壳，经过多次上下翻腾，能结合成较大的冰珠，当上升气流托不住它时，冰珠就落到地面，形成冰雹

【即学即练3】“缥缈的雾，晶莹的露凝重的霜，轻柔的雪，同样的水分子．装扮着我们生活的时空。”这是一首描述科学现象的抒情诗，对这首诗中所描述的科学现象理解正确的是( )。

A.“雾”是汽化形成的

B.“露”是升华形成的

C.“霜”是凝华形成的

D.“雪”是熔化形成的

【答案】C

【解析】确定物质的初始态和终末态，据此确定物态变化的名称。雾和露，都是空气中的水蒸气遇冷，由气态变成液体发生液化形成的小水珠，成在空气中则为雾，成在物体表面为露，故A、B错误；

霜和雪，都是空气中的水蒸气，直接由气态变成固态发生凝华现象形成的，故C正确，D错误。

【即学即练4】阅读材料，回答下列问题：

材料一：据报道：某日阴天，气温约为－15℃，在新疆罗布泊的沙丘上覆盖着5～10厘米厚的积雪，然而过了大约20分钟，雪不见了，脚下却是干爽的沙地。

材料二：1779年，一个寒冷的夜晚，圣彼得堡市中心的一个大厅里灯火辉煌，六千支燃烧着的巨型蜡烛把厅里的舞会气氛烘托得热气腾腾。在悠扬的乐曲声中，夫人小姐、名流雅士拥满大厅，翩翩起舞，有的人还在冒着汗水。正在大家跳得如痴如狂的时候，一位小姐突然晕倒，旁边的人不知所措。有人喊道：“快打开窗户。”打开窗户后，刺骨的寒风涌入大厅，突然大厅里竟然飘起了雪花，纷纷扬扬落到人们的头发和衣服上，在场的人无不目瞪口呆、面面相觑。就在这时，一位先生迅速把这位小姐搀扶到门口，并把发生的现象向大家作了解释。

(1)材料一中的雪为什么不见了？________。

(2)材料二中大厅里出现雪花的原因是________，该过程需要________(填“吸收”或“放出”)热量。

(3)小北看完材料后，联系生活，想到了严冬的早晨，在窗玻璃的________(填“外”或“内”)侧发生的________现象。

【答案】(1)雪升华变成水蒸气(2)水蒸气遇冷凝华；放出(3)内；凝华

【解析】(1)物质遇到高温，往往会直接由固态直接变成气态发生升华现象；

(2)水蒸气遇到低温迅速放热，直接由气态变成固态发生凝华现象，可以形成霜或雪；

(3)严冬时，屋外的空气温度很低，因此窗玻璃的温度很低，而屋内的空气温度高；屋内高温的水蒸气遇到低温的玻璃会迅速放热，由气态直接变成固态发生凝华现象，附着在玻璃内壁上形成窗花。

【解答】(1)材料一中的雪升华成水蒸气，所以不见了；

(2)材料二中大厅里出现雪花的原因是：水蒸气遇冷凝华，该过程需要放出热量。

(3)小北看完材料后，联系生活，想到了严冬的早晨窗花上的冰花，这是在窗玻璃的内侧发生的凝华现象。

能力拓展

考法01 运用物态变化的概念和各种物态变化的条件判断一种现象是什么物态变化及吸、放热情况时，容易出错。

我们学习了六种物态变化:熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华。物态变化的概念及吸、放热情况容易混淆。我们可借助于图来列举出六种物态变化的过程及吸、放热情况。

【典例1】在下列几种物态变化现象中，属于凝固的是________；属于升华的是________；其中⑤中的冰花是形成在窗户的________(填“外”或“内”)表面上．

①凉在室外的湿衣服变干了

②夏天，揭开冰棒包装纸后会看到冰棒冒“白汽”

③冬天，河面上结了一层冰

④放在衣柜里的樟脑丸会越来越小，最后“消失”了

⑤严冬的深夜，教室窗户玻璃上有一层冰花

⑥铺柏油马路时，将沥青块放在铁锅中加热．

【答案】③；④；内

【解析】物体由固态变为液态的过程叫熔化；物体由液态变为固态的过程叫凝固；

物体由液态变为气态的过程叫汽化；物体由气态变为液态的过程叫液化；

物体直接由固态变为气态的过程叫升华；物体直接由气态变为固态的过程叫凝华；

【解答】解：①凉在室外的湿衣服变干了，是液态水变为气态水蒸气过程，属于汽化现象；②夏天，揭开冰棒包装纸后会看到冰棒冒“白汽”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴；③冬天，河面上结了一层冰，是液态水凝固形成的；④放在衣柜里的樟脑丸会越来越小，最后“消失”了，是由固态直接变为气态，属于升华现象；⑤严冬的深夜，教室窗户玻璃上有一层冰花，是室内温度较高的水蒸气凝华形成的；

⑥铺柏油马路时，将沥青块放在铁锅中加热，由固态变为液态，属于熔化现象；

窗户上的冰花是凝华形成的，寒冷的冬天，屋内较热的水蒸气遇到温度很低的窗玻璃放出热量直接变成固态的冰花，附着在玻璃的内侧．

分层提分

题组A 基础过关练

1.霜是冬季常见的自然现象，下列有关霜的说法，正确的是( )

A.冬天早晨屋顶看到霜，一定是屋顶的雨水结冰形成的

B.霜和雪是两种不同的物质

C.霜形成时吸热

D.霜是一种凝华现象

【答案】D

【解析】物质由气态直接变成固态叫凝华，据此分析判断。

【解答】空气中的水蒸气在低温条件下迅速放热，由气态直接变成固态发生凝华现象。如果发生在树叶、地面或房顶上，它就是霜；如果发生在空中且落到地面，那么它就是雪，因此二者为同种物质，故A、B、C错误，D正确。

2.在冬季，某地的地下水管破裂，水喷射出来形成了如图所示的“冰花”。虽然气温没有回升，过一段时间，发现“冰花"还是变小了。关于以上现象的分析正确的是( ) 。

A.“冰花”是由空气中的水蒸气凝华而形成的

B.“冰花”变小是由于冰升华

C.“冰花”形成时的气温为0℃

D.“冰花”变小过程中要放热

【答案】B

【解析】物质由液态变化固态叫凝固，由固态直接变成气态叫升华，据此分析判断。

水管喷出来的水在空气中迅速放热，由液态变成固态的冰发生凝固现象，这就是我们看到的“冰花”。“冰花”从空气中吸收热量，由固态直接变成气态的水蒸气发生升华现象，这就是“冰花”变小的原因。

A.“冰花”是水发生的凝固现象，故A错误；

B.“冰花”变小是由于冰的升华，故B正确；

C.水的凝固点为0℃，因为水凝固时要向空气中放热，所以“冰花”形成时的气温应该低于0℃，故C错误；

D.“冰花”变小的过程要吸热，故D错误。

故B正确，而A、C、D错误。

3.(2020七上·余杭期末)暑假小金去同学家，同学在一杯饮料中放入一种晶体颗粒，饮料瞬间“沸腾”起来，杯口雾气腾腾，小金拿起杯子时却又感觉凉凉的，同学告诉他放入的是干冰，下列叙述正确的是( )

A.使饮料“沸腾”的主要气体是二氧化碳

B.“沸腾”时饮料的温度保持不变

C.拿杯子的手感觉凉凉主要是因为蒸发吸收热量

D.杯口的白色雾气是水蒸气

【答案】A

【解析】干冰是固态的二氧化碳，放入空气中时，会由固态迅速变成气态发生升华现象而吸热，导致周围温度下降，据此分析判断。

干冰放入饮料中时，迅速从饮料中吸热而升华，从而产生大量的二氧化碳气体，导致饮料沸腾，故A正确；“沸腾”时，饮料的热量被干冰吸收而降低温度，故B错误；

拿杯子的手感觉凉凉的是因为干冰升华吸收热量，故C错误；

杯口的白色雾气是空气中的水蒸气液化而成的小水珠，故D错误。

4.下列现象中由于凝华造成的是( )

A.放在厕所里去异味用的芳香球逐渐变小了

B.冻鱼出冷库后比进冷库前重

C.用久了的灯泡的灯丝比新的细

D.碘受热后冒出紫色的蒸气

【答案】B

【解析】物质由气态直接变成固态叫凝华，向外放热，据此分析判断。

A.放在厕所里去异味用的芳香球逐渐变小了，其实是芳香球由固态直接变成气态发生升华现象，故A不合题意；

B.冻鱼出冷库后比进冷库前重，其实是外面的水蒸气在冻鱼表面放热，由气态直接变成固态发生凝华现象而形成了冰，故B符合题意；

C.用久了的灯泡的灯丝比新的细，其实是灯丝受热后，由固态直接变成气态发生升华现象，故C不合题意；

D.碘受热后冒出紫色的蒸气，其实是碘吸热后，由固态直接变成气态发生升华现象，故D不合题意。

5.利用干冰进行人工降雨的主要过程是：干冰(固态二氧化碳)在高空中直接变成气体，高空中的水蒸气遇冷直接变成冰晶，冰晶下落时变成雨。以下分析错误的是( )

A.干冰直接变成气体是升华过程

B.干冰直接变成气体是放热过程

C.水蒸气直接变成冰晶是凝华过程

D.冰晶下落时变成雨是吸热过程

【答案】B

【解析】干冰是固态的二氧化碳，因此干冰由固态直接变成气态的二氧化碳的过程，叫升华，需要吸热，故A正确不合题意，B错误符合题意；

水蒸气直接变成冰晶，其实就是气态直接变成固态，属于凝华现象，故C正确不合题意；

冰晶下落时，由固态变成液态发生熔化现象，应该是吸热过程，故D正确不合题意。

6.如图所示，在标准大气压下，某同学将冰块放入空易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟；测得易拉罐中冰与盐水混合物的温度低于0℃，实验时易拉罐的底部有白霜生成。对于这一实验和现象的分析，正确的是( )。

A.盐使冰的熔点低于0℃，白霜的生成是凝华现象

B.盐使冰的熔点高于0℃，白霜的生成是凝华现象

C.盐使冰的熔点低于0℃，白霜的生成是凝固现象

D.盐使冰的熔点高于0℃，白霜的生成是凝固现象

【答案】A

【解析】晶体熔化时温度保持不变，这个温度叫熔点；物质由气态直接变成固态叫凝华，需要放热，据此分析判断。

温度低于0℃时，冰与盐水的混合物中，冰仍然没有熔化，说明冰的熔点肯定低于0℃；白霜是空气中的水蒸气遇到低温的易拉罐后，在其表面迅速放热变成固态发生凝华现象形成的，故A正确，而B、C、D错误。

7.如图，我国云南省等地方遭遇了百年不遇的特大干旱．空军向云层里喷撒干冰(固态二氧化碳)的方法来增雨．对增雨的形成，小明的解释是：(1)干冰升华吸热使周围环境温度降低；(2)气态二氧化碳液化形成小水滴。以上解释中( )

A.第一句话存在科学性错误

B.第二句话存在科学性错误

C.两句话都存在科学性错误

D.两句话都没有科学性错误

【答案】B

【解析】空军向云层里撒干冰，干冰(固态二氧化碳)吸热升华成气态二氧化碳，从而使周围的空气温度降低；空气中的水蒸气遇冷液化成了小水滴或凝华成小冰晶，从而达到人工增雨的效果；显然，小明的解释中，(1)正确，(2)错误；故选B。

8.(2020七上·仙居期末)2020年12月14日的一场人工降雪让同学们兴奋不已。在空中喷洒干冰是人工增雨(雪)的一种方法。下列说法错误的是( )

A.干冰升华吸热，使周围空气温度骤降

B.“人工降雨”中降落下来的雨水是干冰熔化形成的

C.空气中的水蒸气变成小冰粒是凝华过程

D.空气中的小水珠变成小冰粒是凝固过程

【答案】B

【解析】物质由固态直接变成气态叫升华，需要吸热；物质由液态变成固态叫凝固，需要放热，据此分析

判断。

【解答】A.干冰由固态直接变成气态升华吸热，使周围空气温度骤降，故A正确不合题意；

B.“人工降雨”中降落下来的雨水是水蒸气液化而成的，故B错误符合题意；

C.空气中的水蒸气变成小冰粒是凝华过程，故C正确不合题意；

D.空气中的小水珠变成小冰粒是凝固过程，故D正确不合题意。

题组B 能力提升练

1.天津地区一年四季分明，严冬的早晨在窗玻璃上会出现“冰花”。下列说法正确的是()

A.冰花主要是水凝固形成的

B.冰花主要是水蒸气升华形成的

C.冰花出现在窗玻璃内侧

D.冰花出现在窗玻璃外侧

【答案】C

【解析】物体直接由气态变为固态的过程叫凝华。知道冰花是由空气中的水蒸气遇到比较冷的窗玻璃凝华形成的。

【解答】严冬的早晨在窗玻璃上出现的“冰花”，是室内空气中的水蒸气遇到比较冷的窗玻璃凝华形成的小冰晶，附着在窗玻璃内侧。

2.(2020七下·宁波月考)在晚会上，演员们在阵阵“烟雾”中翩翩起舞，这“烟雾”是由于向舞台喷洒1.(2019七上·柯桥月考)科学课上，老师设计了这样一个实验：用镊子夹取一块冒着“白气”的干冰(固态二氧化碳，温度﹣74℃)放入气球内，并迅速扎紧气球。令人惊讶的现象出现了：气球快速鼓起，同时在气球底部的外壁观察到“白霜”。下列说法正确的是( )

A.“白气”是干冰升华形成的二氧化碳气体

B.“白气”的形成过程需要从外界吸收热量

C.“白霜”是空气中的水蒸气遇冷凝固形成的

D.气球鼓起的过程中，二氧化碳分子之间的空隙变大

【答案】D

【解析】(1)物质由固态变成气态叫升华，升华需要吸热；

(2)物质由气态变成液态叫液化，液化需要放热；

(3)同种物质在发生三态变化时，其实就是分子之间的距离发生改变。

【解答】“白气”是空气中的水蒸气遇到干冰后迅速放热液化而成的小水珠，故A、B错误；

“白霜”是空气中的水蒸气遇冷迅速放热，由气态变成固态发生凝华现象形成的，故C错误；

气球鼓起的过程中，二氧化碳分子之间的空隙变大，故D正确。

3.在试管中放少量碘，塞紧盖子放入热水中。当固态碘变为紫色的碘蒸气并充满试管后，将试管从热水中取出，放入凉水中，碘蒸气又会变为固态碘附着在试管内壁上。关于物质碘的物态变化过程，下列说法正确的是( )

A.先放热升华后吸热凝华

B.先吸热升华后放热凝华

C.先放热熔化后吸热凝固

D.先吸热熔化后放热凝固

【答案】B

【解析】物质由固态直接变成液态发生升华现象，由气态直接变成固态发生凝华现象，据此分析判断。【解答】碘由固态变为碘蒸气，是升华现象，需要吸收热量；碘蒸气遇到较冷的试管内壁会放出热量直接变成固态的碘，这是凝华现象，故B正确，而A、C、D错误。

4.金属在高温、低压下比较容易由固态直接变为气态，用此方法可以给照相机、望远镜及其他光学仪器的玻璃镜头进行真空镀膜，即在真空室内将金属或金属化合物加热，使它的蒸汽喷到玻璃面上去，从而镀上一层极薄的金属膜，这层镀膜可以改善玻璃镜头的光学性能，这层镀膜能镀上去的原因是( )

A.金属液化后粘到玻璃镜头上的

B.金属熔化后粘到玻璃镜头上的

C.金属升华后再凝华到玻璃镜头上的

D.金属凝华到玻璃镜头上的

【答案】C

【解析】物质由固态变成气态叫升华，而从气态变成固态叫凝华。

【解答】金属在高温低压的环境下吸热，由固态直接变成金属蒸汽发生升华现象；金属蒸汽遇到低温的镜头放热，由气态直接变成固态发生凝华现象。

5.科学课上，老师将一块干冰(固态二氧化碳)放入一个容器中，不一会儿容器外壁出现一层白霜，接着用镊子将干冰放入装有常温水的烧杯中，令人惊讶的现象出现了：水立刻剧烈“沸腾”起来，内部有大量气泡产生，水面上方出现大量白雾。下列说法正确的是( )

A.白霜是凝固现象

B.气泡内主要是水蒸气

C.气泡内主要是二氧化碳气体

D.白雾是水蒸气

【答案】C

【解析】干冰的温度很低，放入容器后，会吸收容器的热量使它的温度下降，空气中的水蒸气遇到温度极低的容器外壁会迅速放热，由气态直接变成固态发生凝华现象，出现白霜。将干冰放入水中，它会从水中迅速吸收热量，由固态直接变成气态发生升华现象，于是产生大气二氧化碳气体，因此水中出现大量气泡。由于水温很低，空气中的水蒸气在水面附近放热发生液化现象，于是出现很大小水珠悬浮在空气中，这就是看到的“白雾”。

【解答】白霜是空气中的水蒸气直接变成固态形成，因此是凝华现象，故A错误；

气泡内的主要是二氧化碳而不是水蒸气，故B错误，C正确；

白雾是水蒸气液化而成的小水珠，故D错误。

6.(2020七上·嘉兴期末)近日，黑龙江漠河地区出现“冷到冒白烟”的现象(如图)最低温度达到零下44.3摄氏度。“冷到冒白烟”是由于空气中的水蒸气遇到温差较大的环境时，会________(选填“吸收”或“放出”)热量，迅速________(填一种物态变化的名称)为冰晶。

【答案】放出；凝华

【解析】物质由气态直接变成固态叫凝华，凝华向外放热，据此分析。

【解答】“冷到冒白烟”是由于空气中的水蒸气遇到温差较大的环境时，会放出热量，迅速凝华为冰晶。

7.如图所示是小华同学组装的“人造雪”装置。所用的器材有铁架台(底座、铁圈、铁夹、横杆)、锥形瓶、酒精灯、棉线、碘粉等。

(1)器材组装过程中，铁圈的位置是根据________(选填“酒精灯”“酒精灯及其火焰”“锥形瓶”或“铁架台”)高度固定的。

(2)实验中观察的对象是________。

(3)实验中观察到的现象是________。

(4)实验中碘发生的物态变化是________。

【答案】(1)酒精灯及其火焰

(2)碘粉和棉线

(3)锥形瓶底的固态碘粉变少，棉线上出现固态碘粉

(4)升华和凝华

【解析】(1)在安装器材时，应该安装从下到上的顺序。首先在铁架台的底座上放上酒精灯并点燃，然后根据火焰的高度确定铁圈的高度，接下来在铁圈上分别放上石棉网和装有碘粉的锥形瓶，最后将悬挂起来的棉线放入锥形瓶内即可，因此铁圈的位置是根据酒精灯及其火焰的高度固定的。

(2)原来棉线是光秃秃的，碘粉堆积在锥形瓶底部；加热一段时间后，碘粉减少，棉线上出现固态碘粉，如同雾凇一样，据此判断碘粉发生的物态变化，因此观察对象是：碘粉和棉线。

(3)实验中观察到的现象是：锥形瓶底的固态碘粉变少，棉线上出现固态碘粉。

(4)实验中，碘粉受热发生升华现象，然后放热发生凝华现象。

题组C 培优拔尖练

1.(2019七上·柯桥月考)碘的升华实验时，小原和小艳查阅相关资料得知：碘的熔点约为113.7℃，沸点约为184.4℃。关于碘的加热使用了两种不同的方式，A．用酒精灯加热(酒精灯外焰温度约为400℃﹣600℃)；B．用水浴加热。经过多次实验验证，确认B方式更为科学合理，请你简述其原因。

【答案】①水浴加热，温度最高100℃，达不到碘的熔点及沸点，所以变为气体，不可能熔化，也不可能汽化，更难说明是升华现象；

②酒精灯直接加热(400℃﹣600℃)，温度超过了熔点和沸点，碘先熔化再汽化，升华现象不明显。

【解析】如果热源的温度高于碘的熔点或沸点，那么就有理由猜想碘蒸汽的形成，可能是先熔化再汽化形成的，因此热源的温度必须低于这两个温度。

①水浴加热，温度最高100℃，达不到碘的熔点及沸点，所以变为气体，不可能熔化，也不可能汽化，更难说明是升华现象；

②酒精灯直接加热(400℃﹣600℃)，温度超过了熔点和沸点，碘先熔化再汽化，升华现象不明显。

2.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汽，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】小林的实验中酒精灯火焰温度约为400℃，在加热过程中，温度已经超过了碘的熔沸点，碘可能先熔化，由固态变成液态，再汽化，由液态变成气态的碘蒸汽，不一定是碘由固态直接变成气态的升华现象。因此采用如图实验装置。烧杯中水的温度最高为100℃，碘达不到熔点，不会发生熔化现象，碘一直处于固态，出现的碘蒸汽只能是固态直接变成的，能更好地说明碘的升华。

【解析】(1)当晶体的温度在熔点以下时，它肯定是固体；

(2)将热源的温度降低到碘的熔点以下，观察碘是否会升华；如果有碘蒸汽出现，则说明碘蒸汽是由固态直接变成；如果没有碘蒸汽出现，则说明碘蒸汽不是由固态直接变成的。

【解答】小林的实验中酒精灯火焰温度约为400℃，在加热过程中，温度已经超过了碘的熔沸点，碘可能先熔化，由固态变成液态，再汽化，由液态变成气态的碘蒸汽，不一定是碘由固态直接变成气态的升华现象。因此采用如图实验装置。烧杯中水的温度最高为100℃，碘达不到熔点，不会发生熔化现象，碘一直处于固

态，出现的碘蒸汽只能是固态直接变成的，能更好地说明碘的升华。

3.图示是甲同学做“观察碘升华”的实验装置。她的操作是：在烧杯中放少量的碘，烧杯口放一只装有冷水的烧瓶，用酒精灯给烧杯加热。

标准大气压下部分物质的熔点(凝固点)、沸点(℃)

水酒精煤油碘铜铁金

熔点(凝固点) 0 - 117 - 30 113．6 1083 1535 1064 沸点100 78．5 150 184．25 2360 2750 2500

(2)交流评估时，乙同学认为甲同学所做的实验中，碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程，甲同学的实验并不能得出碘升华的结论。请针对乙同学的质疑，选用上述器材或补充必要的辅助器材设计一个实验，证明碘直接从固态变为气态，写出实验方案。

【答案】(1)烧瓶底部有紫红色的固体碘,用酒精灯对烧杯直接加热的过程中，在烧杯中会看到紫红色的碘蒸气。

(2)将碘颗粒放在烧瓶中,将烧瓶水浴加热观察碘状态的变化。水的温度最高为100℃,碘达不到熔点,不会发生熔化现象,碘一直处于固态,出现的碘蒸气只能是固态直接变成的,能更好地说明碘的升华。

【解析】(1)紫红色的固态碘逐渐消失，而烧杯内出现紫红色的碘蒸气，据此分析解答；

(2)酒精灯火焰的温度高于碘的熔点，此时碘蒸气可能是固态直接变成气态形成的，也可能是碘先熔化，再汽化形成的。如果能够将加热温度低于碘的熔点，那么碘肯定不会熔化，如果此时仍然能够看到紫红色的碘蒸气，就能证明碘发生了升华现象，而不是熔化现象。

【解答】(1)甲同学观察到的实验现象为：烧瓶底部有紫红色的固体碘,用酒精灯对烧杯直接加热的过程中，在烧杯中会看到紫红色的碘蒸气。

(2)实验方案为：将碘颗粒放在烧瓶中，将烧瓶水浴加热观察碘状态的变化。水的温度最高为100℃,碘达不到熔点，不会发生熔化现象，碘一直处于固态，出现的碘蒸气只能是固态直接变成的，能更好地说明碘的升华。