8年级上册物理 升华和凝华 逐字稿-3,031字
师:同学们好,今天我们一起学习苏科版物理八年级上册第二章第四节升华和凝华。先看一则新闻,雪哪里去了?雪会不会先融化成水,然后再蒸发成水蒸气?报道中提到,当时气温为零下15摄氏度,低于雪的熔点,雪不会融化。难道雪直接变成了水蒸气?带着这个问题,我们再看另一则新闻。
受冷空气影响,14号,新疆博尔塔拉蒙古自治州温泉县出现了美丽的雾凇景观。公园里、街道两旁,树木枝条银装素裹,晶莹洁白的霜花挂满枝头,在阳光照耀下,银光闪烁,如梦如幻。远处野鸭子等水鸟在水中嬉戏,好似一幅美丽的冰雪画卷。
雾凇是怎么来的?这些冰晶会不会是水凝固形成的呢?报道中提到了冷空气,但没提到降雨,因此不会是水凝固形成的。难道是水蒸气直接变成了小冰晶?固体与气体之间能够直接转化吗?让我们通过实验探究一下。请同学们注意观察并思考,碘锤中的碘发生了怎样的物态变化。这是实验器材,装有少量固态碘颗粒的碘锤和酒精灯。将碘锤放在酒精灯上加热,观察碘锤中的碘吸热后发生了什么变化,出现了什么现象,这些变化和现象说明了什么?
生:实验中可以看到,碘锤中碘颗粒逐渐减少,出现了紫色气体,这种紫色气体就是碘蒸气。
师:通过实验不难发现,固态碘受热后确实可以变成气态的碘蒸气。但是,能确定实验中的碘蒸气只是由碘颗粒直接变化而来的吗?我们要秉持严谨的科学态度。查阅资料后发现,碘的熔点为113.5摄氏度,沸点为184.35摄氏度,酒精灯火焰温度可达400摄氏度以上。现在请同学们想一想,在之前的加热过程中,碘真的没有经历液态直接变成碘蒸气吗?
显然,我们不能排除存在碘先熔化后再汽化成碘蒸气的过程。也许液态物质存在的时间极短,我们没有观察到。所以要变换一下加热方式,既要对碘颗粒加热,又不能使其熔化。你们有什么好方法吗?
我们来看改进后的实验。这是一个带胶塞的试管,里面装有少量紫褐色的碘颗粒,把它放入热水中,请仔细观察并思考,管内有什么变化,发生变化的条件是什么?
生:通过热水加热,管内又出现了紫色的碘蒸气。
师:我们已知碘的熔点为113.5摄氏度,水的沸点约为100摄氏度。该实验采取了水浴法加热,碘的温度不可能达到其熔点,所以碘不会熔化。因此看到的紫色气体只能是固态碘直接变成的碘蒸气。通过这次实验,证明了物质可以由固态直接变成气态。接下来,将加热后的试管放到冷水中,再仔细观察又会出现怎样的现象呢?
生:紫色的碘蒸气逐渐消失了,管内没有出现液态碘,同时试管壁上逐渐增多了许多紫黑色的碘晶体。
师:通过该实验,能得出什么结论呢?
生:物质也可以由气态直接变成固态。
师:像实验中这样,物质由固态直接变成气态的过程叫做升华,升华需要吸热。物质由气态直接变成固态的过程叫做凝华,凝华需要放热。
现在我们再看关于新疆罗布泊沙漠积雪的新闻,能解释了吗?
生:这是积雪吸热后直接升华成了水蒸气,所以消失了。
师:在寒冷的冬天,冰冻的衣服也能晾干,屋外的雪人没有融化却一天天变小,这些现象怎么解释呢?
生:这些都是冰雪吸热直接升华成水蒸气的结果。
师:温泉县的美丽雾凇又该如何解释呢?
生:在冷空气来袭时,空气中的水蒸气在树枝等物体表面遇冷凝华成了小冰晶。
师:在寒冷的冬天,铁丝网上结的一层霜,以及屋内窗玻璃上出现的冰花,你们会解释吗?
生:它们都是空气中温度较高的水蒸气,遇到冷的物体凝华而成的小冰晶。
师:在我们身边还有哪些升华和凝华的现象呢?例如衣柜里的樟脑丸逐渐变小,最后完全消失了,怎么解释?
生:这是樟脑的升华现象。
师:冰箱冷冻室内结的霜又是从哪里来的?
生:它是冰箱内的水蒸气凝华的结果。