陜西省八年級(jí)物理上冊(cè)導(dǎo)學(xué)案：3.4升華和凝華

陜西省八年級(jí)物理上冊(cè)導(dǎo)學(xué)案：3.4升華和凝華一、學(xué)習(xí)目標(biāo)了解升華和凝華的定義和原理；掌握升華和凝華的實(shí)例和應(yīng)用；掌握升華和凝華與其他相變之間的關(guān)系；二、學(xué)習(xí)內(nèi)容2.1升華和凝華的定義及原理升華和凝華是物質(zhì)在固態(tài)和氣態(tài)之間直接相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程。具體來(lái)說(shuō)，升華是固態(tài)物質(zhì)直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)物質(zhì)的過(guò)程，而凝華是氣態(tài)物質(zhì)直接轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)物質(zhì)的過(guò)程。在常溫常壓下，某些物質(zhì)的升華和凝華是可以觀察到的。升華通常發(fā)生在固態(tài)物質(zhì)的表面，當(dāng)物質(zhì)的表面層與周圍空氣之間的分子相互作用強(qiáng)度減弱時(shí)，固態(tài)物質(zhì)的分子就能夠克服相互作用力，直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)。凝華則通常發(fā)生在氣態(tài)物質(zhì)的冷凝核上，當(dāng)氣態(tài)物質(zhì)中的分子遇到冷凝核時(shí)，會(huì)因?yàn)榕c冷凝核之間的相互作用而凝結(jié)成為固態(tài)物質(zhì)。2.2升華和凝華的實(shí)例和應(yīng)用二氧化碳的升華和凝華：二氧化碳又稱干冰，在常溫常壓下，固態(tài)的二氧化碳可以直接轉(zhuǎn)變成氣態(tài)的二氧化碳，這個(gè)過(guò)程叫做升華；相反，氣態(tài)的二氧化碳在接觸到冷凝核時(shí)，可以直接轉(zhuǎn)變成固態(tài)的二氧化碳，這個(gè)過(guò)程叫做凝華。二氧化碳的升華和凝華現(xiàn)象被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，例如制冷、消防等。2.3升華和凝華與其他相變之間的關(guān)系升華和凝華與其他相變，例如凝固、熔化和汽化等相變之間存在一些共同點(diǎn)和差異。首先，升華和凝華與凝固和熔化相變不同的地方在于，升華和凝華是直接發(fā)生在固態(tài)和氣態(tài)之間的相變，而凝固和熔化是發(fā)生在固態(tài)和液態(tài)之間的相變。其次，升華和凝華與汽化和液化相變不同的地方在于，升華和凝華不需要經(jīng)過(guò)液態(tài)的中間過(guò)程，而汽化和液化相變需要經(jīng)過(guò)液態(tài)的中間過(guò)程。最后，升華和凝華與其他相變一樣，也需要一定的溫度和壓力條件才能發(fā)生。不同物質(zhì)的升華和凝華溫度和壓力是不相同的，這需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察來(lái)確定。三、學(xué)習(xí)活動(dòng)3.1觀察實(shí)驗(yàn)：二氧化碳的升華和凝華材料：干冰，玻璃棒實(shí)驗(yàn)步驟：1.將一小塊干冰放在容器的中心位置；2.用玻璃棒輕輕觸碰干冰；3.觀察干冰的升華和凝華過(guò)程；4.記錄觀察結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：-當(dāng)玻璃棒接觸干冰時(shí)，可以觀察到干冰直接轉(zhuǎn)變成氣態(tài)二氧化碳，這是干冰的升華過(guò)程；-當(dāng)氣態(tài)二氧化碳接觸到容器壁面或其他冷凝核時(shí)，可以觀察到氣態(tài)二氧化碳直接轉(zhuǎn)變成固態(tài)二氧化碳，這是氣態(tài)二氧化碳的凝華過(guò)程。3.2應(yīng)用探究：升華和凝華在日常生活中的應(yīng)用思考問(wèn)題：1.在日常生活中，升華和凝華的現(xiàn)象有哪些應(yīng)用？2.這些應(yīng)用是基于升華還是凝華的原理？3.為什么要將這些物質(zhì)通過(guò)升華或凝華來(lái)處理？探究方法：-自主學(xué)習(xí)：通過(guò)查找相關(guān)資料，了解升華和凝華在日常生活中的應(yīng)用。探究結(jié)果：在日常生活中，升華和凝華的現(xiàn)象有以下應(yīng)用：干冰的使用：干冰廣泛應(yīng)用于制冷、消防等領(lǐng)域；室內(nèi)濕度調(diào)節(jié)：通過(guò)升華和凝華來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度，例如使用除濕機(jī)、加濕器等；食品加工：一些食品的加工過(guò)程中，使用升華和凝華來(lái)處理物質(zhì)，例如凍干食品；防腐劑：一些防腐劑通過(guò)升華和凝華來(lái)保持其穩(wěn)定性。這些應(yīng)用是基于升華和凝華的原理。干冰的制冷原理是基于干冰升華過(guò)程中吸收熱量，使周圍環(huán)境溫度降低；室內(nèi)濕度調(diào)節(jié)是通過(guò)升華和凝華調(diào)整室內(nèi)濕度，達(dá)到舒適的環(huán)境；凍干食品的制作過(guò)程中，通過(guò)升華將水分從食品中去除，達(dá)到保持食品品質(zhì)和穩(wěn)定性的目的；防腐劑通過(guò)凝華作為固態(tài)存在，可以延緩防腐劑的揮發(fā)和分解過(guò)程，提高防腐劑的穩(wěn)定性和使用壽命。將這些物質(zhì)通過(guò)升華或凝華來(lái)處理的原因是因?yàn)椋荷A和凝華是固態(tài)和氣態(tài)之間直接相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程，可以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的純度、穩(wěn)定性和易于保存；升華和凝華過(guò)程中不需要液態(tài)的中間過(guò)程，節(jié)省了時(shí)間和能量消耗。四、小結(jié)通過(guò)本次學(xué)習(xí)，我們了解了升華和凝華的定義和原理，掌握了升華和凝華的實(shí)例和應(yīng)用，并了解了升華和凝華與其他相變之間的關(guān)系。通過(guò)實(shí)驗(yàn)