文档文本内容
3.4 升华和凝华（教学设计）
年级 八年级 授课时间
课题 第4节 升华和凝华
1. 通过观察碘的升华与凝固实验，了解物质的固态和气态之间是可以直接转
化的。
教学
2. 知道升华要吸热，凝华要放热。
目标
3. 能用升华和凝华的知识，解释生活中的现象。
4. 通过水循环过程中水的三态变化，培养关心环境和节约用水的意识。
升华和凝华现象是学生学习中容易忽略的两种物态变化。尽管升华和凝华现
象并不罕见，但不易被学生注意，他们总认为固态和气态之间的变化必须经过液
态阶段。因此，教学中应对其足够重视，以帮助学生澄清模糊的认识。教学中应
从升华和凝华的现象出发，在让学生进行观察实验的基础上，感知什么是升华，
什么是凝华。
碘的升华和凝华实验是本节教学的重点，做好实验是关键。
由于升华、凝华现象不是学生学习的重点，教材在这里没有过多设计活动内
教材 容。碘在常温下稍微受热，就可以升华，碘蒸气稍遇冷，又可以凝华；再加上碘
分析 蒸气（夹杂着空气）呈紫红色，便于观察，所以用碘做升华、凝华实验，是一种
比较理想的物质。但是碘蒸气有毒，做实验时必须把它封闭起来，以免影响学生
的健康。
碘的升华与凝华实验已有现成的鼓形或两端封闭的试管形仪器可用，可以用
现成仪器向学生展示碘的升华与凝华现象。
教材安排了“STS 水循环”栏目，有意识地引导学生关注生活、关注社会，
培养其社会责任感。课上可让学生进行交流、讨论，让他们对水资源的保护、开
发和利用形成自己的独特见解，从而在实际生活中养成节约用水的良好习惯。
铁架台、烧瓶、酒精灯、细线、碘、新旧灯泡。
教学
多媒体ppt，包含视频：《碘的升华和凝华》、《霜、雪、雾凇、冰花等自然
器材
现象》、《人工降雨》、《干冰》等。教师活动 学生活动
导入新课
【提问】①北方的冬天温度在0℃以下，结冰的衣服也会变干。衣服
上的冰到哪里去了呢？
②雾凇是严冬时节经常出现在东北地区的自然现象，它既不是冰也不
是雪，它是怎样形成的呢？
根据现象思考原
因，进入情景。
雾凇
结冰的湿衣服能变干 雾凇
【小结】这些现象的发生都是因为水和水蒸气之间直接发生了转
化----升华和凝华，今天学习《3.4升华和凝华》。
学习新课 一、 升华和凝华
1. 观察碘的升华和凝华
【学生实验】观察碘的升华和凝华
【设计实验】在试管（碘锤）中放入少量碘并盖紧塞子，往烧杯中
加入热水，将试管放入烧杯中加热。当试管中充满气体后，将试管取出放 设计实验方案、
在空气中冷却。 实验过程、重点
观察的现象。
进行实验。观察
放在热水中加热 放在空气中冷却 加热前、加热
时、冷却时的三
提醒学生观察： 个过程，碘处于
什么物态？加热
①加热前碘是什么状态的？
时有没有出现液
②加热过程中发生了什么变化？ 态?冷却过程中
有没有出现液
③停止加热在冷却过程中看到了什么现象？
态?
④有没有出现液态?冷却过程中有没有出现液态?
【进行实验收集证据】
实验现象：①盛少量固态碘的试管放入烧杯中加热时，有紫色的碘
蒸气产生，无液态的碘出现。
②停止加热，紫色的碘蒸气逐渐消失，在试管的内壁上附着一层固
态的碘粒，无液态碘出现。【分析归纳】试管内固态碘受热时，有紫色的碘蒸气产生，说明变
成了气态的碘。当停止加热时，紫色的碘蒸气逐渐消失，在试管的内壁上
看到附着一层固态的碘粒，是气态碘又变成了固态的碘。实验过程中没有 归纳出升华、凝
液态物质出现。 华的概念。
结论：固态碘可以直接变成气态碘，气态碘也可以直接变成固态 观看视频，进一
碘。 步理解升华、凝
华的概念。
2.升华和凝华
（1）升华：物质从固态直接变成气态的过程叫做升华。
（2）凝华：物质从气态直接变成固态的过程叫做凝华。
【视频演示】——《碘的升华和凝华》 观察升华吸热实
验、分析原因并
3. 升华吸热、凝华放热
回答。
【提问】碘升华时要加热,说明升华是一个什么过程?
【实验】在烧杯中放一小块干冰，仔细观察，发现什么现象？用手
接触烧杯底部，有什么感觉？说明什么问题？
观察凝华放热实
【分析】发现干冰逐渐变小，并且没有液体产生，说明干冰直接从
验、分析原因并
固态变成了气态，也就是说干冰发生了升华。此时，用手接触烧杯底部，
回答。
感觉烧杯底部变冷，说明升华的过程需要吸热。
【归纳】因为熔化、汽化、升华都是物质从低能量状态到高能量状
态，所以都要吸热。
（1）结论：升华吸热。
【提问】凝华时都要冷却，说明凝华是一个什么过程?
【归纳】因为凝固、液化、凝华都是物质从高能量状态到低能量状
态，所以都要放热。
【实验】在封闭玻璃管里放入碘，先加热使其升华，然后在水中自
然放置，会有部分碘蒸汽凝华。测量这个过程前后水温变化，经测量水的
温度升高，这说明凝华放热。
做题并解析。
检查并巩固所学
知识。
（2）结论：凝华放热。
【例题1】下列发生物态变化的现象中，属于凝华的是（ A ）
A．刚出冷库的冻肉比原来重
B．洒在地板砖上的水不见了C．加在饮料中的冰块越来越小
D．放在衣柜里的樟脑丸变小了
【解析】A．刚出冷库的冻肉温度很低，空气中的水蒸气遇冷会凝华
成固态的小冰晶附着在冻肉上，所以整体重量增加。该选项符合题意。
B．洒在地板砖上的水不见了属于蒸发现象，该项不符题意。
C．加在饮料中的冰块变小属于熔化现象，该项不符题意。
D．放在衣柜里的樟脑丸变小属于升华现象，该项不符题意。
【例题2】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）已知酒精灯外焰的温度约510 ℃ ，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”）；
（2）为进一步探究此类现象，他用干冰进行了下列实验：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干
冰______形成的，水面上大量的白雾是由水蒸气______形成的。
【答案】（1）乙；（2）升华，液化。
【解析】（1）探究“碘的升华”时，酒精灯外焰的温度约为
510℃，标准大气压下，碘的熔点为113.5℃，而水的沸点是100℃，水的
沸点低于碘的熔点而酒精外焰的温度高于碘的熔点，所以更合理的是方案
乙，可以防止碘发生先熔化后汽化最终变为碘蒸气，更好地观察到碘升华
的现象。
（2）干冰是固态二氧化碳，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；干冰升华时从周围吸收大量热，使水温迅速下降，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。
学习新课 二、升华和凝华现象及应用
1. 升华现象
【图片展示，提问】
①衣柜里防虫用的樟脑丸（卫生球），过一段时间会变小，最后不见
了。有没有变为液态？发生了什么物态变化？
②寒冷的冬季，冬天冰冻的衣服也会变干。冰是否发生了熔化？发 思考回答，列举
生了什么物态变化？ 生活中的升华现
象。【归纳】上述事例，都是冰直接变为水蒸气，发生了升华。
2. 凝华现象
小组讨论回答，
【图片展示，提问】 了解一些与凝华
有关的自然现象
①冬天，寒冷的早上，室外物体上常常挂着一层霜，是怎么形成的？
的形成原因。
②寒冷的冬天，树枝上出现的“雾凇”（俗称冰花、树挂），是怎么
形成的？
【归纳】上述事例，都是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶（粒状
结构沉积物、冰片、冰花等形状）。
观看视频，进一
步理解一些与升
华凝华有关的自
然现象的形成原
因。
霜 雾凇 冰花
【播放视频】——《霜、雾凇、冰花的形成》
【提问】这是一个旧灯泡或旧灯管，请同学们观察一下，与新的灯泡
什么不一样？黑色是在内侧还是外侧，是固态还是液态、气态？是不是玻
璃变黑的?里面除了玻璃里面还有什么?钨丝为什么到了灯的壁上呢?发生
思考回答，知道
了什么物态变化?
这是升华和凝华
两种现象。
新灯泡 旧灯泡
【归纳】白炽灯泡的钨丝在高温下会升华变成钨蒸气，使灯丝变细；
钨蒸气遇到灯泡玻璃后又放热凝华变成固态钨附着在玻璃泡上，使内壁变
黑，包含了两个过程：升华、凝华。
3. 升华、凝华的应用——干冰
小组进行讨论，
（1）干冰 代表回答。了解
干冰的特点及应
【出示干冰图片】简介干冰及干冰升华吸热的几种应用：实验室获取
用。
低温，水果运输中保鲜，人工降雨，制造白雾等。
干冰是在一个大气压下以-78.5 oC存在的固体二氧化碳（CO），在
2
常温下可以直接变成二氧化碳气体。
（2）干冰的特点：容易升华，有致冷作用。
（3）干冰的应用①冷藏食物：
“干冰”熔化时，不会像冰那样变成液体，它直接升华为温度很低
的、干燥的二氧化碳气体，因此它的冷藏效果特别好。
②舞台烟雾
小组进行讨论舞
台烟雾的形成原
因，代表回答。
【提问】烟雾是怎样形成的? 烟雾是不是水蒸气?是不是干冰?是什
么?是什么物态变化?用我们学过的知识说说其中的道理。请同组或前后组
讨论一下。
【归纳】舞台上喷出的干冰瞬间升华，从周围吸热，导致温度下降，
周围的水蒸气遇冷液化成小水珠或凝华成小冰晶悬浮在空气中，即我们所
见到的烟雾。
③人工降雨
【提问】人工降雨就是用高射炮或飞机在天空中撒下干冰或碘化银等
催化剂，帮助降雨。这个过程发生了怎样的物态变化？
【归纳】用高射炮或飞机在天空中撒下干冰或碘化银等等催化剂，它 观看视频，进一
们会升华吸热，使云层中的温度急剧下降，从而使云层中的水蒸气遇冷液 步理解人工降雨
化成小水滴，或者直接凝华成小冰晶，大量冰晶，使冷云上部的冰晶密度 包含的物态变
增大，促成或增加降水落到地上便形成雨。 化。
【视频演示】——《人工降雨》
【例题3】随着科技的发展，“呼风唤雨”的神话已成为现实。人工
做题并解析。
降雨是用飞机在空中喷洒干冰（固态二氧化碳），干冰迅速升华，在这个
过程中需要吸收热量（选填“吸收”或“放出”）。周围空气中的水蒸气
有的液化成小水滴，有的凝华成小冰粒，冰粒逐渐变大而下落，下落过程
中又熔化成水滴，水滴降落就形成了雨。（除了第二空，其余四空均填物
态变化的名称）
【解析】在空中喷洒干冰，干冰迅速升华，要吸收热量，空气中的水
蒸气遇冷，有的液化成小水滴，有的凝华成小冰粒，冰粒逐渐变大而下
落，下落过程中熔化成水滴，水滴降落就形成了雨。
学习新课 三、水循环
【指导学生阅读】水循环
1. 水循环与三态变化
阅读P65-66
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
《水循环》，
在不停地循环。阳光晒暖的海洋，海水吸热蒸发成为水蒸气上升到空中；
了解水循环的
当水蒸气上升到高空以后，与冷空气接触，水蒸气便液化成为小水滴，大
过程与发生的
量的小水滴悬浮在高空，就形成了云；小水滴相互聚集，就会凝结成大水
物态变化。
滴下降成雨。如果在高空遇到更加更加寒冷的气流，小水滴就会凝固成小
冰珠，最后有可能形成冰雹降落到地面；冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧
降温，从而凝华成微小的冰晶，这些冰晶聚集起来就变成雪花飘落大地。
2. 自然界中的水循环示意图3. 地球上的水资源与危机
①地球表面的70%以上是海洋，虽然地球表面大部分被水覆盖，但是
其中海水约占97%，江河湖泊、土壤、岩层和冰川中的淡水仅约占3 %
，而能够供人类直接利用的淡水资源更是仅在淡水资源的0.3%。
②水资源危机
随着社会的发展，技术的进步，人类对水的依赖程度越来越大。除了
日常的生活用水以外，工业生产也必须用水，电力、纺织、印染、钢铁、
石油、化工以及食品工业等各个领域都需要大量的水资源，农业生产更需
要大量的水进行灌溉。随着人口的膨胀和经济的快速增强，水资源已经出
现了严重的危机。
4. 提高节水意识
我国是严重缺水的国家，水资源人均占有量只是世界平均值的25%，
知道地球上的
是世界上人均水资源最贫乏的国家之一。全国有一半以上的城市存在不同
水危机，提高
程度的缺水。请大家思考一下：水资源缺乏是当今世界的一大危机，我们
节约用水的意
应如何合理地节约用水？
识。
我们不仅需要在技术上使用节水器具、优化用水系统的运行，更需要
每个人提高节水意识、养成良好的用水习惯，共同保卫我们的蓝色家园。
【播放视频】—《自然界中的水循环》
【想想议议】水的三种状态分别是冰、水和水蒸气。给图填字，说明
观看视频，知道
它们三者之间转化过程的名称以及吸热、放热的关系。
水资源缺乏是当
教师进行矫正。 今世界的一大危
机；知道应如何
合理地节约用
水。
完成填空。
【例题4】我国是严重缺水的国家，水资源人均占有量是世界平均值
的25%，是人均水资源最贫乏的国家之一。了解地球的水循环知识，提
高节水意识，培养良好的用水习惯，是我们每个公民的义务和责任。关
于地球的水循环，下列说法正确的是（ A ）
做题并解析。
A. 海水吸热，汽化形成水蒸气
B. 水蒸气与冷空气接触，熔化形成小水滴
C. 小水滴遇到更寒冷的气流，凝华形成小冰珠
D. 小冰珠在降落过程中，液化形成雨水
【解析】A. 海水吸热蒸发为水蒸气，是汽化现象，A正确。
B.水蒸气与冷空气接触，是液化成小水滴，该说法错误。C.小水滴遇到更寒冷的气流，就会凝固成小冰珠，C错误。
D.小冰珠在降落过程中，有可能形成冰雹落到地面，D错误。
1. 在烧瓶里放少量碘，并对烧瓶稍微加热，片刻就能观察到瓶内出现________，停止
加热烧瓶内壁又出现________。这两个过程中，前者属于________，需要________热；后者
属于________，需要________热。
【答案】碘蒸汽，碘颗粒。升华，吸；凝华，放.
【解析】对烧瓶里的碘稍微加热，碘会升华为气态的碘蒸汽，停止加热，气态的碘蒸汽
又会凝华为固体的碘颗粒。
这两个过程中，前者属于升华，需要吸热；后者属于凝华，需要放热。
2．家用白炽灯泡灯丝正常工作时温度高达2000℃左右，而用钨丝制造灯丝，这是因为
钨的________高。长期使用后，因在高温下钨丝________形成钨的蒸气，钨的蒸气又在冷的
灯泡壁上________形成固体钨，所以灯泡变黑了。
【答案】熔点，升华，凝华.
【解析】用钨丝制造灯丝，这是因为钨的熔点高。
长期使用后，因在高温下钨丝升华形成钨的蒸气，钨的蒸气又在冷的灯泡壁上凝华形成
固体钨，所以灯泡变黑了。
3. 下列现象发生的过程中，属于升华吸收热量的是（ ）
A．春天，冰雪融化汇成溪流
B．夏天，从冰箱里面拿出来的饮料罐“出汗”
C．秋天，清晨的雾在太阳出来后散去
D．冬天，室外冰冻的衣服也会干
【答案】D
【解析】A．春天，冰雪融化汇成溪流；是熔化现象，吸收热量。
B．夏天，从冰箱里面拿出来的饮料罐“出汗”，是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水
珠，是液化现象，放出热量。
C．秋天，清晨的雾在太阳出来后散去，是汽化现象，吸收热量。
D．冬天，室外冰冻的衣服也会干，是升华现象，吸热。
4. 下列物态变化相同的一组是（ ）
A．①③ B．①② C．③④ D．②④
【答案】B。
【解析】①．春雾是由空气中的水蒸气遇冷液化而成的；
②．露珠，是空气中的水蒸气遇冷液化而成的小水滴，属于液化现象；
③．霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝华而成的小冰晶，属于凝华现象；
④．冬天堆起的雪人变小了，由固态变成了气态，属于升华现象；
可见，物态变化相同的一组是①②。故B符合题意，ACD不符合题意。所以选B.
5. 古诗词是中华文化的精髓，对以下诗句中物态变化的分析正确的是（ ）
A．“山明水净夜来霜，数树深红出浅黄。”霜的形成是凝固现象
B．“露重蝉鸣急，风多鸟宿难。”露的形成过程要吸收热量
C．“寒雨连江夜入吴，平明送客楚山孤。”雨的形成是凝华现象
D．“北国风光，千里冰封，万里雪飘。”冰与雪的形成过程都要放出热量
【答案】D。
【解析】霜的形成是凝华现象；露的形成是液化现象，要放出热量；雨的形成是液化现
象。所以选项ABC都错误。D选项：冰与雪的形成是凝华现象，其过程都要放出热量，所
以该选项正确。
6. 冬天的早晨，在有人居住的室内窗户上往往会出现冰花，下面说法正确的是
（ ）
A. 出现在窗户的内侧，由大量水蒸气凝华而成
B. 出现在窗户的内侧，由水凝华而成
C. 出现在窗的外侧，由大量水蒸气凝华而成
D. 出现在窗户外侧，由水凝华而成
【答案】A。
【解析】“冰花” 是室内空气中的水蒸气遇到比较冷的窗玻璃，由气态直接变为固态
的小冰晶，附着在窗玻璃内侧。选项A正确。
7． （多选题）如果春季降雨很少，为了缓解旱情，相关工作人员有时会将干冰撒在云
层上进行人工降雨，自然界水循环示意图如图所示，以下相关说法中正确的是（ ）
A．人工降雨时，撒在云层上的干冰升华吸热，使空气中的水蒸气液化成水滴
B．水循环示意图中，过程①发生的物态变化是液化，同时伴随着吸热过程
C．水循环示意图中，过程②发生的物态变化是液化和凝固，同时伴随着吸热过程
D．水循环示意图中，过程②发生的物态变化是液化和凝华，同时伴随着放热过程
【答案】AD。
【解析】A．干冰即固态的二氧化碳，在常温下，干冰很易升华为气态，此过程中吸
热，从而起到降温作用；空气中的水蒸气由于气温低，遇冷后凝华为固体的冰晶或液化为
水，落下后形成雨，故A正确；
B．由图可知，过程①是海洋中的水汽化为水蒸气的过程，属于汽化现象，汽化吸热，
故B错误；
CD．由图可知，过程②是水蒸气在高空遇冷凝华为固体的冰晶和液化为水，属于凝华
和液化现象，该过程放热，故C错误，D正确。8. 碘锤装置是在密封的玻璃管内装入少量固态碘。
（1）小丽同学将碘锤放入热水中，如图甲。玻璃管中固态碘逐渐消失，______（填物
态变化的名称）为紫色的碘蒸气并充满玻璃管。
（2）小华认为按图乙的方法加热碘锤，实验现象更明显。小丽通过查阅资料得知：标
准大气压下碘的熔点是113.5℃，水的沸点是100℃，酒精灯的外焰温度可达400℃以上。小
丽认为，若按图乙的方法加热碘锤，碘颗粒吸热除了发生图甲中的物态变化外，还可能会
______并且______；
（3）将甲图中的碘锤从热水中拿出，再放入凉水中，玻璃管中紫色的碘蒸气逐渐消
失，______（填物态变化的名称）为固态的碘，这个过程碘蒸汽需要______热量。
【答案】（1）升华；（2）熔化，汽化；（3）凝华，放热。
【解析】（1）将碘锤放入热水中，玻璃管中固态碘变为紫色的碘蒸气，所以，此过程
的物态变化为升华。
（2）直接在酒精灯上加热，当玻璃管温度达到碘的熔点113.5℃时，固态的碘就会熔化
成液态碘，随着玻璃管的温度继续升高，液态碘又会汽化成碘蒸气，所以碘颗粒除了发生图
甲中的物态变化外，还可能会发生熔化和汽化。
（3）碘锤从热水中拿出，再放入凉水中，玻璃管中的碘蒸气遇冷，放出热量，凝华成
固态碘，所以此过程是放出热量。
第4节 升华和凝华
一、升华
1. 升华：物质从固态直接变成气态的过程。
2. 升华吸热。
3. 应用：人工降雨、舞台烟雾、食品保鲜等。
板书
二、凝华
1. 凝华：物质从气态直接变成固态的过程。
设计
2. 凝华放热。
三、水循环
1. 水循环的三部分：蒸发、降水、径流。
2. 雨、雾、露、雪、雹等自然现象的形成。
3. 提高节水意识，合理用水。①升华：物质从固态直接变成气态的过程叫升华。
②升华现象：碘的升华、结冰的衣服变干等。
课堂
小结 升华
③升华吸热：干冰升华过程吸热有制冷作用，可用来
进行人工降雨、舞台烟雾、食品保鲜等。
升
华
①凝华：物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。
和
凝
华 凝华 ②生活中的凝华：霜、雾、雪、冰花等。
③凝华放热。
①水循环的三部分：蒸发、降水、径流。
②雨、雾、露、雪、雹等自然现象的形成。
水循环 ③提高节水意识，合理用水。
作业
