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第三章 物态变化（解析版）
课时3.4 升华和凝华
2022年课程标准 物理素养
1.1.3经历物态变化的实验探究过 物理观念：升华和凝华的概念，生活中的升华和凝华现象，水循
程，知道物质的熔点、凝固点和 环。
沸点，了解物态变化过程中的吸 科学思维：能用升华和凝华的知识，解释生活中的现象。
热和放热现象。能运用物态变化 科学探究：碘的升华与凝固实验。
知识说明自然界和生活中的有关 科学态度与责任：通过水循环过程中水的三态变化，培养关心环境
现象。 和节约用水的意识。
知识点一、升华和凝华
1.升华与凝华的概念
问 题
如图所示，封闭的玻璃容器中有少量碘颗粒，先向容器浇热水，容器中有什么变化?然后向容器浇凉
水，容器中又有什么变化?
固态的碘受热后，容器内充满了紫色的碘蒸气；碘蒸气遇冷后变成了固态的碘。碘可以由固态直接
变成气态，也可以由气态直接变成固态。
物理学中将物质从固态直接变成气态的过程叫作升华；从气态直接变成固态的过程叫作凝华。
2.生活中升华与凝华现象
（1）升华现象
放在衣柜里的樟脑丸过段时间变小了；冬天，室外冰冻的衣服过段时间变干了；用久了的白炽灯的
灯丝变细了。
（2）凝华现象冬天，房间窗户玻璃的内侧出现“窗花”；寒冷冬天，江边树枝上出现雾凇；深秋的早晨，地面、
草叶上出现霜。
3.升华吸热 凝华放热
物质升华时会从周围环境中吸收大量的热量，在日常生产、生活中应用最广泛的是干冰的升华。
（1）人工降雨（2）储藏物品（3）舞台效果
1．（2024·安徽滁州·一模）今天我们的生活越来越美好，在炎热的夏天可以吃上远方
的新鲜食品，人们为了防止食品在长时间运输中腐烂变质，利用干冰（固态二氧化碳）给食品降温，这
是因为干冰 吸热（填物态变化的名称）。
【答案】升华
【详解】干冰是极易升华的物质，在干冰升华过程中，要从周围吸收热量，从而使周围的温度降低，以
获得低温，从而防止食品腐烂变质。
（2024·甘肃金昌·三模）寒冷的冬天，在窗户玻璃上常结有漂亮的“冰花”，“冰花”
结在玻璃的 侧，这个物态变化过程要 热。
【答案】 内 放
【详解】[1][2]寒冷的冬天，室内温度较高，室内空气中的水蒸气遇到冷的玻璃时会发生凝华现象变成冰
花，冰花出现在玻璃的内表面；凝华过程要放热。
知识点二、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，说明它们三者之间转化过程的名称以及吸热、放
热的关系。
通过水的三态变化，地球上的水在不停地循环。
1.云、雨、雾、露、霜、雪、冰雹的成因和涉及的物态变化
（1）云与雨的形成
阳光晒暖的海洋，海水吸热蒸发成为水蒸气上升到空中；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，大量的小水滴悬浮在高空中，就形成了云；小水滴相互聚集，就会凝结成大
水滴下降成雨。
（2）冰雹与雪花的形成
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。
（3）雾的形成
水蒸气在空气中遇冷液化成小水滴，这些小水滴附着在悬浮于空气中的灰尘上，形成了雾。
（4）露的形成
空气中水蒸气遇到温度较低的树叶、花草等，液化成小水滴附着在它们的表面，形成了露。
（5）霜的形成
霜是地表水蒸气在温度迅速降低时凝华成的小冰晶。
特别提醒
1.结合水的三态对应物质的三种状态，水的三态变化对应物质的三态变化。这三种状态之间又存在
着六种物态变化：熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华。
2.六种物态变化中，吸收热量的有：熔化、汽化、升华；放出热量的有：凝固、液化和凝华。
（23-24八年级上·广东珠海·期末）自然界中的水循环是通过水的物态变化实现的。地
面上江、河、湖、海中的水在太阳的照射下不断 成水蒸气，流动的水蒸气遇到冷的空气后液化成
小水滴或直接 成小冰晶，就形成了云。在一定的条件下，小冰晶 成水与原来的小水滴一同
下落，形成雨，汇集到江、河、湖、海中。（三个空格均填物态变化名）
【答案】 汽化 凝华 熔化
【详解】[1]自然界中的水循环是通过水的物态变化实现的，地面上江、河、海中的水在太阳的照射下不
断变成水蒸气，液态变成气态，属于汽化现象。
[2]水蒸气遇到冷的空气后变成小冰晶，由气态变成了固态，属于凝华现象。
[3]在一定的条件下，小冰晶变成水，固态变成液态，属于熔化现象。
问题一：升华和凝华
1.生活中常见的升华和凝华现象
物态变化 现象 分析
放在衣柜里的樟脑丸过段时间变小了 冬天，房间窗户玻璃的内侧出现“窗花”
现象 冬天，室外冰冻的衣服过段时间变干了 寒冷冬天，江边树枝上出现雾凇
永久了的白炽灯的灯丝变细了 深秋的早晨，地面、草叶上出现霜
2.干冰的升华现象及应用
（1）冷藏食物：干冰冷却的温度比冰低的多，利用干冰可以产生-78℃的低温。由于“干冰”会直
接升华为温度很低的、干燥的二氧化碳气体，因此它的冷藏效果好，有利于食物的贮存。
（2）舞台效果：在舞台上喷撒干冰可使舞台上方的空气温度迅速下降，空气中的水蒸气遇冷迅速液化成小水滴，可形成烟雾缭绕的舞台效果。
【典例1】（2024·四川南充·中考真题）用飞机向云层撒干冰进行人工降雨，出现下列物态变化，其
中放热的是（ ）
A．干冰迅速升华成二氧化碳气体 B．小冰晶在下落过程中熔化为小水珠
C．小雨滴在下落过程中部分汽化为水蒸气 D．云层中的水蒸气凝华成小冰晶
【答案】D
【详解】A．干冰迅速升华成二氧化碳气体，是升华现象，升华吸热，故A不符合题意；
B．小冰晶在下落过程中熔化为小水珠，是熔化现象，熔化吸热，故B不符合题意；
C．小雨滴在下落过程中部分汽化为水蒸气，是汽化现象，汽化吸热，故C不符合题意；
D．云层中的水蒸气凝华成小冰晶，是凝华现象，凝华放热，故D符合题意。
故选D。
【变式1-1】（2024·内蒙古赤峰·三模）2024年4月份赤峰市通过人工降雨的方法迎来了几场降雨，
人工降雨就是通过在高空喷洒干冰，干冰升华吸热使高空的水蒸气变成冰粒，冰粒下降过程中变成雨滴。
其中“水蒸气变成冰粒”对应的物态变化是（ ）
A．凝固 B．凝华 C．液化 D．熔化
【答案】B
【详解】水蒸气变成小冰粒，是从气态直接变为固态，是凝华过程。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【变式1-2】（2024·广东广州·三模）小明在家帮妈妈做饭时，从冰箱中拿出的冻肉上有白霜，该现
象属于（ ）
A．升华现象 B．液化现象 C．凝固现象 D．凝华现象
【答案】D
【详解】从冰箱中拿出的冻肉上有白霜；白霜是由空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶。故D符合题意，
ABC不符合题意。
故选D。
问题二：判断物态变化
1.判断六种物态变化
（1）根据生活经验判断，如冰变成水是熔化，水变成冰是凝固；水变成水蒸气是汽化，水蒸气变成
水是液化等。
（2）根据物质状态发生变化前后物质所处的状态判断，由六种物态变化的概念作出正确判断。
（3）特别注意“白气”是液态的水，形成的物态变化是液化。
【典例2】（2024·四川自贡·中考真题）谚语是劳动人民智慧的结晶，下列对谚语中涉及的物态变化
分析正确的是（ ）
A．“大雪河封住，冬至不行船”——雪的形成是凝固现象，需要吸热B．“大雾不过晌，过晌听雨响”——雾的形成是液化现象，需要吸热
C．“雷打立春节，惊蛰雨不歇”——雨的形成是升华现象，需要放热
D．“十月打了霜，来年粮满仓”——霜的形成是凝华现象，需要放热
【答案】D
【详解】A．雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成，此过程需要放热，故A错误；
BC．雾和雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴，液化过程需要放热，故BC错误；
D．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成固态的小冰晶，凝华过程需要放热，故D正确。
故选D。
【变式2-1】（2024·山东淄博·二模）水的物态变化使自然界有了雨、露、雾、霜、雪等千姿百态的
奇观。下列描述水的物态变化中吸、放热情况与其它三个不同的是（ ）
A．春天，冰雪消融
B．夏天，从冰箱里拿出的冰棍周围会冒“白气”
C．秋天，早晨的草地上会有露珠
D．冬天，树枝上出现雾凇
【答案】A
【详解】冰雪消融是熔化现象，熔化吸热；夏天，从冰箱里拿出的冰棍周围会冒“白气”，是空气中的
水蒸气遇冷液化形成的小水滴，液化放热；露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，此过程放热；
雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，凝华放热。因此这几种物态变化中吸、放热情况与其它
三个不同的是冰雪消融。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【变式2-2】（2024·四川广安·中考真题）赏中华诗词、寻文化基因、悟生活之理。对下列诗句所蕴
含的热现象分析正确的是（ ）
A．“北国风光，千里冰封，万里雪飘”，水凝固成冰的过程会放热，温度降低
B．“风雨送春归，飞雪迎春到”，雪的形成是升华现象
C．“一夜新霜著瓦轻，芭蕉新折败荷倾”，霜的形成是凝华现象
D．“青青园中葵，朝露待日晞”，露的形成需要吸热
【答案】C
【详解】A．水凝固成冰的过程会放热，但温度不变，故A错误；
B．雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶，故B错误；
C．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，附着在建筑物或植被表面，故C正确；
D．露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，附着在植被表面，此过程放热，故D错误。
故选C。【基础强化】
1．（2024·广东·二模）冬天天气寒冷，小曼喜欢吃火锅，小曼观察到火锅沸腾时会冒“热气”，这是
（填物态变化名称）现象；夏天天气炎热，小曼喜欢吃雪糕，雪糕刚从冰柜拿出时，表面会附有许多
“白色粉末”，这是 （填物态变化名称）现象，此过程需要 （选填“吸热”或“放
热”）.
【答案】 液化 凝华 放热
【解析】[1]“热气”是由气态的水蒸气遇冷变成的液态小水珠，属于液化现象。
[2][3]从冰箱拿出的冰棒表面会附有许多“白色粉末”，这是冰箱中的水蒸气凝华成霜附在表面形成的。
这个过程要放出热量。
2．（2024·陕西商洛·模拟预测）如图所示，是我国古代用来储存食物的“原始冰箱”冰鉴，鉴缶之间装
冰块，缶内装食物。冰鉴是利用冰 （填物态变化名称） （选填“吸热”或“放热”）达到
保鲜效果，缶内壁往往会出现白色小颗粒，这是 （填物态变化名称）现象。
【答案】 熔化 吸热 凝华
【详解】[1][2][3]由于冰块熔化时吸收热量，可以使缶内的温度比较低，达到保鲜的效果；同时，缶内的
水蒸气遇冷凝华成白色的冰晶颗粒，附着在缶内壁上。
3．（2024·安徽马鞍山·三模）雾凇是一种附着于树枝，电线等上的白色不透明晶体，如图所示是树枝上
形成的雾凇，它是由空气中的水蒸气遇冷 （选填“放热”或“吸热”）而形成的。
【答案】放热
【详解】“雾凇”是空气中水蒸气附着在树枝上形成的冰晶，即物质由气态直接变为固态，属于凝华现
象，凝华放热。
4．（2024·贵州黔东南·二模）儿童发热，妈妈常用“退热贴”降温。“退热贴”在使用过程中，其内部
的一种固态的胶状物会逐渐消失，发生 （填物态变化的名称）现象，大量吸收体表热量，达到降
温的效果。
【答案】升华
【详解】退热贴内部是一种呈固态的胶状物，在使用过程中胶状物会逐渐消失，是由固态直接变成了气态，胶状物升华，升华吸热。
5．（22-23八年级下·山东日照·期末）干冰是固态二氧化碳，在现实生活中可以用它来制造舞台烟雾，在
制造舞台烟雾过程中先后发生的物态变化是干冰的 和水蒸气的 。
【答案】 升华 液化
【解析】【小题1】[1][2]固态的干冰撒在舞台上后，会迅速升华为气态的二氧化碳，升华过程中吸收热
量，使舞台上的气温降低，这时空气中的水蒸气会遇冷液化为小水滴，即白雾。
【素养提升】
6．（2024·四川眉山·中考真题）水的物态变化使自然界有了雨、露、雾、霜和雪等千姿百态的奇观。下
列关于水的物态变化解释正确的是（ ）
A．露的形成是熔化现象 B．霜的形成是凝固现象
C．雾的形成是液化现象 D．冰的形成是凝华现象
【答案】C
【详解】AC．雾和露都是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴，属于液化现象，故A错误，C正确；
B．霜是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小冰晶，属于凝华现象，故B错误；
D．冰的形成是由液态变为固态，属于凝固现象，故D错误。
故选C。
7．（2024·四川达州·中考真题）水是生命之源，也是人类生存环境的重要组成部分。水在各种物态变化
中不停地循环，让四季多姿多彩。下列说法错误的是（ ）
A．温暖的春天，万物复苏、冰雪消融，这是熔化现象，需要吸热
B．炎热的夏天，莲花湖的水在阳光下变成水蒸气，这是汽化现象，需要吸热
C．凉爽的秋天，路边的草或树叶上结有晶莹的露珠，这是液化现象，需要吸热
D．寒冷的冬天，水蒸气在高空急剧降温变成雪花，这是凝华现象，需要放热
【答案】C
【详解】A．冰雪消融是固态冰变为液态水的过程，属于熔化现象，熔化吸热，故A正确，不符合题意；
B．水在阳光下变成水蒸气，是液态水变为气态水蒸气的过程，属于汽化现象，汽化吸热，故B正确，不
符合题意；
C．露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴，液化放热，故C错误，符合题意；
D．水蒸气在高空急剧降温变成雪花，是气态水蒸气直接变为固态冰晶的过程，属于凝华现象，凝华放热，
故D正确，不符合题意。
故选C。
8．（2024·湖南益阳·二模）下列图中关于水的物态变化，说法正确的是（ ）A．图甲：小草上露的形成是液化现象，液化过程中放出热量
B．图乙：树叶上霜的形成是凝固现象，凝固过程中吸收热量
C．图丙：河面上冰的形成是升华现象，升华过程中放出热量
D．图丁：群山间雾的形成是凝华现象，凝华过程中吸收热量
【答案】A
【详解】A．露是空气中的水蒸气液化形成的小水珠，液化过程中放出热量，故A正确；
B．霜是空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶，凝华过程中放出热量，故B错误；
C．冰是由水凝固形成的，凝固过程中放出热量，故C错误；
D．雾是空气中的水蒸气液化形成的小水珠，液化过程中放出热量，故D错误。
故选A。
9．（2024·山东临沂·二模）四季更替，岁月变迁，二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智
慧的结晶。下列与节气有关的物态变化，判断正确是（ ）
A．“谷雨”节气，雨是液化时吸热形成的
B．“白露”节气，露是汽化时吸热形成的
C．“霜降”节气，霜是凝华时放热形成的
D．“小雪”节气，雪是升华是吸热形成的
【答案】C
【详解】A．雨是空气中的水蒸气液化形成的小水珠，液化放热，故A错误；
B．露是空气中的水蒸气液化形成的小水珠，液化放热，故B错误；
C．霜是空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶，凝华放热，故C正确；
D．雪空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶，凝华放热，故D错误。
故选C。
10．（2024·内蒙古兴安盟·二模）如图所示，为刚从冰箱里拿出的冰棍冒出“白气”的现象，以下自然现
象中发生的物态变化与其相同的是（ ）A． 春天冰雪消融B． 夏天草叶上的露珠
C． 深秋枝头挂白霜D． 寒冬玻璃上有冰花
【答案】B
【详解】刚从冰箱里拿出的冰棍冒出“白气”，是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴。
A．春天冰雪消融，冰是固态，变为液态的水是熔化现象，故A不符合题意；
B．夏天草叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴，故B符合题意；
C．深秋枝头挂白霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，是凝华现象，故C不符合题意；
D．“冰花”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，是凝华现象，故D不符合题意。
故选B。
11．（2024·山西晋中·三模）真空镀膜是以真空技术为基础，将金属或金属化合物通过加热由固态直接变
成气态，并沉积到材料表面形成固态薄膜。关于真空镀膜，下列分析正确的是（ ）
A．固态金属或金属化合物通过加热由固态直接变成气态为汽化现象，需要吸热
B．固态金属或金属化合物通过加热由固态直接变成气态为升华现象，需要吸热
C．气态金属或金属化合物沉积到材料表面形成固态薄膜为凝固现象，需要放热
D．气态金属或金属化合物沉积到材料表面形成固态薄膜为凝华现象，需要吸热
【答案】B
【详解】AB．固态金属或金属化合物通过加热由固态直接变成气态为升华现象，需要吸热，故A错误，
B正确；
CD．气态金属或金属化合物沉积到材料表面形成固态薄膜为凝华现象，需要放热，故CD错误。
故选B。
12．（2024·河南南阳·三模）小明发现夏季夜晚闷热，紧闭门窗，开启空调，第二天早上，玻璃窗上出现
了一层水雾。寒冷的冬天，在温暖的室内，早晨起来会看到窗户上有千姿百态的冰花。关于水雾和冰花，
下列分析正确的是（ ）
A．水雾在窗的室外一侧，是熔化形成的
B．水雾在窗的室内一侧，是液化形成的
C．冰花在窗的室内一侧，是凝华形成的
D．冰花在窗的室外一侧，是升华形成的
【答案】C【详解】AB．夏季，有空调的房间里的温度较低，而房间外面的空气温度较高，所以外面的空气中的水
蒸气遇到温度较低的玻璃时会液化成小水滴附着在玻璃上，故水滴在玻璃的外侧，故AB错误；
CD．寒冷的冬天，早晨起来会看到窗户上有千姿百态的冰花，室内的空气中的水蒸气遇到较冷的玻璃时
会凝华成小冰晶附着在玻璃的内表面上，故C正确，D错误。
故选C。
【能力培优】
13．（23-24八年级上·湖北武汉·期末）如图所示，将冰块放入易拉罐中并加入适量的盐。用筷子搅拌大
约半分钟，用温度计测量罐中冰与盐水的混合物温度，可以看到混合物的温度低于 。这时会观察到易
拉罐的底部出现白霜。针对以上现象说法正确的是（ ）
A．白霜是空气遇冷凝华形成的
B．混合物温度低于 ，说明含盐的冰在熔化过程中温度降低
C．混合物温度低于 ，说明此时的大气压低于标准大气压
D．在易拉罐内部和外部分别发生了熔化和凝华
【答案】D
【详解】A．霜是空气中的水蒸气凝华形成的。故A错误；
BC．纯冰的熔点为0°C。但冰与盐的混合物的熔点低于0°C。不是冰在熔化过程中温度降低了；物质的熔
点与大气压的大小无关。故BC错误；
D．内部，固体物质熔化从周围吸收热量，使环境温度降低；空气中的水蒸气温度降低，凝华成为霜。故
D正确。
故选D。
14．（23-24八年级上·陕西榆林·期中）水是人类环境的重要组成部分，自然界中的水通过吸热、放热在
固态、液态、气态之间转化，形成了雾、雨、雪、露、霜、雾凇等等自然现象，如图所示是水的三态变
化图，下列说法中正确的是（ ）
A．冰雪消融是丙到乙的过程 B．露珠消失是乙到甲的过程
C．雾的形成是丙到甲的过程 D．雨的形成是甲到丙的过程
【答案】C【详解】由题图可知，物质由丙—甲—乙，都是放热，则丙是气态、甲是液态、乙是固态。
A．冰雪消融是固态熔化为液态的过程，是乙到甲的过程，故A错误；
B．露珠消失是液态露珠汽化为水蒸气，是甲到丙的过程，故B错误；
C．雾是由水蒸气遇冷液化成的小水滴，是丙到甲的过程，故C正确；
D．雨可能是当水蒸气上升到高空中时，遇冷温度下降液化成的水珠，是丙到甲的过程；也可能是水蒸气
直接凝华成小冰晶，小冰晶在下降过程中，如果遇到地面附近的气温较高，熔化成的水珠，是乙到甲的
过程；故D错误。
故选C。
15．（22-23八年级上·江苏扬州·期末）如图是新推出的一款甜品，因为在下面盛水的大碗里加了干冰，
所以盛甜品的小碗的周围冒着大量“白气”。下列说法正确的是（ ）
A．甜品周围的“白气”就是水蒸气
B．甜品周围的“白气”是空气中的水蒸气汽化所形成的
C．甜品周围的“白气”是干冰升华成的二氧化碳气体
D．此“白气”和舞台上渲染气氛的“白气”原理相同
【答案】D
【详解】甜品周围的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴，水的沸腾过程需要吸收热
量，干冰升华吸热，水放热，不能沸腾，碗里的干冰升华成二氧化碳从水中冒出，造成水面翻腾，看起
来像是在“沸腾”；舞台上渲染气氛的“白气”，是由于干冰（固态二氧化碳）升华吸热使周围环境温
度降低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠，形成“白雾”，二者原理相同。
故选D。
