高中物理选修3-3学案3:9.3饱和汽与饱和汽压
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[目标定位] 1.知道饱和汽、未饱和汽及饱和汽压这些概念的含义.2.了解相对湿度概念的含义以及它对人的生活和植物生长等方面的影响.3.了解湿度计的结构与工作原理.一、汽化1.定义:物质从液态变成气态的过程叫做汽化.2.两种方式:蒸发表面任意温度沸腾表面和内部一定温度(沸点)3.沸腾条件:(1)4.沸点与大气压强有关:大气压强越大,沸点越高.【深度思考】(1)为什么在高海拔地区煮东西煮不熟?(2)为什么用高压锅蒸米饭、炖肉汤比较快,而且易烂?答案(1)液体沸腾时需要达到的温度叫沸点.沸点与大气压强有关,大气压强越小,沸点越低.而在高海拔地区大气压强小,沸点低,故煮东西煮不熟.(2)高压锅内大气压强大,沸点高,故用高压锅蒸米饭、炖肉汤比较快,而且易烂.【例1】如图1所示,在一个大烧杯A内放一个小烧杯B,杯内都放有水,现对A的底部加热,则()图1A.烧杯A中的水比B中的水先沸腾B.两烧杯中的水同时沸腾C.烧杯A中的水会沸腾,B中的水不会沸腾D.上述三种情况都可能答案 C解析 对烧杯A 加热到水的沸点后,若继续加热,烧杯A 中的水会沸腾.由于沸腾时水的温度保持在沸点不变,即烧杯B 中的水也达到沸点,但由于它与烧杯A 中的水处于热平衡状态,两者间无温度差,无法再从烧杯A 的水中吸热,因此烧杯B 中的水只能保持在沸点而不会沸腾.二、饱和汽与饱和汽压1.动态平衡:在相同时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出去的分子数,液体与气体之间达到了平衡状态,蒸发停止,这种平衡是一种动态平衡. 2.饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽:与液体处于动态平衡的蒸汽.(2)未饱和汽:没有达到饱和状态的蒸汽.3.饱和汽压:在一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定的,这个压强就叫做这种液体的饱和汽压.4.影响饱和汽压的因素(1)饱和汽压随温度的升高而增大.这是因为温度升高时,液体里能量较大的分子增多,单位时间内从液面飞出的分子也增多,致使饱和汽的密度增大,同时蒸汽分子热运动的平均动能也增大,这也导致饱和汽压增大.(2)饱和汽压跟体积无关.(填“有关”或“无关”)在温度不变的情况下,饱和汽的压强不随体积而变化.【例2】 如图2所示,一个有活塞的密闭容器内盛有饱和水汽与少量的水,则可能发生的现象是( )图2A .温度保持不变,慢慢地推进活塞,由pV T=C 可知容器内饱和汽压强会增大B.温度保持不变,慢慢地推进活塞,容器内压强不变C.温度保持不变,慢慢地拉出活塞,容器内饱和水汽分子数不变D.不移动活塞而将容器放在沸水中,容器内压强不变答案 B解析慢慢推进活塞和慢慢拉出活塞,密闭容器内体积发生变化,而温度保持不变.饱和汽的压强只和温度有关,与体积无关.故A错,B正确;温度不变,则饱和汽压不变,饱和汽密度不变,但由于体积增大,饱和汽分子数增加,C错;不移动活塞而将容器放入沸水中,容器内饱和汽温度升高,故压强应发生变化,D错误.故选B.饱和汽压随温度的升高而增大.饱和汽压与蒸汽所占的体积无关,也和此气体中有无其他气体无关.针对训练(多选)将未饱和汽转化成饱和汽,下列方法可行的是()A.保持温度不变,减小体积B.保持温度不变,减小压强C.保持体积不变,降低温度D.保持体积不变,减小压强答案ACD解析未饱和汽的密度小于饱和汽的密度,未饱和汽压小于饱和汽压,因气体实验定律对未饱和汽是近似适用的,保持温度不变,减小体积,可以增大压强,增大未饱和汽的密度,则A项正确,B项错误;降低温度,饱和汽压减小,若体积不变,当降低温度时,可使压强减小到降低温度后的饱和汽压,则C项正确,D项也正确.三、空气的湿度湿度计1.空气的湿度(1)绝对湿度:空气中所含水蒸气的压强.(2)相对湿度:空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压的比值,即相对湿度=水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压相对湿度与绝对湿度和温度都有关系,在绝对湿度不变的情况下,温度越高,相对湿度越小,人感觉越干燥;温度越低,相对湿度越大,人感觉越潮湿.2.湿度计:常用的湿度计有干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计.【深度思考】(1)人体感觉到的“干爽”和“潮湿”取决于什么?(2)在绝对湿度相同的情况下,夏天和冬天的相对湿度哪个大?为什么?答案(1)“干爽”和“潮湿”取决于相对湿度.空气中水蒸气的压强与饱和汽压相差越大,越有利于蒸发,人体感觉到“干爽”;空气中水蒸气的压强与饱和汽压相差越小,越难以蒸发,人体感觉到“潮湿”.(2)在绝对湿度相同的情况下,水的饱和汽压在温度高时大,温度低时小,根据相对湿度=水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压,夏天和冬天相比,冬天的相对湿度大.【例3】(多选)空气湿度对人们的生活有很大的影响,当湿度与温度搭配得当,通风良好时,人们才会舒适.关于空气湿度,以下说法正确的是()A.绝对湿度大而相对湿度不一定大,相对湿度大而绝对湿度也不一定大,必须指明温度这一条件B.相对湿度是100%,表明在当时的温度下,空气中水蒸气已达到饱和状态C.在绝对湿度一定的情况下,气温降低时,相对湿度减小D.在绝对湿度一定的情况下,气温升高时,相对湿度减小答案ABD解析相对湿度的定义B=pp s×100%,式中p为空气中所含水蒸气的实际压强,p s为同一温度下水的饱和汽压,p s在不同温度下的值是不同的,温度越高,p s越大,A正确;相对湿度为100%,说明在当时的温度下,空气中所含水蒸气的实际压强已达到饱和汽压,B正确;绝对湿度p不变时,气温降低,p s减小,相对湿度增加,气温升高,p s增大,相对湿度减小,故C错误,D正确.【例4】气温为10 ℃时,测得空气的绝对湿度p=800 Pa,则此时的相对湿度为多少?如果绝对湿度不变,气温升至20 ℃,相对湿度又为多少?(已知10 ℃的水的饱和汽压为p1=1.228×103 Pa;20 ℃时水的饱和汽压为p2=2.338×103 Pa.)答案65.1%34.2%解析由题中找出绝对湿度压强和该温度时水的饱和汽压,即可求出相对湿度.10 ℃时水的饱和汽压为p1=1.228×103 Pa,由相对湿度公式得此时的相对湿度:B1=pp1×100%=8001.228×103×100% ≈65.1%.20 ℃时水的饱和汽压为p2=2.338×103 Pa,同理得相对湿度:B2=pp2×100%=8002.338×103×100%≈34.2%.1.(蒸发和沸腾)有甲、乙、丙三支相同的温度计,其中一支不准确,将甲放在空气中、乙放在密闭的酒精瓶中,将丙放在开口的酒精瓶中,过一段时间,三支温度计的示数都是22 ℃,则()A.甲不准确B.乙不准确C.丙不准确D.不能判定哪支不准确答案 C解析蒸发吸热,液体本身的温度要降低,甲温度计上无液体,不存在蒸发现象;乙放在密闭的酒精瓶中,蒸发受阻,不能进行,故温度计的示数与周围环境的温度相同;丙在开口的酒精瓶中,酒精蒸发吸热,酒精温度应降低,所以应低于22 ℃,故丙不准确.2.(饱和汽和饱和汽压)下列关于饱和汽与饱和汽压的说法中,正确的是()A.密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的,保持温度不变,增大容器的体积,蒸汽仍是饱和的B.对于同一种液体,饱和汽压随温度升高而增大C.温度不变时,饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大D.相同温度下,各种液体的饱和汽压都相同答案 B解析密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的,保持温度不变,增大容器的体积,就会变成未饱和汽,所以A是错的;温度一定时,同种液体的饱和汽压与饱和汽的体积无关,也与液体上方有无其他气体无关,所以C是错的;相同温度下,不同液体的饱和汽压是不相同的,所以D是错的.3.(空气湿度及应用)(多选)在相对湿度相同的情况下,比较可得()A .冬天的绝对湿度大B .夏天的绝对湿度大C .冬天的绝对湿度小D .夏天的绝对湿度小答案 BC解析 因冬天比夏天的气温低,对应的饱和汽压小,又根据相对湿度公式可知,冬天的绝对湿度小,夏天的绝对湿度大,所以B 、C 对.4.(空气的湿度及应用)白天的气温是30 ℃,空气的相对湿度是60%,天气预报夜里的气温要降到20 ℃,那么夜里空气中的水蒸气会不会成为饱和汽?为什么?(30 ℃时,水的饱和汽压为4.24×103 Pa ;20 ℃时,水的饱和汽压为2.3×103 Pa)答案 见解析解析 由B =p 1p s得,p 1=Bp s =60%×4.24×103 Pa ≈2.54×103 Pa>2.3×103 Pa ,即大于20 ℃时的饱和汽压,故夜里会出现饱和汽,即有露珠形成.。
普通高中课程标准实验教科书—物理选修3-3[人教版]第九章物态和物态变化3饱和汽与饱和汽压【教学目标】:1.了解汽化及汽化的两种方式2.了解饱和汽与饱和汽压,知道饱和汽是一种动态平衡的蒸汽3.知道空气的绝对湿度和相对湿度,了解湿度对日常生活的影响,了解湿度计的原理【重点、难点】:1、知道饱和汽与饱和汽压,能从分子动理论的角度解释有关现象。
2、知道空气的绝对湿度和相对湿度,并能进行简单计算。
【教学过程】:【阅读课本42页完成下表】1、液体的汽化【阅读课本44-45页】(师生共同归纳)2.饱和汽与饱和汽压(1)饱和汽:与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽。
没有达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽。
(2)饱和汽压:在一定温度下,饱和汽的压强一定,叫做饱和汽压。
未饱和汽的压强小于饱和汽压。
(3)饱和汽压只是指空气中这种液体蒸汽的分气压,与其他气体的压强无关。
(4)饱和汽压随温度的升高而增大。
【巩固练习】:水蒸气达到饱和时,水蒸气的压强不再变化,这时()A.水不再蒸发B.水不再凝结C.蒸发和凝结达到动态平衡D.以上说法都不对【研讨课本45页问题与练习1、2、3题】(学生展示观点师生共同讲评)【阅读】:课本44页“空气的湿度”(师生共同归纳)3.空气的湿度(1)空气的绝对湿度:用空气中所含水蒸气的压强来表示的湿度叫做空气的绝对湿度。
(2)空气的相对湿度:空气中水蒸气的压强(P1)与同一温度时水的饱和汽压(P S)的比值叫做空气的相对湿度。
即空气的相对湿度(B)为: B=(P1/P S)×100%【教师讲解】:空气的湿度是表示空气潮湿程度的物理量,但影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素,不是空气中水蒸气的绝对数量,而是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距。
所以与绝对湿度相比,相对湿度能更有效的描述空气的潮湿程度。
【研讨课本45页问题与练习5、6题】(学生展示观点师生共同讲评)【阅读】课本44页“湿度计”,了解其原理和应用。
人教版高三物理选修3《饱和汽与饱和汽压》教案及教学反思一、教学内容1.1 饱和汽饱和汽是指在一定温度下,液体和气体在平衡状态下的状态,称为饱和状态。
在饱和状态下,液体和气体之间存在着动态平衡关系,液体不断蒸发形成气体,气体不断凝结形成液体。
饱和状态的液体和气体之间的平衡关系可以用蒸发、凝结过程中物质的分子速率相等的状态来表示。
1.2 饱和汽压在饱和状态下,液体的表面处会存在一层气体,这层气体对应的压力称为饱和汽压。
饱和汽压与液体的温度有关,当温度升高时,饱和汽压也随之升高;反之,当温度降低时,饱和汽压也会随之降低。
二、教学方法2.1 概念讲解在教学过程中,首先要向学生阐述饱和汽和饱和汽压的概念,让学生理解其基本概念和特征。
然后运用实验演示的方式,通过实际操作让学生了解饱和汽压随温度变化的规律性,并让学生实际测定不同温度下热水的饱和汽压。
2.2 实验操作在操作实验过程中,我们需要准备一个压力计和一个温度计。
首先,将压力计上的温度计与学生的温度计进行比较校准,确保准确度。
然后,将压力计的下端浸入热水中,使其中的气体被热水蒸汽所取代,压力计的读数就是此时的饱和汽压。
2.3 实验分析在实验操作之后,应该对实验结果进行综合分析,让学生理解热学规律,比如液体和气体之间的动态平衡关系、温度与饱和汽压的相关性等。
同时,可以引导学生讨论影响饱和汽压的因素,比如液体的种类、温度的高低、环境的气压等等。
三、教学反思3.1 教学成功本节课教学成功的主要体现在以下几个方面:•学生能够清晰地了解饱和汽和饱和汽压的概念以及它们的相关特征;•学生能够使用实验演示的方式了解饱和汽压随温度变化的规律性;•学生能够实际测定不同温度下热水的饱和汽压;•学生能够综合分析实验结果,理解热学规律;•学生能够引导学生讨论影响饱和汽压的因素;3.2 教学不足本节课教学的不足主要体现在以下几个方面:•教学内容讲解过程比较抽象,学生有一定的听课难度,需要适当加强实际操作;•教学内容偏重理论讲解过程,需要更多地进行实验演示;•教学内容的讲解涉及面较宽,考虑到学生的知识储备,可以适当适配教学内容。
第九章固体.液体和物态变化知识点总结一.固体1.固体分类:固体可分为晶体和非晶体两类。
2.晶体与非晶体的区别比较内容固体分类宏观外形物理性质非晶体( 玻璃沥青石蜡等)没有确定的几何形状(1)没有固定熔点(2)导电.导热.光学性质表现为各向同性晶体单晶体(单个晶体颗粒)有天然规则的几何形状(1)有确定的熔点(2)导热.导电.光学性质表现为各向异性多晶体(多个晶体颗粒)没有确定的几何形状(1)有确定的熔点(2)导热.导电.光学性质表现为各向同性3.晶体的微观结构(1)规则性:单晶体的原子(分子.离子)都是按照各自的规则排列,具有空间上的周期性。
(2)变化或转化:在不同条件下,同种物质的微粒按照不同规则在空间排列,可以生成不同的晶体,例如石墨和金刚石。
有些晶体在一定条件下可以转化为非晶体,例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃。
二.液体1.液体的微观结构(1)分子距离:液体分子之间的距离比气体分子间距小得多,比固体分子之间距离略大。
(2)流动性:液体没有固定的形状,而且液体能够流动。
(3)分子力:液体分子间的作用力比固体分子间的作用力要小。
2.液体的表面张力(1)表面层:液体与气体接触的表面形成的薄层。
(2)表面张力:使液体的表面绷紧的力或说促使液体表面收缩的力。
(3)液体表面张力的形成液体表面分子间距特点:由于蒸发现象,液体表面分子分布比内部分子稀疏。
分子力特点:液体内部分子间引力.斥力基本上相等,而液体表面层分子之间距离变大,分子力表现为引力。
表面特性:表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力,使液体表面形成一层绷紧的膜。
表面张力的方向:表面张力的方向和液面相切,垂直于液面上的各条分界线。
(4)表面张力的作用:表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小。
而在体积相同的条件下,球的表面积最小。
例如,吹出的肥皂泡呈球形,滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形。
(但由于受重力的影响,往往呈扁球形,在完全失重条件下才呈球形) 3.浸润.不浸润.毛细现象(1)浸润:一种液体会浸湿某种固体并附着在固体的表面上的现象。
第三节饱和汽与饱和汽压一、教学目标1、知道汽化概念及其两种方式.2、知道饱和汽与饱和汽压。
3、知道绝对湿度的概念。
4、了解湿度计。
5、体验人对温度的感受,尝试用所学知识解释有关现象。
二、教学重点与难点饱和汽与饱和汽压的概念及理解是本节的重点也是难点,绝对湿度与相对湿度的理解是本节的难点。
三、教学方法与建议阅读理解法、分析归纳法、比较法四、学情分析本节课首先向学生介绍蒸发与沸腾这一组概念,目的是为下面讨论水蒸气的未饱和与饱和。
因学生对这个知识点比较熟悉,所以学习起来没有什么难度。
在绝对湿度和相对湿度这两个概念上,对大部分学生而言,可能难度不大,但在这两个概念的理解上,如绝对湿度和相对湿度的大小对人体的影响,可能有些学生理解上存在一定的困难。
五、教学过程(一)蒸发与沸腾以下内容由教师引导学生归纳完成。
1、汽化:物质从液态变成气态的过程。
2、蒸发:发生在液体表面,即液体分子由液体表面跑出去的过程。
影响蒸发的因素:表面积、温度、通风、液面气压高低。
说明:蒸发可使液体降温3、沸腾:在一定大气压下,加热液体到某一温度时,在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象,相应的温度叫沸点。
注:沸点与液面上方气体的压强有关。
4、蒸发与沸腾的区别问题:夏天用凉水擦身会感到凉爽,这是为什么?答:因为擦到身上的水蒸发要吸收热量(二)饱和汽和饱和汽压引导学生阅读课本,归纳以下概念。
1、饱和汽在密闭容器中的液体不断的蒸发,液面上的蒸气也不断地凝结,当这两个同时存在的过程达到动态平衡时,宏观的蒸发也停止了,这种与液体处于动态平衡的蒸气叫做饱和汽。
2、未饱和汽:没有达到饱和状态的蒸气。
3、饱和汽压:在一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定的,这个压强叫做这种液体的饱和汽压。
说明:(1)饱和汽压随温度的升高而增大。
(2)饱和汽压与蒸气所占的体积无关,也和这种体积中有无其他气体无关。
(3)液体沸腾的条件就是饱和汽压和外部压强相等(三)空气的湿度引导学生阅读课本,归纳以下内容。
高中物理 9.3 饱和汽与饱和汽压学案新人教版选修33课前预习学案预习目标:(1)知道饱和汽、未饱和汽和饱和气压。
(2)知道绝对湿度与相对湿度。
(3)能说出干湿泡湿度计的工作原理2.预习内容:(1)物质从变成的过程叫做汽化。
汽化有两种方式和。
(2)蒸发与沸腾的区别是(3)与液体处于的蒸汽叫做饱和汽。
而叫做未饱和汽。
(4)在一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定的,这个压强叫做这种液体的。
(5)空气的湿度可以用空气中所含水蒸气的压强p1来表示,这样表示的湿度叫做空气的。
由于影响蒸发快慢以及影响人们对于干爽与潮湿感受的因素不是空气中水蒸气的绝对数量,而是空气中水蒸汽的压强p1与同一温度下水的饱和气压ps的差距,所以,常用空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和气压之比来描述空气的潮湿程度,并把这个比值叫做空气的。
用公式表示为:相对湿度=(6)干湿泡湿度计干、湿温度计的读数相差越大,空气的相对湿度越。
课内探究学案探究目标:(1)知道液体的沸点随大气压的增大而升高。
(2)知道液体沸腾的条件是液体的饱和气压等于液面上的气体压强。
(3)认识干湿差湿度计、毛发湿度计和湿度传感器。
探究过程:(1)试根据课本上的图9.3-1确定一个标准大气压下水的沸点。
(2)做一做课本图9.3-2所示的试验,并解释你所看到的现象。
(3)试根据课本图9.3-3所示的图像,确定100°C时水的饱和气压是多少?并说一说你对水的沸点的新认识。
并讨论一下,为什么在高原地区要想把饭煮熟,必须用高压锅?(4)认识一下干湿泡湿度计,读出当时的空气湿度。
小结一下,通过上面的探究,你对饱和汽和未饱和汽、饱和气压、空气的湿度有怎样的理解?尝试做出下面的习题(1)水蒸气达到饱和时,水蒸气的压强不再变化,这时()A.水不再蒸发。
B。
水不再凝结。
C.蒸发和凝结达到动态平衡。
D。
以上都不对。
(2)饱和汽压指()A.当时的大气压。
饱和汽与饱和汽压知识元饱和汽与饱和汽压知识讲解一、饱和汽与饱和汽压1.动态平衡(1)实质:密闭容器中的液体,单位时间逸出液面的分子数和返回液面的分子数相等,即处于动态平衡,并非分子运动停止(2)动态平衡是有条件的,外界条件变化时,原来的动态平衡状态被破坏,经过一段时间才能达到新的平衡(3)对动态平衡的理解:处于动态平衡时的蒸汽密度与温度有关,温度越高,达到协态平衡的蒸汽密度越大;在密闭容器中的液体,最后必定与上方的蒸汽达到动态平衡状态。
2.影响饱和汽压的因素在一定温度下,饱和的分子数密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定的,这个压强叫做液体的饱和汽压3.把未饱和汽变成饱和汽的方法(1)在体积不变的条件下,降低未饱和汽的温度,可以使在较高的温度时的未饱和汽变成较低温度时的饱和汽。
如果继续降低温度,饱和汽会液化成液体(2)在温度不变的条件下,增大压强可以使未饱和汽变成饱和汽二、相对湿度与湿度计1.绝对湿度空气的湿度可以用空气中所含水蒸气的压强来表示,这样表示的湿度叫做空气的绝对湿度2.相对湿度常用空气中水蒸气的压强与同一湿度时水的饱和汽压之比来描述空气的潮湿程度,并把这个比值叫做空气的相对湿度,即:例题精讲饱和汽与饱和汽压A.空气相对湿度越大时,暴露在空气中的水蒸发的越慢B.晶体熔化时吸收热量,分子平均动能一定增大C.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离,液面分子间作用力表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势D.草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠,这一物理过程中水分子间的引力、斥力都会增大A.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体C.使未饱和汽变成饱和汽,可采用降低温度的方法D.液体的饱和汽压与蒸汽所占的体积无关A.气体和液体之间的动态平衡是指汽化和液化同时进行的过程,且进行的速率相等B.一定温度下饱和汽的密度为一定值,温度升高饱和汽密度增大C.一定温度下的饱和汽压随饱和汽的体积增大而增大D.一定温度下的饱和汽压随饱和汽的体积增大而减小E.一定温度下的饱和汽压与饱和汽的体积无关关于空气湿度,下列说法正确的是()A.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大B.当人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小C.空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示D.空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸汽的压强之比E.空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸汽的压强与相同温度时水的饱和汽压之比例5.如图所示,在一个带活塞的容器底部有一定量的水,现保持温度不变,缓慢上提活塞,平衡后底部仍有部分水,则()A.液面上方的水蒸气一直处于饱和状态B.液面上方水蒸气的质量增加密度减小C.液面上方水蒸气的密度减小,压强减小D.液面上方水蒸气的密度和压强都不变例6.下列说法错误的是()A.使未饱和汽变成饱和汽,可采用降低温度的方法B.空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压C.密闭容器中装有某种液体及其饱和蒸汽,若温度升高,同时增大容器的容积,饱和汽压可能会减小D.干湿泡湿度计湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,空气湿度越大,则两温度读数相差越大E.绝对湿度一定的情况下,温度越高相对湿度越大使用高压锅烧水,水烧开后,锅内水面上方充满了饱和汽,现停止加热,让高压锅在密封状态下,水蒸气温度从120℃缓慢降低至80℃,则上述过程中,锅内水蒸气将________(选填“一直是饱和汽”或“先是饱和汽,后是未饱和汽”),水蒸气压强____(选填“变小”“不变”、或“变大”)。
第3、4节饱和汽与饱和汽压__物态变化中的能量交换1.在密闭容器中的液体不断地蒸发,液面上的蒸汽也不断地凝结,当这两个同时存在的过程达到动态平衡时,宏观的蒸发也停止了,这种与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽。
2.在一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定的,这个压强叫做这种液体的饱和汽压。
3.在某一温度下,水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比称为空气的相对湿度。
4.某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比,称做这种晶体的熔化热。
5.某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比,称做这种物质在这个温度下的汽化热。
一、汽化1.汽化物质从液态变成气态的过程。
2.汽化的两种方式比较二、饱和汽与饱和汽压1.动态平衡在相同时间内,回到水中的分子数等于从水面飞出去的分子数,这时水蒸气的密度不再增大,液体水也不再减少,液体与气体之间达到了平衡状态。
2.饱和汽与液体处于动态平衡的蒸汽。
3.未饱和汽没有达到饱和状态的蒸汽。
4.饱和汽压一定温度下饱和汽的压强。
5.饱和汽压的变化随温度的升高而增大。
饱和汽压与蒸汽所占的体积无关,和蒸汽体积中有无其他气体无关。
三、空气的湿度和湿度计1.绝对湿度概念空气中所含水蒸气的压强。
2.相对湿度概念空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比。
相对湿度=水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压。
3.常用湿度计干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计。
四、熔化热与汽化热1.物态变化中的能量交换2.熔化热(1)某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比,称做这种晶体的熔化热。
(2)一定质量的晶体,熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等。
(3)不同的晶体有不同的结构,要破坏不同物质的结构,所需的能量也就不同,因此不同晶体的熔化热也不相同。
(4)非晶体在不同温度下熔化时吸收的热量是不同的,因此非晶体没有确定的熔化热。
3.汽化热(1)某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比,称做这种物质在这个温度下的汽化热。
2019-2020年高中物理 9.3 饱和汽与饱和汽压教案新人教版选修3-3一课标要求:知道饱和汽、未饱和汽、饱和汽压。
了解相对湿度,举例说明相对湿度对人的生活和植物生长的影响。
二教材分析:这节内容属于选修内容,高考要求难度不大,因此,这节课的教学应该以基础知识的教学为主,学生只要能根据这节课学的内容解释生活中与这节课内容相关的现象即可,不应出现太多难度较大的习题。
三教学目标:[知识与技能]目标(1)能说出汽化的两种方式:蒸发和沸腾。
(2)能说出饱和汽和饱和汽压,知道饱和汽是与液体处于动态平衡的蒸汽。
知道饱和汽压与蒸汽的体积无关。
(3)能说出空气的绝对湿度和相对湿度,知道相对湿度才能才能表述空气的干湿程度,了解湿度计的工作原理。
[过程与方法]目标:通过观察干湿泡湿度计和毛发湿度计的结构,理解人们测量空气湿度的方法。
[态度、情感与价值观]目标:通过了解湿度计的演变,体验现代科技对人们生活的影响,树立创新意识和为科技发展贡献自己力量的理想。
四学情分析本节课的内容对学生而言是全新的。
学生虽然在小学的常识中学过蒸发和水蒸气的知识,但对于蒸发和沸腾的区别却是新内容,饱和汽和饱和汽压、空气的湿度更是学生没有接触过的。
所以,这节课教授难度相对比较大,教师应该利用演示实验和学生探究实验,使学生获得较多的感性知识,从而使学生较好的掌握这节课的内容。
五[教学重点、难点](1)汽化(2)饱和汽与饱和汽压 (3)空气的湿度,湿度计原理六教学准备:吸取抽机,烧瓶,托里拆利管,水银槽,水银,乙醚,干湿差湿度计,毛发湿度计,七教学过程:(一)检查学案的作答情况,总结出学生预习过程中遇到的问题。
(二).合作探究,(1)利用抽气机和烧瓶,观察烧瓶内的热水因为气体不断被抽出而沸腾的现象。
问题○1这个现象说明什么问题?(随着液体表面上压强的减小,液体的沸点要降低;根据图9.3-1可知随大气压增大,水的沸点是升高的,在一个大气压下,水的沸点是100°C)(2)利用托里拆利管,乙醚,观察乙醚蒸汽的饱和汽压。
3 饱和汽与饱和汽压一、课前导学(一)一、饱和汽与饱和汽压1.汽化现象:(1)汽化:物质从液态变成_____的过程。
(2)方式:_____和_____。
(3)说明:①蒸发只发生在液体_____,而且在任何温度下都能发生。
沸腾是在液体_____和液体_____同时发生的剧烈的汽化现象。
②沸腾只在一定的_____下才会发生,这个温度就是液体的沸点。
沸点与_______有关,大气压较高时沸点也比较高。
2.饱和汽与饱和汽压:(1)动态平衡:在相同时间内回到液体中的分子数____从液面飞出去的分子数,液体与气体间达到了_ 状态,蒸发停止,这种平衡是一种___平衡。
(2)饱和汽与未饱和汽:①饱和汽:与液体处于_________的蒸汽。
②未饱和汽:没有达到_________的蒸汽。
(3)饱和汽压:在一定温度下_______的压强。
(4)饱和汽压的变化:饱和汽压随温度的____而增大。
温度升高时,液体分子的平均动能增大,单位时间内从液体表面飞出的_____增多,原来的动态平衡被破坏,液体继续蒸发,蒸汽的压强继续增大,直到达到新的动态平衡。
(二)空气的湿度和湿度计1.空气的湿度:(1)绝对湿度:空气中所含_______的压强。
(2)相对湿度:空气中水蒸气的压强与同一温度时水的_________的比值,即相对湿度=2.湿度计:常用的湿度计有_____________、毛发湿度计、传感器湿度计。
(三)熔化热和汽化热1.熔化和凝固:熔化指的是物质从_____变成_____的过程,而凝固指的是物质从_____变成_____的过程。
2.熔化热:(1)概念:某种晶体熔化过程中所需的_____与其_____之比。
(2)一定质量的晶体,熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量_____。
3.汽化和液化:(1)汽化:物质从____变成____的过程(2)液化:物质从___变成____的过程。
4.汽化热:某种液体汽化成_______的气体时所需的_____与其_____之比。
三、饱和汽与饱和汽压【要点导学】1、物质由变成的过程叫汽化,汽化有蒸发和沸腾两种方式。
2、蒸发只发生在,任何温度下都能进行。
从微观角度看,蒸发就是液体分子从液面跑出来的过程,分子从液面跑出时,需要克服液体表面层中分子的引力做功,所以自由那些热运动动能较大的分子才可以跑出来,因而使留在液体内部的分子所具有的平均动能减小,液体的温度相应会,即液体蒸发有作用。
影响蒸发的因素很多,主要有:表面积越大,蒸发越;温度越高,蒸发越;通风越好,蒸发越。
3、装在敞口容器里的液体,由于蒸发出来的汽分子能够分散到周围空间里去,所以过一段时间后液体会全部蒸发完。
而当液体装在密闭容器中时,蒸发过程一般不能持续进行,这是因为从液体表面蒸发出的蒸气分子被约束在容器的密闭空间内,随着时间的延长,蒸气分子必然越积越多,其数密度不断加大,因而在单位时间内撞到水面又回到水中的分子数也随之增多,一旦其数目与单位时间内蒸发出来的液体分子数目相等时,便达到了蒸发和液化的动态平衡,从宏观上看,蒸发就停止了。
4、当密闭容器内蒸发停止时,与液体保持动态平衡的蒸气称为饱和汽,相应的压强称为饱和汽压,饱和汽压具有以下重要性质:⑴在同一温度下,不同液体的饱和汽压一般不同,挥发性大的液体其饱和汽压大。
⑵温度一定时,同种液体的饱和汽压与饱和汽的体积无关,也与液体上方有无其他气体无关。
例如,100℃时饱和水汽压是76cmHg。
⑶同一种液体的饱和汽压随着温度的升高而迅速增大。
如0℃时,水的饱和汽压仅为4.6mmHg。
5、液体汽化时,未达到动态平衡的汽叫做未饱和汽。
未饱和汽同一般气体一样近似遵循理想气体状态方程。
但应当注意,在一个密闭容器内只要有液体存在,最终此种液体的蒸气必然处于饱和状态,但若无液体存在,则容器内的蒸气就不一定能达到饱和。
6、沸腾是在和同时发生的剧烈的汽化现象,沸腾只在一定的温度(即)下才能发生。
液体内部的小气泡相当于一个密闭空间,周围液体不断地向其中蒸发。
9.3 饱和汽与饱和汽压
[学习目标]
1.知道饱和汽、未饱和汽及饱和汽压这些概念的含义。
2.了解相对湿度概念的含义以及它对人的生活和植物生长等方面的影响。
3.了解湿度计的结构与工作原理。
[问题导学]
一、饱和汽与饱和汽压
活动与探究1
1.什么是沸点?沸点与什么有关?根据自己的观察,列举生活中关于沸点的实例。
2.有人说在密闭容器里的液体和气体达到平衡时蒸发停止了,分子运动也停止了,这种说法对吗?
3.为什么饱和汽压跟温度有关?
迁移与应用1
如图所示的容器,用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽,测得水汽的压强为p,体积为V,当保持温度不变时,以下说法正确的是()
A.上提活塞使汽的体积增为2V时,汽的压强变为p/2
B.下压活塞使汽的体积变为V/2时,汽的压强变为2p
C.下压活塞时,汽的质量减少,汽的密度不变
D.下压活塞时,汽的质量和密度都变小
[名师点拨]
1.饱和汽的特点
(1)一定温度下有一定的汽密度。
(2)一定温度下有一定的压强(饱和汽压)。
(3)凡与密闭容器里的液体(如拧紧盖的半瓶墨水)长期共存的汽必是饱和汽。
2.影响饱和汽压的因素
(1)饱和汽压跟液体的种类有关
实验表明:在相同的温度下,不同液体的饱和汽压一般是不同的。
挥发性大的液体,饱和汽压大。
(2)饱和汽压跟温度有关
微观解释:饱和汽压随温度的升高而增大。
这是因为温度升高时,液体里能量较大的分子增多,单位时间内从液面飞出的分子也增多,致使饱和汽的密度增大,同时蒸汽分子热运动的平均动能也增大,这也导致饱和汽压增大。
(3)饱和汽压跟体积无关
微观解释:在温度不变的情况下,饱和汽的压强不随体积而变化。
其原因是,当体积增大时,容器中蒸汽的密度减小,原来的饱和蒸汽变成了未饱和蒸汽,于是液体继续蒸发,直到未饱和汽成为饱和汽为止。
由于温度没有改变,饱和汽的密度跟原来的一样,蒸汽分子热运动的平均动能也跟原来的一样,所以压强不变,体积减小时,容器中蒸汽的密度增大,回到液体中的分子数多于从液面飞出的分子数,于是,一部分蒸汽变成液体,直到蒸汽的密度减小到等于该温度下饱和汽的密度为止。
由于温度跟原来相同,饱和汽密度不变,蒸汽分子热运动的平均速率也跟原来相同,所以压强也不变。
二、空气的湿度
活动与探究2
1.为什么空气的绝对湿度不用单位体积的空气中所含水蒸气的密度来表示?
2.水蒸发的快慢、动物感觉到的干燥和湿润与什么有关?有什么关系?
3.在绝对湿度相同的情况下,夏天和冬天的相对湿度哪个大?为什么?
迁移与应用2
气温为10 ℃时,测得空气的绝对湿度p =800 Pa ,则此时的相对湿度为多少?如果绝对湿度不变,气温升至20 ℃,相对湿度又为多少?(已知10 ℃时水汽的饱和汽压为p 1=
1.228×103 Pa,20 ℃时水汽的饱和汽压为p 2=
2.338×103 Pa )
[名师点拨]
1.影响相对湿度的因素
相对湿度与绝对湿度和温度都有关系,在绝对湿度不变的情况下,温度越高,相对湿度越小,人感觉越干燥;温度越低,相对湿度越大,人感觉越潮湿。
2.相对湿度的计算
(1)根据相对湿度=水蒸气的实际压强同温下水的饱和汽压
,即B =p p s ×100%,知道了水蒸气的实际压强和同温下水的饱和汽压,代入公式即可求得。
(2)注意单位的统一,水蒸气的实际压强和同温度下水的饱和汽压要采用同一单位。
(3)在某一温度下,饱和汽压是一定值,知道了绝对湿度可以算出相对湿度;反之,知道了相对湿度也能算出绝对湿度。
(4)环境温度变化时,水的饱和汽压和水蒸气的实际压强都发生变化,但相对湿度不会超过100%。
[当堂检测]
1.关于蒸发和沸腾的说法中正确的有()
A.蒸发可在任何温度下进行,沸腾亦然
B.蒸发只能在一定温度下进行,沸腾亦然
C.蒸发发生在液体内、外,沸腾亦然
D.蒸发只发生在液体表面,沸腾发生在液体内部和表面2.水蒸气达到饱和时,水蒸气的压强不再变化,这时()A.水不再蒸发B.水蒸气不再液化C.蒸发和液化达到动态平衡D.以上说法都不对3.饱和汽压是指()
A.当时的大气压B.饱和汽的压强
C.水蒸气的压强D.以上都不对
4.湿泡温度计与干泡温度计的示数差越大,表示()A.空气的绝对湿度越大
B.空气的相对湿度越大
C.空气中水蒸气离饱和程度越近
D.空气中水蒸气离饱和程度越远
5.在相对湿度相同的情况下,比较可得()
A.冬天的绝对湿度大B.夏天的绝对湿度大
C.冬天的绝对湿度小D.夏天的绝对湿度小
——★参考答案★——
[问题导学]
活动与探究1:
1.[答案]液体沸腾时需要达到的温度,叫做沸点。
沸点与大气压强有关,大气压强越大,沸点越高。
要提高沸点,可以加大压强。
用高压锅蒸米饭、炖肉汤,就是应用了这个原理。
2.[答案]不对。
达到平衡时单位时间内逸出液面的分子数与回到液面的分子数相等,是一种动态的平衡,并非分子运动停止。
3.[答案]饱和汽压随温度的升高而增大,这是因为温度升高时,液体里能量较大的分子增多,单位时间内从液面飞出的分子也增多,致使饱和汽的密度增大,同时分子热运动的平均动能也增大,这也导致饱和汽压增大。
迁移与应用1:AC[解析]容器中的水汽刚好饱和,表示容器中没有水。
上提活塞使汽的体积增为2V时,容器中的汽变为未饱和汽,它遵循玻意耳定律,压强变成p/2。
下压活塞使汽的体积变为V/2时,由于温度不变,饱和汽的密度不变,部分汽会凝结成水,汽的压强仍为p,只是汽的质量减少了。
所以A、C对。
活动与探究2:
1.[答案]由于直接测量空气中水蒸气的密度比较困难,所以不用空气中所含水蒸气的密度来表示空气的绝对湿度。
2.[答案]水蒸发的快慢、动物感觉到的干燥或湿润不是完全由空气绝对湿度的大小决定的,而是跟空气中的水蒸气离饱和状态的远近有关系。
在空气的绝对湿度一定的情况下,气温高时水蒸气离饱和状态远,水蒸发得快,气温低时水蒸气离饱和状态近,水蒸发得慢。
当动物体中的水蒸发得快时,动物就感到空气比较干燥,反之,动物就感到空气很潮湿。
3.[答案]在绝对湿度相同的情况下,水的饱和汽压p s在温度高时大,温度低时小,根
据B=p
p s,夏天和冬天相比,冬天的相对湿度大。
迁移与应用2:[答案]65.1%34.2%
[解析]10 ℃时水汽的饱和汽压为p1=1.228×103 Pa,由相对湿度公式得此时的相对湿度:
B1=p
p1×100%=800
1.228×103
×100%≈65.1%
20 ℃时水汽的饱和汽压为p2=2.338×103 Pa,同理得相对湿度:
B2=p
p2×100%=800
2.338×103
×100%≈34.2%。
[当堂检测]
1.D[解析]蒸发可在任何温度下进行,却只发生在液体表面;沸腾只能在达到沸点的温度下发生,但可以在液体内部和表面同时进行。
2.C[解析]水蒸气达到饱和状态时的状态是一个动态的平衡,此时蒸发和液化仍在同时继续进行,只不过蒸发和液化的水分子个数相等而已,故C正确。
3.B[解析]饱和汽压是饱和汽所具有的压强,B选项正确。
4.D[解析]湿泡温度计与干泡温度计示数差越大,表示水分蒸发越快,所以相对湿度越小,即空气中的水蒸气离饱和程度越远。
故D正确。
5.BC[解析]冬天温度低,蒸发慢,空气中含水分少,绝对湿度小;夏天温度高,蒸发快,空气中含水分多,绝对湿度大。