2015—2016学年人教版选修3-3 饱和汽与饱和汽压 教案
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3 饱和汽和饱和汽压【学习目标】1. 知道汽化的含义,能分清蒸发和沸腾的不同。
2. 能掌握饱和汽压和饱和汽的规律,并能灵活运用进行判断。
3. 能记住并理解相对湿度的物理意义,并能对于现象进行有根据的判断。
【情景引入】平时装在敞口容器里的液体,经过一段时间会全部蒸发掉,而盛在密闭容器里的液体,即使时间很长,也不会蒸发完,这是什么原因呢?规律概括:1.蒸发:只发生在液体表面的汽化现象。
特点是:在任何温度下都能发生;在液体温度升高、液面面积增大或液面上空气流动加快时,液体蒸发加快。
2.沸腾:在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。
特点:只在达到一定温度(即沸点)时才能发生;沸点与大气压有关,随大气压的增大沸点升高。
典例探究例1 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,应准确;丙在开口酒精瓶中,酒精蒸发吸热,酒精温度应降低,所以应低于22℃,故丙不准确。
答案: C.友情提示:蒸发吸热是我们在生活中经常利用的物理知识,你能举出它的一些实际应用吗?规律概括:1.在一定温度下,饱和汽密度一定,且大于未饱和汽的密度。
2.饱和汽不遵守气体实验定律,而未饱和汽近似地遵守气体实验定律。
3.饱和汽的汽密度和压强都只与温度有关,随温度的升高而增大,与体积无关。
4..同一温度下,不同液体的饱和汽压一般不同,挥发性大的液体饱和汽压大。
典例探究例2 关于饱和汽,正确的说法是()A.在稳定情况下,密闭容器中如有某种液体存在,其中该液体的蒸汽一定是饱和的B.密闭容器中有未饱和的水蒸气,向容器内注入足够量的空气,加大气压可使水汽饱和C.随着液体的不断蒸发,当液化和汽化速率相等时液体和蒸汽达到的一种平衡状态叫动态平衡D.对于某种液体来说,在温度升高时,由于单位时间内从液面汽化的分子数增多,所以其蒸汽饱和所需要的压强增大解析:在饱和状态下,液化和汽化达到动态平衡,即达到稳定状态,所以AC正确;液体的饱和汽压与其温度有关,即温度升高饱和汽压增大,所以D正确;饱和汽压是指液体蒸汽的分气压,与其他气体的压强无关,所以B错误。
[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.。
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。
饱和汽与饱和汽压目标导航1.知道汽化及汽化的两种方式和其特点。
2.理解饱和汽与饱和汽压,能从分子动理论的角度解释有关现象。
3.理解空气的绝对湿度和相对湿度,并能进行简单计算。
4.了解湿度计的原理。
诱思导学1.汽化:物质从液态变成气态的过程叫做汽化。
汽化有两种方式:蒸发和沸腾。
其比较如下表: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。
友情提示:A: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。
B:饱和汽压与温度和物质种类有关。
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(P 1)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=(P 1/P S )×100%友情提示: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。
4.湿度计过去常用的湿度计有干湿泡湿度计和毛发湿度计,现代湿度计多使用传感器测量湿度。
课后问题与练习点击1.解析:因为天气潮湿,空气中水蒸气的密度大,水蒸气接近饱和,蒸发变慢,所以衣服不容易晾干。
2.解析:液面上部的蒸汽达到饱和时,仍然有液体分子从液面飞出,但此时单位时间内从液面飞出的液体分子和从蒸汽中回到液体的分子个数相同,所以从宏观上说,蒸汽的密度不再增加,蒸发停止。
3.解析:在饱和时,单位时间内从液面飞出的液体分子和从蒸汽中回到液体的分子个数相同,但温度降低时,液体的分子平均动能减小,单位时间内从液面飞出的液体分子数少于从蒸汽中回到液体的分子个数,所以蒸汽的分子密度减小,压强减小,直至达到新的平衡。
3 饱和汽与饱和汽压-人教版选修3-3教案1. 饱和汽的定义和性质1.1 饱和汽的定义饱和汽是指在一定条件下,液体与气体达到平衡状态时,气体对应的状态称为饱和汽态。
在饱和汽态下,液体和气体之间处于动态平衡状态,其间的分子互相相互转移,达到了两种状态之间的平衡。
1.2 饱和汽的性质1.饱和汽具有独立的物理状态和物理性质。
2.饱和汽的温度和压力仅由液体的性质和环境条件所决定。
3.每种物质的饱和汽都有一定的压力。
4.饱和汽的密度远远低于液体的密度。
5.饱和汽的体积远远大于液体的体积。
2. 饱和汽压与温度的关系2.1 饱和汽压的定义饱和汽压是指某种物质在与其相应的饱和汽状态下,所对应的受到的压力。
2.2 饱和汽压与温度的关系饱和汽压与温度之间有着密切的关系,随着温度的升高,饱和汽压也会随之增加。
而且不同物质的饱和汽压与温度之间的关系各不相同。
在一定的温度范围内,饱和汽压与温度之间的关系可以用经验公式表示为:P = F(T)其中,P是饱和汽压,单位为Pa,T是温度,单位为K。
F(T)是关于温度的某个函数,和物质无关。
3. 应用实例3.1 饱和汽压的应用饱和汽压的应用十分广泛,主要体现在以下方面:1.测量湿度:利用饱和汽压和空气中水汽的压力之间的关系,可以通过测量温度和相应的饱和汽压来计算空气中的水汽含量,从而进行湿度的测量。
2.煮沸原理:在常温常压下,液体处于低温的状态下,水分子和蒸汽分子之间互相转移的速度很快,但是蒸汽分子又无法逃离液体表面进入空气,因此水沸腾时,其温度是将热能传递到水中,使得水中分子转化为蒸汽分子,而不是因为具有一定的温度就开始沸腾。
3.2 应用实例分析以汽车的空调为例,当车内的温度高于一定温度时,空调系统会开始工作,利用蒸发冷却的原理,将车内的温度降低到适宜的温度范围。
实际上,空调的制冷原理是利用压缩机将制冷剂压缩成高压气体,然后将高压气体通过散热器冷却,使其变成液体。
当制冷剂进入蒸发器时,由于蒸发器内的压力较低,制冷剂开始蒸发,吸收空气中的热量,进而降低车内的温度。
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.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:(1)蒸发:只发生在液体表面,而且在任何温度下都能发生.(2)沸腾:在液体表面和内部同时发生,只在一定温度(沸点)下才会发生.3.沸腾条件:(1)达到沸点;(2)能继续吸热.4.沸点与大气压强有关:大气压强越高,沸点越高.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(填“有关”或“无关”),与该蒸汽中有无其他气体也无关(填“有关”或“无关”).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.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)在任何温度下蒸发和沸腾都能进行.(×)(2)蒸发和沸腾都是吸热的过程.(√)(3)达到动态平衡后,不再有液体内的分子从液体里面飞出来.(×)(4)饱和汽压与温度无关.(×)(5)空气的相对湿度越大,则人越感觉潮湿.(√)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________,未饱和汽的压强________饱和汽压.[答案]饱和汽压小于一、汽化[导学探究](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.[知识深化]液体蒸发时,如果不从外界吸收热量,液体温度会降低,所以蒸发可以致冷;液体沸腾时,需从外界吸收热量,吸收的热量全部用于液体的汽化上,温度不再升高,直到液体全部变成气体为止.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[导学探究](1)盛在敞口容器中的水,经过一段时间后就没有了;而盛在密闭容器中的水经过相当长的时间后仍然存在,这是为什么呢?(2)有人说在密闭容器里液体和气体达到平衡时蒸发就停止了,分子运动也停止了,这种说法对吗?[答案](1)前者的水蒸发掉了,而后者由于密闭,水蒸气最终与水形成一种动态平衡.(2)“分子运动也停止了”这种说法不对.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,是一种动态平衡,并非分子停止运动.[知识深化]1.动态平衡的理解(1)处于动态平衡时,液体分子的热运动仍在不断进行.(2)处于动态平衡时的蒸汽密度与温度有关,温度越高,达到动态平衡时的蒸汽密度越大.(3)在密闭容器中的液体,最后必定与上方的蒸汽处于动态平衡状态中.2.影响饱和汽压的因素(1)饱和汽压跟液体的种类有关.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.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,导致饱和汽压增大.(3)饱和汽压跟体积无关.在温度不变的情况下,饱和汽的压强不随体积而变化.①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一样,所以压强不改变.②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.特别提醒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,可以使较高的温度时的未饱和汽变成较低温度时的饱和汽.(2)在温度不变的条件下,增大蒸汽压强可以使未饱和汽变成饱和汽.例2如图2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,上提活塞,平衡后底部仍有部分水,则()图2A.液面上方水蒸气从饱和变成未饱和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[答案] D[解析]在一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,饱和汽的压强也是一定的.活塞上提前,密闭容器中水面上水蒸气为饱和汽,水蒸气密度一定,其饱和汽压一定.当活塞上提时,密闭容器中水面会有水分子飞出,最终使其上方水蒸气与水又重新处于动态平衡,达到饱和状态.在温度保持不变的条件下,水蒸气密度不变,饱和汽压也保持不变.故选D.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.例3(多选)将未饱和汽转化成饱和汽,下列方法可靠的是()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三、空气湿度湿度计[导学探究](1)夏日无风的傍晚,人们往往感到闷热潮湿,身上的汗液也蒸发不出去,这是为什么呢?(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)在闷热潮湿的天气里,由于空气湿度大,汗液的蒸发和空气中的水蒸气的液化达到一种动态平衡.(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,夏天和冬天相比,冬天的相对湿度大.同温度水的饱和汽压[知识深化]1.对湿度的理解(1)许多和湿度有关的现象,如蒸发得快慢、植物的枯萎、动物的感觉等,不是直接跟大气的绝对湿度有关,而是跟大气的相对湿度有关.绝对湿度相同时,温度越高,离饱和状态越远,越容易蒸发,感觉越干燥;相反,温度越低,越接近饱和状态,感觉越潮湿.(2)空气的干湿程度和空气中所含有的水蒸气接近饱和的程度有关,而和空气中含有水蒸气的绝对数量无直接关系.在某一温度下,水的饱和汽压是一定值,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.2.湿度计(1)湿度计是用来测量空气相对湿度的仪器.(2)常用的几种湿度计①干湿泡湿度计:由两个相同的温度计组成,其中一支温度计的玻璃泡外包着纱布,纱布另一端浸在水中,由于蒸发吸热,湿泡所示的温度小于干泡所示的温度,蒸发的快慢与空气的湿度有关,也与气温有关,读出干、湿两支温度计的读数,即可查到当时空气的相对湿度.②毛发湿度计:头发脱脂后可以吸收水分,吸水后伸长,干燥后缩短,把头发的长短变成指针的转动,就制成了毛发湿度计.③传感器湿度计:在基片上涂着能够吸收水分的导电物质,当空气湿度变化时,导电物质中水分增加或减少,导致元件的电阻值变化,从而影响电路中的电流,通过电流确定空气的湿度.例4气温为10℃时,测得空气的绝对湿度p =800Pa,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ps1=1.228×103Pa;20℃时水的饱和汽压为ps2=2.338×103Pa.)[答案]65.1%34.2%[解析]10℃时水的饱和汽压为ps1=1.228×103Pa,由相对湿度公式得此时的相对湿度:B1=pps1×100%=800Pa1.228×103Pa×100%≈65.1%.20℃时水的饱和汽压为ps2=2.338×103Pa,同理得相对湿度:B2=pps2×100%=800Pa2.338×103Pa×100%≈34.2%.1.(饱和汽与饱和汽压)(多选)一个玻璃瓶中装有半瓶液体,拧紧瓶盖经过很长一段时间后,则()A.不再有液体分子飞出液体表面B.蒸发停止C.蒸发仍在进行D.在相同时间内从液体里飞出去的分子数等于返回液体的分子数,液体和蒸汽达到了动态平衡[答案]BD2.(饱和汽与饱和汽压)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,饱和汽压随温度的升高而增大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错;温度一定时,同种液体的饱和汽压与饱和汽的体积无关,所以C 错;相同温度下,不同液体的饱和汽压是不相同的,所以D错.3.(空气湿度的理解及应用)(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高中物理选修3-3[解析]因冬天比夏天的气温低,对应的水的饱和汽压小,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.(湿度计的理解)下列关于干湿泡湿度计的说法正确的是()A.干湿泡湿度计测的是绝对湿度B.湿泡温度计所示的温度高于干泡温度计所示的温度C.干泡温度计所示的温度高于湿泡温度计所示的温度D.干泡温度计与湿泡温度计所示的温度差越大,相对湿度越大[答案] C[解析]因为干湿泡湿度计由两支相同的温度计组成,其中一支温度计的玻璃泡外包着纱布,纱布的另一端浸在水中,是湿泡温度计,由于水蒸发吸热,湿泡温度计的示数总小于干泡温度计的示数,故C选项正确.11。
人教版高中物理选修3-3第九章第3节《饱和汽与饱和汽压》教学设计【教学内容分析】本章的主要任务是学习不同物态下物质的一些物理性质。
教材的前两节讲述固体和液体的性质,主要介绍晶体及其微观结构和液体的表面现象;后两节通过讲述汽化过程的一些知识,再扩展到物态变化过程中的能量交换,这部分内容是对初中学过的物态变化知识的加深。
第三节《饱和汽与饱和汽压》的内容是对初中学过的物态变化知识的扩展和延伸,所以要注意对新旧知识之间联系的完善。
饱和汽与饱和汽压这部分知识与生产、科研和生活实际有着密切的联系,在生产和生活中有一定的实用意义,可以培养学生应用物理知识解释,解决实际生活生产问题的能力。
课程标准对本节内容的要求是:知道饱和汽、未饱和汽和饱和汽压。
了解相对湿度。
举例说明空气的相对湿度对人的生活和植物的生长的影响。
教科书的安排,是从初中学过的汽化现象入手,让学生通过自己日常的生活体验感悟液体的汽化,进一步理解液体汽化的两种方式——蒸发与沸腾以及它们的特点。
再通过实验观察水的沸点与气压的关系,从而了解液体的沸点随气压的增大而增大。
然后通过“思考与讨论”,提出了对汽化现象的另一种形式——蒸发的思考(以水为例),从而引出对蒸发现象水分子和水蒸气分子动态过程的分析。
正确理解动态平衡的意义以及动态平衡受外界条件变化的影响之后,自然而然引出饱和汽和未饱和汽的概念。
学习了饱和汽的内容后,接着引出饱和汽的压强叫做饱和汽压。
关于饱和汽压有几点需要掌握,饱和汽压随着温度的升高而增大,饱和汽压与蒸汽占的体积无关,与空间有无其他气体也无关。
接着在饱和汽压的基础上,从日常生活生产入手,学习空气的湿度,包括绝对湿度和相对湿度的概念,通过一个例题进一步理解相对湿度的意义以及它和绝对湿度的区别,进一步说明相对湿度影响蒸发的快慢以及影响人们对干爽与潮湿的感受。
接着举例简单说明空气的相对湿度对人的生活和植物的生长的影响。
最后了解相对湿度的测量方法,知道湿度计的测量原理。
饱和汽与饱和汽压重/难点重点:理解饱和汽与饱和汽压,能从分子动理论的角度解释有关现象。
理解空气的绝对湿度和相对湿度,并能进展简单计算。
难点:理解空气的绝对湿度和相对湿度,并能进展简单计算。
重/难点分析重点分析:饱和汽是分子逸出液面和返回液面的一个动态平衡的过程,在一定的温度下末饱和汽密度小于饱和汽密度。
饱和汽压即为饱和汽的压强,饱和汽压与蒸汽占的体积、空间有无其他气体没有关系,饱和汽压决定于单位体积内的分子数和分子的平均速率。
难点分析: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绘空气的潮湿程度。
打破策略1.汽化:物质从液态变成气态的过程叫做汽化。
汽化有两种方式:蒸发和沸腾。
其比拟如下表:沸点:液体沸腾时所对应的温度叫沸点。
沸点与大气压有关,大气压较高时沸点也比拟高。
观察课本图:水的沸点与大气压的关系。
例1. 如下图,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,那么( )A.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解析:沸腾的条件是:(1)到达沸点;(2)能继续吸热,对烧杯A加热到水的沸点后,假设继续加热,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中的水也到达沸点,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的水中吸收汽化热,因此烧杯B中的水只能保持在沸点而不会沸腾。
答案:C。
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。
没有到达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。
提示:A: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。
9.3饱和汽与饱和汽压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。
B。
水蒸气的压强。
C.饱和蒸汽的分压强。
9.3 饱和汽与饱和汽压教学设计
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。
三三维目标:
[知识与技能]
(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]:
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]:
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。
上下提、插玻璃管,观察水银柱的高低有无变化;用湿的热毛巾包住有乙醚蒸汽的部分,观察乙醚的饱和蒸汽压随温度的升高而增大。
问:由此我们可得到什么结论?(液体的饱和蒸汽压跟气体的体积无关,随温度的升高而增大)
(3)观察干湿泡湿度计,并由干湿泡湿度计读出当时的空气湿度;观察毛发湿度计,了解毛发湿度计原理
(三)精讲点拨:
1.汽化 (1)物质由液态变成气态的过程叫汽化。
(2)汽化分两种方式:
蒸发和沸腾。
○1蒸发:只发生在液体表面的汽化现象。
特点a.在任何温度下都能发生。
b。
在液体温度升高、液面面积增大或液面上空气流动速度增大时,液体蒸发速度加快。
○2。
沸腾:在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。
特点:a.只在一定温度——沸点时才能发生。
b.由p-t图像可知,沸点随大气压的增大而生高。
但随压强的增大沸点升高的幅度越越小。
2.饱和汽与饱和汽压
(1)动态平衡在单位时间内,由液面蒸发出去的分子数等于回到液体中的分子数,液体与气体之间达到了平衡状态,叫动态平衡。
(2)饱和汽: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饱和汽。
未饱和汽:没有达到饱和状态的汽叫做未饱和汽。
饱和汽压:在一定的温度下,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。
(注意:饱和汽的压强仅与液体的种类和温度有关,跟蒸汽的体积无关)
空气的湿度:空气的湿度可以用空气中所含水蒸汽的压强1p 表示,这样表示的湿度叫做空气的绝对湿度。
但是,影响蒸发速度的快慢以及影响人们对于干爽与潮湿感受的因素,不是空气中水蒸汽的绝对数量,而是空气中水蒸汽的压强1p 与同一温度下水的饱和汽压s p 的差距。
所以,我们常用空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比描述空气潮湿程度,并把这个比值叫做空气的相对湿度。
相对湿度=s
p p 1=同温下水的饱和气压水蒸气的实际压强⨯100%。
八 反思总结:1。
什么是汽化?蒸发与沸腾 有何不同?
2. 什么是饱和汽?什么是未饱和汽?饱和气压与什么有关/
3. 什么是绝对湿度?什么是相对湿度?绝对湿度和相对湿度那个更能正确反映空气的干湿程度?
说说干湿泡湿度计,毛发湿度计和湿度传感器的工作原理。
九 课堂练习:课后[问题与练习]1——4题
十 课后作业:课后[问题与练习]5、6两题。