人教版高中物理选修3-3:饱和气和饱和气压
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第3节饱和汽与饱和汽压课堂合作探究问题导学一、饱和汽与饱和汽压活动与探究11.什么是沸点?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/2B.下压活塞使汽的体积变为V/2时,汽的压强变为2pC.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。
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。
第三节饱和汽与饱和汽压一、授课目的1、知道汽化看法及其两种方式.2、知道饱和汽与饱和汽压。
3、知道绝对湿度的看法。
4、认识湿度计。
5、体验人对温度的感觉,试一试用所学知识讲解有关现象。
二、授课重点与难点饱和汽与饱和汽压的看法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、授课方法与建议阅读理解法、解析归纳法、比较法四、学情解析本节课第一直学生介绍蒸发与沸腾这一组看法,目的是为下面谈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看法上,对大部分学生而言,可能难度不大,但在这两个看法的理解上,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必然的困难。
五、授课过程(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:在必然大气压下,加热液体到某一温度时,在液体表面和内部同时发生的激烈的汽化现象,相应的温度叫沸点。
注:沸点与液面上方气体的压强有关。
4、蒸发与沸腾的差别请学生回答蒸发与沸腾的差别,并进行以下归纳:蒸发沸腾相同点都是汽化现象,都能使液体变成气体,都吸取热量不发生部位液面内部、液面同时进行同温度条件任何温度必然温度(沸点)点激烈程度缓慢激烈温度变化降低不变影响因素 1.液体温度的高低液面气压的高低2.液体表面积的大小3.液体表面空气流动的快慢4.液体汽压的高低问题:夏天用凉水擦身会感觉凉爽,这是为什么?答: 由于擦到身上的水蒸发要吸取热量(二)饱和汽和饱和汽压引导学生阅读课本,归纳以下看法。
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向平衡时,宏观的蒸发也停止了,这种与液体处于动向平衡的蒸气叫做饱和汽。
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。
9.3饱和汽与饱和汽压教学目标:1•知道饱和汽、未饱和汽和饱和汽压这些概念的含义。
2•理解空气的相对湿度概念的含义,及它对人的生活和植物生长等方面的影响。
3•运用所学的物理知识尝试思考一些生产和生活相差的实际问题。
引入:生活中,有时我们感到闷热,有时凉爽,这是水这种物质从液态变为气态, 和从气态变为液态引起的。
一、汽化1.汽化:物质从液态变成气态的过程叫做汽化。
2、汽化有两种方式:蒸发和沸腾。
其比较如下表: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。
蒸发致冷作用:蒸发过程中,从液体中飞出的是动能较大的分子,留在液体中的分子的平均动能小,液体降温。
要从周围物体吸收热量。
因而液体蒸发有致冷作用。
主要应用在运输物品时用的液态氨或者液态二氧化碳,医疗用的液态氮,导弹防护层。
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。
或者说是跟外界压强相等的饱和汽压对应的温度就是液体的沸点。
液体沸腾的条件是液体的饱和汽压等于外界的压强。
沸点与液面上气体的大气压强有关,大气压较高时沸点也比较高。
气压减小, 水的沸点降低。
二、饱和汽与饱和汽压1、提出问题:开口容器中的液体会因为蒸发而减少,但是密闭的容器中,液体却可以长期不减少,这是为什么呢?2、液体和汽之间的动态平衡①封闭容器中蒸发到液面上方的汽体,会由于分子的无规则运动而重新返回到液体中②随声蒸发的不断进行,有更多的液体变成汽体到达液面上方,会使液面 上方的汽体密度逐渐增大,这样使得液面上方汽体回到液体内的机会逐渐增大。
最终会使得液体变成汽体的分子数量等于汽体变成液体的分子数量, 总体表现液体不会减少也不会增多。
此时,就说液体和液面上方的汽体达到了动态平衡。
fl )西个过程一剧L 汽化一箴吐」虽嘲间內)一進艸一咄”的动态平舐3、 饱和汽:① 如果液体和它上方的汽体达到了动态平衡,则说液面上方的汽体达到了 饱和。
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”)。
3饱和汽与饱和汽压1.蒸发与沸腾(1)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叫蒸发。
(2)影响蒸发的因素:表面积、温度、通风状况、液面气压高低。
(3)蒸发的作用:蒸发可使液体降温。
(4)蒸发的微观解释:分子由液面逸出时,需要在表面层中克服液体分子引力做功,所以跑出去的只能是那些热运动动能较大的分子。
这样,如果不从外界补充能量,蒸发的结果将使留在液体中的分子的平均动能变小,因而使液体温度降低,故蒸发可以制冷。
(5)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剧烈的汽化现象,相应的温度叫沸点。
水在标准大气压下的沸点为100 ℃。
谈重点:气压与沸点气压减小,水的沸点降低;气压增大,水的沸点升高。
【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辨误区:蒸发与沸腾蒸发的结果将使动能大的分子跑到液体外面,留在液体中的分子的平均动能变小,因而使液体温度降低。
沸腾时由于汽化的剧烈进行,外界供给的热量全部用于液体的汽化上,所以沸腾时温度不再升高,直到液体全部变成气体为止。
2.饱和汽与饱和汽压(1)饱和汽在密闭容器中的液体不断地蒸发,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,宏观的蒸发也就停止了,这种与液体处于动态平衡的蒸气叫做饱和汽。
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。