2019-2020学年高中物理 第九章 固体、液体和物态变化 3 饱和汽与饱和汽压课件 新人教版选修

3饱和汽与饱和汽压学习目标素养提炼1.知道饱和汽、未饱和汽和饱和汽压等概念，知道影响饱和汽压的因素，知道饱和汽是一种动态平衡．2．知道绝对湿度与相对湿度，了解湿度对日常生活的影响．3．了解湿度计的结构与工作原理.物理观念：饱和汽、未饱和汽、饱和汽压、绝对湿度与相对湿度．科学思维：饱和汽的实质．湿度计的工作原理．科学探究：探究影响饱和汽压的因素.01课前自主梳理02课堂合作探究03课后巩固提升04课时跟踪训练一、汽化现象1．物质从液态变成气态的过程叫________，它的两种方式是________和________．2．蒸发只在液体________进行，且在________温度下都能发生，其快慢与液体________的高低、液体________大小、液体________________有关．3．沸腾在________和________同时发生，且只在__________温度下发生，沸腾时液体温度__________，这一温度称为________，其高低与________有关．汽化蒸发沸腾表面任何温度表面积表面空气流动快慢液体表面液体内部一定不变沸点大气压二、饱和汽与饱和汽压1．(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，液体也不再减少，液体与气体之间达到了__________，蒸发停止．(2)饱和汽：与液体处于__________的蒸汽．(3)未饱和汽：没有达到__________的蒸汽．(4)饱和汽压：在一定温度下，饱和汽的________．(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__________，和蒸汽体积中有无其他气体也________．平衡状态动态平衡饱和状态压强无关无关2．空气的湿度与湿度计(1)绝对湿度：空气中所含水蒸气的________．(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之比．(3)常用湿度计________湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计．[思考]为什么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跑不掉？提示：这是因为盛在敞口容器中的水蒸发掉了，而盛在密闭容器中的水上方有一部分密闭的气体，水蒸发后使得该部分气体最终与水形成一种动态平衡.压强干湿泡要点一饱和汽与饱和汽压[探究导入]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？提示：“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．[探究归纳]1．对动态平衡的理解要理解这个问题，应抓住“动态”这个核心，也就是达到平衡时，各量之间还是变化的，只不过变化的速度相同而已，只是从外观上看达到了平衡状态．如果把两个过程分别称为正过程和逆过程的话，当达到动态平衡时正过程速率应等于逆过程速率．(1)处于动态平衡时，液体的蒸发仍在不断进行；宏观上看，蒸发停止．(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．饱和汽的特点(1)一定温度下有一定的密度．(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．3．影响饱和汽压的因素(1)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)跟温度有关，温度升高时，液体分子的平均动能增大，饱和汽压随温度的升高而增大．(3)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．[典例1]如图所示，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()A．温度保持不变，慢慢地推进活塞，由pVT＝C可知容器内饱和汽压会增大B．温度保持不变，慢慢地推进活塞，容器内饱和汽压不变C．温度保持不变，慢慢地拉出活塞，容器内饱和汽分子数不变D．不移动活塞而将容器放在沸水中，容器内压强不变[思路点拨]饱和汽压随温度升高而增大，与体积无关．饱和汽压强不变，则饱和汽密度不变，若体积增大，饱和汽分子数增加．[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错误，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错误．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．[答案]B饱和汽的两个特点(1)饱和汽处于一种动态平衡状态，即从液体表面飞出的分子数与从液体表面回到液体中的分子数相等．(2)对于某一液体，饱和汽密度和饱和汽压只与温度有关，随温度的升高而增大，与体积无关．1.下列关于饱和汽与饱和汽压的说法正确的是()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解析：密闭容器内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不饱和汽，A错误；温度一定时，同种液体的饱和汽压与饱和汽的体积无关，不同液体的饱和汽压不同，C、D错误；对于同一种液体，饱和汽压随温度的升高而增大，B正确．答案：B2．(多选)在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸气的变化情况为()A．压强变小B．压强不变C．一直是饱和汽D．变为未饱和汽解析：在冷却的过程中，温度降低，锅内水蒸气与锅内的液体处于动态平衡，所以锅内水蒸气一直是饱和汽，故选项C正确，D错误；在冷却的过程中，锅内水蒸气体积不变，温度降低，则压强减小，选项A正确，B错误．答案：AC要点二空气的湿度湿度计[探究导入]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？人体感觉到的“干爽”和“潮湿”取决于什么？提示：(1)这是因为在闷热潮湿的天气里，空气的湿度比较大，汗液的蒸发和周围的空气达到了一种动态平衡状态．(2)“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”．[探究归纳]1．空气的湿度(1)空气湿度分为绝对湿度和相对湿度，两者均与温度有关．(2)水蒸气的实际压强(绝对湿度)＝相对湿度×同温度水的饱和汽压．2．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．3．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＝pps×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%.4．空气湿度的改变方法(1)增加空气湿度的方法：①增加空气中水蒸气的含量，如采用加湿器加湿；②降低空气的温度，增加相对湿度．(2)减小空气湿度的方法：①减少空气中水蒸气的含量，如使用干燥剂；②升高空气的温度，减小相对湿度．5．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．[典例2](多选)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气的压强表示D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比[解析]由于在空气中的水蒸气含量不变的情况下，气温越高时饱和汽压越大，人的感觉是越干燥，即人的感觉取决于相对湿度而非绝对湿度，A错误，B正确；空气的相对湿度是指空气中所含水蒸气压强与同温度下的饱和汽压的比值，空气的绝对湿度的定义就是用空气中所含水蒸气的压强来表示湿度的方法，故C正确，D错误．[答案]BC空气的潮湿情况不是由空气的绝对湿度决定的，而是由空气的相对湿度决定的．在判断过程中应利用相对湿度的定义公式并查表求出一定温度下空气的相对湿度．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，相对湿度减小解析：相对湿度的定义B＝pps×100%，式中p为空气中所含水蒸气的实际压强，ps为同一温度下水的饱和汽压，ps在不同温度下的值是不同的，温度越高，ps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，ps减小，相对湿度增大，气温升高，ps增大，相对湿度减小，故C错误，D正确．答案：ABD4．某同学学习了空气的湿度后，利用温度计和汽压计对周围的空气进行实际测量，其测量数据为：测量次数123空气温度/℃313032实际汽压/(103Pa)2.542.362.59查阅资料得：31℃空气的饱和汽压为4.24×103Pa，30℃空气的饱和汽压为4.12×103Pa,32℃空气的饱和汽压为4.30×103Pa,20℃空气的饱和汽压为2.30×103Pa.请你帮助计算一下不同温度下空气的相对湿度．天气预报说夜里的气温要降到20℃，那么，夜间是否有露珠形成？(白天、夜晚水蒸气的压强不变)解析：由空气的相对湿度＝水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压得在31℃时，其相对湿度＝2.54×1034.24×103×100%≈60.0%在30℃时，其相对湿度＝2.36×1034.12×103×100%≈57.3%在32℃时，其相对湿度＝2.59×1034.30×103×100%≈60.2%由表可知，白天的实际压强都大于20℃时的饱和汽压2.30×103Pa，故夜间有露珠形成．答案：见解析1．(对汽化的理解)(多选)关于蒸发和沸腾的说法正确的是()A．蒸发只在一定温度下才能发生B．沸腾只在一定温度下才能发生C．蒸发和沸腾都只发生在液体表面D．沸点与大气压有关，大气压越高，沸点越高解析：蒸发在任何温度都可以进行，但沸腾必须达到一定温度才行，沸点与气体的压强有关，故B、D正确．答案：BD2．(饱和汽与饱和汽压)(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，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