高中物理 第3章 固體和液體 5 飽和汽與未飽和汽教師用書 教科版選修3-3

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5．飽和汽與未飽和汽 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) 知 識(shí) 脈 絡(luò) 1.知道飽和汽、未飽和汽，了解在一定溫度下未飽和汽的密度小于飽和汽的密度． 2．知道什么是飽和汽壓，了解飽和汽壓與溫度有關(guān)系，知道溫度不變時(shí)飽和汽壓與體積無關(guān)．(難點(diǎn)) 3．知道什么是絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度．(重點(diǎn)) 4．了解本節(jié)知識(shí)在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的意識(shí). 飽和汽與未飽和汽 1．飽和汽與未飽和汽 (1)動(dòng)態(tài)平衡 當(dāng)相等時(shí)間內(nèi)回到液體的分子數(shù)等于離開液體的分子數(shù)時(shí)，液體和氣體之間達(dá)到了一種動(dòng)態(tài)平衡． (2)飽和汽 跟液體處于動(dòng)態(tài)平衡的氣體叫做飽和汽． (3)未飽和汽 未達(dá)到飽和的氣體叫做未飽和汽． 2．飽和汽壓 (1)定義：飽和汽產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫做飽和汽壓． (2)飽和汽壓的相關(guān)因素 飽和汽壓與溫度和液體的性質(zhì)直接相關(guān)，當(dāng)溫度不變時(shí)，飽和汽壓并不隨體積而變化． 1．達(dá)到飽和汽時(shí)，液面上的氣體分子的密度不斷增加．() 2．達(dá)到飽和汽時(shí)，液面上的氣體分子的密度不變．(√) 3．達(dá)到飽和汽時(shí)，蒸發(fā)和凝結(jié)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡．(√) 有人說在密閉容器里的液體和氣體達(dá)到平衡時(shí)蒸發(fā)就停止了，分子運(yùn)動(dòng)也停止了，這種說法對(duì)嗎？ 【提示】　這種說法不對(duì)．達(dá)到平衡時(shí)單位時(shí)間內(nèi)逸出液面的分子數(shù)與回到液面的分子數(shù)相等，是一種動(dòng)態(tài)平衡，并非分子運(yùn)動(dòng)停止． 1．動(dòng)態(tài)平衡的理解 (1)動(dòng)態(tài)平衡的實(shí)質(zhì) ①處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，液體的蒸發(fā)仍在不斷進(jìn)行； ②處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的蒸汽密度與溫度有關(guān)，溫度越高，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的蒸汽密度越大； ③在密閉容器中的液體，最后必定與上方的蒸汽處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)中． (2)動(dòng)態(tài)平衡的條件：外界條件變化時(shí)，原來的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)被破壞，經(jīng)過一段時(shí)間會(huì)達(dá)到新的平衡． 2．飽和汽與未飽和汽的比較 比較項(xiàng)目 飽和汽 未飽和汽 定義 跟液體處于動(dòng)態(tài)平衡的氣體 還沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的氣體 特點(diǎn) (1)一定溫度下有一定的蒸汽密度 (2)一定溫度下有一定的壓強(qiáng)(飽和汽壓) (3)不遵守氣體的實(shí)驗(yàn)定律 (1)一定溫度下，未飽和汽的密度和壓強(qiáng)都比飽和汽的小 (2)近似遵守氣體的實(shí)驗(yàn)定律 轉(zhuǎn)化 飽和汽變?yōu)槲达柡推姆椒ㄊ牵? (1)溫度不變，減小蒸汽的密度 (2)體積不變，提高蒸汽的溫度 未飽和汽變成飽和汽的方法是： (1)溫度不變時(shí)，增加蒸汽的密度 (2)體積不變時(shí)，降低蒸汽的溫度 3.影響飽和汽壓的因素 (1)飽和汽壓跟液體的種類有關(guān) 實(shí)驗(yàn)表明在相同的溫度下，不同液體的飽和汽壓一般是不同的．揮發(fā)性大的液體，飽和汽壓大． (2)飽和汽壓跟溫度有關(guān) 飽和汽壓隨溫度的升高而增大．這是因?yàn)闇囟壬邥r(shí)，液體里能量較大的分子增多，單位時(shí)間內(nèi)從液面飛出的分子也增多，致使飽和汽的密度增大，同時(shí)蒸汽分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能也增大，這也導(dǎo)致飽和汽壓增大． (3)飽和汽壓與體積無關(guān) 飽和汽的液體與氣體的平衡狀態(tài)是一種動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)飽和的蒸汽體積發(fā)生變化時(shí)，密度也要變化，動(dòng)態(tài)平衡就被破壞．重新達(dá)到平衡后，在溫度不變的情況下，飽和汽壓也是不變的，故飽和汽壓跟體積無關(guān)． 1．下列對(duì)動(dòng)態(tài)平衡的說法正確的是(　　) A．當(dāng)氣態(tài)水分子的數(shù)密度增大到一定程度時(shí)就會(huì)達(dá)到這樣的狀態(tài) B．在相同時(shí)間內(nèi)回到液體中的分子數(shù)小于從液體表面飛出去的分子數(shù) C．此時(shí)，蒸汽的密度不再增大，液體也不再減少 D．蒸發(fā)的速度不再改變，以恒速蒸發(fā) E．蒸發(fā)停止 【解析】　對(duì)水的蒸發(fā)過程進(jìn)行分析判斷：當(dāng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，蒸發(fā)和凝結(jié)仍在繼續(xù)進(jìn)行，只不過達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡而已，故B、E選項(xiàng)錯(cuò)誤． 【答案】　ACD 2．關(guān)于飽和汽壓，下列說法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：74320049】 A．溫度相同的不同飽和汽，飽和汽壓一般不同 B．溫度升高時(shí)，飽和汽壓增大 C．溫度升高時(shí)，飽和汽壓減小 D．飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān) E．飽和汽壓與飽和汽的體積有關(guān) 【解析】　同一氣體的飽和汽壓僅由溫度決定，溫度升高，飽和汽壓增大；與氣體的體積及外界大氣壓無關(guān)，不同氣體的飽和汽密度在同一溫度不同，從而飽和汽壓不同．故A、B、D正確． 【答案】　ABD 3．將未飽和汽轉(zhuǎn)化成飽和汽，下列方法可行的是(　　) A．保持溫度不變，減小體積 B．保持溫度不變，減小壓強(qiáng) C．保持體積不變，降低溫度 D．保持體積不變，減小壓強(qiáng) E．保持溫度不變，增大體積 【解析】　保持溫度不變，減小體積，可以增大壓強(qiáng)，使未飽和汽達(dá)到飽和汽壓成為飽和汽，A對(duì)，B、E錯(cuò)，體積不變，降低溫度，飽和汽壓降低，也可以使未飽和汽的壓強(qiáng)達(dá)到飽和汽壓；體積不變，減小壓強(qiáng)，使得飽和汽的溫度降低，從而使飽和汽壓降低，C、D對(duì)． 【答案】　ACD 理解一定溫度下有一定的壓強(qiáng)(飽和汽壓)必須注意 (1)飽和汽的蒸汽密度和壓強(qiáng)都只與溫度有關(guān)，與體積無關(guān)，溫度升高時(shí)，不僅分子的平均動(dòng)能增大，而且分子密度也增大，單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積的碰撞次數(shù)也增大，因此飽和汽壓隨溫度的升高而增大，飽和汽不遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律. (2)未飽和汽是指某一空間的蒸汽還沒有達(dá)到飽和狀態(tài)，這個(gè)空間的蒸汽叫未飽和汽．在一定溫度下，未飽和汽的密度和壓強(qiáng)都比飽和汽?。达柡推男再|(zhì)與真實(shí)氣體相同，近似遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律． 空氣的濕度 1．絕對(duì)濕度概念 空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)． 2．相對(duì)濕度 (1)某溫度時(shí)空氣的絕對(duì)濕度跟同一溫度下水的飽和汽壓的百分比，叫做這時(shí)空氣的相對(duì)濕度． (2)B＝100%. 3．空氣濕度的影響 相對(duì)濕度對(duì)人們的生活影響很大：過小，人體的水分散失加快；過大，抑制人體散熱．為了使環(huán)境保持適當(dāng)?shù)臐穸?，可以用抽濕機(jī)或加濕器來調(diào)節(jié)． 1．平常所說的濕度指相對(duì)濕度，即空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)．() 2．對(duì)人們生活產(chǎn)生影響的主要是相對(duì)濕度．(√) 3．相對(duì)濕度可以描述空氣的潮濕程度．(√) 陰雨連綿的夏天，人們會(huì)感到氣悶；寒冷的冬季，人們會(huì)感到口腔和鼻腔難受，為什么？ 【提示】　空氣的潮濕程度對(duì)生活和生產(chǎn)有很大的影響．空氣太潮濕，人會(huì)感到氣悶，物體也容易發(fā)霉；空氣太干燥，口腔和鼻腔會(huì)感到難受，植物容易枯萎． 1．影響相對(duì)濕度的因素 相對(duì)濕度與絕對(duì)濕度和溫度都有關(guān)系，在絕對(duì)濕度不變的情況下，溫度越高，相對(duì)濕度越小，人感覺越干燥；溫度越低，相對(duì)濕度越大，人感覺越潮濕． 2．相對(duì)濕度的計(jì)算 (1)根據(jù)相對(duì)濕度＝，即B＝100%，知道了水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)和同溫下水的飽和汽壓，代入公式即可求得． (2)注意單位的統(tǒng)一，水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)和同溫度下水的飽和汽壓要采用同一單位． (3)在某一溫度下，飽和汽壓是一定值，知道了絕對(duì)濕度可以算出相對(duì)濕度；反之，知道了相對(duì)濕度也能算出絕對(duì)濕度． (4)環(huán)境溫度變化時(shí)，水的飽和汽壓和水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)都發(fā)生變化，相對(duì)濕度不會(huì)超過100%. 4．空氣濕度對(duì)人們的生活有很大影響，當(dāng)濕度與溫度搭配得當(dāng)，通風(fēng)良好時(shí)，人們才會(huì)舒適．關(guān)于空氣濕度，以下結(jié)論正確的是(　　) A．絕對(duì)濕度大而相對(duì)濕度不一定大，相對(duì)濕度大而絕對(duì)濕度也不一定大，必須指明溫度這一條件 B．相對(duì)濕度是100%，表明在當(dāng)時(shí)的溫度下，空氣中水蒸氣已達(dá)到飽和狀態(tài) C．在絕對(duì)濕度一定的情況下，氣溫降低時(shí)，相對(duì)濕度將減小 D．在絕對(duì)濕度一定的情況下，氣溫升高時(shí)，相對(duì)濕度將減小 E．在絕對(duì)濕度一定的情況下，氣溫升高時(shí)，相對(duì)濕度將增大 【解析】　相對(duì)濕度定義B＝100%，式中p為空氣中所含水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)，ps為同一溫度下水的飽和汽壓，ps在不同溫度下的值是不同的，溫度越高，ps越大，故A正確；相對(duì)濕度為100%，說明在當(dāng)時(shí)的溫度下，空氣中所含水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)已達(dá)到飽和汽壓，B正確；絕對(duì)濕度p不變時(shí)，氣溫降低，ps減小，相對(duì)濕度增加，故C、E錯(cuò)，D正確． 【答案】　ABD 5．在某溫度時(shí)，水蒸氣的絕對(duì)氣壓為p＝200 mmHg，此時(shí)的相對(duì)濕度為50%，則此時(shí)的絕對(duì)濕度為多少？飽和汽壓為多大？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：74320050】 【解析】　根據(jù)絕對(duì)濕度的定義可知此時(shí)的絕對(duì)濕度為200 mmHg.由相對(duì)濕度B＝100% 可得ps＝100%＝ mmHg＝400 mmHg. 【答案】　200 mmHg　400 mmHg (1)空氣的潮濕情況不是由空氣的絕對(duì)濕度決定，而是由空氣的相對(duì)濕度決定的，在判斷過程中應(yīng)根據(jù)相對(duì)濕度的定義公式并查表求出一定溫度下空氣的相對(duì)濕度來解答. (2)相對(duì)濕度越大，水蒸氣越接近飽和，水分蒸發(fā)越慢，人會(huì)感到越潮濕.