18学年高中物理第4章气体第3、4节饱和汽湿度教学案鲁科版选修3_3
鲁科版高中物理选修3-3课件4.4湿度(讲述式)
3.其它的湿度计
室内空气的温度是25℃,空气的相对湿度是65%,问空气的绝对
湿度等于多少?(已知25℃时水的饱和汽压为3.167×103Pa)
空气的绝对湿度=水蒸气的实际压强,
相对湿度 = 水蒸汽的实际压强
同温度下的饱和汽压
绝对湿度=相对湿度×同温下水的饱和汽压 即绝对湿度=65%×3.167×103Pa=2.06×103Pa
高中物理课件
(金戈铁骑 整理制作)
第4章气体 第4节湿度
一、绝对湿度与相对湿度
1.湿度: 空气的干湿程度。 2.绝对湿度: 空气中所含水蒸气的压强叫做空气的绝对湿度。
2.相对湿度: 空气中的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压的 百分比,叫做空气的相对湿度.
相对湿度 = 水蒸汽的实际压强 同温度下的饱和汽压
即 B p 100%
ps
二、湿度的影响
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.
水蒸气的压强离饱和汽压越远,越有利于水的蒸发,人们 感觉干爽.
三、湿度计
1.空气的相对湿度常用湿度计来测量 2.常用的湿度计——干湿球温度计
高中物理第4章气体第3节饱和汽第4节湿度课件鲁科版选修3-3
湿度
[先填空] 1.定义:空气的干湿程度. 2.描述湿度的物理量 (1)空气的绝对湿度:空气中所含水蒸气的压强. (2)空气的相对湿度:空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压的百分比.
3.湿度的影响(平常所说的湿度指相对湿度) (1)相对 湿度与雨、雾、露等天气现象有密切联系. (2)相对湿度对人们的生活影响很大:过小,人体的水分散失加快;过大, 抑制人体散热. (3)相对湿度对植物生长有很大影响. (4)相对湿度与建筑、国防、运输、储藏等都有密切关系,对工业生产的影 响也很大.
理解一定温度下有一定的压强(饱和汽压)必须注意 (1)饱和汽的蒸汽密度和压强都只与温度有关,与体积无关,温度升高时, 不仅分子的平均动能增大,而且分子密度也增大,单位时间内与器壁单位面积 的碰撞次数也增大,因此饱和汽压随温度的升高而增大,饱和汽不遵守气体实 验定律. (2)未饱和汽是指某一空间的蒸气还没有达到饱和状态,这个空间的蒸气叫 未饱和汽.在一定温度下,未饱和汽的密度和压强都比饱和汽小.未饱和汽的 性质与真实气体相同,近似遵守气体实验定律.
4.湿度计 (1)定义:测量 湿度的仪器. (2)结构 由两支并排放置的普通温度计构成,一支温度计按照常规使用,另一支温 度计的玻璃泡上包着棉纱布,纱布的下端浸入水中,能使玻璃泡保持潮湿. (3)原理 由于水的蒸发,湿泡温度计的示数总要低一些,空气的相对湿度越小,玻 璃泡上的水分蒸发越快,湿泡温度计的示数越小,两个温度计指示的温度差越 大,反之越小,根据两个温度计的温度差,就可以确定相对湿度的大小.
3.饱和汽与未饱和汽 (1)饱和汽:与液体处于 动态平衡时的蒸气. (2)未饱和汽:没有达到饱和状态的蒸气. 4.饱和汽压 (1)定义:某种液体饱和汽具有的压强. (2)特点:液体的饱和汽压与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,且饱和 汽压与饱和汽的体积无关.
【课堂新坐标】(教师用书)高中物理 第4章 气体教案 鲁科版选修3-3
教案鲁科版选修3-3第1节气体实验定律(教师用书独具)1.知道描述气体状态的三个状态量及其物理意义.2.知道玻意耳定律、查理定律、盖·吕萨克定律的内容,能运用这三个定律解释相关的物理现象.3.了解p-V图象的物理意义,掌握图象法处理实验数据的方法.●教学地位气体的实验定律是学习本章其他知识的基础,是热学当中最重要的核心知识.其探究实验要引导学生自主探究其过程,培养学生自主设计实验、处理数据,切实培养学生的实验能力.理想气体模型是研究其他问题的载体,给予重视.(教师用书独具)●新课导入建议教师展示一个有块凹瘪的乒乓球(不破裂),提出用什么方法可以使其恢复原状?→同学演示→说明道理:乒乓球内的气体,在温度升高时,内部气体压强增大,气体的体积也增大,进而引出描述气体的三个状态参量以及如何研究三者的关系,明确本节要研究的课题.●教学流程设计课前预习安排:1.看教材2.填写【课前自主导学】 同学之间可进行讨论 ⇒步骤1:导入新课,本节教学地位分析⇒步骤2:老师提问,检查预习效果 可多提问几个学生 ⇒步骤3:师生互动完成“探究1”互动方式 除例1外可再变换命题角度,补充一个例题以拓展学生思路⇓步骤7:完成“探究3” 方式同完成“探究1”相同 ⇐步骤6:师生互动完成“探究2” 方式同完成“探究1”相同 ⇐步骤5:让学生完成【迁移应用】,检查完成情况并点评⇐步骤4:教师通过例题讲解总结静止或匀速运动系统中压强的计算方法⇓步骤8:指导学生完成【当堂双基达标】,验证学习情况⇒步骤9:先由学生自己总结本节的主要知识,教师点评,安排学生课下完成【课后知能检测】(1)状态参量研究气体的性质时,常用气体的压强、温度和体积描述气体的状态. (2)探究方法控制变量法,控制其中1个量不变,研究另外2个量之间的变化关系. (3)等温变化一定质量的气体,在温度保持不变的条件下,压强和体积的关系. (4)探究等温变化的规律①实验装置(如图4-1-1所示)图4-1-1a .研究对象:针筒内被封闭的气体.b .气体初态压强和体积:从气压计上直接读出气体压强;从针筒刻度直接读出气体体积.②实验方法a .缓慢地向前推或向后拉活塞(保持气体温度不变)待气压计示数稳定后,记下气体的压强(p )和体积(V ).b .按步骤a 中的方法,测出几组对应的压强和体积值.③处理数据:做p -1V图象.④探究结果:压强与体积成反比. (5)玻意耳定律①内容:一定质量的气体,在温度保持不变的条件下,压强与体积成反比.②公式:p ∝1V,也可写作p 1V 1=p 2V 2或pV =恒量.③条件:气体的质量一定,温度保持不变. (6)气体等温变化的图象(即等温线) ①图象(如图4-1-2所示)图4-1-2②特点:一定质量的气体在温度不变时,由于压强与体积成反比,在p -V 图象上等温线应为双曲线,在p -1V图象上等温线应为过原点的直线.2.思考判断(1)玻意耳定律的成立条件是一定质量的气体,温度保持不变.(√) (2)气体的三个状态参量是指压强、温度和体积.(√) (3)在P -V 图象上,等温线为直线.(×) 3.探究交流处理实验数据时,为什么不直接画P -V 图象,而是画p -1V图象?【提示】 P -V 图象是曲线,不易直接判定气体的压强和体积的关系.而p -1V图象是查理定律(1)等容变化一定质量的气体,在体积不变时,压强和温度的关系. (2)探究等容变化的规律①实验装置(如图4-1-3所示)图4-1-3a .研究对象:烧瓶内被封闭的气体.b .压强和温度:从气压计上读出气体的压强,从温度计上读出气体的温度. ②实验方法a .加热烧杯,待气压计示数稳定后,记下气体的压强和温度.b .按步骤a 的方法继续做实验,测出几组对应的压强和温度值.c .处理数据,作p -T 图象.③探究结果:压强与热力学温度成正比. (3)查理定律①内容:一定质量的气体,在体积保持不变的条件下,压强与热力学温度成正比. ②公式:p ∝T 或p 1T 1=p 2T 2.③条件:气体的质量一定,体积保持不变. (4)热力学温度T①单位是开尔文,简称为开,符号为K. ②与摄氏温度t 的关系:T =t +273. 2.思考判断(1)在体积不变的条件下,压强与热力学温度成正比.(×) (2)热力学温度T =t +273,且ΔT =Δt .(√) (3)一定质量的气体,压强与摄氏度成正比.(×) 3.探究交流如果横轴用摄氏温度,则等容变化的p -t 图象是怎样的?【提示】 根据T =t +273,p =CT =C (t +273).当p =0时,t =-273 ℃,故p -t(1)等压变化一定质量的气体,在压强不变的情况下,体积和温度的关系. (2)探究等压变化的规律①实验装置(如图4-1-4所示)图4-1-4a .研究对象:毛细管中被水银柱封闭的气体.b .体积和温度:从温度计上直接读出气体的温度,用空气柱的长度表示气体的体积(毛细管的截面积不变),由刻度尺直接读出.②实验方法a .加热烧杯,待温度计示数稳定后,记下气体的温度和体积.b .按步骤a 的方法继续做实验,求出几组对应的温度和体积.c .处理数据,作V -T 图象. ③探究结果体积与热力学温度成正比. (3)盖·吕萨克定律①内容:一定质量的气体,在压强保持不变的条件下,体积与热力学温度成正比.②公式:V ∝T 或V 1T 1=V 2T 2.③条件:气体的质量一定,压强保持不变. (4)理想气体的状态方程①实验定律的成立条件:压强不太大、温度不太低. ②三个参量都变化时的关系:pV T=C .2.思考判断(1)一定质量的气体,若压强保持不变,则体积与热力学温度成正比.(√) (2)一定质量的气体,若压强和体积保持不变,温度可能会发生变化.(×) 3.探究交流等压线的斜率大小与气体体积大小之间有怎样的对应关系?【提示】 一定质量的气体在不同压强下做等压变化时,在V -T 坐标系中得到的是通过坐标原点的一倾斜直线,直线的斜率越大,压强越小.1.如何确定玻璃管内气体的压强? 2.如何确定气缸内气体的压强? 1.玻璃管水银柱模型(1)直玻璃管中水银柱封闭气体的压强:设气体压强为p ,大气压强为p 0,水银柱长为Δh ,则① ② ③图4-1-5①p =p 0+Δh ②p =p 0 ③p =p 0-Δh (2)“U 形管”中封闭气体的压强① ②图4-1-6①p =p 0+Δh ②p =p 0-Δh2.气缸活塞模型设活塞质量为m ,重力加速度为g ,活塞面积为S ,气缸质量为M ,则① ②图4-1-7 ①p =p 0+mg S ②p =p 0-Mg S(3)气缸在光滑水平面上图4-1-8 ⎩⎪⎨⎪⎧F = M +m aF -p ·S =map =MFM +m S1.水银柱和气缸静止时,用“平衡法”确定压强,水银柱和气缸有加速度时,用牛顿第二定律确定.2.在连通器中,同一种液体(中间液体不间断)的同一水平液面上的压强相等.试求甲、乙、丙中各封闭气体的压强p 1、p 2、p 3、p 4.(已知大气压为p 0,液体的密度为ρ,其他已知条件标于图4-1-9上,且均处于静止状态)甲 乙 丙图4-1-9 【审题指导】 选取研究对象→受力分析→确定封闭气体压强【解析】 法一 由于各液体都处于平衡状态,对于密闭气体的压强,可用平衡条件进行求解.这类题常以封闭气体的液柱或固体为研究对象,封闭气体液柱受到内外气体压力和自身重力相平衡.图甲以液柱为对象,液柱受3个力,即液柱受重力mg 、上液面受到密闭气体向下的压力p 1S 、下液面受到大气向上的压力p 0S ,其中S 是液柱的横截面积,m 是液柱的质量(m =ρhS ).由平衡条件得p 0S =p 1S +mg =p 1S +ρhSg则p 1=p 0-ρgh .法二 以甲图中液柱的下液面为研究对象,因液柱静止不动,液面上下两侧的压强应相等.该液面下侧面受到大气向上的压强p 0,上侧面受到向下的两个压强,一是液柱因自身重力产生的向下压强ρgh ,另一是密闭气体压强p 1,被液体大小不变地传到下液面上,所以下液面的上侧面受到向下的压强为p 1+ρhg ,根据液面两侧压强相等可得p 0=p 1+ρgh 即p 1=p 0-ρgh同理可得乙图p 2=p 0+ρgh丙图p 3=p 0+ρgh 1,p 4=p 3-ρgh 2=p 0-ρg (h 1-h 2). 【答案】 甲图:p 1=p 0-ρgh ;乙图:p 2=p 0+ρgh ; 丙图:p 3=p 0+ρgh 1,p 4=p 0-ρg (h 1-h 2).静止或匀速运动系统中压强的计算方法1.参考液片法:选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程消去面积,得到液片两侧压强相等,进而求得气体压强.2.平衡法:选与封闭气体接触的液柱(或活塞、气缸)为研究对象进行受力分析,由F 合=0列等式求气体压强.图4-1-101.如图4-1-10所示,一个壁厚可以不计、质量为M 的气缸放在光滑的水平地面上,活塞的质量为m ,面积为S ,内部封有一定质量的气体.活塞不漏气,摩擦不计,外界大气压强为p 0.若在活塞上加一水平向左的恒力F (不考虑气体温度的变化),求气缸和活塞以共同加速度运动时,缸内气体的压强多大?【解析】 设稳定时气体和活塞共同以加速度a 向左做匀加速运动,这时缸内气体的压强为p ,由牛顿第二定律列方程气缸:pS -p 0S =Ma ,① 活塞:F +p 0S -pS =ma ,②将上述两式相加,可得系统加速度a =Fm +M.将其代入①式,化简即得封闭气体的压强为p =p 0+M S ×F M +m =p 0+MFM +m S.【答案】 p 0+MFM +m S1.气体实验定律具体内容是什么? 2.气体实验定律解题思路?(1)确定研究对象,即被封闭的一定质量的气体. (2)分析气体状态变化过程中,哪一个物理量不变. (3)确定初、末状态的另外两个物理量.(4)选择合适的气体实验定律列方程求解(注意单位统一).(5)注意分析题中隐含的已知条件,必要时结合其他知识列辅助方程. (6)分析验证所得的结果是否合理.对一定质量的气体,三个量中至少有两个发生变化,气体的状态才发生变化;在三个量中不可能发生有两个量不变,而第三个量发生变化的情况.(2013·咸阳高二检测)一气象探测气球,在充有压强为 1.00 atm(即76.0cmHg)、温度为27.0 ℃的氦气时,体积为3.50 m 3.在上升至海拔6.50 km 高空的过程中,气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0 cmHg ,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变.此后停止加热,保持高度不变.已知在这一海拔高度气温为-48.0 ℃.求:(1)氦气在停止加热前的体积;(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积. 【审题指导】 明确研究对象→确定气体的初、末状态参量→明确不变量→选择定律列方程→求解【解析】 (1)在气球上升至海拔6.50 km 高空的过程中,气球内氦气经历一等温过程. 根据玻意耳定律有p 1V 1=p 2V 2①式中p 1=76.0 cmHg ,V 1=3.50 m 3,p 2=36.0 cmHg ,V 2是在此等温过程末氦气的体积.由①式得V 2=7.39 m 3②(2)在停止加热较长一段时间后,氦气的温度逐渐从T 1=300 K 下降到与外界气体温度相同,即T 2=225 K .这是一等压过程,根据盖·吕萨克定律有V 2T 1=V 3T 2③式中,V 3是在此等压过程末氦气的体积.由③式得V 3=5.54 m 3④【答案】 (1)7.39 m 3 (2)5.54 m 3气体做等温变化时的分析方法1.选取一定质量的气体为研究对象. 2.确定气体的温度是否保持不变.3.确定气体的初、末状态的压强和体积. 4.根据玻意耳定律列方程求解.5.注意初、末状态气体的状态参量的单位统一.2.容积为2 L 的烧瓶,在压强为1.0×105Pa 时,用塞子塞住瓶口,此时温度为27 ℃,当把它加热到127 ℃时,塞子被弹开了,稍过一会儿,重新把塞子塞好,停止加热并使它逐渐降温到27 ℃,求:(1)塞子弹开前的最大压强; (2)27 ℃时剩余空气的压强.【解析】 塞子弹开前,瓶内气体的状态变化为等容变化.塞子打开后,瓶内有部分气体会逸出,此后应选择瓶中剩余气体为研究对象,再利用查理定律求解.(1)塞子打开前,选瓶中气体为研究对象:初态:p 1=1.0×105Pa ,T 1=(273+27) K =300 K 末态:p 2=?T 2=(273+127) K =400 K由查理定律可得p 2=T 2p 1T 1=400×1.0×105300Pa≈1.33×105Pa.(2)塞子塞紧后,选瓶中剩余气体为研究对象:初态:p 1′=1.0×105Pa ,T 1′=400 K 末态:p 2′=?T 2′=300 K由查理定律可得p 2′=T 2′p 1′T 1′=300×1.0×105400 Pa≈0.75×105Pa.551.三个实验定律的图线各有什么特点? 2.p -t 图线纵轴的截距意义是什么? 1.气体实验定律三种图线的对比(1)判断横、纵坐标是哪个物理量,明确图象的意义和特点,特别注意温度轴是T 还是t .(2)根据所给图象判断气体状态的变化属于哪种变化. (3)确定气体各状态的状态参量,画出相应图象.一定质量的气体,在状态变化过程中的p -t 图象如图4-1-11所示,在A 状态时的体积为V 0,试画出对应的V -T 图象和P -V 图象.图4-1-11【审题指导】 明确状态参量→确定坐标→思考图线形状【解析】 对气体由A →B ,根据玻意耳定律有p 0V 0=3p 0V B ,则V B =13V 0.对气体由B →C ,根据盖·吕萨克定律有V B T 0=V C3T 0,V C =3V B =V 0,由此可知A 、B 、C 三点的状态参量分别为A :p 0,T 0,V 0;B :3p 0,T 0,13V 0;C :3p 0,3T 0,V 0.V -T 图象和P -V 图象如图甲、乙所示.【答案】 见解析3.如图4-1-12甲是一定质量的气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的V -T 图象.已知气体在状态A 时的压强是1.5×105Pa.(1)说出A →B 过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图中T A 的温度值; (2)请在图乙坐标系中,作出由状态A 经过状态B 变化状态C 的p -T 图象,并在图线相应位置上标出字母A 、B 、C .如果需要计算才能确定有关坐标值,请写出计算过程.图4-1-12【解析】 (1)由图甲可以看出,A 与B 的连线的延长线过原点O ,所以A →B 是一个等压变化过程,即p A =p B .根据盖—吕萨克定律可得:V A T A =V B T B,所以T A =V A V B ·T B =0.40.6×300 K=200 K.(2)由图甲可知,由B →C 是等容变化,根据查理定律得:p B T B =p CT C,所以p C =T C T B·p B=400300p B =43p B =43×1.5×105Pa =2.0×105Pa ,则可画出由状态A →B →C 的p -T 图象如图所示. 【答案】 (1)200 K (2)见解析【备课资源】(教师用书独具)玻意耳玻意耳(1627—1691)是英国物理学家、化学家,1627年1月25日生于爱尔兰的利斯莫尔.他在幼年时就显示出惊人的记忆力和语言才能.他八岁在伊顿公学读书,以后在瑞士、法国、意大利学习.1654年到牛津大学后开始从事系统的物理和化学的研究工作,积极参加了英国皇家学会的创建活动,1680年被选为皇家学会会长.1691年12月30日在伦敦逝世.玻意耳曾在牛津大学建立了一个实验室,并在1659年利用胡克研制成的真空泵,开始对空气的性质进行研究,做了许多实验.他在助手的协助下,对一端封闭的弯管内气体体积随压强的变化做了实验研究,发现了气体体积与压强的反比关系,这是在力学运动以外的第一个自然定律.他于1662年发表了《关于空气的弹性与重量学说的答辩》一书,在书中介绍了他做的实验.1676年,法国物理学家马略特也独立总结出在温度恒定时气体的压强与体积成反比的定律,他的工作虽然比玻意耳晚14年,但在表述上更完整.玻意耳在物理学上的成就还有:主张热是分子的运动,首先提出色光是白光的变种,观察到静电感应现象,指出化学发光现象是冷光等.玻意耳是近代化学的开拓者之一.他主张物质的微粒学说,提出了接近于近代的化学元素的概念,区分了化合物和混合物.玻意耳强调实验的重要意义.他研究的面很广,在流体静力学、热学、声学、医学、生物学、生理学等方面也做过许多实验,为以后实验物理学的发展作出了贡献.1.一定质量的气体发生等温变化时,若体积增大为原来的n 倍,则压强变为原来的( )A .2nB .n C.1n D.2n【解析】 根据玻意耳定律pV =常量,可知C 正确.【答案】 C图4-1-132.如图4-1-13所示为一定质量的气体在不同温度下的两条p-1V图线.由图可知( )A.一定质量的气体在发生等温变化时,其压强与体积成正比B.一定质量的气体在发生等温变化时,其压强与体积成反比C.T1>T2D.T1<T2【解析】一定质量的气体温度不变时,pV=常量,所以其p-1V图线是过原点的直线,A错误,B正确;对同一部分气体来说,体积相同时,温度越高,压强越大,所以T1<T2,D 正确.【答案】BD3.图中描述一定质量的气体做等容变化的图线是( )【解析】由查理定律知,一定质量的气体,在体积不变时,其压强和热力学温度成正比,C正确,A、B错误;在p-t图象中,直线与横轴的交点表示热力学温度的零度,D正确.【答案】CD4.(2013·福建高考)某自行车轮胎的容积为V,里面已有压强为p0的空气,现在要使轮胎内的气压增大到p,设充气过程为等温过程,空气可看作理想气体,轮胎容积保持不变,则还要向轮胎充入温度相同、压强也是p0、体积为________的空气.(填选项前的字母) A.p0pV B.pp0VC.⎝⎛⎭⎪⎫pp0-1V D.⎝⎛⎭⎪⎫pp0+1V【解析】取充入气体后的轮胎内的气体为研究对象,设充入气体体积为V′,则初态p1=p0,V1=V+V′;末态p2=p,V2=V由玻意耳定律可得:p0(V+V′)=pV解之得:V′=(pp0-1)V,故选项C正确.【答案】 C5.一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了12,若气体原来的温度为27 ℃,则温度变化是( )A.升高450 K B.升高150 ℃C.升高40.5 ℃ D.升高450 ℃【解析】根据盖—吕萨克定律得:VT1=32VT2,所以T2=32T1=450 K,所以ΔT=150 K,即Δt=150 ℃.【答案】 B1.对一定质量的气体,其中正确的是( )①温度发生变化时,体积和压强可以不变;②温度发生变化时,体积和压强至少有一个发生变化;③如果温度、体积和压强三个量都不变化,我们就说气体状态不变;④只有温度、体积和压强三个量都发生变化,我们才说气体状态变化了A .①②B .②③C .③④D .①④【解析】 p 、V 、T 三个量中,可以两个量发生变化,一个量恒定,也可以三个量同时发生变化,而一个量变化,另外两个量不变的情况是不存在的,气体状态的变化就是p 、V 、T 的变化.故②③说法正确.【答案】 B2.一定质量的理想气体,现要使它的压强经过状态变化后回到初始状态的压强,那么下列过程可以实现的是( )A .先将气体等温膨胀,再将气体等容降温B .先将气体等温压缩,再将气体等容降温C .先将气体等容升温,再将气体等温膨胀D .先将气体等容降温,再将气体等温压缩【解析】 等温膨胀时压强减小,等容降温压强也减小,故A 错误.等温压缩压强增大,等容降温压强减小,故B 正确.等容升温压强增大,等温膨胀压强减小,故C 正确.等容降温压强减小,等温压缩压强增大,故D 正确.【答案】 BCD3.(2013·聊城高二检测)下列说法正确的是 ( )A .玻意耳定律对任何压强都适用B .盖·吕萨克定律对任意温度都适用C .常温、常压下的各种气体,可以当作理想气体D .一定质量的气体,在压强不变的情况下,它的体积跟温度成正比【解析】 气体实验定律只有在压强不太大、温度不太低的条件下才能成立,同时这样的气体称为理想气体,故A 、B 错误,C 正确.根据盖·吕萨克定律知体积与热力学温度成正比,D 错误.【答案】 C4.对于一定质量的气体,在体积不变时,压强增大到原来的二倍,则气体温度的变化情况是( )A .气体的摄氏温度升高到原来的二倍B .气体的热力学温度升高到原来的二倍C .气体的摄氏温度降为原来的一半D .气体的热力学温度降为原来的一半【解析】 一定质量的气体体积不变时,压强与热力学温度成正比,即p 1T 1=p 2T 2,得T 2=p 2T 1p 1=2T 1,B 正确.【答案】 B5.(2012·福建高考)空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm 的空气6.0 L ,现再充入1.0 atm 的空气9.0 L .设充气过程为等温过程,空气可看做理想气体,则充气后储气罐中气体压强为( )A .2.5 atmB .2.0 atmC .1.5 atmD .1.0 atm【解析】 依题可知p 1=1 atm ,V 1=15.0 L ,V 2=6 L ,据p 1V 1=p 2V 2得p 2=2.5 atm ,故选A.【答案】 A6.一定质量的气体,在体积不变时,温度由50°C 升高到100°C,气体的压强变化情况是( )A .气体的压强是原来的2倍B .气体的压强比原来增加了50/273C .气体压强是原来的373/273倍D .气体压强比原来增加了50/323【解析】 由于气体体积不变,所以满足查理定律:p 1T 1=p 2T 2=Δp ΔT所以有p 2p 1=T 2T 1=273+100273+50=373323. Δp p 1=ΔT T 1=50273+50=50323. 【答案】 D图4-1-147.如图4-1-14所示是一定质量的理想气体的三种变化过程,那么下列四种解释中,哪些说法是正确的( )A .a →d 的过程气体体积增加B .b →d 的过程气体体积不变C .c →d 的过程气体体积增加D .a →d 的过程气体体积减小【解析】 在p -T 图上的等容线是延长线过原点的直线,且体积越大,直线的斜率越小.因此,a 状态对应的体积最小,c 状态对应的体积最大,b 、d 状态对应的体积是相等的,故A 、B 正确.【答案】 AB8.(2013·广东高考)图4-1-15为某同学设计的喷水装置,内部装有设在所有过程中空气可看作理想气体,且温度不变,下列说法正确的有( )图4-1-15A .充气后,密封气体压强增加B .充气后,密封气体的分子平均动能增加C .打开阀门后,密封气体对外界做正功D .打开阀门后,不再充气也能把水喷光【解析】 根据玻意耳定律,温度的实质解决问题.充气前后,封闭气体的初态参量p 1=1 atm ,V 1=0.6 L ;末态参量p 2=?,V 2=0.5 L .根据p 1V 1=p 2V 2,得p 2=p 1V 1V 2=1×0.60.5atm =1.2 atm ,故充气后压强增大,选项A 正确;温度是分子平均动能的标志,因为温度不变,故气体的分子平均动能不变,选项B 错误;打开阀门后气体体积增大,故气体对外界做正功,选项C 正确;打开阀门后,水向外流出,假若水全部流出,由pV T=k 知,容器内的气压会降为0.24 atm ,小于外部气压,故水不会喷光,选项D 错误.【答案】 AC图4-1-169.(2013·青岛检测)如图4-1-16所示,长31 cm 内径均匀的细玻璃管,开口向下竖直放置,齐口水银柱封住10 cm 长的空气柱,若把细玻璃管在竖直平面内缓慢转动90°后至开口端水平,发现空气长度变为7.2 cm.然后继续缓慢转动90°至开口向上.求:(1)大气压强的值;(2)末状态时空气柱的长度.【解析】 (1)细玻璃管开口向下竖直放置,则p 1=p 0-Δh ,水平放置,p 2=p 0,气体发生等温变化,根据玻意耳定律p 1V 1=p 2V 2,则(p 0-21)×10×S =p 0×7.2×S解得p 0=75 cmHg.(2)细玻璃管开口向上,则p 3=p 0+Δh .则p 1V 1=p 3V 3,l 3=p 1l 1p 3= 75-21 ×1075+21cm =5.625 cm 【答案】 (1)75 cmHg (2)5.625 cm10.一定质量的气体,27°C 时体积为1.0×10-2m 3,在压强不变的情况下,温度升高到100°C 时体积为多少?【解析】 初状态V 1=1.0×10-2m 3,T 1=(27+273)K =300 K末状态:V 2,T 2=(100+273)K =373 K 由V 1T 1=V 2T 2得V 2=T 2T 1V 1=373300×1.0×10-2m 3≈1.24×10-2m 3. 【答案】 1.24×10-2m 311.(2010·上海高考)图4-1-17如图4-1-17,上端开口的圆柱形气缸竖直放置,截面积为5×10-3m 2,一定质量的气体被质量为2.0 kg 的光滑活塞封闭在气缸内,其压强为________(大气压强取1.01×105 Pa ,g 取10 m/s 2).若从初温27 °C 开始加热气体,使活塞离气缸底部的高度由0.5 m 缓慢变为0.51 m ,则此时气体的温度为________.【解析】 以活塞为研究对象,由平衡条件知pS =p 0S +mg ,所以p =p 0+mg S =1.41×105 Pa.加热气体,活塞上升过程中压强不变.由盖·吕萨克定律知:V 1T 1=V 2T 2因T 1=300 K ,V 1=2.5×10-3 m 3,V 2=2.55×10-3 m 3.所以T 2=306 K ,即t 2=33 °C.【答案】 1.41×105Pa 33 °C12.(2013·新课标Ⅱ)图4-1-18如图4-1-18,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置.玻璃管的下部封有长l 1=25.0 cm 的空气柱,中间有一段长l 2=25.0 cm 的水银柱,上部空气柱的长度l 3=40.0 cm.已知大气压强为p 0=75.0 cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往下推,使管下部空气柱长度变为l ′1=20.0 cm.假设活塞下推过程中没有漏气,求活塞下推的距离.【解析】 研究玻璃管上、下两端封闭气体的初态和末态的状态参量,根据大气压强和水银柱长可求出封闭气体的压强,结合玻意耳定律求解.以cmHg 为压强单位.在活塞下推前,玻璃管下部空气柱的压强为p 1=p 0+l 2①设活塞下推后,下部空气柱的压强为p ′1,由玻意耳定律得p 1l 1=p ′1l ′1②如图,设活塞下推距离为Δl ,则此时玻璃管上部空气柱的长度为l ′3=l 3+l 1-l ′1-Δl ③设此时玻璃管上部空气柱的压强为p ′2,则p ′2=p ′1-l 2④由玻意耳定律得p 0l 3=p ′2l ′3⑤由①至⑤式及题给数据解得Δl =15.0 cm⑥【答案】 15.0 cm第2节气体实验定律的微观解释(教师用书独具)情感、态度与价值观通过用分子动理论解释气体实验定律,认识自然现象之间是相互联系的.1.知道什么是理想气体,能分别从宏观和微观的角度进行说明.2.能用分子动理论和统计的观点解释气体压强和气体实验定律.3.结合理想气体的学习,体会物理模型在研究物理问题中的作用.●教学地位本节内容是分子动理论、统计观点的具体应用.是对气体实验定律的深化.很好的综合了前面所学的知识.使学生从微观角度更加全面的认识气体.(教师用书独具)●新课导入建议本节的教学可从前一节学习的3个实验定律的适用条件引入,在此基础上,从微观角度介绍理想气体模型,进而引出如何运用分子动理论、统计的观点解释气体实验定律.●教学流程设计课前预习安排:1.看教材2.填写【课前自主导学】同学之间可进行讨论⇒步骤1:导入新课,本节教学地位分析⇒步骤2:老师提问,检查预习效果 可多提问几个学生 ⇒步骤3:师生互动完成“探究1”互动方式 除例1外可再变换命题角度,补充一个例题以拓展学生思路⇓步骤7:先由学生自己总结本节的主要知识,教师点评,安排学生课下完成【课后知能检测】⇐步骤6:指导学生完成【当堂双基达标】,验证学习情况⇐步骤5:完成“探究2” 重在讲解规律方法技巧 ⇐步骤4:让学生完成【迁移应用】,检查完成情况并点评课标解读重点难点1.知道理想气体的特点.2.知道气体压强产生的原因和决定压强的因素.3.会用分子动理论和统计观点解释气体实验定律.1.从微观角度认识理想气体.(重点)2.从微观角度分析气体压强的产生及决定气体压强大小的因素.(重点)3.用分子动理论和统计观点解释气体实验定律.(难点)理想气体(1)定义:严格遵从3个实验定律的气体.(2)理想气体的压强①从分子动理论和统计观点看,理想气体的压强是大量气体分子不断碰撞容器壁的结果,气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力.②微观上,理想气体压强与单位体积的分子数和分子的平均动能有关.③宏观上,一定质量的理想气体压强与体积和温度有关.。
高中物理第4章气体第3节饱和汽第4节湿度教师用书鲁科版选修33
第3节饱和汽第4节湿度学习目标知识脉络1.知道饱和汽、未饱和汽,了解在一定温度下未饱和汽的密度小于饱和汽的密度.2.知道什么是饱和汽压,了解饱和汽压与温度有关系,知道温度不变时饱和汽压与体积无关.(难点)3.知道什么是绝对湿度和相对湿度,知道干湿泡湿度计的原理.(重点)4.了解本节知识在生活、生产中的应用,增强理论联系实际的意识.饱和汽与饱和汽压[先填空]1.蒸发现象在任何温度下,液体中总有一部分分子的动能比平均动能大,处在液体表面层的、动能足够大的分子,能够挣脱周围分子的吸引而飞出液面形成蒸气的现象.2.动态平衡从液体中飞出的分子数目与返回液体的分子数目相等,液体不会再减少,蒸气的密度也不会再增加,达到一种动态平衡.3.饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽:与液体处于动态平衡时的蒸气.(2)未饱和汽:没有达到饱和状态的蒸气.4.饱和汽压(1)定义:某种液体饱和汽具有的压强.(2)特点:液体的饱和汽压与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体积无关.5.把未饱和汽变成饱和汽(1)降低温度在体积不变的条件下,温度越低,饱和汽的密度越小,故降低温度可以使未饱和汽变成饱和汽.(2)减小体积在温度不变的条件下,减小未饱和汽的体积,可增大未饱和汽的密度,使之变成饱和汽.[再判断]1.达到饱和汽时,液面上的气体分子的密度不断增加.(×)2.达到饱和汽时,液面上的气体分子的密度不变.(√)3.达到饱和汽时,蒸发和凝结达到动态平衡.(√)[后思考]液面上部的蒸气达到饱和时,还有没有液体分子从液面飞出?为什么这时从宏观上来看液体不再蒸发?【提示】仍然有液体分子从液面飞出.因为这时从液面飞出去的分子数目与从蒸气回到液体中的分子数目相等,液体不再减少,蒸气的密度也不再增加,达到了动态平衡,从宏观上看蒸发停止.[合作探讨]探讨1:为什么在高海拔地区煮食物煮不熟?【提示】液体沸腾时需要达到的温度叫沸点.沸点与大气压有关,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,故煮食物煮不熟.探讨2:为什么用高压锅蒸米饭、炖肉汤比较快,而且易烂?【提示】高压锅内气体压强大,沸点高,故用高压锅蒸米饭、炖肉汤比较快,而且易烂.[核心点击]1.饱和汽与未饱和汽的比较比较项目饱和汽未饱和汽定义跟液体处于动态平衡的蒸气还没有达到饱和状态的蒸气特点(1)一定温度下有一定的蒸气密度(2)一定温度下有一定的压强(饱和汽压)(3)不遵守气体的实验定律(1)一定温度下,未饱和汽的密度和压强都比饱和汽的小(2)近似遵守气体的实验定律转化饱和汽变为未饱和汽的方法是:(1)温度不变,减小蒸气的密度(2)体积不变,提高蒸气的温度未饱和汽变成饱和汽的方法是:(1)温度不变时,增加蒸气的密度(2)体积不变时,降低蒸气的温度(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,同时蒸气分子热运动的平均动能也增大,这也导致饱和汽压增大.(3)饱和汽压与体积无关饱和汽的液体与气体的平衡状态是一种动态平衡,当饱和的蒸气体积发生变化时,密度也要变化,动态平衡就被破坏.重新达到平衡后,在温度不变的情况下,饱和汽压也是不变的,故饱和汽压跟体积无关.1.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E.保持温度不变,增大体积【解析】保持温度不变,减小体积,可以增大压强,使未饱和汽达到饱和汽压成为饱和汽,A对,B、E错,体积不变,降低温度,饱和汽压降低,也可以使未饱和汽的压强达到饱和汽压;体积不变,减小压强,使得饱和汽的温度降低,从而使饱和汽压降低,C、D对.【答案】ACD2.关于饱和汽压,下列说法正确的是( )A.温度相同的不同饱和汽,饱和汽压一般不同B.温度升高时,饱和汽压增大C.温度升高时,饱和汽压减小D.饱和汽压与饱和汽的体积无关E.饱和汽压与饱和汽的体积有关【解析】同一气体的饱和汽压仅由温度决定,温度升高,饱和汽压增大;与气体的体积及外界大气压无关,不同气体的饱和汽密度在同一温度不同,从而饱和汽压不同.故A、B、D正确.【答案】ABD3.如图431所示,一个有活塞的密闭容器内盛有饱和水蒸气与少量的水,则可能发生的现象是( )【导学号:】图431A.温度保持不变,慢慢地推进活塞,容器内压强会增大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,容器内压强不会变D.不移动活塞而将容器放在沸水中,容器内压强不变E.不移动活塞而将容器放在沸水中,容器内压强变大【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、C正确;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,E正确.【答案】BCE理解一定温度下有一定的压强(饱和汽压)必须注意(1)饱和汽的蒸汽密度和压强都只与温度有关,与体积无关,温度升高时,不仅分子的平均动能增大,而且分子密度也增大,单位时间内与器壁单位面积的碰撞次数也增大,因此饱和汽压随温度的升高而增大,饱和汽不遵守气体实验定律.(2)未饱和汽是指某一空间的蒸气还没有达到饱和状态,这个空间的蒸气叫未饱和汽.在一定温度下,未饱和汽的密度和压强都比饱和汽小.未饱和汽的性质与真实气体相同,近似遵守气体实验定律.湿度[先填空]1.定义:空气的干湿程度.2.描述湿度的物理量(1)空气的绝对湿度:空气中所含水蒸气的压强.(2)空气的相对湿度:空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压的百分比.3.湿度的影响(平常所说的湿度指相对湿度)(1)相对湿度与雨、雾、露等天气现象有密切联系.(2)相对湿度对人们的生活影响很大:过小,人体的水分散失加快;过大,抑制人体散热.(3)相对湿度对植物生长有很大影响.(4)相对湿度与建筑、国防、运输、储藏等都有密切关系,对工业生产的影响也很大.4.湿度计(1)定义:测量湿度的仪器.(2)结构由两支并排放置的普通温度计构成,一支温度计按照常规使用,另一支温度计的玻璃泡上包着棉纱布,纱布的下端浸入水中,能使玻璃泡保持潮湿.(3)原理由于水的蒸发,湿泡温度计的示数总要低一些,空气的相对湿度越小,玻璃泡上的水分蒸发越快,湿泡温度计的示数越小,两个温度计指示的温度差越大,反之越小,根据两个温度计的温度差,就可以确定相对湿度的大小.[再判断]1.平常所说的湿度指相对湿度,即空气中所含水蒸气的压强.(×)2.对人们生活产生影响的主要是相对湿度.(√)3.干湿泡湿度计使用简便,但误差较大.(×)[后思考]阴雨连绵的夏天,人们会感到气闷;寒冷的冬季,人们会感到口腔和鼻腔难受,为什么?【提示】空气的潮湿程度对生活和生产有很大的影响.空气太潮湿,人会感到气闷,物体也容易发霉;空气太干燥,口腔和鼻腔会感到难受,植物容易枯萎.[合作探讨]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.探究下列问题:探讨1:(1)汗蒸发不出去的原因是什么?【提示】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.探讨2:人体感觉到的“干爽”和“潮湿”取决于什么?【提示】“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”.[核心点击]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,相对湿度不会超过100%.4.空气湿度对人们的生活有很大影响,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,以下结论正确的是( )【导学号:】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,相对湿度将减小D .在绝对湿度一定的情况下,气温升高时,相对湿度将减小E .在绝对湿度一定的情况下,气温升高时,相对湿度将增大【解析】 相对湿度定义B =p p 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,故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,故C 、E 错,D 正确.【答案】 ABD5.在某温度时,水蒸气的绝对气压为p =200 mmHg ,此时的相对湿度为50%,则此时的绝对湿度为多少?饱和汽压为多大?【解析】 根据绝对湿度的定义可知此时的绝对湿度为200 mmHg.由相对湿度B =p p s ×100%可得p s =pB×100%=错误! mmHg =400 mmHg.【答案】200 mmHg 400 mmHg(1)空气的潮湿情况不是由空气的绝对湿度决定,而是由空气的相对湿度决定的,在判断过程中应根据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来解答.(2)相对湿度越大,水蒸气越接近饱和,水分蒸发越慢,人会感到越潮湿.学业分层测评(十)(建议用时:45分钟)[学业达标]1.影响蒸发快慢的因素是( )A.绝对湿度B.相对湿度C.表面积 D.温度E.大气压强【解析】相对湿度越小,飞出去的水分子数目比跑回来的水分子数目越多,故B对;还跟液体的表面积和温度有关,表面积越大,温度越高,蒸发得越快.所以选B、C、D.【答案】BCD2.关于饱和汽,下列说法正确的是( )A.在稳定情况下,密闭容器中如有某种液体存在,其中该液体的蒸气一定是饱和的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,加大气压可使水蒸气饱和C.随着液体的不断蒸发,当液化和汽化速率相等时,液体和蒸气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,所以其蒸气饱和所需要的压强增大E.密闭容器中的饱和汽压与内部的空气压强有关【解析】在饱和状态下,汽化和液化达到动态平衡,即达到稳定状态,所以A、C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气的分气压,与其他气体的压强无关,所以B、E错误.【答案】ACD3.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.当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大C.当人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小D.空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示E.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汽的压强之比【解析】由于在空气中水蒸气含量不变的情况下,气温越高时饱和蒸汽压越大,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、C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蒸汽压的比值,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D正确,E错误.【答案】BCD4.下列说法中正确的是( )【导学号:】A.在一定温度下,同种液体的饱和汽的密度是一定的B.饱和汽近似地遵守气体实验定律C.未饱和汽近似地遵守气体实验定律D.在潮湿的天气里,空气的相对湿度大,水蒸发的慢,所以洗了的衣服不容易晾干E.在绝对湿度相同的情况下,夏天比冬天的相对湿度大【解析】同种液体的饱和汽的密度仅由温度决定,温度越高,饱和汽的密度越大,饱和汽压越大,故A对;饱和汽不遵守气体实验定律,未饱和汽近似遵守,B错,C对;由B=pp s×100%可知,在p相同的情况下,p s越大,B越小.人感觉“潮湿”或“干燥”及蒸发快慢取决于相对湿度,D对,E错.【答案】ACD5.保持温度不变,增大液面上饱和汽的体积时,下面的说法错误的是 ( )A.饱和汽的质量增大,饱和汽的压强也增大B.饱和汽的密度不变,饱和汽的压强增大C.饱和汽的质量不变,饱和汽的密度减小D.饱和汽的密度和压强都不变E.饱和汽分子的平均动能不变【解析】在饱和汽的体积增大时,蒸气的密度减小,从液体中飞出的分子数比回到液体中的分子数多,将使饱和蒸气的密度增大,直到蒸气的密度增大到该温度下饱和汽应有的密度为止.由于温度不变,蒸气分子的平均动能不变,所以饱和汽的压强不变,因选错误的,故选A、B、C.【答案】ABC6.对于饱和汽,下面说法正确的是( )A.达饱和状态时,液面上的气体分子的密度不断增大B.达饱和状态时,液面上的气体分子的密度不变C.将未饱和汽转化成饱和汽,可以通过保持温度不变,减小体积来实现D.将未饱和汽转化成饱和汽,可以通过保持体积不变,升高温度来实现E.一定温度下,未饱和汽的密度小于饱和汽的密度【解析】饱和状态是指单位时间内逸出液面的分子数和返回液面的分子数相等的平衡状态,此时分子密度不变,A错,B、E对;在一定温度下,减小体积,增大分子密度,能使未饱和汽转化为饱和汽,C对;在体积不变的情况下,升高温度,增大了饱和汽压,不能使未饱和汽达到饱和状态,D错.【答案】BCE7.下列说法正确的是( )A.空气的绝对湿度跟同温下水的饱和汽压的百分比,叫做空气的相对湿度B.人们的有些病症与空气的相对湿度有关C.干湿泡湿度计上,两温度计的示数的差值越大,说明空气就越潮湿D.只要气温不高,人们就一定不会感到闷热E.只要相对湿度较大,气温不算高时,人们也一定感到闷热【解析】由相对湿度的定义知,A正确;B中所述的情况,就是相对湿度对人的生活造成影响的一个例子,B正确;两温度计示数差值越大,说明感温泡上的水蒸发越快,空气越干燥,C错误;若空气相对湿度大,尽管气温不高人们也会感到闷热,D错误,E正确.【答案】ABE[能力提升]8.密闭容器中装有少量液态乙醚,下列现象可能发生的是( )A.当容器温度升高时,液态乙醚逐渐减少B.当容器温度降低时,液态乙醚逐渐减少C.当容器温度升高时,液态乙醚逐渐增多D.当容器升高到一定温度时,液态乙醚消失E.液态乙醚消失后,若冷却容器,容器中又出现液态乙醚【解析】温度升高,饱和汽的密度增大,所以A、D、E正确,B、C错误.【答案】ADE9.由饱和汽和饱和汽压的概念,选出下列正确的结论( )A.饱和汽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.一定温度下的饱和汽的密度为一定值,温度升高,饱和汽的密度增大C.一定温度下的饱和汽压,随饱和汽的体积增大而增大D.饱和汽压跟绝对温度成正比E.随温度的升高,饱和汽压对温度的变化率增大【解析】由动态平衡概念可知A正确;在一定温度下,饱和汽的密度是一定的,它随着温度升高而增大,B 正确;一定温度下的饱和汽压与体积无关,C 错;饱和汽压随温度升高而增大,原因是:温度升高时,饱和汽的密度增大;温度升高时,饱和汽分子平均速率增大,理想气体状态方程不适用于饱和汽,饱和汽压和绝对温度的关系不成正比,饱和汽压随温度的升高增大得比线性关系更快,D 错,E 对.【答案】 ABE10.如图432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( )【导学号:】图432A .上提活塞使水汽的体积增为2V 时,水汽的压强变为12p B .下压活塞使水汽的体积减为12V 时,水汽的压强增为2p C .下压活塞时,水汽的质量减小,密度不变D .下压活塞时,水汽的质量和密度都变小E .上提活塞时,水汽的密度减小,质量不变【解析】 容器中的水汽刚好饱和,表示容器中已没有水,上提活塞使水汽的体积变为2V 时,容器中的水汽变为未饱和汽,由玻意耳定律知,压强变为12p ;下压活塞使水汽的体积减为12V 时,由于温度不变,饱和汽的密度不变,部分水汽会凝结成水,水汽的压强仍为p ,只是水汽的质量减小了,故选A 、C 、E.【答案】 ACE11.某食堂的厨房内,温度是30 ℃,绝对湿度是p 1=×103Pa ,而这时室外温度是19 ℃,绝对湿度是p 2=×103 Pa.那么,厨房内外空气的相对湿度相差多少?在厨房内感觉潮湿,还是在厨房外感觉潮湿?(30 ℃时水的饱和汽压为p 3=×103 Pa ,19 ℃时水的饱和汽压为p 4=×103 Pa)【导学号:】【解析】 厨房内的相对湿度 B 1=p 1p 3×100%=错误!×100%=50% 厨房外的相对湿度百度文库 - 让每个人平等地提升自我11 B 2=p 2p 4×100%=错误!×100%=59% 厨房内外空气的相对湿度相差ΔB =B 2-B 1=59%-50%=9%厨房外的相对湿度较大,即厨房外感觉潮湿.【答案】 9% 厨房外感觉潮湿12.学校气象小组在某两天中午记录如下数据:第一天,气温30 ℃,空气中水蒸气压强为 mm 汞柱第二天,气温20 ℃,绝对湿度 mm 汞柱.查表知,气温30 ℃时,水的饱和汽压为×103 Pa ;气温20 ℃时,水的饱和汽压为×103Pa.g 取 m/s ,汞的密度为×103 kg/m 3,你能根据采集的数据判定哪一天中午人感觉较潮湿吗?试计算说明.【解析】 气温30 ℃时,水的饱和汽压p s1=×103Pa ,这时水蒸气实际压强 p l 1= mmHg =×103 Pa ,则第一天中午空气的相对湿度 B 1=p l 1p s1×100%=错误!×100%=%. 气温20 ℃时,水的饱和汽压p s2=×103Pa.这时水蒸气实际压强 p l 2= mmHg =×103 Pa.则第二天中午空气的相对湿度 B 2=p l 2p s2×100%=错误!×100%=%. 显然B 2>B 1,即第二天中午人感觉较潮湿.【答案】 见解析。
鲁科版高三物理选修3《饱和汽》评课稿
•饱和汽的概念和特性;
•饱和汽与饱和压力、沸点之间的关系;
•饱和汽与凝结汽的转化关系;
•相关实验现象和实验技巧。
这些内容覆盖了饱和汽的基本知识,并通过实验现象的引入增加了学习的趣味性和实践性。
3. 教学方法
教学方法是指教师在教学过程中用来引导学生学习、探索和提高的手段和策略。教学方法的选择应基于教材内容的特点和学生的认知水平。
鲁科版高三物理选修3中,教学目标设置合理。通过本节课的学习,学生应能够:
•理解饱和汽的概念和特性;
•掌握饱和汽与饱和压力、沸点等因素之间的关系;
•理解饱和汽与凝结汽之间的转化关系;
•掌握相关实验技巧和实验现象。
2. 教学内容
教学内容是指在教学过程中所涵盖的知识点和学习材料。在教学设计中,教材内容应与教学目标相一致,有助于学生实现预期的学习效果。
总体而言,鲁科版高三物理选修3中《饱和汽》的教学设计和教材内容经过科学合理的规划和编写,有助于提高学生对饱和汽的理解和实践能力。希望在未来的教学实践中能够进一步完善和优化,为学生的学习提供更好的支持和指导,提升学生的综合素养。
四、总结与展望
通过对鲁科版高三物理选修3中《饱和汽》课程的评课稿,可以发现该教材在教学设计和教材内容方面都有一定的优势。教学目标明确,教材内容丰富且有条理,教学方法多样,教学评价综合全面。这将有助于提高学生的学习兴趣和学习效果。
然而,也有一些可以改进的地方。例如,可以增加一些实践操作的环节,提供更多的实验案例和问题解决策略,进一步激发学生的实践能力和分析思维能力。
在鲁科版高三物理选修3中,《饱和汽》的教学评价主要以学生的实验报告、小组讨论和笔试为主要形式,并注重对学生实际操作能力和思维能力的评价。这种综合评价方式可以全面地了解学生的学习状况,有助于提高教学质量。
高中物理第4章气体第3节饱和汽知识导航素材鲁科版选修3_3
第3节饱和汽思维激活通常情况,冰只能使水冷却,不能使水沸腾,但在特殊条件下,冰能使水沸腾.在烧瓶内灌半瓶水,放在火上加热,待水沸腾后将烧瓶从火上取下并用塞子将瓶口塞住,这时沸腾停止了,把瓶倒过来在瓶底上放一些碎冰时,立刻看到水又重新沸腾起来.想一想:为什么冰能使水沸腾?提示:原来,当我们把瓶口塞住时,瓶中的空气几乎全被水蒸气赶跑了,液面上只有蒸气压强,没有空气压强,在瓶底放上碎冰后,瓶底冷却使水蒸气凝结为水滴,因此水面上压强降低,沸点也降低,所以,水又重新沸腾起来.自主整理1.饱和汽的形成(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___________,液体水也不再___________,液体与气体之间达到了平衡状态,___________停止.这种平衡是一种动态平衡.(2)饱和汽与液体处于动态平衡的蒸汽叫做________,而没有达到饱和状态的蒸汽叫做__________.2.饱和汽压(1)饱和汽有压强,物理学中把某种液体的饱和汽所具有的压强叫做这种液体的_________. (2)液体的饱和汽压与___________有关,温度越高.饱和汽压越___________,且饱和汽压与饱和汽的___________无关.高手笔记1.密闭容器中有某液体的饱和汽,若保持温度不变,只改变饱和汽的体积,则体积改变前后饱和汽的密度不变.在一定的温度下,饱和汽的密度大于未饱和汽的密度.2.一定液体的饱和汽压只随着温度的升高而变大,随着温度的降低而变小.饱和汽压跟饱和汽体积的变化无关.分析问题时还应注意以下几点:在相同温度下,不同液体的饱和汽压不同;饱和汽压随温度升高由两方面因素引起的,一是由于温度升高,饱和汽密度变大,使压强增大,二是温度升高时,气体分子热运动的平均动能增大使压强增大3.我们可用增加蒸气压强(减小它的体积)或降低蒸气温度的方法使未饱和汽变成饱和汽.反过来,也可用减小蒸气压强(增加它的体积)或升高蒸气的温度的方法,把饱和汽变成未饱和汽.露点就是使空气中的未饱和水蒸气刚好变成饱和时的温度.名师解惑1.正确理解动态平衡的概念剖析:要理解这个问题,要抓住“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,液体的蒸发仍不断在进行;(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.关于饱和汽和未饱和汽及特点的说明剖析:饱和汽及其特点跟液体处于动态平衡的蒸气叫做饱和汽,实际情况中,凡与密闭容器里的液体(如拧紧盖的半瓶墨水)共存的汽必是饱和汽.饱和汽的特点是:(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).必须注意:饱和汽的汽密度与压强都只与温度有关,与体积无关,温度升高时,不仅分子的平均速度增大,每个分子对器壁碰撞时的冲量增大,而且分子密度也增大,单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数也增大,因此饱和汽压随温度的升高增大得更快,饱和汽完全不遵守理想气体的定律.未饱和汽及特点是某一空间的蒸汽还没有达到饱和状态,这个空间的蒸汽叫未饱和汽.在一定温度下,未饱和汽的密度和压强都比饱和汽小.未饱和汽的性质与真空气体相同,近似遵守理想气体定律.讲练互动【例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.以上都不对解析:水蒸气达到饱和时,蒸发和凝结仍在继续进行,只不过蒸发和凝结的水分子个数相同而已,C正确.答案:C黑色陷阱有些同学误认为不饱和时水一直蒸发不凝结,达到饱和时不蒸发不凝结.要注意从微观角度理解动态平衡的含义.变式训练1.一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,容器内压强会增大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,慢慢地推出活塞,容器内压强会减小D.不移动活塞而将容器放在沸水中,容器内压强不变解析:根据饱和汽的特性,饱和汽压的大小与物质的性质有关,并随着温度的升高而增大,但跟饱和汽的体积无关,所以在温度不变时,饱和汽压不随体积变化,因而B正确,其余的现象均不可能发生.应选B.答案:B【例2】由饱和汽和饱和汽压的概念,选出下列正确的结论()A.饱和汽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.一定温度下的饱和汽的密度为一定值,温度升高,饱和汽的密度增大C.一定温度下的饱和汽压,随饱和汽的体积增大而增大D.饱和汽压跟绝对温度成正比解析:由动态平衡概念可知A正确.在一定温度下,饱和汽的密度是一定的,它随着温度升高而增大,B正确.一定温度下的饱和汽压与体积无关,C错.饱和汽压随温度升高而增大,原因是:温度升高时,饱和汽的密度增大;温度升高时,汽分子平均速率增大,理想气体状态方程不适用于饱和汽,饱和汽压和绝对温度的关系不成正比,饱和汽压随温度的升高增大得比线性关系更快,D错.答案:AB绿色通道关于饱和汽和饱和汽压的问题要抓住饱和汽的压强只与液体的种类、温度有关这一关键问题.变式训练2.在温度不变时,饱和汽压不随体积变化.试分析其中的原因.解析:温度不变时,饱和汽压不随体积变化,这是饱和汽区别于未饱和汽及通常气体的一个重要特征.因为体积增大时,容器中蒸汽的密度减小,原来的饱和汽变成了未饱和汽,于是液体继续蒸发,直到未饱和汽成为饱和汽为止.当温度不变时,饱和汽的密度跟原来的一样,所以压强不改变.【例3】能使气体液化的方法是()A.在保持体积不变的情况下不断降低气体的温度B.在保持体积不变的情况下,使气体温度升高C.在保持温度不变的情况下增大压强,能使一切气体液化D.降低气体的温度到某个特殊温度以下,然后增大压强解析:从能量转换的角度分析只要放出热量,就可以使气体液化,但从影响气体液化的因素分析,只要无限度地降低温度或降低温度到某一特定值以下,再增大压强就可以使气体液化. 答案:AD绿色通道掌握影响气体液化的两个因素:压强和温度.从理论上讲单一改变其中一个量或同时改变两个量都可以达到目的,但当温度较高时,单一改变压强很难达到目的,甚至说不可能达到目的.变式训练3.肯定能使液化气汽化的途径有()A.增大压强B.升高温度C.降低温度D.升高温度且减小压强答案:BD体验探究【问题】饱和汽压同体积、温度有什么关系?导思: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,原来的饱和汽变成了未饱和汽.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,所以压强不改变,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.由于温度跟原来的相同,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,所以压强也不改变.饱和汽压随温度的升高而增大,这是因为温度升高时,液体里的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,这也导致饱和汽的压强增大.探究:先安装好托里拆利实验装置,如图4-3-1甲所示,管上部为真空,水银柱竖直高度为H,这个水银柱产生的压强表示外界大气压的值.然后用弯嘴吸管吸一些乙醚,由托里拆利管的下口注入管中,注意不要混入空气.可看到管中水银柱下降,水银柱上部空间中充满乙醚的蒸汽,要多注入些乙醚,使有多余的乙醚残留在水银面上,保证管中是乙醚的饱和汽,如图乙所示.此时水银柱高度h与当初H值有个差,与这个差等高的水银柱产生的压强,就等于乙醚在这个温度下的饱和汽压.然后将管倾斜一些,如图丙所示,可看到乙醚汽的体积减小,水银面上的乙醚液体增多,但水银柱的竖直高度h不变,证明乙醚的饱和汽压与体积无关.将管恢复竖直,用热毛巾包在管的上部,可看到水银面上残留的乙醚液体减小,水银柱高度下降到h′,如图丁所示,证明温度升高时饱和汽压增大.如用冷毛巾包在管的上部,则可看到相反的现象.图4-3-1探究结论:饱和汽压与体积无关,与温度有关.教材链接教材P67《讨论与交流》怎样解释“放在密闭瓶子里的矿泉水经过较长时间也不见减少”的现象?请与同学讨论交流.答:密闭瓶子里的矿泉水上方的水蒸气经过较长时间达到饱和状态,水蒸气的密度不再增加,所以矿泉水不见减少.。
高中物理 第四章 气体 第3节 饱和汽 饱和气压素材 鲁科版选修33
饱和气压蒸气压指的是在液体(或者固体)的表面存在着该物质的蒸气,这些蒸气对液体表面产生的压强就是该液体的蒸气压。
比如,水的表面就有水蒸气压,当水的蒸气压达到水面上的气体总压的时候,水就沸腾。
我们通常看到水烧开,就是在100摄氏度时水的蒸气压等于一个大气压。
蒸气压随温度变化而变化,温度越高,蒸气压越大,当然还和液体种类有关。
一定的温度下,与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸气所产生的压强叫饱和蒸气压,它随温度升高而增加。
如:放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。
如果把纯水放在一个密闭的容器里,并抽走上方的空气。
当水不断蒸发时,水面上方气相的压力,即水的蒸气所具有的压力就不断增加。
但是,当温度一定时,气相压力最终将稳定在一个固定的数值上,这时的气相压力称为水在该温度下的饱和蒸气压力。
当气相压力的数值达到饱和蒸气压力的数值时,液相的水分子仍然不断地气化,气相的水分子也不断地冷凝成液体,只是由于水的气化速度等于水蒸气的冷凝速度,液体量才没有减少,气体量也没有增加,液体和气体达到平衡状态。
所以,液态纯物质蒸气所具有的压力为其饱和蒸气压力时,气液两相即达到了相平衡。
饱和蒸气压是物质的一个重要性质,它的大小取决于物质的本性和温度。
饱和蒸气压越大,表示该物质越容易挥发。
影响因素当气液或气固两相平衡时,气相中A物质的气压,就为液相或固相中A物质的饱和蒸气压,简称蒸气压。
下面为影响因素:1.对于放在真空容器中的液体,由于蒸发,液体分子不断进入气相,使气相压力变大,当两相平衡时气相压强就为该液体饱和蒸汽压,其也等于液相的外压;温度升高,液体分子能量更高,更易脱离液体的束缚进入气相,使饱和蒸气压变大。
2.但是一般液体都暴露在空气中,液相外压=蒸气压力+空气压力(101.325KPa),并假设空气不溶于这种液体,一般情况由于外压的增加,蒸气压变大(不过影响比较小)3.一般讨论的蒸气压都为大量液体的蒸气压,但是当液体变为很小的液滴是,且液滴尺寸越小,由于表面张力而产生附加压力越大,而使蒸气压变高(这也是形成过热液体,过饱和溶液等亚稳态体系的原因)。
高中物理第四章气体第3节饱和汽饱和气压素材鲁科版选修3-3(2021学年)
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饱和气压蒸气压指的是在液体(或者固体)的表面存在着该物质的蒸气,这些蒸气对液体表面产生的压强就是该液体的蒸气压。
比如,水的表面就有水蒸气压,当水的蒸气压达到水面上的气体总压的时候,水就沸腾。
我们通常看到水烧开,就是在100摄氏度时水的蒸气压等于一个大气压。
蒸气压随温度变化而变化,温度越高,蒸气压越大,当然还和液体种类有关。
一定的温度下,与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸气所产生的压强叫饱和蒸气压,它随温度升高而增加.如:放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。
如果把纯水放在一个密闭的容器里,并抽走上方的空气。
当水不断蒸发时,水面上方气相的压力,即水的蒸气所具有的压力就不断增加。
但是,当温度一定时,气相压力最终将稳定在一个固定的数值上,这时的气相压力称为水在该温度下的饱和蒸气压力.当气相压力的数值达到饱和蒸气压力的数值时,液相的水分子仍然不断地气化,气相的水分子也不断地冷凝成液体,只是由于水的气化速度等于水蒸气的冷凝速度,液体量才没有减少,气体量也没有增加,液体和气体达到平衡状态.所以,液态纯物质蒸气所具有的压力为其饱和蒸气压力时,气液两相即达到了相平衡。
饱和蒸气压是物质的一个重要性质,它的大小取决于物质的本性和温度. 饱和蒸气压越大,表示该物质越容易挥发。
4. 3《饱和汽》教案5_(鲁科版选修3-3)
第3节饱和汽教案目标: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。
重点、难点:1、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。
2、理解空气的绝对湿度和相对湿度,并能进行简单计算。
教案过程: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。
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<P1)与同一温度时水的饱和汽压(PS >的比值叫做空气的相对湿度。
即空气的相对湿度(B>为: B=(P1/PS>×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。
5、作业:阅读“说一说”。
完成课后题。
申明:所有资料为本人收集整理,仅限个人学习使用,勿做商业用途。
4..3《饱和汽》教案1(鲁科版选修3-3)
4. 3《饱和汽》学案【学习目标】:知道饱和汽、未饱和汽和饱和汽压知道液体的饱和汽压与温度、体积的关系【学习重点】液体的饱和汽压与温度、体积的关系【知识要点】一、饱和汽的形成1.动态平衡:在蒸发过程中,当气态水分子的数密度增大到一定程度时,在相同时间内回到水中的分子数__________从水面飞出去的分子数而使气体和液体之间达到了__________状态,称为动态平衡。
Uve3YWiSy02.饱和汽:与液体处于__________时的蒸气3.未饱和汽: ______________________________的蒸气注意:当达到动态平衡时液体并不是停止蒸发,而是飞出与进入水面的分子数__________。
<等于平衡动态平衡没有达到饱和状态相等)二、饱和汽压1.饱和汽压: ______________________________压强在一定的温度下,饱和汽的分子数密度是一定的。
当温度发生升高时,单位时间从水面飞出的分子数也____________,液体的蒸发____________进行,直至达到新平衡状态。
Uve3YWiSy02.液体的饱和汽压与温度有关,温度越__________,饱和汽压越__________,且饱和汽压与饱和汽的体积__________关Uve3YWiSy0注意:饱和汽压只与温度有关而体积无关,气体实验定律对饱和汽不适用。
<某种液体的饱和汽所具有的增多继续高大无)三、液化方法1.要使气体液化,需要先把未饱和汽变成__________,使未饱和汽的密度增大到__________的密度。
Uve3YWiSy02.一般情况下,使气体液化的方法是__________温度和__________压强。
3.临界温度在临界温度__________,无论怎样增大压强,都不可能使气体液化。
有些气体的临界温度很低,要使其液化,必须使其温度降到__________以下。
<饱和汽饱和汽降低增大以上临界温度)【典型例题】例两个托里拆利管倒立在水银槽中,甲管上端有空气,乙管上端是真空。
【课堂新坐标】(教师用书)高中物理 第4章 第3 4节 饱和汽 温度同步备课课件 鲁科版选修33
(4)饱和汽压 ①定义:某种液体饱和汽具有的压强.
温度 有关,温度越高, ②特点:液体的饱和汽压与_____ 无关 . 越大 ,且饱和汽压与饱和汽的体积_______ 饱和汽压______
(5)把未饱和汽变成饱和汽 ①降低温度 在体积不变的条件下,温度越低,饱和汽的密度越
降低温度 可以使未饱和汽变成饱和汽. 小,故__________
干湿 程度. (1)定义:空气的________
(2)描述湿度的物理量
压强 . ①空气的绝对湿度:空气中所含水蒸气的______
绝对湿度 与同一温度 ②空气的相对湿度:空气的___________ 饱和汽压 的百分比. 下水的____________
(3)湿度的影响(平常所说的湿度指相对湿度)
湿度 与雨、雾、露等天气现象有密切联系. ①相对______
【答案】 ABD
相对湿度的计算 水蒸气的实际压强 1 .相对湿度= ×100% ,即 B 同温下水的饱和汽压 p = ×100%,知道了水蒸气的实际压强和同温下水的饱 ps 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.空气的相对湿度不会超过 100%.因为环境温度变 化时,水的饱和汽压和水蒸气的实际压强都发生变化, 所以相对湿度不会超过 100%.
因为在一定温度下饱和汽压是一个定值,与体积的 变化无关,所以有活塞的密闭容器,盛有饱和水蒸气与 水时,压缩活塞,水蒸气压强不变,但有水蒸气液化成 水.(水蒸气不遵守气体实验定律)
图 4-3-1 如图 4-3-1 所示, 一个有活塞的密闭容器内盛有饱和水蒸 气与少量的水,则可能发生的现象是( )
2018-2019学年鲁科版选修3-3 4.3 饱和汽 教案
4.3 饱和汽教案三维目标1.知道饱和汽、未饱和汽,了解在一定温度下未饱和汽的密度小于饱和汽的密度.2.知道什么是饱和汽压,了解饱和汽压与温度有关系,知道温度不变时饱和汽压与体积无关.重点1.掌握饱和汽压与温度的关系.教学过程:教学流程设计课前预习安排:1.看教材2.填写【课前自主导学】同学之间可进行讨论步骤1:导入新课,本节教学地位分析步骤2:老师提问,检查预习效果可多提问几个学生步骤3:师生互动完成“探究1”互动方式除例1外可再变换命题角度,补充一个例题以拓展学生思路步骤7:完成“探究重在讲解规律方法技巧步骤6:师生互动完成“探究方式同完成“探究1”相同步骤5:让学生完成【迁移应用】,检查完成情况并点评步骤4:教师通过例题讲解总结饱和汽和未饱和汽的区别和联系步骤8:指导学生完成【当堂双基达标】,验证学习情况饱和汽与饱和汽压1.基本知识(1)蒸发现象在任何温度下,液体中总有一部分分子的动能比平均动能大,处在液体表面层的、动能足够大的分子,能够挣脱周围分子的吸引而飞出液面的现象.(2)动态平衡从液体中飞出的分子数目与返回液体的分子数目相等,液体不会再减少,蒸气的密度也不会再增加,达到一种动态平衡.(3)饱和汽与未饱和汽①饱和汽:与液体处于动态平衡时的蒸气.②未饱和汽:没有达到饱和状态的蒸气.(4)饱和汽压①定义:某种液体饱和汽具有的压强.②特点:液体的饱和汽压与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体积无关.(5)把未饱和汽变成饱和汽①降低温度在体积不变的条件下,温度越低,饱和汽的密度越小,故降低温度可以使未饱和汽变成饱和汽.②减小体积在温度不变的条件下,减小未饱和汽的体积,可增大未饱和汽的密度,使之变成饱和汽.2.思考判断(1)达到饱和汽时,液面上的气体分子的密度不断增加.(×)(2)达到饱和汽时,液面上的气体分子的密度不变.(√)(3)达到饱和汽时,蒸发和凝结达到动态平衡.(√)3.探究交流液面上部的蒸气达到饱和时,还有没有液体分子从液面飞出?为什么这时从宏观上看液体不再蒸发?【提示】仍然有液体分子从液面飞出.因为这时从液面飞出去的分子数目与从蒸气回到液体中的分子数目相等,液体不再减少,蒸气的密度也不再增加,达到了动态平衡,从宏观上看蒸发停止.【课堂互动探究】探究1 饱和汽与未饱和汽的比较【问题导思】1.饱和汽、未饱和汽的特点?2.饱和汽、未饱和汽之间如何转化?特别提醒 因为在一定温度下饱和汽压是一个定值,与体积的变化无关,所以有活塞的密闭容器,盛有饱和水蒸气与水时,压缩活塞,水蒸气压强不变,但有水蒸气液化成水.(水蒸气不遵守气体实验定律)例 1 如图所示,一个有活塞的密闭容器内盛有饱和水蒸气与少量的水,则可能发生的现象是( )A .温度保持不变,慢慢地推进活塞,容器内压强会增大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,容器内压强会减小D .不移动活塞而将容器放在沸水中,容器内压强不变【审题指导】 饱和汽压与温度有关,与饱和汽的体积无关.“慢慢”两字是指能达到动态平衡.【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 、C 错,B 正确.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规律总结饱和汽是一种动态平衡,饱和汽压仅与温度有关,与蒸汽的体积无关. 迁移应用1.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】 保持温度不变,减小体积,可以增大压强,使未饱和汽达到饱和汽压成为饱和汽;体积不变,降低温度,饱和汽压降低,也可以使未饱和汽的压强达到饱和汽压;体积不变,减小压强,使得饱和汽的温度降低,从而使饱和汽压降低.【答案】ACD探究影响饱和汽压的因素【问题导思】1.饱和汽压与温度有什么关系?2.饱和汽压与体积有什么关系?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,同时蒸气分子热运动的平均动能也增大,这也导致饱和汽压增大.3.饱和汽压与体积无关饱和汽的液体与气体的平衡状态是一种动态平衡,当饱和的蒸气体积发生变化时,密度也要变化,动态平衡就被破坏.重新达到平衡后,在温度不变的情况下,饱和汽压也是不变的,故饱和汽压跟体积无关.特别提醒饱和汽和液体之间是一种动态平衡,饱和汽压仅与温度有关,而与蒸气的体积无关.例2 关于饱和汽压,下列说法正确的是( )A.温度相同的不同饱和汽,饱和汽压都相同B.温度升高时,饱和汽压增大C.温度升高时,饱和汽压减小D.饱和汽压与饱和汽的体积无关【解析】同一气体的饱和汽压仅由温度决定,温度升高,饱和汽压增大;与气体的体积及外界大气压无关,不同气体的饱和汽密度在同一温度不同,从而饱和汽压不同.【答案】BD规律总结饱和汽的特点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).必须注意:饱和汽的汽密度与压强都只与温度有关,与体积无关,温度升高时,不仅分子的平均动能增大,而且分子密度也增大,单位时间内与器壁单位面积的碰撞次数也增大,因此饱和汽压随温度的升高而增大,饱和汽不遵守理想气体的实验定律.未饱和汽定义是:某一空间的蒸气还没有达到饱和状态,这个空间的蒸气叫未饱和气.在一定温度下,未饱和汽的密度和压强都比饱和汽小.未饱和汽的性质与真实气体相同,近似遵守理想气体实验定律.迁移应用1.关于饱和汽,下列说法正确的是( )A.在稳定情况下,密闭容器中如有某种液体存在,其中该液体的蒸气一定是饱和的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,加大气压可使水蒸气饱和C.随着液体的不断蒸发,当液化和汽化速率相等时,液体和蒸气达到的一种平衡状态叫动态平衡D.对于某种液体说,在温度升高时,由于单位时间内从液面汽化的分子数增多,所以其蒸气饱和所需要的压强增大【解析】在饱和状态下,汽化和液化达到动态平衡,即达到稳定状态.所以A、C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气的分气压,与其他气体的压强无关,所以B错误.【答案】ACD。
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第3、4节饱和汽__湿度1.液体表面蒸发和回到液体的分子数处于动态平衡的蒸气叫饱和汽,没有达到饱和状态的蒸气叫未饱和汽。
采用降低温度和增大压强的办法可将未饱和汽变成饱和汽。
2.某种液体饱和汽具有的压强叫这种液体的饱和汽压,其大小与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,与饱和汽的体积无关。
3.空气的干湿程度叫做湿度,分为绝对湿度和相对湿度。
空气中所含水蒸气的压强叫做空气的绝对湿度,绝对湿度与同温度下水的饱和汽压的百分比叫空气的相对湿度。
对应学生用书P40[自读教材·抓基础]1.动态平衡:从液面上飞出的分子数目与返回到液体中的分子数目相等,液体不会再减少,蒸气的密度也不会再增加,达到一种动态平衡。
2.饱和汽:与液体处于动态平衡时的蒸气。
3.未饱和汽:没有达到饱和状态的蒸气。
4.饱和汽压(1)定义:某种液体饱和汽具有的压强。
(2)特点:液体的饱和汽压与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体积无关。
5.把未饱和汽变成饱和汽(1)降低温度:在体积不变的条件下,温度越低,饱和汽的密度越小,故降低温度可以使未饱和汽变成饱和汽。
(2)压缩体积:在温度不变的条件下,压缩未饱和汽的体积,可增大未饱和汽的密度,使之变成饱和汽。
[跟随名师·解疑难]饱和汽和未饱和汽的比较[特别提醒] 因为在一定温度下饱和汽压是一个定值,与体积的变化无关。
因此,有活塞的密闭容器,盛有饱和水蒸气与水时,压缩活塞,水蒸气压强不变,但有水蒸气液化成水。
(水蒸气不遵守气体实验定律)[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)由饱和汽和饱和汽压的概念,选出下列哪些结论是正确的( )A.饱和汽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,饱和汽的密度不变C.一定温度下的饱和汽压,随饱和汽体积的增大而增大D.饱和汽压跟温度成正比解析:选A 由动态平衡概念可知A正确;在一定温度下,饱和汽的密度是一定的,它随着温度的升高而增大,B错;一定温度下的饱和汽压与体积无关,C错;饱和汽压随温度升高而增大,原因是:温度升高时,饱和汽的密度增大;温度升高时,汽分子平均速率增大。
理想气体状态方程不适用于饱和汽,饱和汽压和温度的关系不成正比,饱和汽压随温度的升高增大得比线性关系更快,D错,故正确选项为A。
[自读教材·抓基础]1.绝对湿度和相对湿度(1)湿度:空气的干湿程度叫做湿度。
(2)绝对湿度:空气中所含水蒸气的压强叫做空气的绝对湿度。
(3)相对湿度:空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压的百分比叫做空气的相对湿度。
2.湿度的影响(1)我们平常所说的湿度是指相对湿度。
(2)相对湿度对人们生活的影响: ①相对湿度过小时,蒸发加快,使皮肤干燥,鼻腔黏膜易受刺激,易诱发呼吸道疾病。
②相对湿度过大,会使人感到不舒服。
(3)相对湿度对植物的生长有很大的影响。
(4)相对湿度与建筑、国防、运输、储藏等都有密切关系,对工业生产的影响也很大。
3.湿度计(1)湿度计是测量湿度的仪器,有干湿泡湿度计、露点湿度计和毛发湿度计等。
(2)干湿泡湿度计由两支并排放置的普通温度计组成。
根据两个温度计的温度差确定相对湿度的大小。
[跟随名师·解疑难]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,相对湿度不会超过100 %。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)我们感到空气很潮湿,这是因为( )A .空气中所含水蒸气较多B .气温较低C.绝对湿度较大D.空气中的水蒸气离饱和状态较近解析:选D 我们感到空气很潮湿,是因为空气的相对湿度大,由公式B=pp s×100%可知,空气中的水蒸气压强比较大,离饱和状态较近,故选D。
对应学生用书P41[典题例析]1.如图431所示,一个有活塞的密闭容器内仅有饱和水蒸气与少量的水,则可能发生的现象是( )图431A.温度保持不变,慢慢地推进活塞,容器内压强会增大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,容器内压强会减小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] 解此题的关键有两点:(1)饱和汽压的影响因素。
(2)动态平衡的理解。
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、C错,B正确。
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。
答案:B[探规寻律]理解一定温度下有一定的压强(饱和汽压)必须注意(1)饱和汽的蒸汽密度与压强都只与温度有关,与体积无关,温度升高时,不仅分子的平均动能增大,而且分子密度也增大,单位时间内与器壁单位面积的碰撞次数也增大,因此饱和汽压随温度的升高而增大,饱和汽不遵守理想气体实验定律。
(2)未饱和汽是指某一空间的蒸气还没有达到饱和状态,这个空间的蒸气叫未饱和汽。
在一定温度下,未饱和汽的密度和压强都比饱和汽小。
未饱和汽的性质与真实气体相同,近似遵守理想气体实验定律。
[跟踪演练](多选)关于饱和汽压,下列说法正确的是( )A .温度相同的不同饱和汽,饱和汽压相同B .温度升高时,饱和汽压增大C .温度升高时,饱和汽压减小D .饱和汽压与饱和汽的体积无关解析:选BD 同一气体的饱和汽压仅由温度决定,与气体的体积及外界大气压无关,温度升高,饱和汽压增大;不同气体的饱和汽密度在同一温度下不同,从而饱和汽压不同。
[典题例析]2.在某温度时,水蒸气的绝对气压为p =200 mmHg ,此时的相对湿度为50%,则此时的绝对湿度为多少?饱和汽压为多大?[思路点拨] 相对湿度的计算式:B =p p s ×100%。
其中p 表示空气的绝对湿度,p s 表示同一温度下水的饱和汽压,B 表示相对湿度。
解析:根据绝对湿度的定义可知此时的绝对湿度为200 mmHg 。
由相对湿度B =pp s×100% 可得p s =p B ×100%=2000.5mmHg =400 mmHg 。
答案:200 mmHg 400 mmHg[探规寻律](1)空气的潮湿情况不是由空气的绝对湿度决定,而是由空气的相对湿度决定的,在判断过程中应根据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来解答。
(2)相对湿度越大,水蒸气越接近饱和,水分蒸发越慢,人会感到越潮湿。
[跟踪演练]下列说法正确的是( )A.空气的绝对湿度跟水的饱和汽压的百分比,叫做空气的相对湿度B.人们的有些病症与空气的相对湿度有关C.干湿泡湿度计上,两温度计的示数的差值越大,说明空气越潮湿D.只要气温不高,人们就一定不会感到闷热解析:选B 选项A中的饱和汽压应是“同一温度”下的饱和汽压(因为不同温度下的饱和汽压的值不等),故A不正确;选项B中所述的情况,就是相对湿度对人的生活造成影响的一个例子,B正确;两温度计示数差值越大,说明湿泡温度计上的水蒸发越快,空气越干燥,C不正确;若空气相对湿度大,尽管气温不高人们也会感到闷热,D不正确,本题答案应为B。
对应学生用书P42[课堂双基落实]1.(多选)下列有关动态平衡的说法中,正确的是( )A.当单位体积内的分子数增加到一定程度时就会达到这样的状态B.此时,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C.此时,蒸气的密度不再增大,液体也不再减少D.此时不再有分子从液面飞出解析:选ABC 当达到动态平衡时,可认为蒸发停止,但此时仍有分子从液面飞出,只是从液面飞出的分子数和飞回到液面的分子数相等,故D项错误,A、B、C正确。
2.同种气体在同温度下的未饱和汽和饱和汽相比较,则( )A.分子的平均动能一样大,升高相同温度时,未饱和汽增加的压强较大B.分子的平均动能、压强和密度都一样大C.分子的平均动能、压强一样大,未饱和汽的密度较小D.分子的平均动能一样大,未饱和汽的密度和压强较小解析:选D 温度相同,蒸气分子的平均动能相同,但是因未饱和汽的蒸气分子密度小,所以其产生的压强也就小。
3.(多选)以下结论哪些是正确的( )A.绝对湿度大相对湿度一定大,相对湿度大绝对湿度也一定大B.相对湿度是100%,表明在当时的温度下,空气中的水汽已达到饱和状态C.在绝对湿度一定的情况下,气温降低时,相对湿度将减小D.在绝对湿度一定的情况下,气温增加时,相对湿度将减小解析:选BD 由相对湿度的定义B=pp s×100%,式中p为空气的绝对湿度,p s为相同温度下水的饱和汽压,故A错;相对湿度B=100%,则p=p s,即空气中的水汽已达到饱和,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,因此D正确。
4.印刷厂里为使纸张好用,主要应控制厂房内的( )A.绝对湿度B.相对湿度C.温度 D.大气压强解析:选B 保持纸张含水率使之不变形,防止静电,厂房内要控制相对湿度,故选B。
[课下综合检测]一、选择题1.水蒸气达到饱和且水蒸气的压强不再变化,这时( )A.水不再蒸发B.水蒸汽不再凝结C.蒸发和凝结达到动态平衡 D.以上说法都不对解析:选C 水蒸气达到饱和时,蒸发和凝结仍在继续,只不过蒸发和凝结的水分子数量相等,达到一种动态平衡,C正确。
2.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.空气中水汽离饱和程度越近D.空气中水汽离饱和程度越远解析:选D 湿泡温度计与干泡温度计示数差越大,表示水分蒸发越快,所以空气相对湿度越小,即空气中的水汽离饱和程度越远。
3.(多选)影响蒸发快慢的因素是( )A.绝对湿度B.相对湿度C.表面积 D.温度解析:选BCD 相对湿度越小,飞出去的水分子数目比跑回来的水分子数目越多,故B 对;还跟液体的表面积和温度有关,表面积越大,温度越高,蒸发得越快。
所以选B、C、D。
4.保持温度不变,增大液面上饱和汽的体积时,下面的说法正确的是( )A.饱和汽的质量增大,饱和汽的压强也增大B.饱和汽的密度不变,饱和汽的压强增大C.饱和汽的质量不变,饱和汽的密度减小D.饱和汽的密度和压强都不变解析:选D 在饱和汽的体积增大时,蒸气的密度减小,从液体中飞出的分子数比回到液体中的分子数多,将使饱和蒸气的密度增大,直到蒸气的密度增大到该温度下饱和汽应有的密度为止。