（江蘇專版）2018版高中物理 第九章 固體、液體和物態(tài)變化 3 理想氣體的狀態(tài)方程學(xué)案 新人教版選修3-3

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1、 3　飽和汽與飽和汽壓 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.知道飽和汽、未飽和汽及飽和汽壓這些概念的含義.2.了解相對(duì)濕度概念的含義以及它對(duì)人的生活和植物生長(zhǎng)等方面的影響.3.了解濕度計(jì)的結(jié)構(gòu)與工作原理． 一、汽化 [導(dǎo)學(xué)探究]　(1)為什么在高海拔地區(qū)煮東西煮不熟？ (2)為什么用高壓鍋蒸米飯、燉肉湯比較快，而且易爛？ 答案　(1)液體沸騰時(shí)需要達(dá)到的溫度叫沸點(diǎn)．沸點(diǎn)與大氣壓強(qiáng)有關(guān)，大氣壓強(qiáng)越小，沸點(diǎn)越低．而在高海拔地區(qū)大氣壓強(qiáng)小，沸點(diǎn)低，故煮東西煮不熟． (2)高壓鍋內(nèi)大氣壓強(qiáng)大，沸點(diǎn)高，故用高壓鍋蒸米飯、燉肉湯比較快，而且易爛． [知識(shí)梳理] (1)定義：物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過程叫做

2、汽化． (2)兩種方式： ①蒸發(fā)：只發(fā)生在液體表面，而且在任何溫度下都能發(fā)生． ②沸騰：在液體表面和內(nèi)部同時(shí)發(fā)生，只在一定溫度(沸點(diǎn))下才會(huì)發(fā)生． (3)沸騰條件：①達(dá)到沸點(diǎn)；②能繼續(xù)吸熱． (4)沸點(diǎn)與大氣壓強(qiáng)有關(guān)：大氣壓強(qiáng)越高，沸點(diǎn)越高． 二、飽和汽與飽和汽壓 [導(dǎo)學(xué)探究]　(1)盛在敞口容器中的水，經(jīng)過一段時(shí)間后就沒有了；而盛在密閉容器中的水經(jīng)過相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間后仍然存在，這是為什么呢？ (2)有人說在密閉容器里液體和氣體達(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？ 答案　(1)前者的水蒸發(fā)掉了，而后者由于密閉，水蒸氣最終與水形成一種動(dòng)態(tài)平衡． (2)這種說法

3、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，并非分子停止運(yùn)動(dòng)． [知識(shí)梳理] (1)動(dòng)態(tài)平衡：在相同時(shí)間內(nèi)回到液體中的分子數(shù)等于從液面飛出去的分子數(shù)，液體與氣體之間達(dá)到了平衡狀態(tài)，蒸發(fā)停止，這種平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡． (2)飽和汽與未飽和汽 ①飽和汽：與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽． ②未飽和汽：沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽． (3)飽和汽壓：在一定溫度下，飽和汽的分子數(shù)密度是一定的，因而飽和汽的壓強(qiáng)也是一定的，這個(gè)壓強(qiáng)就叫做這種液體的飽和汽壓． (4)影響飽和汽壓的因素 飽和汽壓隨溫度的升高而增大．飽和汽壓與蒸汽所占的體積無關(guān)(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)，

4、與該蒸汽中有無其他氣體也無關(guān)(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)． (5)把未飽和汽變成飽和汽的方法 ①在體積不變的條件下，降低未飽和汽的溫度，可以使在較高的溫度時(shí)的未飽和汽變成較低溫度時(shí)的飽和汽． ②在溫度不變的條件下，增大蒸汽壓強(qiáng)可以使未飽和汽變成飽和汽． 三、空氣的濕度、濕度計(jì) [導(dǎo)學(xué)探究]　(1)夏日無風(fēng)的傍晚，人們往往感到悶熱潮濕，身上的汗液也蒸發(fā)不出去，這是為什么呢？ (2)在絕對(duì)濕度相同的情況下，夏天和冬天的相對(duì)濕度哪個(gè)大？為什么？ 答案　(1)在悶熱潮濕的天氣里，由于空氣濕度大，汗液的蒸發(fā)和空氣中的水蒸氣的液化達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡． (2)在絕對(duì)濕度相同的情況下，水的飽和汽壓在

5、溫度高時(shí)大，溫度低時(shí)小，根據(jù)相對(duì)濕度＝，夏天和冬天相比，冬天的相對(duì)濕度大． [知識(shí)梳理] (1)絕對(duì)濕度 空氣的濕度可以用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)p1來表示，這樣表示的濕度叫做空氣的絕對(duì)濕度． (2)相對(duì)濕度 我們常用空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和汽壓之比來描述空氣的潮濕程度，并把這個(gè)比值叫做空氣的相對(duì)濕度，即相對(duì)濕度＝. (3)空氣的相對(duì)濕度常用濕度計(jì)來測(cè)量. 一、對(duì)飽和汽和飽和汽壓的理解 1．動(dòng)態(tài)平衡的理解 (1)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)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．

6、2．影響飽和汽壓的因素 (1)飽和汽壓跟液體的種類有關(guān)． 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，導(dǎo)致飽和汽壓增大． (3)飽和汽壓跟體積無關(guān)． 在溫度不變的情況下，飽和汽的壓強(qiáng)不隨體積而變化． ①當(dāng)體積增大時(shí)，容器中蒸汽的密度減小，原來的飽和蒸汽變成了未飽和蒸汽，于是液體繼續(xù)蒸發(fā)．直到未飽和汽成為飽和汽為止，由于溫度沒有改變，飽和汽的密度跟原來的一樣

7、，蒸汽分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能也跟原來一樣，所以壓強(qiáng)不改變． ②體積減小時(shí)，容器中蒸汽的密度增大，回到液體中的分子數(shù)多于從液面飛出的分子數(shù)，于是，一部分蒸汽變成液體，直到蒸汽的密度減小到等于該溫度下飽和汽的密度為止．由于溫度沒有改變，飽和汽密度不變，蒸汽分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率也跟原來相同，所以壓強(qiáng)也不改變． 例1　關(guān)于飽和汽正確的說法是(　　) A．在穩(wěn)定狀態(tài)下，密閉容器中如有某種液體存在，其中該液體的蒸汽一定是飽和的 B．密閉容器中有未飽和的水蒸氣，向容器內(nèi)注入足夠量的空氣，加大氣壓可使水汽泡和 C．隨著液體的不斷蒸發(fā)，當(dāng)液化和汽化速率相等時(shí)液體和蒸汽達(dá)到一種平衡狀態(tài)叫動(dòng)態(tài)平衡 D．對(duì)

8、于某種液體來說，溫度升高時(shí)，由于單位時(shí)間內(nèi)從液面汽化的分子數(shù)增多，飽和汽壓增大 答案　ACD 解析　在飽和狀態(tài)下，液化和汽化達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，即達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，所以A、C正確；液體的飽和汽壓與其溫度有關(guān)，即溫度升高飽和汽壓增大，所以D正確；飽和汽壓是指液體蒸汽的分氣壓，與其他氣體的壓強(qiáng)無關(guān)，所以B錯(cuò)誤． 飽和汽壓隨溫度的升高而增大.飽和汽壓與蒸汽所占的體積無關(guān). 二、空氣濕度 (1)絕對(duì)濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)表示． (2)空氣的干濕程度和空氣中所含有的水汽量接近飽和的程度有關(guān)，而和空氣中含有水汽的絕對(duì)量無直接關(guān)系． (3)在某一溫度下，水的飽和汽壓是一定值，知道了絕對(duì)濕度可以

9、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． 例2　氣溫為10 ℃時(shí)，測(cè)得空氣的絕對(duì)濕度p＝800 Pa，則此時(shí)的相對(duì)濕度為多少？如果絕對(duì)濕度不變，氣溫升至20 ℃，相對(duì)濕度又為多少？(已知10 ℃的水的飽和汽壓為p1＝1.228×103 Pa；20 ℃時(shí)水的飽和汽壓為p2＝2.338×103 Pa.) 答案　65.1%　34.2% 解析　10 ℃時(shí)水的飽和汽壓為p1＝1.228×103 Pa，由相對(duì)濕度公式得此時(shí)的相對(duì)濕度： B1＝×100%＝×100% ≈65.1%. 20 ℃時(shí)水的飽和汽壓為p2＝2.338×103 Pa，同理得相對(duì)濕度： B2＝×100%＝×100%

10、≈34.2%. 三、濕度計(jì) 例3　干濕泡濕度計(jì)的濕泡溫度計(jì)與干泡溫度計(jì)的示數(shù)差距越大，表示(　　) A．空氣的絕對(duì)濕度越大 B．空氣的相對(duì)濕度越小 C．空氣中的水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)離飽和程度越近 D．空氣中的水蒸氣的絕對(duì)濕度離飽和程度越遠(yuǎn) 答案　BD 解析　干濕泡濕度計(jì)的濕泡溫度計(jì)的水銀泡上包著棉紗，棉紗的下端浸在水中，由于水的蒸發(fā)，濕泡溫度計(jì)示數(shù)總低于干泡溫度計(jì)示數(shù)，空氣越干燥，即相對(duì)濕度越小，濕泡溫度計(jì)上的水蒸發(fā)越快，溫度計(jì)示數(shù)越低，與干泡溫度計(jì)示數(shù)的差距越大，可見B正確．并且，空氣越干燥，即相對(duì)濕度越小，由相對(duì)濕度的定義公式：相對(duì)濕度＝可知，這時(shí)空氣中的水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)即絕對(duì)

11、濕度離同溫度水的飽和汽壓越遠(yuǎn)，故D正確. 1．(飽和汽與飽和汽壓)一個(gè)玻璃瓶中裝有半瓶液體，擰緊瓶蓋經(jīng)過一段時(shí)間后，則(　　) A．不再有液體分子飛出液體表面 B．蒸發(fā)停止 C．蒸發(fā)仍在進(jìn)行 D．在相同時(shí)間內(nèi)從液體里飛出去的分子數(shù)等于返回液體的分子數(shù)，液體和蒸汽達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡 答案　BD 解析　當(dāng)液面上方的氣體內(nèi)所含的蒸汽達(dá)到飽和汽壓后，處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，但仍有分子跑出液面，只不過在相同時(shí)間內(nèi)，返回的分子數(shù)與跑出的分子數(shù)相等． 2．(飽和汽與飽和汽壓)關(guān)于液體的飽和汽壓，下列說法正確的是(　　) A．其溫度和壓強(qiáng)之間的關(guān)系遵循查理定律 B．飽和時(shí)，在相同時(shí)間內(nèi)回到液體中

12、的分子數(shù)等于從液體表面飛出去的分子數(shù) C．在動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，飽和汽密度不變 D．飽和汽壓隨溫度的升高而增大是因?yàn)轱柡推芏群驼羝肿拥钠骄俾识茧S溫度的升高而增大 答案　BCD 解析　飽和狀態(tài)的情況下有：(1)如果稍微降低溫度飽和汽將會(huì)出現(xiàn)凝結(jié)，變成液體，體積迅速減小；(2)稍微增大壓強(qiáng)飽和汽亦可出現(xiàn)凝結(jié)，體積大大減小，所以液體的飽和汽壓不遵循理想氣體實(shí)驗(yàn)定律，故A錯(cuò)誤．與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽叫做飽和汽，此時(shí)相同時(shí)間內(nèi)回到水中的分子數(shù)等于從水中飛出去的分子數(shù)，飽和汽密度不變，故B、C正確．飽和汽壓隨溫度的升高而增大是因?yàn)轱柡推芏群驼羝肿拥钠骄俾识茧S溫度的升高而增大，故D正確． 3

13、．(空氣的濕度)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，空氣中水蒸汽已達(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 答案　ABD 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

14、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，氣溫升高，相對(duì)濕度則減小，故C錯(cuò)誤，D正確． 4．(濕度計(jì))下列關(guān)于干濕泡濕度計(jì)的說法正確的是(　　) A．干濕泡濕度計(jì)測(cè)的是絕對(duì)濕度 B．濕泡溫度計(jì)所示的溫度高于干泡溫度計(jì)所示的溫度 C．干泡溫度計(jì)所示的溫度高于濕泡溫度計(jì)所示的溫度 D．干泡溫度計(jì)與濕泡溫度計(jì)所示的溫度差越大，相對(duì)濕度越大 答案　C 解析　因?yàn)楦蓾衽轁穸扔?jì)由兩支相同的溫度計(jì)組成，其中一支溫度計(jì)的水銀泡上包有棉紗，棉紗的另一端浸在水中，是濕泡溫度計(jì)，由于水蒸發(fā)吸熱，濕泡溫度計(jì)的示

15、數(shù)總小于干泡溫度計(jì)的示數(shù)．故C選項(xiàng)正確．相對(duì)濕度越小，濕泡溫度計(jì)上的水蒸發(fā)越快，干泡溫度計(jì)與濕泡溫度計(jì)所示的溫度差越大． 題組一　對(duì)汽化的理解 1．下列對(duì)蒸發(fā)和沸騰的說法正確的是(　　) A．蒸發(fā)只在一定溫度下才能發(fā)生 B．沸騰只在一定溫度下才能發(fā)生 C．蒸發(fā)和沸騰都只發(fā)生在液體表面 D．沸點(diǎn)與大氣壓有關(guān)，大氣壓越高，沸點(diǎn)越高 答案　BD 解析　蒸發(fā)在任意溫度下都能進(jìn)行，只在液體表面進(jìn)行．沸騰在沸點(diǎn)下才能進(jìn)行，在液體表面和內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行．大氣壓強(qiáng)越高，沸點(diǎn)越高．故B、D正確． 2．高壓鍋又叫壓力鍋，用它可以將被蒸煮的食物加熱到100 ℃以上，所以食物容易被煮熟，且用高壓鍋煮

16、食物比用普通鍋煮食物省時(shí)間省燃料，尤其做出的米飯香軟可口，很受人們歡迎．下表是AS22－5－80高壓鍋的銘牌，對(duì)此下列解釋正確的是(　　) AS22－5－80 容量 5 升 凈重 8.92 kg 鍋帽重 89.0 g 氣壓 1.21 atm 水的溫度 121 ℃ A.食物受到的壓強(qiáng)大而易熟 B．高壓鍋保溫性能好，熱量損失少而使食物易熟 C．鍋內(nèi)溫度能達(dá)到100 ℃以上，食物因高溫而易熟 D．高壓鍋的密封性好，減少水的蒸發(fā)而使食物易熟 答案　C 解析　高壓鍋蒸煮的食物易熟是由于：高壓鍋蒸煮食物時(shí)，高壓鍋蓋上后就是一個(gè)密封容器了，加熱時(shí)鍋內(nèi)水溫不斷升高，水的蒸

17、發(fā)不斷加快，由于鍋是密封的，鍋內(nèi)水面上方的水蒸氣越來越多，鍋內(nèi)水蒸氣的壓強(qiáng)就越來越大，直到氣壓閥被頂起為止，鍋內(nèi)氣壓才不再增大，此時(shí)鍋內(nèi)氣壓一般達(dá)到1.2 atm，在這樣的氣壓下，水的沸點(diǎn)接近120 ℃，比普通鍋內(nèi)溫度高出約20 ℃，所以食物就容易熟了，只有選項(xiàng)C是正確的． 題組二　飽和汽與飽和汽壓 3．下列對(duì)動(dòng)態(tài)平衡的說法不正確的是(　　) A．當(dāng)氣態(tài)分子數(shù)的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)等于從液體表面飛出去的分子數(shù) C．此時(shí)，蒸氣的密度不再增大，液體也不再減少 D．蒸發(fā)的速度不再改變，以恒速蒸發(fā) 答案　D 解析　對(duì)水的蒸發(fā)過程進(jìn)行

18、分析判斷：當(dāng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，蒸發(fā)停止，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 4．圖1為水的飽和汽壓圖象，由圖可知(　　) 水的飽和汽壓與溫度的關(guān)系 圖1 A．飽和汽壓與溫度有關(guān) B．飽和汽壓隨溫度的升高而增大 C．飽和汽壓隨溫度的升高而減小 D．未飽和汽的壓強(qiáng)一定大于飽和汽的壓強(qiáng) 答案　AB 解析　這是水的飽和汽壓隨溫度變化的圖線，由題圖知，水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大． 5．下列關(guān)于飽和汽的說法中，正確的是(　　) A．溫度和體積相同時(shí)，不同液體的飽和汽壓一定相同 B．飽和汽壓隨溫度升高而增大 C．溫度不變時(shí)，飽和汽壓不隨體積的變化而變化 D．溫度不變時(shí)，飽和汽壓隨體積增大而減小

19、 答案　BC 解析　飽和汽壓是物質(zhì)的一個(gè)重要性質(zhì)，它的大小取決于物質(zhì)的本性和溫度，故一定溫度下的飽和汽的分子數(shù)密度是一定值，相同溫度下不同液體的飽和汽壓一般是不同的，A錯(cuò)誤，B正確；溫度不變時(shí)，飽和汽壓不隨體積的變化而變化，C正確，D錯(cuò)誤． 6．關(guān)于同種液體在相同溫度下的未飽和汽、飽和汽的性質(zhì)，下面說法正確的是(　　) A．兩種汽的壓強(qiáng)一樣大，飽和汽的密度較大 B．飽和汽的壓強(qiáng)較大，分子的平均動(dòng)能也較大 C．兩種汽的壓強(qiáng)一樣大，分子平均動(dòng)能也一樣大 D．兩種汽的分子平均動(dòng)能一樣大，飽和汽的密度較大 答案　D 解析　與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽叫飽和汽；沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽叫未飽

20、和汽．可見，兩種蒸汽在同一溫度下密度是不同的，未飽和汽較小，飽和汽較大．由溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志可知這兩種蒸汽分子的平均動(dòng)能相同，而密度不同，兩種蒸汽的壓強(qiáng)也不同． 7．將未飽和汽轉(zhuǎn)化成飽和汽，下列方法可靠的是(　　) 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) 答案　ACD 解析　未飽和汽的密度小于飽和汽的密度，壓強(qiáng)小于飽和汽壓，因?yàn)槲达柡推麑?duì)氣體定律是近似適用的，保持溫度不變，減小體積，可以增大壓強(qiáng)，增大未飽和汽的密度，A正確，B錯(cuò)誤；若保持體積不變，降低溫度，則飽和汽壓減??；若使壓強(qiáng)減小，則溫度降低，飽和

21、汽壓減小，C、D均正確． 題組三　空氣的濕度 8．影響蒸發(fā)快慢的因素有(　　) A．絕對(duì)濕度 B．相對(duì)濕度 C．表面積 D．溫度 答案　BCD 解析　相對(duì)濕度越小，飛出去的水分子數(shù)目比跑回來的水分子數(shù)目越多，故B對(duì)．蒸發(fā)還跟液體的表面積和溫度有關(guān)，表面積越大，溫度越高，蒸發(fā)的越快．所以選B、C、D. 9．下列說法正確的是(　　) A．水蒸氣飽和后，不會(huì)再有水分子從水面飛出來 B．未飽和汽的壓強(qiáng)一定小于飽和汽的壓強(qiáng) C．溫度越高，水的飽和汽壓越大 D．相對(duì)濕度越小，人就會(huì)感應(yīng)越潮濕 答案　C 解析　水蒸氣飽和后，水與水蒸氣的平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，仍然有水分子從水面

22、飛出來，故A錯(cuò)誤；飽和汽壓的大小與溫度有關(guān)，在溫度不知道的情況下，不能簡(jiǎn)單地說未飽和汽的壓強(qiáng)一定小于飽和汽的壓強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；飽和汽壓的大小與溫度有關(guān)，飽和汽壓隨溫度的升高而變大，故C正確；相對(duì)濕度越大，人體表面水的蒸發(fā)越慢，人就會(huì)感覺越潮濕，故D錯(cuò)誤． 10．室內(nèi)空氣的溫度是25 ℃，空氣的相對(duì)濕度是65%，問空氣的絕對(duì)濕度等于多少？已知25 ℃時(shí)水的飽和汽壓為3.167×103 Pa. 答案　2.06×103 Pa 解析　空氣的絕對(duì)濕度＝水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)，而相對(duì)濕度＝.故絕對(duì)濕度＝相對(duì)濕度×同溫度水的飽和汽壓，即絕對(duì)濕度＝65%×3.167×103 Pa≈2.06×103 Pa. 9