2022年高中物理 第九章 固體、液體和物態(tài) 第3講 飽和汽與飽和汽壓學案 新人教版選修3-3

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1、2022年高中物理 第九章 固體、液體和物態(tài) 第3講 飽和汽與飽和汽壓學案 新人教版選修3-3 [目標定位]　1.知道飽和汽、未飽和汽及飽和汽壓這些概念的含義.2.了解相對濕度概念的含義以及它對人的生活和植物生長等方面的影響.3.了解濕度計的結構與工作原理. 一、汽化 1．定義：物質從液態(tài)變成氣態(tài)的過程叫做汽化． 2．兩種方式： 蒸發(fā) 表面 任意溫度 沸騰 表面和內部 一定溫度(沸點) 二、飽和汽和飽和汽壓 1．動態(tài)平衡：從液體中飛出的分子數目與回到液體的分子數目相等，液體不會再減少，蒸汽的密度也不會再增加，達到一種動態(tài)平衡． 2．飽和汽和未飽和汽 與液體處于動態(tài)平

2、衡的蒸汽，叫做飽和汽． 沒有達到飽和狀態(tài)的蒸汽，叫未飽和汽． 3．飽和汽壓：在一定溫度下，飽和汽的分子數密度是一定的，因而飽和汽的壓強也是一定的，這個壓強就叫飽和汽壓． 三、濕度 1．絕對濕度：空氣中所含水蒸汽的壓強． 2．相對濕度：空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度時水的飽和汽壓的比值，叫空氣的相對濕度． 四、濕度計 常見的濕度計有：干濕泡濕度計、濕度傳感器． 一、蒸發(fā)和沸騰 1．蒸發(fā)只發(fā)生在液體表面，任何溫度下都能發(fā)生． 2．沸騰條件：(1)達到沸點；(2)能繼續(xù)吸熱． 3．沸點與大氣壓強有關：大氣壓強越高，沸點越高． 例1　如圖1所示，在一個大燒杯A內放一個小燒杯B

3、，杯內都放有水，現對A的底部加熱，則(　　) 圖1 A．燒杯A中的水比B中的水先沸騰 B．兩燒杯中的水同時沸騰 C．燒杯A中的水會沸騰，B中的水不會沸騰 D．上述三種情況都可能 答案　C 解析　對燒杯A加熱到水的沸點后，若繼續(xù)加熱，燒杯A中的水會沸騰．由于沸騰時水的溫度保持在沸點不變，即燒杯B中的水也達到沸點，但由于它與燒杯A中的水處于熱平衡狀態(tài)，兩者間無溫度差，無法再從燒杯A的水中吸熱，因此燒杯B中的水只能保持在沸點而不會沸騰． 二、對飽和汽和飽和汽壓的理解 1．飽和汽概念：與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽． 2．動態(tài)平衡 (1)實質：密閉容器中的液體，單位時間逸出液面的分

4、子數和返回液面的分子數相等，即處于動態(tài)平衡，并非分子運動的停止． (2)特點：動態(tài)平衡是有條件的，外界條件變化時，原來的動態(tài)平衡狀態(tài)被破壞，經過一段時間才能達到新的平衡． 3．飽和汽壓的決定因素 (1)飽和汽壓跟液體的種類有關 實驗表明，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 飽和汽壓隨溫度的升高而增大．這是因為溫度升高時，液體里能量較大的分子增多，單位時間內從液面飛出的分子也增多，致使飽和汽的密度增大，同時蒸汽分子熱運動的平均動能也增大，這也導致飽和汽壓增大． (3)飽和汽壓跟體積無關 在溫度不變的情況下，飽和汽

5、的壓強不隨體積而變化． 例2　如圖2所示，一個有活塞的密閉容器內盛有飽和水汽與少量的水，則可能發(fā)生的現象是(　　) 圖2 A．溫度保持不變，慢慢地推進活塞，由＝C可知容器內飽和汽壓強會增大 B．溫度保持不變，慢慢地推進活塞，容器內壓強不變 C．溫度保持不變，慢慢地拉出活塞，容器內飽和水汽分子數不變 D．不移動活塞而將容器放在沸水中，容器內壓強不變 答案　B 解析　慢慢推進活塞和慢慢拉出活塞，密閉容器內體積發(fā)生變化，而溫度保持不變．飽和汽的壓強只和溫度有關，與體積無關．故A錯，B正確；溫度不變，則飽和汽壓不變，飽和汽密度不變，但由于體積增大，飽和汽分子數增加，C錯；不移動活塞

6、而將容器放入沸水中，容器內飽和汽溫度升高，故壓強應發(fā)生變化，D錯誤；故選B. 借題發(fā)揮　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，也和此氣體中有無其他氣體無關． 針對訓練　將未飽和汽轉化成飽和汽，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 C．保持體積不變，降低溫度 D．保持體積不變，減小壓強 答案　ACD 解析　未飽和汽的密度小于飽和汽的密度，未飽和汽壓小于飽和汽壓，因氣體實驗定律對未飽和汽是近似適用的，保持溫度不變，減小體積，可以增大壓強，增大飽和汽的密度，則A項正確，B項錯誤；降低溫度，飽和汽壓減小，若體積不變，當降低

7、溫度時，可使壓強減小到降低溫度后的飽和汽壓，則C項正確，D項也正確． 三、對空氣濕度的理解 1．絕對濕度：空氣中所含水蒸氣的壓強叫空氣的絕對濕度． 2．相對濕度：在某一溫度下，空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度時水的飽和汽壓之比，稱為空氣的相對濕度．即 相對濕度＝ 相對濕度與絕對濕度和溫度都有關系，在絕對濕度不變的情況下，溫度越高，相對濕度越小，人感覺越干燥；溫度越低，相對濕度越大，人感覺越潮濕． 例3　氣溫為10 ℃時，測得空氣的絕對濕度p＝800 Pa，則此時的相對濕度為多少？如果絕對濕度不變，氣溫升至20 ℃，相對濕度又為多少？(已知10 ℃的水蒸氣的飽和汽壓為p1＝1.228×1

8、03 Pa,20 ℃時水蒸氣的飽和汽壓為p2＝2.338×103 Pa.) 答案　65.1%　34.2% 解析　由題中找出絕對濕度壓強和該溫度時水蒸氣的飽和汽壓，即可求出相對濕度． 10 ℃時水蒸氣的飽和汽壓為p1＝1.228×103 Pa，由相對濕度公式得此時的相對濕度： B1＝×100%＝×100% ≈65.1%. 20 ℃時水蒸氣的飽和汽壓為p2＝2.338×103 Pa，同理得相對濕度： B2＝×100%＝×100%≈34.2%. 蒸發(fā)和沸騰 1．有甲、乙、丙三支相同的溫度計，其中一支不準確，將甲放在空氣中、乙放在密閉的酒精瓶中，將丙放在開口的酒精瓶中，過一段時間，

9、三支溫度計的示數都是22 ℃，則(　　) A．甲不準確 B．乙不準確 C．丙不準確 D．不能判定哪支不準確 答案　C 解析　蒸發(fā)吸熱，液體本身的溫度要降低，甲溫度計上無液體，不存在蒸發(fā)現象；乙放在密閉的酒精瓶中，蒸發(fā)受阻，不能進行，故溫度計的示數與周圍環(huán)境的溫度相同；丙在開口的酒精瓶中，酒精蒸發(fā)吸熱，酒精溫度應降低，所以應低于22 ℃，故丙不準確． 飽和汽和飽和汽壓 2．下列關于飽和汽與飽和汽壓的說法中，正確的是(　　) A．密閉容器中某種蒸汽開始時若是飽和的，保持溫度不變，增大容器的體積，蒸汽仍是飽和的 B．對于同一種液體，飽和汽壓隨溫度升高而增大 C．溫度不變

10、時，飽和汽壓隨飽和汽體積的增大而增大 D．相同溫度下，各種液體的飽和汽壓都相同 答案　B 解析　密閉容器中某種蒸汽開始時若是飽和的，保持溫度不變，增大容器的體積，就會變成不飽和汽，所以A是錯的；溫度一定時，同種液體的飽和汽壓與飽和汽的體積無關，也與液體上方有無其他氣體無關，所以C是錯的；相同溫度下，不同液體的飽和汽壓是不相同的，所以D是錯的． 空氣濕度及應用 3．在相對濕度相同的情況下，比較可得(　　) A．冬天的絕對濕度大 B．夏天的絕對濕度大 C．冬天的絕對濕度小 D．夏天的絕對濕度小 答案　BC 解析　因冬天比夏天的氣溫低，對應的飽和汽壓小，又根據相對濕度公式可

11、知，冬天的絕對濕度小，夏天的絕對濕度大，所以B、C對． 4．白天的氣溫是30 ℃，空氣的相對濕度是60%，天氣預報夜里的氣溫要降到20 ℃，那么夜里空氣中的水蒸氣會不會成為飽和汽？為什么？(30 ℃時，空氣的飽和汽壓為4.24×103Pa；20 ℃時，空氣的飽和汽壓為2.3×103Pa) 答案　見解析 解析　由B＝得，p1＝Bps＝60%×4.24×103Pa≈2.54×103Pa>2.3×103Pa，即大于20 ℃時的飽和汽壓，故夜里會出現飽和汽，即有露珠形成. (時間：60分鐘) 題組一　蒸發(fā)和沸騰 1．下列關于蒸發(fā)和沸騰的說法正確的有(　　) A．蒸發(fā)可在任何溫度下發(fā)生

12、，沸騰亦然 B．蒸發(fā)只能在一定溫度下進行，沸騰亦然 C．蒸發(fā)發(fā)生在液體內、外，沸騰亦然 D．蒸發(fā)只發(fā)生在液體表面，沸騰發(fā)生在液體內部和表面 答案　D 2．要使水在100 ℃以上沸騰，可以采用下列哪種方法(　　) A．移到高山上去燒 B．在鍋上加密封的蓋 C．在水中加鹽 D．加大火力 答案　B 解析　氣壓增大，水的沸點升高，在高山上，氣壓低，沸點下降；而在鍋上加密封的蓋，鍋內氣壓增大；水中溶有其他物質，沸點降低；加大火力并不能升高沸點． 3．影響蒸發(fā)快慢的因素是(　　) A．絕對濕度 B．相對濕度 C．表面積 D．溫度 答案　BCD 解析　相對濕度越小

13、，飛出去的水分子數目比跑回來的水分子數目越多，故B對；蒸發(fā)還跟液體的表面積和溫度有關，表面積越大，溫度越高，蒸發(fā)的越快．所以選B、C、D. 題組二　飽和汽和飽和汽壓 4．飽和汽壓是指(　　) A．當時的大氣壓 B．飽和蒸汽的壓強 C．水蒸氣的壓強 D．以上都不對 答案　B 5．如圖1所示為水的飽和汽壓圖象，由圖可以知道(　　) 圖1 A．飽和汽壓與溫度有關 B．飽和汽壓隨溫度升高而增大 C．飽和汽壓隨溫度升高而減小 D．未飽和汽的壓強一定小于飽和汽的壓強 答案　AB 解析　由圖知，水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大，因此A、B正確，C項錯誤；較高的溫度條件下的

14、未飽和汽壓，可以大于較低溫度條件下的飽和汽壓，因此D項錯誤．故正確答案為A、B. 6．同種氣體在相同溫度下的未飽和汽、飽和汽的性質，下面說法正確的是(　　) A．兩種汽的壓強一樣大，飽和汽的密度較大 B．飽和汽的壓強最大，分子的平均動能也較大 C．兩種汽的壓強一樣大，分子平均動能也一樣大 D．兩種汽的分子平均動能一樣大，飽和汽的密度較大 答案　D 解析　液體處于動態(tài)平衡的蒸汽叫飽和汽；沒有達到飽和狀態(tài)的蒸汽叫未飽和汽．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能的標志可知這兩種汽分子的平均動能相同，而密度不同，兩種汽的壓強也不同． 7．

15、關于飽和汽，說法正確的是(　　) A．在穩(wěn)定情況下，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，向容器內注入足夠量的空氣，加大氣壓可使水汽飽和 C．隨著液體的不斷蒸發(fā)，當液化和汽化速率相等時液體和蒸汽達到的一種平衡狀態(tài)叫動態(tài)平衡 D．對于某種液體來說，溫度升高時，由于單位時間內從液面汽化的分子數增多，飽和汽壓增大 答案　ACD 解析　在飽和狀態(tài)下，液化和汽化達到動態(tài)平衡，即達到穩(wěn)定狀態(tài)，所以A、C正確；液體的飽和汽壓與其溫度有關，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，與其他氣體的壓強無關，所以B錯誤． 題組

16、三　空氣的濕度、濕度計 8．空氣濕度對人們的生活有很大影響，當濕度與溫度搭配得當，通風良好時，人們才會舒適，關于空氣濕度，以下結論正確的是(　　) A．絕對濕度大而相對濕度不一定大，相對濕度大而絕對濕度也不一定大，必須指明溫度這一條件 B．相對濕度是100%，表明在當時的溫度下，空氣中的水汽已達到飽和狀態(tài) C．在絕對濕度一定的情況下，氣溫降低時，相對濕度將減小 D．在絕對濕度一定的情況下，氣溫升高時，相對濕度將減小 答案　ABD 9．濕球溫度計與干球溫度計的示數差越大，表示(　　) A．空氣的絕對濕度越大 B．空氣的相對濕度越大 C．空氣中的水汽離飽和程度越近 D．空氣中

17、的水汽離飽和程度越遠 答案　D 解析　濕球溫度計與干球溫度計的示數差越大，表示水分蒸發(fā)越快，所以相對濕度越小，即空氣中的水汽離飽和程度越遠． 10．下列關于干濕泡濕度計的說法正確的是(　　) A．干濕泡濕度計測的是絕對濕度 B．濕泡溫度計所示的溫度高于干泡溫度計所示的溫度 C．干泡溫度計所示的溫度高于濕泡溫度計所示的溫度 D．干泡溫度計與濕泡溫度計所示的溫度差越大，相對濕度越大 答案　C 解析　因為干濕泡濕度計由兩支溫度計組成，用來測空氣濕度的溫度計是干泡溫度計，另一支溫度計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，由于水蒸發(fā)吸熱，濕泡溫度計的示數總小于干泡溫度

18、計的示數．故C選項正確；相對濕度越小，濕泡溫度計上的水蒸發(fā)越快，干泡溫度計與濕泡溫度計所示的溫度差越大． 11．關于空氣濕度，下列說法正確的是(　　) A．當人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度一定較大 B．當人們感到干燥時，空氣的相對濕度一定較小 C．空氣的絕對濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強表示 D．空氣的相對濕度定義為水的飽和汽壓與相同溫度時空氣中所含水蒸氣的壓強之比 答案　BC 解析　由于在空氣中的水蒸氣含量不變的情況下，氣溫越高時飽和汽壓越大，人的感覺是越干燥，即人的感覺取決于相對濕度而非絕對濕度，A錯誤，B正確；空氣的相對濕度是指空氣中所含水蒸氣的壓強與同溫度下水的飽和汽壓的比值，空氣的絕對濕度的定義就是用空氣中所含水蒸氣的壓強來表示濕度的方法，故C正確，D錯誤．故正確答案為B、C. 題組四　綜合應用 12．以下說法正確的是(　　) A．水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大 B．擴散現象表明，分子在永不停息地做運動 C．當分子間距離增大時，分子間引力增大，分子間斥力減小 D．一定質量的理想氣體，在等壓膨脹過程中，氣體分子的平均動能減小 答案　AB 解析　當分子間的距離增大時，分子間引力和斥力都減小，C錯誤；一定質量的理想氣體，在等壓膨脹過程中，溫度升高，氣體分子的平均動能增大，D錯誤．故正確答案為A、B.