2018-2019學(xué)年高中物理 第九章 固體、液體和物態(tài)變化 第3節(jié) 飽和汽與飽和汽壓 第4節(jié) 物態(tài)變化中的能量交換課件 新人教版選修3-3.ppt

《2018-2019學(xué)年高中物理 第九章 固體、液體和物態(tài)變化 第3節(jié) 飽和汽與飽和汽壓 第4節(jié) 物態(tài)變化中的能量交換課件 新人教版選修3-3.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第九章 固體、液體和物態(tài)變化 第3節(jié) 飽和汽與飽和汽壓 第4節(jié) 物態(tài)變化中的能量交換課件 新人教版選修3-3.ppt（42頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第3節(jié)飽和汽與飽和汽壓第4節(jié)物態(tài)變化中的能量交換,[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．知道飽和汽、未飽和汽與飽和汽壓等概念，知道影響飽和汽壓的因素，知道飽和汽是一種動態(tài)平衡。2．理解空氣的絕對濕度和相對濕度，并能進(jìn)行簡單計(jì)算，了解濕度對日常生活的影響。3．了解固體的熔化熱，知道不同固體有不同的熔化熱，了解汽化的兩種方式，知道沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系。4．了解熔化、凝固、汽化和液化的概念及其過程中的能量轉(zhuǎn)化。,一、汽化現(xiàn)象1．概念：物質(zhì)從___態(tài)變成___態(tài)的過程叫作汽化。,2．汽化的兩種方式比較,液,氣,任何,一定,不變,高低,大小,較高,汽化,吸熱,自主思考——判一判1．(1)在任何溫度下蒸發(fā)和沸騰都能進(jìn)行。()(2)液體吸收熱量時(shí)一定會汽化。()(3)在高山上用普通鍋煮飯不容易將飯煮熟。()(4)蒸發(fā)可以使液體降溫。()(5)蒸發(fā)和沸騰都是吸熱的過程。(),,,√,√,√,二、飽和汽與飽和汽壓1．動態(tài)平衡：在相同時(shí)間內(nèi)，由液面飛出去的分子數(shù)_____回到液體中的分子數(shù)，液體與氣體之間達(dá)到了平衡狀態(tài)。這種平衡是一種動態(tài)的平衡。2．飽和汽：與液體處于________的蒸汽。3．未飽和汽：沒有達(dá)到_________的蒸汽。4．飽和汽壓：一定溫度下飽和汽的_____。,等于,動態(tài)平衡,飽和狀態(tài),壓強(qiáng),5．飽和汽壓的變化：隨溫度的升高而____。飽和汽壓與蒸汽的體積______，和蒸汽體積中有無其他氣體_____。自主思考——想一想密閉容器里的液體和氣體達(dá)到平衡時(shí)蒸發(fā)就停止了嗎？答案蒸發(fā)和液體達(dá)到平衡時(shí)單位時(shí)間內(nèi)從液體表面飛出的分子數(shù)與回到液體中的分子數(shù)相等，是一種動態(tài)平衡，蒸發(fā)仍在進(jìn)行，并沒有停止。,增大,無關(guān),無關(guān),三、空氣的濕度和濕度計(jì)1．絕對濕度：空氣中所含水蒸氣的_____。2．相對濕度：空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度時(shí)水的_________之比。即,3．常用濕度計(jì)：干濕泡濕度計(jì)、毛發(fā)濕度計(jì)、傳感器濕度計(jì)。,壓強(qiáng),飽和汽壓,自主思考——判一判2．(1)絕對濕度越小則相對濕度也一定越小。()(2)空氣的相對濕度越大，則人越感覺潮濕。()(3)干濕泡濕度計(jì)正常使用時(shí)，兩溫度計(jì)示數(shù)相同，則表示相對濕度為100%。(),,√,√,四、熔化熱和汽化熱1．熔化熱(1)概念：某種晶體熔化過程中所需的能量與其_____之比，稱作這種晶體的熔化熱。(2)特點(diǎn)：一定質(zhì)量的晶體，熔化時(shí)吸收的熱量與凝固時(shí)放出的熱量_____。2．汽化熱(1)某種液體汽化成同_____的氣體時(shí)所需的能量與其_____之比，叫作這種物質(zhì)在這個(gè)____下的汽化熱。(2)特點(diǎn)：一定質(zhì)量的物質(zhì)，在一定的溫度和壓強(qiáng)下，汽化時(shí)吸收的熱量與液體時(shí)放出的熱量_____。,質(zhì)量,相等,溫度,質(zhì)量,溫度,相等,自主思考——判一判3．(1)熔化和汽化都放熱。()(2)熔化和汽化都吸熱。()(3)不同晶體的熔化熱不相同。(),,√,√,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？人體感覺到的“干爽”和“潮濕”取決于什么？提示這是因?yàn)樵趷灍岢睗竦奶鞖饫?，空氣的濕度比較大，汗液的蒸發(fā)和周圍的空氣達(dá)到了一種動態(tài)平衡狀態(tài)?！案伤焙汀俺睗瘛比Q于相對濕度。空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與飽和汽壓相差越大，越有利于蒸發(fā)，人體感覺到“干爽”；空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與飽和汽壓相差越小，越難以蒸發(fā)，人體感覺到“潮濕”。,考點(diǎn)一飽和汽和飽和汽壓1．對動態(tài)平衡的理解要理解這個(gè)問題，應(yīng)抓住“動態(tài)”這個(gè)核心，也就是達(dá)到平衡時(shí)，各量之間還是變化的，只不過變化的速度相同而已，只是從外觀上看達(dá)到了平衡狀態(tài)。如果把兩個(gè)過程分別稱為正過程和逆過程的話，當(dāng)達(dá)到動態(tài)平衡時(shí)正過程速率應(yīng)等于逆過程速率。(1)處于動態(tài)平衡時(shí)，液體的蒸發(fā)仍在不斷進(jìn)行；宏觀上看，蒸發(fā)停止。,(2)處于動態(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態(tài)平衡狀態(tài)中。2．飽和汽的特點(diǎn)(1)一定溫度下有一定的密度。(2)一定溫度下有一定的壓強(qiáng)(飽和汽壓)。(3)凡與密閉容器里的液體(如擰緊蓋的半瓶墨水)長期共存的汽必是飽和汽。,3．影響飽和汽壓的因素(1)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)跟溫度有關(guān)，溫度升高時(shí)，液體分子的平均動能增大，飽和汽壓隨溫度的升高而增大。(3)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。,[例1]關(guān)于飽和汽壓隨溫度變化的原因，下列說法正確的是A．溫度升高，單位時(shí)間里從液體表面飛出的分子數(shù)減少B．溫度降低，單位時(shí)間里從液體表面飛出的分子數(shù)增多C．溫度升高，單位時(shí)間里從液體表面飛出的分子數(shù)增多，液體繼續(xù)蒸發(fā)，飽和汽壓增大D．溫度降低，單位時(shí)間里從液體表面飛出的分子數(shù)大于返回液體表面的分子數(shù),【解析】飽和汽壓決定于單位體積內(nèi)的分子數(shù)和分子的平均速率。當(dāng)溫度升高(降低)時(shí)，分子的平均速率變大(變小)，這使得單位時(shí)間內(nèi)從液體表面飛出的分子數(shù)增多(減少)，飽和汽壓變大(變小)。選項(xiàng)C正確。【答案】C,名師點(diǎn)撥對飽和汽壓的理解1．飽和汽壓的大小取決于物質(zhì)的本性和溫度，與體積無關(guān)。2．飽和狀態(tài)下的蒸汽不遵循理想氣體實(shí)驗(yàn)定律，未飽和汽近似遵循理想氣體實(shí)驗(yàn)定律。,1．如圖9－3－1所示，在一個(gè)帶活塞的容器底部有一定量的水，現(xiàn)保持溫度不變，上提活塞，平衡后底部仍有部分水，則A．液面上方的水蒸氣從飽和變成未飽和B．液面上方水蒸氣的質(zhì)量增加，密度減小C．液面上方水蒸氣的密度減小，壓強(qiáng)減小D．液面上方水蒸氣的密度和壓強(qiáng)都不變,,圖9－3－1,解析活塞上提前，密閉容器中水面上方水蒸氣為飽和汽，水蒸氣密度一定，其飽和汽壓一定。當(dāng)活塞上提時(shí)，密閉容器中水面會有水分子飛出，使其上方水蒸氣與水又重新處于動態(tài)平衡，達(dá)到飽和狀態(tài)。在溫度保持不變的條件下，水蒸氣密度不變，飽和汽壓也保持不變。故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)，選項(xiàng)D對。答案D,2．(多選)關(guān)于飽和汽的下列說法正確的是A．一定溫度下，飽和汽的密度是一定的B．相同溫度下，不同液體的飽和汽壓是相同的C．飽和汽壓隨溫度升高而增大，與體積無關(guān)D．理想氣體定律對飽和汽不適用，而未飽和汽近似遵守理想氣體定律,解析飽和汽的密度、飽和汽壓都是由溫度決定的，且隨著溫度的升高而增大，與體積無關(guān)，選項(xiàng)A、C正確；相同溫度下，飽和汽壓與液體的種類有關(guān)，不同液體的飽和汽壓一般不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；未飽和汽近似遵守理想氣體定律，一旦達(dá)到飽和，再繼續(xù)加壓飽和汽將會部分液化，故理想氣體定律不再適用，選項(xiàng)D正確。答案ACD,考點(diǎn)二空氣的濕度與濕度計(jì)1．空氣的濕度(1)空氣濕度分為絕對濕度和相對濕度，兩者均與溫度有關(guān)。(2)水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)(絕對濕度)＝相對濕度同溫度水的飽和汽壓。2．影響相對濕度的因素相對濕度與絕對濕度和溫度都有關(guān)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。,(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，知道了絕對濕度可以算出相對濕度；反之，知道了相對濕度也能算出絕對濕度。(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，但相對濕度不會超過100%。,4．空氣濕度的改變方法(1)增加空氣濕度的方法：①增加空氣中水蒸氣的含量，如采用加濕器加濕；②降低空氣的溫度，增加相對濕度。(2)減小空氣濕度的方法：①減少空氣中水蒸氣的含量，如使用干燥劑；②升高空氣的溫度，減小相對濕度。,[例2]某食堂的廚房內(nèi)，溫度是30℃，絕對濕度是p1＝2.1103Pa，而這時(shí)室外溫度是19℃，絕對濕度是p2＝1.3103Pa。那么，廚房內(nèi)外空氣的相對濕度相差多少？在廚房內(nèi)感覺潮濕，還是在廚房外感覺潮濕？(30℃時(shí)水的飽和汽壓為p3＝4.2103Pa，19℃時(shí)水的飽和汽壓為p4＝2.2103Pa),【答案】9%廚房外感覺潮濕,名師點(diǎn)撥由計(jì)算可知，絕對濕度不變時(shí)即空氣中水汽密度不變，溫度越高，它離飽和的程度越遠(yuǎn)，人們感覺越干燥；掌握相對濕度的公式，體會相對濕度與絕對濕度的區(qū)別與聯(lián)系是解題關(guān)鍵。,3．(2018江蘇卷)如圖9－3－2所示，一支溫度計(jì)的玻璃泡外包著紗布，紗布的下端浸在水中。紗布中的水在蒸發(fā)時(shí)帶走熱量，使溫度計(jì)示數(shù)低于周圍空氣溫度。當(dāng)空氣溫度不變，若一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)該溫度計(jì)示數(shù)減小，則______。,圖9－3－2,A．空氣的相對濕度減小B．空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)增大C．空氣中水的飽和氣壓減小D．空氣中水的飽和氣壓增大,解析若一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)該溫度計(jì)示數(shù)減小，說明紗布上的水分蒸發(fā)，空氣的相對濕度減小，選項(xiàng)A正確。紗布上的水分蒸發(fā)，說明空氣中的水蒸汽壓強(qiáng)減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。由于飽和氣壓只與溫度有關(guān)，所以空氣溫度不變，空氣中的水的飽和氣壓不變，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。答案A,4．(多選)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．空氣的絕對濕度越大B．空氣的相對濕度越小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濕度離飽和程度越遠(yuǎn)解析示數(shù)差距越大，說明濕泡的蒸發(fā)越快，空氣的相對濕度越小，即水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)、絕對濕度離飽和程度越遠(yuǎn)，故B、D正確，A、C錯(cuò)誤。答案BD,考點(diǎn)三物態(tài)變化中的能量和溫度1．物態(tài)變化中的能量交換,2．晶體和非晶體在熔化過程中的異同點(diǎn)(1)相同點(diǎn)。①都是從固態(tài)變成液態(tài)的過程。②在熔化過程中都需要吸熱。(2)不同點(diǎn)。①晶體有確定的熔點(diǎn)，非晶體沒有確定的熔點(diǎn)。即晶體升高到一定溫度時(shí)，才能熔化；非晶體隨著溫度的不斷升高，逐漸由固態(tài)變成液態(tài)。,②晶體在熔化過程中，雖然持續(xù)吸熱，但溫度保持不變，直到晶體全部熔化為液態(tài)后溫度才繼續(xù)升高；非晶體在熔化過程中也要吸熱，同時(shí)溫度不斷升高。③晶體和非晶體的熔化圖像不同。如圖9－3－3所示，晶體的熔化圖像中有一段溫度不變的過程，而非晶體的熔化圖像是溫度連續(xù)變化的圖線。,圖9－3－3,3．互逆過程的能量特點(diǎn)(1)一定質(zhì)量的晶體，熔化時(shí)吸收的熱量與凝固時(shí)放出的熱量相等。(2)一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在一定的溫度和壓強(qiáng)下，汽化時(shí)吸收的熱量與液化時(shí)放出的熱量相等。,[例3]一電爐的功率P＝200W，將質(zhì)量m＝240g的固體樣品放在電爐內(nèi)，通電后電爐內(nèi)的溫度變化如圖9－3－4所示，設(shè)全部電能轉(zhuǎn)化為熱能并全部被樣品吸收，試問：該固體樣品的熔點(diǎn)和熔化熱為多大？,圖9－3－4,【審題指導(dǎo)】由熔化曲線上溫度不變的部分可找出熔點(diǎn)。根據(jù)熔化時(shí)間和電爐功率可知電流做功的多少，這些功全部轉(zhuǎn)化為熱并全部用于樣品的熔化?！窘馕觥繕悠返娜埸c(diǎn)為60℃，熔化時(shí)間t＝2min，電流做功W＝Pt。設(shè)樣品的熔化熱為λ，樣品熔化過程中共吸收熱量Q＝λm。由W＝Q，即Pt＝λm，,【答案】60℃1105J/kg,5．如圖9－3－5所示的四個(gè)圖像中，屬于晶體凝固圖像的是,圖9－3－5,解析首先要分清晶體與非晶體的圖像，晶體凝固時(shí)有確定的凝固溫度，而非晶體則沒有，故A、D錯(cuò)誤，它們是非晶體的圖像；再次分清是熔化還是凝固的圖像；熔化是固體變成液體，達(dá)到熔點(diǎn)前是吸收熱量，溫度一直在升高，而凝固過程則恰好相反，故C對。答案C,6．關(guān)于汽化熱的概念，下列描述準(zhǔn)確的是A．某種液體汽化成一定溫度的氣體時(shí)所吸收的熱量和其質(zhì)量之比B．某種液體沸騰時(shí)，所吸收的能量和其質(zhì)量之比C．某種液體在一定的溫度下汽化時(shí)所吸收的能量與其質(zhì)量的比值D．某種液體汽化成同溫度的氣體時(shí)所需的能量與其質(zhì)量之比,解析解答此題時(shí)要著重掌握汽化熱的概念，區(qū)分其與熔化熱的不同之處，汽化在任何溫度下都可以發(fā)生，故提到汽化熱時(shí)一定要注意是在什么溫度下的汽化熱。答案D,