2019-2020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)變化中的能量交換學(xué)案 新人教版選修3-3

《2019-2020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)變化中的能量交換學(xué)案 新人教版選修3-3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020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)變化中的能量交換學(xué)案 新人教版選修3-3（6頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、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 　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(dòng)態(tài)平衡．　2.理解空氣的絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度，并能進(jìn)行簡單計(jì)算，了解濕度對(duì)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)從液態(tài)變成氣態(tài)的過程叫做汽化． 2．汽化的兩種方式比較 種類 異同 蒸發(fā) 沸騰 區(qū)別 特點(diǎn) 只在液體表面進(jìn)行；在任何溫度下都能發(fā)生；是一種緩慢的汽化過程 在液

2、面和內(nèi)部同時(shí)發(fā)生；只在一定的溫度下發(fā)生；沸騰時(shí)液體溫度不變；是一種劇烈的汽化過程 影響因素 液體溫度的高低；液體表面積的大??；液體表面處空氣流動(dòng)的快慢 液體表面處大氣壓的大小，大氣壓較高時(shí)，沸點(diǎn)也比較高；反之，沸點(diǎn)較低 相同點(diǎn) 都是汽化現(xiàn)象，都要吸熱 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(huì)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．(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√ 二、飽和汽與飽和汽壓 1．動(dòng)態(tài)平衡：在

3、相同時(shí)間內(nèi)，由液面飛出去的分子數(shù)等于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(dòng)態(tài)的平衡． 2．飽和汽：與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽． 3．未飽和汽：沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽． 4．飽和汽壓：一定溫度下飽和汽的壓強(qiáng)． 5．飽和汽壓的變化：隨溫度的升高而增大．飽和汽壓與蒸汽的體積無關(guān)，和蒸汽體積中有無其他氣體無關(guān)． 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？ 提示：蒸發(fā)和液化達(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(dòng)態(tài)平衡，蒸發(fā)仍在進(jìn)行，并沒有停止． 三、空氣的濕度和濕度計(jì) 1．絕對(duì)濕度：空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)． 2．

4、相對(duì)濕度：空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度時(shí)水的飽和汽壓之比．即 相對(duì)濕度＝ 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)． 2．(1)絕對(duì)濕度越小則相對(duì)濕度也一定越?。?　　) (2)空氣的相對(duì)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(duì)濕度為100%.(　　) 提示：(1)×　(2)√　(3)√ 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質(zhì)量之比，稱做這種晶體的熔化熱． (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)放出的熱量相等． 2．汽化熱 (1)某種液體汽化成同

5、溫度的氣體時(shí)所需的能量與其質(zhì)量之比，叫做這種物質(zhì)在這個(gè)溫度下的汽化熱． (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)吸收的熱量與液化時(shí)放出的熱量相等． 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．(　　) 提示：(1)×　(2)√　(3)√ 　飽和汽和飽和汽壓 1．動(dòng)態(tài)平衡的理解 (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．影響飽和汽壓

6、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，蒸汽分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能也

7、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． 3．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．如果繼續(xù)降低溫度，飽和汽會(huì)液化成液體． (2)在溫度不變的條件下，增大壓強(qiáng)可以使未飽和汽變成飽和汽． 　(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

8、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(duì)飽和汽不適用，而未飽和汽近似遵守理想氣體定律 [解題探究]　(1)液體的飽和汽壓由什么因素決定？ (2)理想氣體定律的適用前提是什么？ [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(huì)部分液化，故理想氣體定律不再適用，選項(xiàng)D正確． [答案]　ACD 飽和汽壓是由液體的種類

9、和外界溫度共同決定，與飽和汽的體積無關(guān)． (1)在同一溫度下，不同液體的飽和汽壓一般不同，揮發(fā)性大的液體其飽和汽壓大． (2)溫度一定時(shí)，同種液體的飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)，也與液體上方有無其他氣體無關(guān)． (3)同一種液體的飽和汽壓，當(dāng)溫度升高時(shí)增大，蒸發(fā)比液化快；當(dāng)溫度降低時(shí)而減小，液化比蒸發(fā)快．最后達(dá)到新的動(dòng)態(tài)平衡． 　1.(多選)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) 解析：選ACD．未飽和汽的密度小于飽和汽的密度，壓強(qiáng)小于飽和汽壓，對(duì)未飽和汽氣體

10、實(shí)驗(yàn)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)，增大飽和汽的密度，則選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．降低溫度，飽和汽壓減小，若體積不變，當(dāng)降低溫度時(shí)，可使壓強(qiáng)減小到降低溫度后的飽和汽壓，則選項(xiàng)C、D正確． 　絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度 相對(duì)濕度和絕對(duì)濕度都與溫度有關(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． 空氣的濕度對(duì)人的生活有很大影響，醫(yī)學(xué)研究表明，夏季引發(fā)中暑有三個(gè)臨界點(diǎn)： 氣溫在30 ℃～31 ℃，相對(duì)濕度大于85%. 氣溫超過38 ℃，相對(duì)濕度大于50%. 氣溫超過40 ℃，相對(duì)濕度大于30%. 可以看出，在相

11、對(duì)濕度較大時(shí)，較低的溫度就能引起中暑． (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)和同溫度水的飽和汽壓，代入公式即求得相對(duì)濕度． (2)注意單位的統(tǒng)一，水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)和同溫度水的飽和汽壓的單位是毫米汞柱(mmHg)． (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． 　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 ℃時(shí)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×

12、103Pa) [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%≈34.2%. [答案]　65.1%　34.2% 由計(jì)算可知，絕對(duì)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(duì)濕度的公式，體會(huì)相對(duì)濕度與絕對(duì)濕度的區(qū)別與聯(lián)系是解題關(guān)鍵．　 　2.(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(duì)濕度越大 B．空

13、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) 解析：選BD.示數(shù)差距越大，說明濕泡的蒸發(fā)越快，說明空氣的相對(duì)濕度越小，即水蒸氣的絕對(duì)濕度離飽和程度越遠(yuǎn)，故選項(xiàng)B、D正確，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤． 　物態(tài)變化中的能量和溫度 1．晶體熔化過程中的能量特點(diǎn)：固體分子間的強(qiáng)大作用使固體分子只能在各自的平衡位置附近振動(dòng)．對(duì)固體加熱，在其開始熔化之前，獲得的能量主要轉(zhuǎn)化為分子的動(dòng)能，使物體溫度升高，當(dāng)溫度升高到一定程度，一部分分子的能量足以克服其他分子的束縛，從而可以在其他分子間移動(dòng)，固體開始熔化． 2．液體汽化過程中的能量特點(diǎn)：液體汽化時(shí)

14、，由于體積明顯增大，吸收熱量，一部分用來克服分子間引力做功，另一部分用來克服外界壓強(qiáng)做功． 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． 4．固體熔化過程中的溫度特點(diǎn) (1)晶體熔化過程中，當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)，吸收的熱量全部用來破壞空間點(diǎn)陣，增加分子勢(shì)能，而分子平均動(dòng)能卻保持不變，所以晶體有固定的熔點(diǎn)．非晶體沒有空間點(diǎn)陣，吸收的熱量主要轉(zhuǎn)化為分子的動(dòng)能，不斷吸熱，溫度就不斷上升． (2)由于在不同溫度下物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)時(shí)吸收的熱量不同，而晶體有固定的熔

15、點(diǎn)，因此有固定的熔化熱，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，也就沒有固定的熔化熱． 　(多選)關(guān)于固體的熔化，下列說法正確的是(　　) A．固體熔化過程，溫度不變，吸熱 B．固體熔化過程，溫度升高，吸熱 C．常見的金屬熔化過程，溫度不變，吸熱 D．對(duì)固體加熱，當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí)才開始熔化 [思路點(diǎn)撥]　(1)固體熔化過程溫度如何變化？ (2)熔化過程指的哪段過程？ [解析]　只有晶體熔化時(shí)，溫度才不變；在溫度達(dá)到熔點(diǎn)之前，吸收的熱量主要用來增加分子的平均動(dòng)能，因而溫度一直升高；當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)，晶體開始熔化，溫度就不再變化． [答案]　CD 解答此類問題要抓住兩點(diǎn)：一是溫度是分子平

16、均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度不變，分子平均動(dòng)能不變；二是抓住物態(tài)變化中的宏觀特征是吸熱還是放熱，再依據(jù)能量守恒的觀點(diǎn)，分析能量的變化情況． 　3.(多選)下列說法中正確的是(　　) A．1 g 0 ℃的冰變?yōu)? g 0 ℃的水，分子動(dòng)能、分子勢(shì)能和內(nèi)能均不變 B．1 g 0 ℃的冰變?yōu)? g 0 ℃的水，分子動(dòng)能、分子勢(shì)能和內(nèi)能都變小 C．1 g 100 ℃的水變?yōu)? g 100 ℃的水蒸氣，分子平均動(dòng)能和分子總動(dòng)能都不變 D．1 g 100 ℃的水變?yōu)? g 100 ℃的水蒸氣，內(nèi)能變大 解析：選CD.0 ℃的冰熔化成0 ℃的水，溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，分子總數(shù)不變，總動(dòng)能不變，而冰在熔化過程中吸收的熱量用來增大分子勢(shì)能，內(nèi)能增大，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；對(duì)水的汽化過程，同理可知選項(xiàng)C、D正確. - 6 -