2017屆高中物理第二章固體液體和氣體第九講飽和蒸汽空氣的濕度教案粵教版選修.docx

飽和蒸汽空氣的濕度目標(biāo)定位1.知道飽和蒸汽、未飽和蒸汽和飽和汽壓的概念.2.了解相對濕度的概念和含義，認(rèn)識空氣的相對濕度對人的生活和植物生長的影響. 一、飽和蒸汽1.飽和蒸汽的形成：飛出液體的分子和回到液體的分子數(shù)目達(dá)到相同，就形成了飽和蒸汽.2.動態(tài)平衡：從液體中飛出的分子數(shù)目與返回液體的分子數(shù)目相等，液體不會再減少，蒸汽的密度也不會再改變，達(dá)到一種動態(tài)平衡.3.飽和蒸汽與未飽和汽(1)飽和蒸汽：與液體處于動態(tài)平衡的汽.(2)未飽和汽：沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的汽.二、飽和汽壓1.定義：液體的飽和蒸汽所具有的壓強(qiáng).2.相關(guān)因素(1)與液體種類有關(guān)，揮發(fā)性強(qiáng)的液體飽和汽壓大一些.(2)與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越大，而且與飽和蒸汽的體積無關(guān).三、空氣的濕度1.絕對濕度概念：空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng).2.相對濕度概念：空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度時水的飽和汽壓之比.相對濕度.解決學(xué)生疑難點_一、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)平衡的汽.2.動態(tài)平衡(1)實質(zhì)：密閉容器中的液體，單位時間逸出液面的分子數(shù)和返回液面的分子數(shù)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(jīng)過一段時間才能達(dá)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(guān)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(guān)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(nèi)從液面飛出的分子也增多，致使飽和汽的密度增大，同時汽分子熱運動的平均動能也增大，這也導(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.例1如圖1所示，一個有活塞的密閉容器內(nèi)盛有飽和水汽與少量的水，則可能發(fā)生的現(xiàn)象是()圖1A.溫度保持不變，慢慢地推進(jìn)活塞，由C可知容器內(nèi)飽和汽壓強(qiáng)會增大B.溫度保持不變，慢慢地推進(jìn)活塞，容器內(nèi)壓強(qiáng)不變C.溫度保持不變，慢慢地拉出活塞，容器內(nèi)飽和水汽分子數(shù)不變D.不移動活塞而將容器放在沸水中，容器內(nèi)壓強(qiáng)不變答案B解析慢慢推進(jìn)活塞和慢慢拉出活塞，密閉容器內(nèi)體積發(fā)生變化，而溫度保持不變.飽和汽的壓強(qiáng)只和溫度有關(guān)，與體積無關(guān).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(shù)增加，C錯；不移動活塞而將容器放入沸水中，容器內(nèi)飽和汽溫度升高，故壓強(qiáng)應(yīng)發(fā)生變化，D錯誤；故選B.借題發(fā)揮(1)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)，也和此氣體中有無其他氣體無關(guān).(2)液體沸騰的條件就是飽和汽壓和外部壓強(qiáng)相等.沸點就是飽和汽壓等于外部壓強(qiáng)時的溫度.因飽和汽壓必須增大到和外部壓強(qiáng)相等時才能沸騰，所以沸點隨外部壓強(qiáng)的增大而升高.針對訓(xùn)練將未飽和汽轉(zhuǎn)化成飽和汽，下列方法可行的是()A.保持溫度不變，增大體積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CD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，因氣體定律對未飽和汽是近似適用的，保持溫度不變，增大體積，可以減小壓強(qiáng)，減小飽和汽的密度，則A、B項錯誤；降低溫度，飽和汽壓減小，若體積不變，當(dāng)降低溫度時，可使壓強(qiáng)減小到降低溫度后的飽和汽壓，則C、D項正確.二、對空氣濕度的理解1.絕對濕度：空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)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(qiáng)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(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.例2氣溫為10時，測得空氣的絕對濕度p800Pa，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的水蒸汽的飽和汽壓為p11.228103Pa,20時水蒸汽的飽和汽壓為p22.338103Pa.)答案65.1%34.2%解析由題中找出絕對濕度壓強(qiáng)和該溫度時水汽的飽和汽壓，即可求出相對濕度.10時水汽的飽和汽壓為p11.228103Pa，由相對濕度公式得此時的相對濕度：B1100%100%65.1%.20時水汽的飽和汽壓為p22.338103Pa，同理得相對濕度：B2100%100%34.2%.飽和汽和飽和汽壓1.下列關(guān)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AB解析由于飽和蒸汽的壓強(qiáng)只跟溫度有關(guān)，與體積無關(guān)，所以A正確；溫度一定時，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).例如：100時飽和水汽壓是76cmHg，所以C是錯誤的；相同溫度下，不同液體的飽和汽壓是不相同的，所以D是錯誤的.2.密閉容器中裝有少量液態(tài)乙醚，下列現(xiàn)象不可能發(fā)生的是()A.當(dāng)容器溫度升高時，液態(tài)乙醚逐漸減少B.當(dāng)容器溫度降低時，液態(tài)乙醚逐漸減少C.當(dāng)容器升高到一定溫度時，液態(tài)乙醚消失D.液態(tài)乙醚消失后，若冷卻容器，容器中又出現(xiàn)液態(tài)乙醚答案B解析溫度升高，飽和蒸汽的密度增大，所以A、C、D可能發(fā)生，B不可能發(fā)生.空氣濕度及應(yīng)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(yīng)的飽和汽壓小，又根據(jù)相對濕度公式可知，冬天的絕對濕度小，夏天的絕對濕度大，所以B、C對.4.在某溫度時，水蒸氣的絕對汽壓為p200mmHg，此時的相對濕度為50%，則此時飽和汽壓為多大？答案400mmHg解析由相對濕度公式B100%，可得ps100%100%400mmHg.(時間：60分鐘)題組一飽和汽和飽和汽壓1.飽和汽壓是指()A.當(dāng)時的大氣壓B.飽和蒸汽的壓強(qiáng)C.水蒸氣的壓強(qiáng)D.以上都不對答案B2.如圖1所示為水的飽和汽壓圖象，由圖可以知道()圖1A.飽和汽壓與溫度有關(guān)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(qiáng)一定小于飽和汽的壓強(qiáng)答案AB解析題圖是水的飽和汽壓隨溫度的變化圖線，由題圖可知，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.3.同種氣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)最大，分子的平均動能也較大C.兩種汽的壓強(qiáng)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(dá)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(biāo)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(qiáng)也不同.4.關(guān)于飽和汽正確的說法是()A.在穩(wěn)定情況下，密閉容器中如有某種液體存在，其中該液體的蒸汽可能是不飽和的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，加大氣壓可使水汽飽和C.隨著液體的不斷蒸發(fā)，當(dāng)液化和汽化速率相等時液體和蒸汽達(dá)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(nèi)從液面汽化的分子數(shù)增多，飽和汽壓增大答案CD解析在飽和狀態(tài)下，液化和汽化達(dá)到動態(tài)平衡，即達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，所以A錯誤、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錯誤.題組二空氣的濕度、濕度計5.空氣濕度對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，人們才會舒適，關(guān)于空氣濕度，以下結(jié)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(dāng)時的溫度下，空氣中的水汽未達(dá)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AD6.濕球溫度計與干球溫度計的示數(shù)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.空氣中的水汽離飽和程度越遠(yuǎn)答案D解析濕球溫度計與干球溫度計的示數(shù)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(yuǎn).7.下列關(guān)于干濕球濕度計的說法正確的是()A.干濕球濕度計測的是絕對濕度B.濕球溫度計所示的溫度高于干球溫度計所示的溫度C.干球溫度計所示的溫度高于濕球溫度計所示的溫度D.干球溫度計與濕球溫度計所示的溫度差越大，相對濕度越大答案C解析因為干濕球濕度計由兩支溫度計組成，用來測空氣溫度的溫度計是干球溫度計，另一支溫度計的水銀球上包有棉紗，棉紗的另一端浸在水中，是濕球溫度計，由于水蒸發(fā)吸熱，濕球溫度計的示數(shù)總小于干球溫度計的示數(shù).故C選項正確；相對濕度越小，濕球溫度計上的水蒸發(fā)越快，干球溫度計與濕球溫度計所示的溫度差越大.8.關(guān)于空氣濕度，下列說法正確的是()A.當(dāng)人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度一定較大B.當(dāng)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(qiáng)表示D.空氣的相對濕度定義為水的飽和蒸汽壓與相同溫度時空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)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，氣溫越高時飽和蒸汽壓越大，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壓強(qiáng)與同溫度下的飽和蒸汽壓的比值，空氣的絕對濕度的定義就是用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)來表示濕度的方法，故C正確，D錯誤.9.某日白天的氣溫是20，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)是1.1103Pa；夜間，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)不變，氣溫降到10.白天水蒸氣飽和汽壓為2.3103Pa，夜間水蒸氣飽和汽壓為1.2103Pa，則我們感覺到的潮濕與干爽情況是()A.夜間干爽B.白天潮濕C.白天干爽D.夜間潮濕答案CD解析看相對濕度大小白天相對濕度：B1100%47.8%夜晚相對濕度：B2100%91.7%所以白天干爽，夜間潮濕，故選C、D.題組三綜合應(yīng)用10.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(kuò)散現(xiàn)象表明，分子在永不停息地做無規(guī)則運動C.當(dāng)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(zhì)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(dāng)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(zhì)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.11.如圖2所示的容器，用活塞封閉著剛好飽和的一些水汽.圖2(1)若保持溫度不變，慢慢地推進(jìn)活塞，容器內(nèi)飽和水汽的密度是否發(fā)生變化？(2)若向密閉的容器中注入空氣，則水蒸氣的飽和汽壓是否變化？(3)如果測得水汽的壓強(qiáng)為p，體積為V.當(dāng)保持溫度不變()A.上提活塞使水汽的體積增為2V時，水汽的壓強(qiáng)減為pB.下壓活塞使水汽的體積減為V時，水汽的壓強(qiáng)增為2pC.下壓活塞時，水汽的質(zhì)量減小，水汽的密度不變D.下壓活塞時，水汽的質(zhì)量和密度都變小答案(1)由于溫度不變，故飽和汽壓不變，飽和水汽的密度也不變.(2)容器內(nèi)總的壓強(qiáng)增大，但水蒸氣的飽和汽壓與有無其他氣體存在無關(guān)，故水蒸氣飽和汽壓不變.(3)AC解析(3)容器中的水汽剛好飽和，表示容器中已沒有水，上提活塞使水汽的體積變?yōu)?V時，容器中的水汽變?yōu)槲达柡推?，它遵循玻意耳定律，壓?qiáng)變?yōu)閜.下壓活塞使水汽的體積減為V時，由于溫度不變，飽和汽的密度不變，部分水汽會凝結(jié)成水，水汽的壓強(qiáng)仍為p，只是水汽的質(zhì)量減小