高中物理人教版第4節(jié)飽和汽與飽和汽壓物態(tài)變化中的能量交換課件

1、高中物理人教版第4節(jié)飽和汽與飽和汽壓物態(tài)變化中的能量交換第第 3.43.4節(jié)節(jié)理解理解教材教材新知新知把握把握熱點熱點考向考向知識點一知識點一知識點二知識點二考向一考向一考向二考向二 第第九九章章應用應用創(chuàng)新創(chuàng)新演練演練隨堂基礎鞏固隨堂基礎鞏固課時跟蹤訓練課時跟蹤訓練知識點三知識點三考向三考向三 知識點四知識點四 1在密閉容器中的液體不斷地蒸發(fā)，液在密閉容器中的液體不斷地蒸發(fā)，液 面上的蒸汽也不斷地凝結，當這兩個面上的蒸汽也不斷地凝結，當這兩個 同時存在的過程達到動態(tài)平衡時，宏同時存在的過程達到動態(tài)平衡時，宏 觀的蒸發(fā)也停止了，這種與液體處于觀的蒸發(fā)也停止了，這種與液體處于 動態(tài)平衡的蒸汽叫做

2、飽和汽。動態(tài)平衡的蒸汽叫做飽和汽。 2在一定溫度下，飽和汽的分子數密度在一定溫度下，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，這個壓強叫做這種是一定的，因而飽和汽的壓強也是一定的，這個壓強叫做這種液體的飽和汽壓。液體的飽和汽壓。 3在某一溫度下，水蒸氣的壓強與同一在某一溫度下，水蒸氣的壓強與同一 溫度下水的飽和汽壓之比稱為空氣的溫度下水的飽和汽壓之比稱為空氣的 相對濕度。相對濕度。 4某種晶體熔化過程中所需的能量與其某種晶體熔化過程中所需的能量與其 質量之比，稱做這種晶體的熔化熱。質量之比，稱做這種晶體的熔化熱。5某種液體汽化成同溫度的氣體時所需的能量與其質量之比，某種液體汽化成

3、同溫度的氣體時所需的能量與其質量之比， 稱做這種物質在這個溫度下的汽化熱。稱做這種物質在這個溫度下的汽化熱。1.汽化汽化物質從物質從 變成變成 的過程。的過程。2汽化的兩種方式比較汽化的兩種方式比較液態(tài)液態(tài)氣態(tài)氣態(tài)種類種類異同異同蒸蒸 發(fā)發(fā)沸沸 騰騰區(qū)區(qū)別別特點特點只在液體表面進行，在只在液體表面進行，在 溫度下都能發(fā)生；溫度下都能發(fā)生；是一種緩慢的汽化過程是一種緩慢的汽化過程在液面和內部同時發(fā)生；只在液面和內部同時發(fā)生；只在在 的溫度下發(fā)生；沸的溫度下發(fā)生；沸騰時液體溫度騰時液體溫度 ；是一；是一種劇烈的汽化過程種劇烈的汽化過程任何任何一定一定不變不變種類種類異同異同蒸發(fā)蒸發(fā)沸騰沸騰區(qū)區(qū)別別

4、影影響響因因素素液體溫度的高低；液液體溫度的高低；液體表面積的大?。灰后w表面積的大?。灰后w表面處空氣流動的體表面處空氣流動的快慢快慢液體表面處大氣壓的大小，液體表面處大氣壓的大小，大氣壓較高時，沸點也比大氣壓較高時，沸點也比較高較高相同點相同點都是都是 現象，都要現象，都要汽化汽化吸熱吸熱1在制糖工業(yè)中，常用沸騰的辦法除去糖汁中的水分，為了在制糖工業(yè)中，常用沸騰的辦法除去糖汁中的水分，為了使糖在沸騰時不致變質，沸騰溫度要低于使糖在沸騰時不致變質，沸騰溫度要低于100。為此，。為此，可采用的辦法是可采用的辦法是()A把糖汁放在敞開口的容器內進行加熱，使糖汁液面上把糖汁放在敞開口的容器內進行加熱，

5、使糖汁液面上 的氣壓保持的氣壓保持1標準大氣壓標準大氣壓B把糖汁放在密閉容器中加熱，往容器內打入氣體，使把糖汁放在密閉容器中加熱，往容器內打入氣體，使 糖汁液面上的氣壓大于糖汁液面上的氣壓大于1標準大氣壓標準大氣壓C把糖汁放在密閉容器中加熱，從容器內抽出氣體，使糖把糖汁放在密閉容器中加熱，從容器內抽出氣體，使糖 汁液面上的氣壓小于汁液面上的氣壓小于1標準大氣壓標準大氣壓D以上做法都可以以上做法都可以解析：解析：要使液體溫度低于要使液體溫度低于100沸騰，必須使糖汁液面上的沸騰，必須使糖汁液面上的氣壓低于氣壓低于1標準大氣壓。標準大氣壓。答案：答案：C自學教材自學教材 1動態(tài)平衡動態(tài)平衡 在相同

6、時間內，回到水中的分子數等于從水面飛出去的分在相同時間內，回到水中的分子數等于從水面飛出去的分子數，這時水蒸氣的密度不再增大，液體水也不再減少，液子數，這時水蒸氣的密度不再增大，液體水也不再減少，液體與氣體之間達到了體與氣體之間達到了 。 2飽和汽飽和汽 與液體處于與液體處于 的蒸汽。的蒸汽。平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)動態(tài)平衡動態(tài)平衡 3未飽和汽未飽和汽 沒有達到沒有達到 的蒸汽。的蒸汽。 4飽和汽壓飽和汽壓 一定溫度下飽和汽的一定溫度下飽和汽的 。 5飽和汽壓的變化飽和汽壓的變化 隨溫度的升高而隨溫度的升高而 。飽和汽壓與蒸汽所占的體積。飽和汽壓與蒸汽所占的體積 ，和蒸汽體積中有無其他氣體，和蒸汽體積

7、中有無其他氣體 。 壓強壓強飽和狀態(tài)飽和狀態(tài)增大增大無關無關無關無關重點詮釋重點詮釋 1對動態(tài)平衡的理解對動態(tài)平衡的理解 理解這個問題，要抓住理解這個問題，要抓住“動態(tài)動態(tài)”這個核心，也就是達到平這個核心，也就是達到平衡時，各量之間還是變化的，只不過變化的速度相同而已，衡時，各量之間還是變化的，只不過變化的速度相同而已，只是從外觀上看達到了平衡狀態(tài)。如果把兩個過程分別稱為只是從外觀上看達到了平衡狀態(tài)。如果把兩個過程分別稱為正過程和逆過程的話，當達到動態(tài)平衡時正過程速率應等于正過程和逆過程的話，當達到動態(tài)平衡時正過程速率應等于逆過程速率。逆過程速率。 (1)處于動態(tài)平衡時，液體的蒸發(fā)仍在不斷進行

8、；處于動態(tài)平衡時，液體的蒸發(fā)仍在不斷進行； (2)處于動態(tài)平衡時的蒸汽密度與溫度有關，溫度越高，處于動態(tài)平衡時的蒸汽密度與溫度有關，溫度越高，達到動態(tài)平衡時的蒸汽密度越大；達到動態(tài)平衡時的蒸汽密度越大； (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。態(tài)平衡狀態(tài)中。 2影響飽和汽壓的因素影響飽和汽壓的因素 (1)飽和汽壓跟液體的種類有關：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。是不同的。揮發(fā)性大的液體，飽和汽壓

9、大。 (2)飽和汽壓跟溫度有關：飽和汽壓跟溫度有關： 微觀解釋：飽和汽壓隨溫度的升高而增大。這是因為微觀解釋：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，導致飽和汽壓增大。汽分子熱運動的平均動能也增大，導致飽和汽壓增大。 (3)飽和汽壓跟體積無關飽和汽壓跟體積無關 微觀解釋：在溫度不變的情況下，飽和汽的壓強不隨體積微觀解釋：在溫度不變的情況下，飽和汽的壓強不隨體積而變化。其原

10、因是，當體積增大時，容器中蒸汽的密度減小，而變化。其原因是，當體積增大時，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，蒸汽分子熱運動的平均動能也跟原來一樣，所跟原來的一樣，蒸汽分子熱運動的平均動能也跟原來一樣，所以壓強不改變，體積減小時，容器中蒸汽的密度增大，回到液以壓強不改變，體積減小時，容器中蒸汽的密度增大，回到液體中的分子數多于從液面飛出的分子數，于是，一部分蒸汽變體中的分子數多于從

11、液面飛出的分子數，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。由于溫度跟原來相同，飽和汽密度不變，蒸汽分子熱運動止。由于溫度跟原來相同，飽和汽密度不變，蒸汽分子熱運動的平均速率也跟原來相同，所以壓強也不改變。的平均速率也跟原來相同，所以壓強也不改變。2將未飽和汽轉化成飽和汽，下列方法可行的是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，減小體積保持溫度不變，減小體積B保持溫度不變，減小壓強保持溫度不變，減小壓強C保持體積不變，降低溫度保持體積不變，降低溫度D保持體積不變，減小壓強保持體積不變，

12、減小壓強解析：解析：未飽和汽的密度小于飽和汽的密度，壓強小于飽未飽和汽的密度小于飽和汽的密度，壓強小于飽和汽壓，因為飽和汽近似遵循氣體實驗定律，保持溫度和汽壓，因為飽和汽近似遵循氣體實驗定律，保持溫度不變，減小體積，可以增大壓強，增大未飽和汽的密度，不變，減小體積，可以增大壓強，增大未飽和汽的密度，則則A正確，正確，B錯誤。降低溫度，飽和汽壓減小，若體積不錯誤。降低溫度，飽和汽壓減小，若體積不變，當降低溫度時，可使壓強減小到降低溫度后的飽和變，當降低溫度時，可使壓強減小到降低溫度后的飽和汽壓，則汽壓，則C正確，正確，D也正確。也正確。答案：答案：ACD壓強壓強干濕泡干濕泡3在相對濕度相同的情況

13、下，比較可得在相對濕度相同的情況下，比較可得()A冬天的絕對濕度大冬天的絕對濕度大B夏天的絕對濕度大夏天的絕對濕度大C冬天的絕對濕度小冬天的絕對濕度小D夏天的絕對濕度小夏天的絕對濕度小解析：解析：冬季溫度低，蒸發(fā)慢，空氣中含水分少，絕對濕度冬季溫度低，蒸發(fā)慢，空氣中含水分少，絕對濕度?。幌募緶囟雀?，蒸發(fā)快，空氣中含水分多，絕對濕度大。小；夏季溫度高，蒸發(fā)快，空氣中含水分多，絕對濕度大。故選項故選項B、C正確。正確。答案：答案：BC自學教材自學教材 1熔化和凝固熔化和凝固 熔化：物質從熔化：物質從 變成變成 的過程。的過程。 凝固：物質從凝固：物質從 變成變成 的過程。的過程。 2熔化熱熔化熱

14、(1)某種晶體熔化過程中所需的某種晶體熔化過程中所需的 與其與其 之比，之比，稱做這種晶體的熔化熱。稱做這種晶體的熔化熱。 (2)一定質量的晶體，熔化時吸收的熱量與凝固時放出一定質量的晶體，熔化時吸收的熱量與凝固時放出的熱量的熱量 。 固態(tài)固態(tài)液態(tài)液態(tài)液態(tài)液態(tài)固態(tài)固態(tài)能量能量質量質量相等相等 (3)不同的晶體有不同的結構，要破壞不同物質的結構，不同的晶體有不同的結構，要破壞不同物質的結構，所需的所需的 也就不同，因此不同晶體的熔化熱也也就不同，因此不同晶體的熔化熱也 。 (4)非晶體在不同溫度下熔化時吸收的熱量是不同的，因非晶體在不同溫度下熔化時吸收的熱量是不同的，因此非晶體此非晶體 確定的熔

15、化熱。確定的熔化熱。 3汽化與液化汽化與液化 汽化：物質從汽化：物質從 變成變成 的過程。的過程。 液化：物質從液化：物質從 變成變成 的過程。的過程。能量能量不相同不相同沒有沒有液態(tài)液態(tài)氣態(tài)氣態(tài)氣態(tài)氣態(tài)液態(tài)液態(tài) 4汽化熱汽化熱 (1)某種液體汽化成同溫度的氣體時所需的某種液體汽化成同溫度的氣體時所需的 與其與其 之比，稱做這種物質在這個溫度下的汽化熱。之比，稱做這種物質在這個溫度下的汽化熱。 (2)一定質量的物質，在一定的溫度和壓強下，汽化一定質量的物質，在一定的溫度和壓強下，汽化時吸收的熱量與液化時放出的熱量時吸收的熱量與液化時放出的熱量 。 能量能量質量質量相等相等重點詮釋重點詮釋 1晶

16、體熔化過程中的能量特點晶體熔化過程中的能量特點 固體分子間的強大作用使固體分子只能在各自的平衡位固體分子間的強大作用使固體分子只能在各自的平衡位置附近振動。對固體加熱，在其開始熔化之前，獲得的能量置附近振動。對固體加熱，在其開始熔化之前，獲得的能量主要轉化為分子的動能，使物體溫度升高，當溫度升高到一主要轉化為分子的動能，使物體溫度升高，當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，固體開始熔化。可以在其他分子間移動，固體開始熔化。 2液體汽化過程中的能量特點液體汽化過程中的能量特點 液體汽化時，由于體

17、積明顯增大，吸收熱量，一部分用液體汽化時，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做功。來克服分子間引力做功，另一部分用來克服外界壓強做功。 3互逆過程的能量特點互逆過程的能量特點 (1)一定質量的晶體，熔化時吸收的熱量與凝固時放出的一定質量的晶體，熔化時吸收的熱量與凝固時放出的熱量相等。熱量相等。 (2)一定質量的某種物質，在一定的溫度和壓強下，汽化一定質量的某種物質，在一定的溫度和壓強下，汽化時吸收的熱量與液化時放出的熱量相等。時吸收的熱量與液化時放出的熱量相等。 4固體熔化過程中的溫度特點固體熔化過程中的溫度特點 晶體熔化過程中，當溫度達到熔點時

18、，吸收的熱量全部用晶體熔化過程中，當溫度達到熔點時，吸收的熱量全部用來破壞空間點陣，增加分子勢能，而分子平均動能卻保持不變，來破壞空間點陣，增加分子勢能，而分子平均動能卻保持不變，所以晶體有固定的熔點。非晶體沒有空間點陣，吸收的熱量主所以晶體有固定的熔點。非晶體沒有空間點陣，吸收的熱量主要轉化為分子的動能，不斷吸熱，溫度就不斷上升。要轉化為分子的動能，不斷吸熱，溫度就不斷上升。 由于在不同溫度下物質由固態(tài)變成液態(tài)時吸收的熱量不同，由于在不同溫度下物質由固態(tài)變成液態(tài)時吸收的熱量不同，而晶體有固定的熔點，因此有固定的熔化熱，非晶體沒有固定而晶體有固定的熔點，因此有固定的熔化熱，非晶體沒有固定的熔點

19、，也就沒有固定的熔化熱。的熔點，也就沒有固定的熔化熱。4火箭在大氣中飛行時，它的頭部跟空氣摩擦發(fā)熱，溫度火箭在大氣中飛行時，它的頭部跟空氣摩擦發(fā)熱，溫度可達幾千攝氏度，在火箭上涂一層特殊材料，這種材料可達幾千攝氏度，在火箭上涂一層特殊材料，這種材料在高溫下熔化并且汽化，能起到防止燒壞火箭頭部的作在高溫下熔化并且汽化，能起到防止燒壞火箭頭部的作用，這是因為用，這是因為 ()A熔化和汽化都放熱熔化和汽化都放熱B熔化和汽化都吸熱熔化和汽化都吸熱C熔化吸熱，汽化放熱熔化吸熱，汽化放熱 D熔化放熱，汽化吸熱熔化放熱，汽化吸熱解析：解析：物質在熔化和汽化過程中都是吸收熱量的，故物質在熔化和汽化過程中都是吸

20、收熱量的，故B選項正確。選項正確。答案：答案：B 例例1下列關于飽和汽與飽和汽壓的說法中，正確的是下列關于飽和汽與飽和汽壓的說法中，正確的是() A飽和汽與液體之間的動態(tài)平衡，是指汽化和液化同時飽和汽與液體之間的動態(tài)平衡，是指汽化和液化同時進行的過程，且進行的速率相等進行的過程，且進行的速率相等 B一定溫度下的飽和汽的密度為一定值，溫度升高，飽一定溫度下的飽和汽的密度為一定值，溫度升高，飽和汽的密度增大和汽的密度增大 C一定溫度下的飽和汽壓隨飽和汽的體積增大而增大一定溫度下的飽和汽壓隨飽和汽的體積增大而增大 D飽和汽壓跟絕對溫度成正比飽和汽壓跟絕對溫度成正比 思路點撥思路點撥解答關于飽和汽與飽

21、和汽壓的問題要抓住飽和解答關于飽和汽與飽和汽壓的問題要抓住飽和汽的壓強只與液體的種類、溫度有關這一關鍵點。汽的壓強只與液體的種類、溫度有關這一關鍵點。 解析解析由動態(tài)平衡概念可知由動態(tài)平衡概念可知A正確；在一定溫度下，飽和正確；在一定溫度下，飽和汽的密度是一定的，它隨著溫度的升高而增大，汽的密度是一定的，它隨著溫度的升高而增大，B正確；一定溫正確；一定溫度下的飽和汽壓與體積無關，度下的飽和汽壓與體積無關，C錯誤；飽和汽壓隨溫度的升高而錯誤；飽和汽壓隨溫度的升高而增大，原因是：溫度升高時，飽和汽的密度增大；溫度升高時，增大，原因是：溫度升高時，飽和汽的密度增大；溫度升高時，飽和汽的分子平均速率增

22、大，理想氣體狀態(tài)方程不適用于飽和飽和汽的分子平均速率增大，理想氣體狀態(tài)方程不適用于飽和汽，飽和汽壓和絕對溫度的關系不成正比，飽和汽壓隨溫度的汽，飽和汽壓和絕對溫度的關系不成正比，飽和汽壓隨溫度的升高增大得比線性關系更快，升高增大得比線性關系更快，D錯誤。正確選項為錯誤。正確選項為A、B。 答案答案AB1水蒸氣達到飽和時，水蒸氣的壓強不再變化，這時水蒸氣達到飽和時，水蒸氣的壓強不再變化，這時 ()A水不再蒸發(fā)水不再蒸發(fā)B水蒸氣不再液化水蒸氣不再液化C蒸發(fā)和液化達到動態(tài)平衡蒸發(fā)和液化達到動態(tài)平衡D以上說法都不對以上說法都不對解析：解析：蒸發(fā)是分子從液體中跑到氣體中，而液化是氣體分蒸發(fā)是分子從液體中

23、跑到氣體中，而液化是氣體分子跑到液體中。水蒸氣達到飽和時，蒸發(fā)和液化仍在繼續(xù)進子跑到液體中。水蒸氣達到飽和時，蒸發(fā)和液化仍在繼續(xù)進行，只不過蒸發(fā)和液化的水分子數量相等而已，行，只不過蒸發(fā)和液化的水分子數量相等而已，C正確。正確。答案：答案：C 例例2室內空氣的溫度是室內空氣的溫度是25，空氣的相對濕度是，空氣的相對濕度是65%，問空氣的絕對濕度等于多少？，問空氣的絕對濕度等于多少？(已知已知25時水的飽時水的飽和汽壓為和汽壓為3.167103 Pa。) 思路點撥思路點撥由題中找出相對濕度及同溫下水的飽和由題中找出相對濕度及同溫下水的飽和汽壓，即可求出絕對濕度。汽壓，即可求出絕對濕度。答案答案2.06103 Pa2(2011海南高考海南高考)關于空氣濕度，下列說法正確的是關于空氣濕度，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蒸汽壓與相同溫度時空氣的相對濕度定義為水的飽和蒸