《2017-2018學年高中物理 第二章 固體、液體和氣體 第九節(jié) 飽和蒸汽 空氣的濕度教學案 粵教版選修3-3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學年高中物理 第二章 固體、液體和氣體 第九節(jié) 飽和蒸汽 空氣的濕度教學案 粵教版選修3-3（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第九節(jié)　飽和蒸汽　空氣的濕度 [目標定位] 1.知道飽和蒸汽和飽和汽壓的含義.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.運用所學的物理知識嘗試思考一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實際問題． 一、飽和蒸汽與飽和汽壓 [導學探究]　盛在敞口容器中的水，經(jīng)過一段時間后就沒有了；而盛在密閉容器中的水經(jīng)過相當長的時間后仍然存在，這是為什么呢？ 答案　前者的水蒸發(fā)掉了，而后者由于密閉，水蒸氣最終與水形成一種動態(tài)平衡． [知識梳理] 1．飽和蒸汽：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液化，當這兩個同時存在的過程達到動態(tài)平衡時，這種與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽叫

2、做飽和蒸汽．沒有達到飽和狀態(tài)的蒸汽叫做未飽和蒸汽． 2．飽和汽壓ps：液體的飽和蒸汽所具有的壓強． (1)同一種液體的飽和汽壓隨溫度的升高而增大．溫度不變時飽和汽壓不隨體積的改變而變化． (2)在相同溫度下，通常揮發(fā)性強的液體的飽和汽壓大． (3)氣體的實驗定律不適用于飽和蒸汽，未飽和蒸汽近似遵循氣體實驗定律． [延伸思考] 有人說在密閉容器里的液體和氣體達到平衡時，蒸發(fā)就停止了，分子運動也停止了，這種說法對嗎？ 答案　這種說法不對．達到平衡時單位時間內(nèi)逸出液面的分子數(shù)與回到液面的分子數(shù)相等，是一種動態(tài)平衡，并非分子運動停止． 二、空氣的濕度 [導學探究]　夏日無風的傍晚，人

3、們往往感到悶熱潮濕，身上的汗液也蒸發(fā)不出去，這是為什么呢？ 答案　在悶熱潮濕的天氣里，由于空氣濕度大，汗液的蒸發(fā)和周圍的空氣達到一種動態(tài)平衡． [知識梳理] 1．相對濕度 (1)定義式：B＝×100% 其中：p為空氣中水蒸氣的壓強，ps為同溫度下水的飽和汽壓． (2)意義：B越大空氣越潮濕，B越小空氣越干燥． 2．濕度計：測量空氣的相對濕度． [延伸思考] 我們感覺環(huán)境潮濕，是由于環(huán)境的絕對濕度大嗎？ 答案　不是．許多和濕度有關(guān)的現(xiàn)象，如蒸發(fā)的快慢、植物的枯萎、動物的感覺等，不是直接跟大氣的絕對濕度有關(guān)，而是跟相對濕度有關(guān)．絕對濕度相同時，氣溫越高，離飽和狀態(tài)越遠，越容易蒸

4、發(fā)，感覺越干燥；相反，氣溫越低，越接近飽和狀態(tài)，感覺越潮濕. 一、飽和蒸汽與飽和汽壓 例1　如圖1所示，在一個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(　　) 圖1 A．液面上方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，壓強減小 D．液面上方水蒸氣的密度和壓強都不變 答案　D 解析　在一定溫度下，飽和蒸汽的分子數(shù)密度是一定的，飽和蒸汽的壓強也是一定的．活塞上提前，密閉容器中水面上水蒸氣為飽和蒸汽，水蒸氣密度一定，其飽和汽壓一定．當活塞上提時，密閉容器中水面會有水分子飛出，使其上

5、方水蒸氣與水又重新處于動態(tài)平衡，達到飽和狀態(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D. 例2　(多選)將未飽和蒸汽轉(zhuǎn)化成飽和蒸汽，下列方法可靠的是(　　) A．保持溫度不變，增大體積 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　CD 解析　未飽和蒸汽的密度小于飽和蒸汽的密度，壓強小于飽和汽壓，因為未飽和蒸汽對氣體實驗定律是近似適用的，保持溫度不變，增大體積，可以減小壓強，減小未飽和蒸汽的密度，A、B錯誤；若保持體積不變，降低溫度，則飽和汽壓減小；若使壓強減小，則溫度降低，飽和汽壓減小，C、D均正確． 二、

6、空氣的濕度 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 ℃的水的飽和汽 壓為p1＝1.228×103 Pa；20 ℃時水的飽和汽壓為p2＝2.338×103 Pa.) 答案　65.1%　34.2% 解析　10 ℃時水的飽和汽壓為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 ℃時水的飽和汽壓為p2＝2.338×103 Pa，同理得相對濕度： B2＝×100%＝×100%≈34.2%. 三、濕度計 例4　

7、(多選)干濕球濕度計的濕球溫度計與干球溫度計的示數(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際壓強離飽和程度越近 D．空氣中的水蒸氣的絕對濕度離飽和程度越遠 答案　BD 解析　干濕球濕度計的濕球溫度計的水銀球上包著棉紗，棉紗的下端浸在水中，由于水的蒸發(fā)，濕球溫度計示數(shù)總低于干球溫度計示數(shù)，空氣越干燥，即相對濕度越小，濕球溫度計上的水蒸發(fā)越快，溫度計示數(shù)越低，與干球溫度計示數(shù)的差距越大，可見B正確．并且，空氣越干燥，即相對濕度越小，由相對濕度的定義公式：相對濕度＝可知，這時空氣中的水蒸氣的實際壓強即絕對濕度離同溫度水的飽和汽壓越遠，

8、故D正確． 飽和蒸汽空氣的濕度 1．(飽和蒸汽與飽和汽壓)(多選)一個玻璃瓶中裝有半瓶液體，擰緊瓶蓋經(jīng)過一段時間后，則(　　) A．不再有液體分子飛出液體表面 B．停止蒸發(fā) C．蒸發(fā)仍在進行 D．在相同時間內(nèi)從液體里飛出去的分子數(shù)等于返回液體的分子數(shù)，液體和蒸汽達到了動態(tài)平衡 答案　BD 解析　當液面上方的氣體內(nèi)所含的蒸汽達到飽和后，處于動態(tài)平衡狀態(tài)，但仍有分子跑出液面，只不過在相同時間內(nèi)，返回的分子數(shù)與跑出的分子數(shù)相等． 2．(飽和蒸汽與泡和汽壓)下列關(guān)于飽和蒸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

9、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　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，就會變成不飽和蒸汽，所以A錯；溫度一定時，同種液體的飽和汽壓與飽和蒸汽的體積無關(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76 cmHg，所以C錯；相同溫度下，不同液體的飽和汽壓是不相同的，所以D錯． 3．(空氣的濕度)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，人們才會感覺舒適．關(guān)于空氣濕度，以下

10、結(jié)論不正確的是(　　) 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　C 解析　相對濕度定義B＝×100%，式中p為空氣中水蒸氣的實際壓強，ps為同一溫度下水的飽和汽壓，ps在不同溫度下的值是不同的，溫度越高，ps越大，故A說法正確；相對濕度為100%，說明在當時的溫度下，空氣中所含水蒸氣的實際壓強已達到飽和汽壓，B說法正確；絕對濕度p不變時，氣溫降低，p

11、s減小，相對濕度增加，氣溫升高，相對濕度則減小，故C說法錯誤，D說法正確．故選C. 4．(濕度計)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

12、蒸發(fā)越快，干球溫度計與濕球溫度計所示的溫度差越大． 題組一　飽和蒸汽與飽和汽壓 1．下列對動態(tài)平衡的說法不正確的是(　　) A．當氣態(tài)分子數(shù)的密度增大到一定程度時就會達到這樣的狀態(tài) B．在相同時間內(nèi)回到液體中的分子數(shù)等于從液體表面飛出去的分子數(shù) C．此時，蒸汽的密度不再增大，液體也不再減少 D．蒸發(fā)的速度不再改變，以恒速蒸發(fā) 答案　D 解析　對水的蒸發(fā)過程進行分析判斷：當達到動態(tài)平衡時，蒸發(fā)停止，故D選項錯誤． 2．(多選)由飽和蒸汽和飽和汽壓的概念判斷下列結(jié)論正確的是(　　) A．氣體和液體之間的動態(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 B．一定溫度下

13、飽和蒸汽的密度為一定值，溫度升高，飽和蒸汽的密度增大 C．一定溫度下的飽和汽壓，隨飽和蒸汽的體積增大而增大 D．飽和汽壓跟絕對濕度成正比 答案　AB 解析　由動態(tài)平衡概念可知A正確．在一定溫度下，飽和蒸汽的密度是一定的，它隨著溫度升高而增大，B正確．一定溫度下的飽和汽壓與體積無關(guān)，C錯誤．飽和汽壓隨溫度升高而增大，原因是：溫度升高時，飽和蒸汽的密度增大；溫度升高時，分子平均速率增大．理想氣體狀態(tài)方程不適用于飽和蒸汽，飽和汽壓和絕對濕度的關(guān)系不成正比，D錯誤． 3．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．當容器溫度升高時，液態(tài)乙醚逐漸減少 B．當容器溫度降低

14、時，液態(tài)乙醚逐漸減少 C．當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． 4．(多選)圖1為水的飽和汽壓圖象，由圖可知(　　) 水的飽和汽壓與溫度的關(guān)系 圖1 A．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．未飽和汽的壓強一定大于飽和汽的壓強 答案　AB 解析　這是水的飽和汽壓隨溫度變化的圖線，由題圖知，水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大． 5．液體的飽和汽壓隨溫度的升高而增大(　　) A．其規(guī)律

15、遵循查理定律 B．是因為飽和蒸汽的質(zhì)量隨溫度的升高而增大 C．是因為飽和蒸汽的體積隨溫度的升高而增大 D．是因為飽和蒸汽密度和蒸汽分子的平均速率都隨溫度的升高而增大 答案　D 解析　飽和蒸汽的壓強與溫度的關(guān)系不遵循查理定律，當溫度升高時，蒸汽分子的平均速率增大，蒸汽分子的密度增大，所以D選項正確． 6．關(guān)于同種氣體在相同溫度下的未飽和蒸汽、飽和蒸汽的性質(zhì)，下面說法正確的是(　　) A．兩種蒸汽的壓強一樣大，飽和蒸汽的密度較大 B．飽和蒸汽的壓強較大，分子的平均動能也較大 C．兩種蒸汽的壓強一樣大，分子的平均動能也一樣大 D．兩種蒸汽的分子平均動能一樣大，飽和蒸汽的密度較大

16、 答案　D 解析　與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽叫飽和蒸汽；沒有達到飽和狀態(tài)的蒸汽叫未飽和蒸汽．可見，兩種蒸汽在同一溫度下密度是不同的，未飽和蒸汽較小，飽和蒸汽較大．由溫度是分子平均動能的標志可知這兩種蒸汽分子的平均動能相同，而密度不同，兩種蒸汽的壓強也不同． 7. 如圖2所示，一個有活塞的密閉容器(導熱性良好)內(nèi)盛有飽和蒸汽與少量的水，則可能發(fā)生的現(xiàn)象是(　　) 圖2 A．溫度保持不變，慢慢地推進活塞，容器內(nèi)水的飽和汽壓會增大 B．溫度保持不變，慢慢地推進活塞，容器內(nèi)水的飽和汽壓不變 C．溫度保持不變，慢慢地拉出活塞，容器內(nèi)水的飽和汽壓會減小 D．不移動活塞而將容器放在沸水中，

17、容器內(nèi)水的飽和汽壓不變 答案　B 解析　慢慢推進活塞和慢慢拉出活塞，密閉容器內(nèi)體積發(fā)生變化，而溫度保持不變，飽和蒸汽的壓強只和溫度有關(guān)，與體積無關(guān)，故選項A、C錯，B正確．不移動活塞而將容器放入沸水中，容器內(nèi)溫度升高，水的飽和汽壓增大，選項D錯誤． 題組二　空氣的濕度 8．(多選)關(guān)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　相對濕度越大，人感覺越潮

18、濕，相對濕度大時，絕對濕度不一定大，故A錯誤；相對濕度較小時，人感覺干燥，故B正確；空氣中水蒸氣的壓強表示的濕度叫做空氣的絕對濕度，空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓之比表示的濕度叫做相對濕度，故C正確，D錯誤． 9．(多選)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． 10．不同溫度下水的飽和汽壓如表所示，由如下數(shù)據(jù)能確定天氣最干燥的是(　　) 不

19、同溫度下水的飽和汽壓(單位：毫米汞柱) t/℃ －5 0 5 10 20 30 p 3.16 4.58 6.54 9.21 17.54 31.82 A.天氣溫度為－5 ℃，絕對濕度為2 mm汞柱 B．天氣溫度為0 ℃，絕對濕度為3 mm汞柱 C．天氣溫度為10 ℃，絕對濕度為3 mm汞柱 D．天氣溫度為20 ℃，絕對濕度為10 mm汞柱 答案　C 解析　選項A，B1＝×100%≈63.3%；選項B，B2＝×100%≈65.5%；選項C，B3＝×100%≈32.6%；選項D，B4＝×100%≈57.0%. 11．室內(nèi)空氣的溫度是25 ℃，空氣的相對濕度是65%，問空氣的絕對濕度等于多少？已知25 ℃時水的飽和汽壓為3.167×103 Pa. 答案　2.06×103 Pa 解析　空氣的絕對濕度＝水蒸氣的實際壓強，而相對濕度＝.故絕對濕度＝相對濕度×同溫度水的飽和汽壓，即絕對濕度＝65%×3.167×103 Pa≈2.06×103 Pa. 9