3.5 饱和汽与未饱和汽 学案（2020年教科版高中物理选修3-3）

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1、3.5 饱和汽与未饱和汽饱和汽与未饱和汽 学习目标 1.知道饱和汽、未饱和汽和饱和汽压的含义.2.知道饱和汽压的相关因素.3.了解 相对湿度的含义以及它对人的生活和植物生长等方面的影响.4.运用所学的物理知识尝试思考 一些与生产和生活相关的实际问题 一、饱和汽与未饱和汽 1动态平衡：在相同时间内回到液体的分子数等于离开液体的分子数，液体与气体之间达到 了平衡状态，蒸发停止，这种平衡是一种动态平衡 2饱和汽与未饱和汽 (1)饱和汽：与液体处于动态平衡的气体即相等时间内回到液体的分子数等于离开液体的分 子数 (2)未饱和汽：没有达到饱和的气体相同时间内回到液体的分子数小于离开液体的分子数 二、饱和

2、汽压及相关因素 1 饱和汽压： 在一定温度下， 饱和汽的分子数密度是一定的， 因而饱和汽的压强也是一定的， 这个压强就叫做这种液体的饱和汽压 2饱和汽压的相关因素是温度和液体的性质 (1)同种液体，温度越高，饱和汽压越大 (2)相同温度下，越容易蒸发的液体，饱和汽压越大 (3)饱和汽压与容器的体积无关 三、空气的湿度 1绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强 2相对湿度：某温度时空气的绝对湿度跟同一温度下水的饱和汽压的百分比 3表达式：Bp ps100%(p 表示空气的绝对湿度，ps表示同一温度下水的饱和汽压，B 表示 相对湿度) 4相对湿度的影响因素 相对湿度与绝对湿度和温度都有关系，在绝对湿度不

3、变的情况下，温度越高(饱和汽压越大)， 相对湿度越小，人感觉越干燥；温度越低(饱和汽压越小)，相对湿度越大，人感觉越潮湿 即学即用 1判断下列说法的正误 (1)达到动态平衡后，不再有液体内的分子从液体里面飞出来() (2)饱和汽压与温度无关() (3)饱和汽压与蒸汽所占的体积无关() (4)绝对湿度越小则相对湿度也一定越小() (5)空气的相对湿度越大，则人越感觉潮湿() 2在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，因而饱和汽的压强也是一定的，这个压强 叫做这种液体的_，未饱和汽的压强_饱和汽压 答案 饱和汽压 小于 一、饱和汽与饱和汽压 导学探究 (1)盛在敞口容器中的水，经过一段时间后就没

4、有了；而盛在密闭容器中的水经 过相当长的时间后仍然存在，这是为什么呢？ (2)有人说在密闭容器里液体和气体达到平衡时蒸发就停止了，分子运动也停止了，这种说法 对吗？ 答案 (1)前者的水蒸发掉了，而后者由于密闭，水蒸气最终与水形成一种动态平衡 (2)“分子运动也停止了”这种说法不对达到平衡时单位时间内逸出液面的分子数与回到液 面的分子数相等，是一种动态平衡，并非分子停止运动 知识深化 动态平衡的理解 1处于动态平衡时，液体分子的热运动仍在不断进行 2处于动态平衡时的蒸汽密度与温度有关，温度越高，达到动态平衡时的蒸汽密度越大 3在密闭容器中的液体，最后必定与上方的蒸汽处于动态平衡状态中 例 1

5、(多选)某密闭容器内液面以上为饱和汽，当温度不变时，下列说法正确的是( ) A没有液体分子从液面飞出来 B仍有液体分子从液面飞出来 C单位时间内回到液体的分子数多于飞出去的分子数 D相同时间内回到液体的分子数等于飞出去的分子数 答案 BD 解析 液面以上为饱和汽时，处于动态平衡状态，相同时间内从液面飞出去的分子数等于回 到液体的分子数，故 A、C 错，B、D 对 二、饱和汽压及相关因素 导学探究 1某密闭容器内的液体上方空间处于饱和状态，当温度升高时，离开液体的分子数有什么变 化？饱和汽分子的密集程度有什么变化？饱和汽压怎么变化？ 答案 当温度升高时，离开液体的分子数增多，直到液体和气体间达到

6、新的动态平衡饱和 汽分子的密集程度增大饱和汽压增大 2 同温度下的水和酒精， 哪种液体分子容易离开液体？哪种饱和汽分子的密集程度大些？谁 的饱和汽压大？ 答案 酒精分子比水分子更容易离开液体酒精饱和汽分子的密集程度大酒精的饱和汽压 大 知识深化 影响饱和汽压的因素 1饱和汽压跟液体的种类有关 在相同的温度下，不同液体的饱和汽压一般是不同的挥发性大的液体，饱和汽压大 2饱和汽压跟温度有关 饱和汽压随温度的升高而增大这是因为温度升高时，液体里能量较大的分子增多，单位时 间内从液面飞出的分子也增多，致使饱和汽的密度增大，同时蒸汽分子热运动的平均动能也 增大，导致饱和汽压增大 3饱和汽压跟体积无关 在

7、温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积而变化 (1)当体积增大时，容器中蒸汽的密度减小，原来的饱和蒸汽变成了未饱和蒸汽，于是液体继 续蒸发，直到未饱和汽成为饱和汽为止由于温度没有改变，饱和汽的密度跟原来的一样， 蒸汽分子热运动的平均动能也跟原来一样，所以压强不改变 (2)体积减小时，容器中蒸汽的密度增大，回到液体中的分子数多于从液面飞出的分子数，于 是，一部分蒸汽变成液体 特别提醒 把未饱和汽变成饱和汽的方法 (1)在体积不变的条件下，降低未饱和汽的温度，可以使较高的温度时的未饱和汽变成较低温 度时的饱和汽 (2)在温度不变的条件下，增大蒸汽压强可以使未饱和汽变成饱和汽 例 2 如图 1 所示

8、，在一个带活塞的容器底部有一定量的水，现保持温度不变，上提活塞， 平衡后底部仍有部分水，则( ) 图 1 A液面上方水蒸气从饱和变成未饱和 B液面上方水蒸气的质量增加，密度减小 C液面上方水蒸气的密度减小，压强减小 D液面上方水蒸气的密度和压强都不变 答案 D 解析 在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，饱和汽的压强也是一定的活塞上提 前，密闭容器中水面上水蒸气为饱和汽，水蒸气密度一定，其饱和汽压一定当活塞上提时， 密闭容器中水面会有水分子飞出，最终使其上方水蒸气与水又重新处于动态平衡，达到饱和 状态在温度保持不变的条件下，水蒸气密度不变，饱和汽压也保持不变故选 D. 饱和汽压随温度的升高

9、而增大.饱和汽压与蒸汽所占的体积无关. 例 3 (多选)将未饱和汽转化成饱和汽，下列方法可靠的是( ) A保持温度不变，减小体积 B保持温度不变，减小压强 C保持体积不变，降低温度 D保持体积不变，减小压强 答案 ACD 三、空气湿度及其影响 导学探究 (1)夏日无风的傍晚，人们往往感到闷热潮湿，身上的汗液也蒸发不出去，这是 为什么呢？ (2)在绝对湿度相同的情况下，夏天和冬天的相对湿度哪个大？为什么？ 答案 (1)在闷热潮湿的天气里，由于空气湿度大，汗液的蒸发和空气中的水蒸气的液化达到 一种动态平衡 (2)在绝对湿度相同的情况下，水的饱和汽压在温度高时大，温度低时小，根据相对湿度 水蒸气的实

10、际压强 同温度水的饱和汽压，夏天和冬天相比，冬天的相对湿度大 知识深化 对湿度的理解 1许多和湿度有关的现象，如蒸发得快慢、植物的枯萎、动物的感觉等，不是直接跟大气的 绝对湿度有关，而是跟大气的相对湿度有关绝对湿度相同时，温度越高，离饱和状态越远， 越容易蒸发，感觉越干燥；相反，温度越低，越接近饱和状态，感觉越潮湿 2 空气的干湿程度和空气中所含有的水蒸气接近饱和的程度有关， 而和空气中含有水蒸气的 绝对数量无直接关系 在某一温度下，水的饱和汽压是一定值，知道了绝对湿度可以算出相对湿度；反之，知道了 相对湿度也能算出绝对湿度 例 4 气温为 10 时，测得空气的绝对湿度 p800 Pa，则此时

11、的相对湿度为多少？如果绝 对湿度不变，气温升至 20 ，相对湿度又为多少？(已知 10 的水的饱和汽压为 ps1 1.228103 Pa；20 时水的饱和汽压为 ps22.338103 Pa.) 答案 65.1% 34.2% 解析 10 时水的饱和汽压为 ps11.228103 Pa，由相对湿度公式得此时的相对湿度： B1 p ps1100% 800 Pa 1.228103 Pa100% 65.1%. 20 时水的饱和汽压为 ps22.338103 Pa，同理得相对湿度： B2 p ps2100% 800 Pa 2.338103 Pa100%34.2%. 1.(饱和汽与未饱和汽)(多选)一个玻

12、璃瓶中装有半瓶液体，拧紧瓶盖经过很长一段时间后，则 ( ) A不再有液体分子飞出液体表面 B蒸发停止 C蒸发仍在进行 D在相同时间内从液体里飞出去的分子数等于返回液体的分子数，液体和蒸汽达到了动态 平衡 答案 BD 2(饱和汽与饱和汽压)(多选)由饱和汽的概念和饱和汽压的概念判断下列哪些结论是正确的 ( ) A气体和液体之间的动态平衡是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相等 B一定温度下饱和汽的密度为一定值，温度升高，饱和汽的密度增大 C一定温度下的饱和汽压，随饱和汽的体积增大而增大 D饱和汽压与绝对湿度成正比 答案 AB 解析 由动态平衡概念可知 A 正确在一定温度下，饱和汽的密度是一定的，它随着温度升 高而增大，B 正确一定温度下的饱和汽压与体积无关，C 错饱和汽压是饱和汽的压强， 绝对湿度是空气中所含水蒸气的实际压强，饱和汽压和绝对湿度的关系不成正比，D 错 3(空气湿度)人们感觉到空气的干湿程度，是决定于( ) A大气里所含水蒸气的多少 B气温 C绝对湿度 D相对湿度 答案 D 解析 水蒸气距饱和状态越近，即相对湿度越大，则水蒸发的越慢，人就感到越潮湿，反之， 相对湿度越小，水蒸发的越快，人感觉越干燥