202X学年高中物理第九章固体、液体和物态变化第3节饱和汽与饱和汽压第4节物态变化中的能量交换课件新人教版选修3_3

1、第第3 3节饱和汽与饱和汽压节饱和汽与饱和汽压第第4 4节物态变化中的能量交换节物态变化中的能量交换学习目标学习目标1知道饱和汽、未饱和汽与饱和汽压等概念，知知道饱和汽、未饱和汽与饱和汽压等概念，知道影响饱和汽压的因素，知道饱和汽是一种动态平道影响饱和汽压的因素，知道饱和汽是一种动态平衡。衡。2理解空气的绝对湿度和相对湿度，并能进展简理解空气的绝对湿度和相对湿度，并能进展简单计算，了解湿度对日常生活的影响。单计算，了解湿度对日常生活的影响。3了解固体的熔化热，知道不同固体有不同的熔了解固体的熔化热，知道不同固体有不同的熔化热，了解汽化的两种方式，知道沸点与气压的关化热，了解汽化的两种方式，知道

2、沸点与气压的关系。系。4了解熔化、凝固、汽化和液化的概念及其过程了解熔化、凝固、汽化和液化的概念及其过程中的能量转化。中的能量转化。 基础落实基础落实新知探究新知探究一、汽化现象一、汽化现象1概念：概念：物质从物质从_态变成态变成_态的过程叫作汽态的过程叫作汽化。化。2汽化的两种方式比较汽化的两种方式比较 种类种类异同异同 蒸发蒸发沸腾沸腾液液气气区区别别特特点点只在液体表面进行只在液体表面进行；在；在_温度下都温度下都能发生；是一种缓能发生；是一种缓慢的汽化过程慢的汽化过程在液面和内部同时在液面和内部同时发生；只在发生；只在_的的温度下发生；沸腾温度下发生；沸腾时液体温度时液体温度_；是一种

3、剧烈的汽化是一种剧烈的汽化过程过程影影响响因因素素液体温度的液体温度的_；液体表面积的液体表面积的_；液体表面处空气；液体表面处空气流动的快慢流动的快慢液体表面处大气压液体表面处大气压的大小，大气压的大小，大气压_时，沸点也比时，沸点也比较高；反之，沸点较高；反之，沸点较低较低相同点相同点都是都是_现象，都要现象，都要_任何任何一定一定不变不变上下上下大小大小较高较高汽化汽化吸热吸热自主思考自主思考判一判判一判1(1)在任何温度下蒸发和沸腾都能进展。在任何温度下蒸发和沸腾都能进展。( )(2)液体吸收热量时一定会汽化。液体吸收热量时一定会汽化。( )(3)在高山上用普通锅煮饭不容易将饭煮熟。在

4、高山上用普通锅煮饭不容易将饭煮熟。( )(4)蒸发可以使液体降温。蒸发可以使液体降温。( )(5)蒸发和沸腾都是吸热的过程。蒸发和沸腾都是吸热的过程。( )二、饱和汽与饱和汽压二、饱和汽与饱和汽压1动态平衡：在一样时间内，由液面飞出去的分动态平衡：在一样时间内，由液面飞出去的分子数子数_回到液体中的分子数，液体与气体之间到达回到液体中的分子数，液体与气体之间到达了平衡状态。这种平衡是一种动态的平衡。了平衡状态。这种平衡是一种动态的平衡。2饱和汽：与液体处于饱和汽：与液体处于_的蒸汽。的蒸汽。3未饱和汽：没有到达未饱和汽：没有到达_的蒸汽。的蒸汽。4饱和汽压：一定温度下饱和汽的饱和汽压：一定温度

5、下饱和汽的_。 等于等于动态平衡动态平衡饱和状态饱和状态压强压强5饱和汽压的变化：随温度的升高而饱和汽压的变化：随温度的升高而_。饱和。饱和汽压与蒸汽的体积汽压与蒸汽的体积_，和蒸汽体积中有无其他气，和蒸汽体积中有无其他气体体_。自主思考自主思考想一想想一想密闭容器里的液体和气体到达平衡时蒸发就停顿密闭容器里的液体和气体到达平衡时蒸发就停顿了吗？了吗？答案蒸发和液体到达平衡时单位时间内从液体答案蒸发和液体到达平衡时单位时间内从液体外表飞出的分子数与回到液体中的分子数相等，是一外表飞出的分子数与回到液体中的分子数相等，是一种动态平衡，蒸发仍在进展，并没有停顿。种动态平衡，蒸发仍在进展，并没有停顿

6、。 增大增大无关无关无关无关三、空气的湿度和湿度计三、空气的湿度和湿度计1绝对湿度：绝对湿度：空气中所含水蒸气的空气中所含水蒸气的_。2相对湿度：相对湿度：空气中水蒸气的压强与同一温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时水的水的_之比。即之比。即3常用湿度计：常用湿度计：干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计。湿度计。压强压强饱和汽压饱和汽压自主思考自主思考判一判判一判2(1)绝对湿度越小那么相对湿度也一定越小。绝对湿度越小那么相对湿度也一定越小。( )(2)空气的相对湿度越大，那么人越感觉潮湿。空气的相对湿度越大，那么人越感觉潮湿。( )(3)干湿泡湿度计正常使用

7、时，两温度计示数一干湿泡湿度计正常使用时，两温度计示数一样，那么表示相对湿度为样，那么表示相对湿度为100%。( )四、熔化热和汽化热四、熔化热和汽化热1熔化热熔化热(1)概念：某种晶体熔化过程中所需的能量与其概念：某种晶体熔化过程中所需的能量与其_之比，称作这种晶体的熔化热。之比，称作这种晶体的熔化热。(2)特点：一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与特点：一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量凝固时放出的热量_。2汽化热汽化热(1)某种液体汽化成同某种液体汽化成同_的气体时所需的能量与的气体时所需的能量与其其_之比，叫作这种物质在这个之比，叫作这种物质在这个_下的汽化热。下的汽化热

8、。(2)特点：一定质量的物质，在一定的温度和压强特点：一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量与液体时放出的热量下，汽化时吸收的热量与液体时放出的热量_。质量质量相等相等温度温度质量质量温度温度相等相等自主思考自主思考判一判判一判3(1)熔化和汽化都放热。熔化和汽化都放热。( )(2)熔化和汽化都吸热。熔化和汽化都吸热。( )(3)不同晶体的熔化热不一样。不同晶体的熔化热不一样。( )夏日无风的黄昏，人们往往感到闷热潮湿，身上夏日无风的黄昏，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？人体感觉到的的汗液也蒸发不出去，这是为什么？人体感觉到的“干爽和干爽和“潮湿取决于

9、什么？潮湿取决于什么？提示这是因为在闷热潮湿的天气里，空气的湿提示这是因为在闷热潮湿的天气里，空气的湿度比较大，汗液的蒸发和周围的空气到达了一种动态度比较大，汗液的蒸发和周围的空气到达了一种动态平衡状态。平衡状态。“干爽和干爽和“潮湿取决于相对湿度。空气中水潮湿取决于相对湿度。空气中水蒸气的压强与饱和汽压相差越大，越有利于蒸发，人蒸气的压强与饱和汽压相差越大，越有利于蒸发，人体感觉到体感觉到“干爽；空气中水蒸气的压强与饱和汽压干爽；空气中水蒸气的压强与饱和汽压相差越小，越难以蒸发，人体感觉到相差越小，越难以蒸发，人体感觉到“潮湿。潮湿。 考点一饱和汽和饱和汽压考点一饱和汽和饱和汽压1对动态平衡

10、的理解对动态平衡的理解要理解这个问题，应抓住要理解这个问题，应抓住“动态这个核心，也就动态这个核心，也就是到达平衡时，各量之间还是变化的，只不过变化的速是到达平衡时，各量之间还是变化的，只不过变化的速度一样而已，只是从外观上看到达了平衡状态。如果把度一样而已，只是从外观上看到达了平衡状态。如果把两个过程分别称为正过程和逆过程的话，当到达动态平两个过程分别称为正过程和逆过程的话，当到达动态平衡时正过程速率应等于逆过程速率。衡时正过程速率应等于逆过程速率。 (1)处于动态平衡时，液体的蒸发仍在不断进展；宏处于动态平衡时，液体的蒸发仍在不断进展；宏观上看，蒸发停顿。观上看，蒸发停顿。课堂互动课堂互动

11、突破考点突破考点 (2)处于动态平衡时的蒸汽密度与温度有关，温度处于动态平衡时的蒸汽密度与温度有关，温度越高，到达动态平衡时的蒸汽密度越大。越高，到达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。处于动态平衡状态中。2饱和汽的特点饱和汽的特点(1)一定温度下有一定的密度。一定温度下有一定的密度。(2)一定温度下有一定的压强一定温度下有一定的压强(饱和汽压饱和汽压)。(3)凡与密闭容器里的液体凡与密闭容器里的液体(如拧紧盖的半瓶墨水如拧紧盖的半瓶墨水)长长期共存的汽必是饱和汽。期共存的汽必是饱和汽。3影响饱和汽

12、压的因素影响饱和汽压的因素(1)跟液体的种类有关，实验说明，在一样的温度跟液体的种类有关，实验说明，在一样的温度下，不同液体的饱和汽压一般是不同的。挥发性大的下，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。液体饱和汽压大。(2)跟温度有关，温度升高时，液体分子的平均动跟温度有关，温度升高时，液体分子的平均动能增大，饱和汽压随温度的升高而增大。能增大，饱和汽压随温度的升高而增大。(3)跟体积无关，在温度不变的情况下，饱和汽的跟体积无关，在温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积而变化。压强不随体积而变化。例例1 关于饱和汽压随温度变化的原因，以下说关于饱和汽压随温度变化的原因，以下说

13、法正确的选项是法正确的选项是A温度升高，单位时间里从液体外表飞出的分子数温度升高，单位时间里从液体外表飞出的分子数减少减少B温度降低，单位时间里从液体外表飞出的分子数温度降低，单位时间里从液体外表飞出的分子数增多增多C温度升高，单位时间里从液体外表飞出的分子数温度升高，单位时间里从液体外表飞出的分子数增多，液体继续蒸发，饱和汽压增大增多，液体继续蒸发，饱和汽压增大D温度降低，单位时间里从液体外表飞出的分子温度降低，单位时间里从液体外表飞出的分子数大于返回液体外表的分子数数大于返回液体外表的分子数 【解析】饱和汽压决定于单位体积内的分子数【解析】饱和汽压决定于单位体积内的分子数和分子的平均速率。

14、当温度升高和分子的平均速率。当温度升高(降低降低)时，分子的平均时，分子的平均速率变大速率变大(变小变小)，这使得单位时间内从液体外表飞出的，这使得单位时间内从液体外表飞出的分子数增多分子数增多(减少减少)，饱和汽压变大，饱和汽压变大(变小变小)。选项。选项C正正确。确。【答案】【答案】C名师点拨名师点拨对饱和汽压的理解对饱和汽压的理解1饱和汽压的大小取决于物质的本性和温度，与饱和汽压的大小取决于物质的本性和温度，与体积无关。体积无关。2饱和状态下的蒸汽不遵循理想气体实验定律，饱和状态下的蒸汽不遵循理想气体实验定律，未饱和汽近似遵循理想气体实验定律。未饱和汽近似遵循理想气体实验定律。 1如图如

15、图931所示，在一个带活塞的所示，在一个带活塞的容器底部有一定量的水，现保持温度不变，容器底部有一定量的水，现保持温度不变，上提活塞，平衡后底部仍有局部水，那么上提活塞，平衡后底部仍有局部水，那么A液面上方的水蒸气从饱和变成未饱液面上方的水蒸气从饱和变成未饱和和B液面上方水蒸气的质量增加，密度液面上方水蒸气的质量增加，密度减小减小 C液面上方水蒸气的密度减小，压强液面上方水蒸气的密度减小，压强减小减小D液面上方水蒸气的密度和压强都不液面上方水蒸气的密度和压强都不变变 图图931 解析活塞上提前，密闭容器中水面上方水蒸气解析活塞上提前，密闭容器中水面上方水蒸气为饱和汽，水蒸气密度一定，其饱和汽压

16、一定。当活为饱和汽，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，使其上塞上提时，密闭容器中水面会有水分子飞出，使其上方水蒸气与水又重新处于动态平衡，到达饱和状态。方水蒸气与水又重新处于动态平衡，到达饱和状态。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。应选项压也保持不变。应选项A、B、C错，选项错，选项D对。对。答案答案D2(多项选择多项选择)关于饱和汽的以下说法正确的选项关于饱和汽的以下说法正确的选项是是A一定温度下，饱和汽的密度是一定的一定温度下，饱和汽的密度是一定的B一样温度下，不同液体的饱和汽

17、压是一样的一样温度下，不同液体的饱和汽压是一样的C饱和汽压随温度升高而增大，与体积无关饱和汽压随温度升高而增大，与体积无关D理想气体定律对饱和汽不适用，而未饱和汽近理想气体定律对饱和汽不适用，而未饱和汽近似遵守理想气体定律似遵守理想气体定律解析饱和汽的密度、饱和汽压都是由温度决定解析饱和汽的密度、饱和汽压都是由温度决定的，且随着温度的升高而增大，与体积无关，选项的，且随着温度的升高而增大，与体积无关，选项A、C正确；一样温度下，饱和汽压与液体的种类有关，不正确；一样温度下，饱和汽压与液体的种类有关，不同液体的饱和汽压一般不同，选项同液体的饱和汽压一般不同，选项B错误；未饱和汽近错误；未饱和汽近

18、似遵守理想气体定律，一旦到达饱和，再继续加压饱似遵守理想气体定律，一旦到达饱和，再继续加压饱和汽将会局部液化，故理想气体定律不再适用，选项和汽将会局部液化，故理想气体定律不再适用，选项D正确。正确。答案答案ACD考点二空气的湿度与湿度计考点二空气的湿度与湿度计1空气的湿度空气的湿度(1)空气湿度分为绝对湿度和相对湿度，两者均与空气湿度分为绝对湿度和相对湿度，两者均与温度有关。温度有关。(2)水蒸气的实际压强水蒸气的实际压强(绝对湿度绝对湿度)相对湿度同温相对湿度同温度水的饱和汽压。度水的饱和汽压。2影响相对湿度的因素影响相对湿度的因素相对湿度与绝对湿度和温度都有关系，在绝对湿相对湿度与绝对湿度

19、和温度都有关系，在绝对湿度不变的情况下，温度越高，相对湿度越小，人感觉度不变的情况下，温度越高，相对湿度越小，人感觉越枯燥；温度越低，相对湿度越大，人感觉越潮湿。越枯燥；温度越低，相对湿度越大，人感觉越潮湿。 (2)注意单位的统一，水蒸气的实际压强和同温度注意单位的统一，水蒸气的实际压强和同温度下水的饱和汽压要采用同一单位。下水的饱和汽压要采用同一单位。(3)在某一温度下，饱和汽压是一定值，知道了绝在某一温度下，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。能算出绝对湿度。(4)环境温度变化时，水的饱和汽压

20、和水蒸气的实环境温度变化时，水的饱和汽压和水蒸气的实际压强都发生变化，但相对湿度不会超过际压强都发生变化，但相对湿度不会超过100%。4空气湿度的改变方法空气湿度的改变方法(1)增加空气湿度的方法：增加空气湿度的方法：增加空气中水蒸气的含量，如采用加湿器加增加空气中水蒸气的含量，如采用加湿器加湿；湿；降低空气的温度，增加相对湿度。降低空气的温度，增加相对湿度。(2)减小空气湿度的方法：减小空气湿度的方法：减少空气中水蒸气的含量，如使用枯燥剂；减少空气中水蒸气的含量，如使用枯燥剂；升高空气的温度，减小相对湿度。升高空气的温度，减小相对湿度。例例2 某食堂的厨房内，温度是某食堂的厨房内，温度是30

21、 ，绝对湿，绝对湿度是度是p12.1103 Pa，而这时室外温度是，而这时室外温度是19 ，绝对，绝对湿度是湿度是p21.3103 Pa。那么，厨房内外空气的相对湿。那么，厨房内外空气的相对湿度相差多少？在厨房内感觉潮湿，还是在厨房外感觉度相差多少？在厨房内感觉潮湿，还是在厨房外感觉潮湿？潮湿？(30 时水的饱和汽压为时水的饱和汽压为p34.2103 Pa，19 时水的饱和汽压为时水的饱和汽压为p42.2103 Pa)【答案答案】9%厨房外感觉潮湿厨房外感觉潮湿名师点拨名师点拨由计算可知，绝对湿度不变时即空气中水汽密度由计算可知，绝对湿度不变时即空气中水汽密度不变，温度越高，它离饱和的程度越远

22、，人们感觉越不变，温度越高，它离饱和的程度越远，人们感觉越枯燥；掌握相对湿度的公式，体会相对湿度与绝对湿枯燥；掌握相对湿度的公式，体会相对湿度与绝对湿度的区别与联系是解题关键。度的区别与联系是解题关键。3(2021江苏卷江苏卷)如图如图932所示，所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中。纱布中的水在蒸发时带走下端浸在水中。纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度。热量，使温度计示数低于周围空气温度。当空气温度不变，假设一段时间后发现该当空气温度不变，假设一段时间后发现该温度计示数减小，那么温度计示数减小，那么_。图图932 A

23、空气的相对湿度减小空气的相对湿度减小 B空气中水蒸汽的压强增大空气中水蒸汽的压强增大C空气中水的饱和气压减小空气中水的饱和气压减小D空气中水的饱和气压增大空气中水的饱和气压增大解析假设一段时间后发现该温度计示数减小，解析假设一段时间后发现该温度计示数减小，说明纱布上的水分蒸发，空气的相对湿度减小，选项说明纱布上的水分蒸发，空气的相对湿度减小，选项A正确。纱布上的水分蒸发，说明空气中的水蒸汽压强正确。纱布上的水分蒸发，说明空气中的水蒸汽压强减小，选项减小，选项B错误。由于饱和气压只与温度有关，所以错误。由于饱和气压只与温度有关，所以空气温度不变，空气中的水的饱和气压不变，选项空气温度不变，空气中

24、的水的饱和气压不变，选项CD错误。错误。答案答案A4(多项选择多项选择)干湿泡湿度计的湿泡温度计与干泡干湿泡湿度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大，表示温度计的示数差距越大，表示A空气的绝对湿度越大空气的绝对湿度越大B空气的相对湿度越小空气的相对湿度越小C空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近D空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远解析示数差距越大，说明湿泡的蒸发越快，空解析示数差距越大，说明湿泡的蒸发越快，空气的相对湿度越小，即水蒸气的实际压强、绝对湿度气的相对湿度越小，即水蒸气的实际压强、绝对湿度离饱和程度越

25、远，故离饱和程度越远，故B、D正确，正确，A、C错误。错误。答案答案BD考点三考点三物态变化中的能量和温度物态变化中的能量和温度1物态变化中的能量交换物态变化中的能量交换2晶体和非晶体在熔化过程中的异同点晶体和非晶体在熔化过程中的异同点(1)一样点。一样点。都是从固态变成液态的过程。都是从固态变成液态的过程。在熔化过程中都需要吸热。在熔化过程中都需要吸热。(2)不同点。不同点。晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点。晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点。即晶体升高到一定温度时，才能熔化；非晶体随着温即晶体升高到一定温度时，才能熔化；非晶体随着温度的不断升高，逐渐由固态变成液态。度的不断升高，

26、逐渐由固态变成液态。晶体在熔化过程中，虽然持续吸热，但温度保晶体在熔化过程中，虽然持续吸热，但温度保持不变，直到晶体全部熔化为液态后温度才继续升持不变，直到晶体全部熔化为液态后温度才继续升高；非晶体在熔化过程中也要吸热，同时温度不断升高；非晶体在熔化过程中也要吸热，同时温度不断升高。高。晶体和非晶体的熔化图像不同。如图晶体和非晶体的熔化图像不同。如图933所所示，晶体的熔化图像中有一段温度不变的过程，而非示，晶体的熔化图像中有一段温度不变的过程，而非晶体的熔化图像是温度连续变化的图线。晶体的熔化图像是温度连续变化的图线。图图9333互逆过程的能量特点互逆过程的能量特点(1)一定质量的晶体，熔化

27、时吸收的热量与凝固时一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等。放出的热量相等。(2)一定质量的某种物质，在一定的温度和压强一定质量的某种物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等。下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等。例例3一电炉的功率一电炉的功率P200 W，将质量，将质量m240 g的固体样品放在电炉内，通电后电炉内的温度的固体样品放在电炉内，通电后电炉内的温度变化如图变化如图934所示，设全部电能转化为热能并全所示，设全部电能转化为热能并全部被样品吸收，试问：该固体样品的熔点和熔化热为部被样品吸收，试问：该固体样品的熔点和熔化热为多大？多大？ 图图934【审题指导】由熔化曲线上温度不变的局部可【审题指导】由