1、第九章 固体、液体和物态变化第三节 饱和汽与饱和汽压第四节 物态变化中的能量交换第九章 固体、液体和物态变化学习目标 明目标 知重点 1.知道饱和汽、未饱和汽和饱和汽压等概念，知道影响饱和汽压的因素，知道饱和汽是一种动态平衡 2理解空气的绝对湿度和相对湿度，并能进行简单计算，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化热了解汽化的两种方式，知道沸点与气压的关系 4了解熔化、凝固、汽化和液化的概念及其过程中的能量转化.一、汽化现象1概念：物质从_态变成_态的过程叫做汽化2汽化的两种方式：_和_3特点：(1)蒸发只发生在液体_，且在任何温度下都能发生(2)沸腾是在液体_和
2、液体_同时发生的_的汽化现象，沸腾只在液体的沸点下才会发生液气蒸发沸腾表面表面内部剧烈二、饱和汽与饱和汽压1动态平衡：在相同时间内，由液面飞出去的分子数_回到液体中的分子数，液体与气体之间达到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_的蒸汽3未饱和汽：没有达到_的蒸汽4饱和汽压：一定温度下饱和汽的_5饱和汽压的变化：随温度的升高而_饱和汽压与蒸汽的体积_，和蒸汽体积中有无其他气体_等于动态平衡饱和状态压强增大无关无关三、空气的湿度和湿度计1.绝对湿度：空气中所含水蒸气的_2.相对湿度：空气中水蒸气的压强与同一温度时水的_之比即：相对湿度 水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压3.常用
3、湿度计干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计压强饱和汽压四、熔化热和汽化热1熔化热(1)概念：某种晶体熔化过程中所需的能量与其_之比，称做这种晶体的熔化热(2)特点：一定质量的晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量_2汽化热(1)某种液体汽化成同_的气体时所需的能量与其_之比，叫做这种物质在这个_下的汽化热(2)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化时放出的热量_质量相等温度质量温度相等3物态变化中的能量交换提示：(1)(2)(3)(4)1判断正误(1)蒸发和沸腾只能在一定温度下进行()(2)温度升高，饱和汽压一定增大()(3)相对湿度大，说明水蒸气分子多()(4
4、)汽化和熔化过程都吸收热量()提示：蒸发和液化达到平衡时单位时间内从液体表面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，蒸发仍在进行，并没有停止2密闭容器里的液体和气体达到平衡时蒸发就停止了吗？提示：利用水汽化时要吸收热量，使周围的温度不是太高3发射火箭时，火箭点燃后尾部的火焰如果直接喷到发射台上，发射架要熔化为了保护发射架，往往在发射台底建一个大水池，让火焰喷到水池中，这样做有什么道理？饱和汽与饱和汽压1动态平衡的理解(1)处于动态平衡时，液体的蒸发仍在不断进行(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
5、蒸汽处于动态平衡状态中2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温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积而变化当体积增大时，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
6、跟原来一样，所以压强不改变体积减小时，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，直到蒸汽的密度减小到等于该温度下饱和汽的密度为止由于温度没有改变，饱和汽密度不变，蒸汽分子热运动的平均速率也跟原来相同，所以压强也不改变3绝对湿度与相对湿度(1)绝对湿度是表示大气干湿程度的物理量，用空气中所含水蒸气的压强表示(2)空气的干湿程度和空气中所含有的水汽量接近饱和的程度有关，而和空气中含有水汽的绝对量无直接关系考查维度 1 对蒸发和沸腾的理解如图所示，在一个大烧杯 A 内放一个小烧杯 B，杯内都放有水，现对 A 的底部加热，则()A烧杯 A 中的水比 B
7、中的水先沸腾B两烧杯中的水同时沸腾C烧杯 A 中的水会沸腾，B 中的水不会沸腾D上述三种情况都可能解析 沸腾的条件是：达到沸点；能继续吸热对烧杯 A加热到水的沸点后，若继续加热，烧杯 A 中的水会沸腾由于沸腾时水的温度保持在沸点不变，即烧杯 B 中的水也达到沸点，但由于它与烧杯 A 中的水处于热平衡状态，两者间无温度差，无法再从烧杯 A 的水中吸收汽化热，因此烧杯 B 中的水只能保持在沸点而不会沸腾故选 C.答案 C考查维度 2 对饱和汽和饱和汽压的理解(2016济宁高二检测)关于饱和汽的下列说法正确的是()A一定温度下，饱和汽的密度是一定的B相同温度下，不同液体的饱和汽压是相同的C饱和汽压随
8、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，而未饱和汽近似遵守理想气体定律思路点拨(1)饱和汽压由什么因素决定？(2)理想气体定律的适用前提是什么解析 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 A、C 正确；相同温度下，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 B 错误；未饱和汽近似遵守理想气体定律，一旦达到饱和，再继续加压饱和汽将会部分液化，故理想气体定律不再适用，选项 D 正确 答案 ACD考查维度 3 对空气湿度的理解和计算白天的气温是 30，空气的相对湿度是 60%，天气预报说夜里的气温要降到 20，那么，空气中的水
9、蒸气会不会成为饱和蒸汽？为什么？(30 时，水的饱和汽压为4.24103 Pa；20 时，水的饱和汽压为 2.3103 Pa，认为绝对湿度不变)思路点拨 先计算 30 时水蒸气的实际压强，再与 20 时饱和汽压相比较 解析 由相对湿度公式 Bp1ps，可得 p1Bps60%4.24103Pa2.54103Pa2.3103Pa，即大于 20 时水的饱和汽压，故夜里空气中的水蒸气会成为饱和蒸汽 答案 见解析1对饱和汽压的进一步理解(1)在同一温度下，不同液体的饱和汽压一般不同，挥发性大的液体其饱和汽压大(2)温度一定时，同种液体的饱和汽压与饱和汽的体积无关，也与液体上方有无其他气体无关(3)同一种
10、液体的饱和汽压随着温度的升高而迅速增大 2空气湿度对生物的影响许多跟湿度有关的现象，如蒸发的快慢、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1.(2016绵阳高二检测)如图所示，一个有活塞的密闭容器内盛有饱和水汽与少量的水，则可能发生的现象是()A温度保持不变，慢慢地推进活塞，由pVT C可知容器内饱和汽压强会增大B温度保持不变，慢慢地推进活塞，容器内压强不变C温度保持不变，慢慢地拉出活塞，容器内饱和水汽分子数变少D不移动活塞而将容器放在沸水中，容器内压强
11、不变解析：选 B.慢慢推进活塞和慢慢拉出活塞，密闭容器内体积发生变化，而温度保持不变饱和汽的压强只和温度有关，与体积无关，故 A 错误，B 正确虽然饱和汽压不变，饱和汽密度不变，但由于体积增大，饱和汽分子数增多，C 错误不移动活塞而将容器放入沸水中，容器内饱和汽温度升高，故压强应发生变化，D 错误，故选 B.2空气湿度对人们的生活有很大影响，当湿度与温度搭配得当，通风良好时，人们感觉舒适关于空气湿度，以下结论正确的是()A绝对湿度大而相对湿度不一定大，相对湿度大而绝对湿度也不一定大，必须指明温度这一条件B相对湿度是 100%，表明在当时的温度下，空气中水蒸气已达到饱和状态C在绝对湿度一定的情况
12、下，气温降低，相对湿度将减小D在绝对湿度一定的情况下，气温升高，相对湿度将减小解析：选 ABD.由相对湿度公式 Bpps100%可知，当绝对湿度大时，相对湿度不一定大；相对湿度越大，空气中水蒸气压强就越接近饱和汽压，而饱和汽压的大小与温度有关，温度越高，饱和汽压越大在绝对湿度一定的情况下气温越低，相对湿度越大 物态变化中的能量和温度1晶体熔化过程中的能量特点：固体分子间的强大作用使固体分子只能在各自的平衡位置附近振动对固体加热，在其开始熔化之前，获得的能量主要转化为分子的动能，使物体温度升高，当温度升高到一定程度，一部分分子的能量足以克服其他分子的束缚，从而可以在其他分子间移动，固体开始熔化2
13、液体汽化过程中的能量特点：液体汽化时，由于体积明显增大，吸收热量，一部分用来克服分子间引力做功，另一部分用来克服外界压强做功3互逆过程的能量特点(1)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(2)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4固体熔化过程中的温度特点(1)晶体熔化过程中，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点非晶体没有空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升(2)由于在不同温度下物质由固态变成液态时吸收的热量不同，而晶体有固定的熔点
14、，因此有固定的熔化热，非晶体没有固定的熔点，也就没有固定的熔化热考查维度 1 对熔化过程的理解关于固体的熔化，下列说法正确的是()A固体熔化过程，温度不变，吸热B固体熔化过程，温度升高，吸热C常见的金属熔化过程，温度不变，吸热D对常见的金属加热，当温度升高到一定程度时才开始熔化思路点拨(1)固体熔化过程温度如何变化？(2)熔化过程指的哪段过程？答案 CD解析 只有晶体熔化时，温度才不变；在温度达到熔点之前，吸收的热量主要用来增加分子的平均动能，因而温度一直升高；当温度达到熔点开始熔化时就不再变化 考查维度 2 对汽化的理解关于液体的汽化，正确的是()A液体分子离开液体表面要克服其他液体分子的引
15、力而做功B液体的汽化热是与某个温度相对应的C某个温度下，液体的汽化热与外界气体的压强有关D汽化时吸收的热量等于液体分子克服分子引力而做的功思路点拨 汽化时吸收的热量一部分用来克服分子间引力做功，一部分克服外界压强做功 解析 分子间存在相互的作用力，汽化时液体分子离开液体表面逃逸出去，要克服分子间的相互作用力，消耗能量，液体的汽化热与温度相对应，温度不同，液体变为蒸汽所需的汽化热不同故选 ABC.答案 ABC考查维度 3 物态变化过程中的能量转化问题质量为 m 的 0 的冰雹，在空中由静止下落，由于空气阻力的作用，其中 1%质量的冰在下落过程中完全融化成 0 的水脱离冰雹，若落地时的速度为 40
16、0 m/s，求：(1)冰雹下落的高度；(2)若落地时，动能全部转化成热，问能否将冰雹融化？(设冰的融化热 3.34105 J/kg，g 为 10 m/s2)思路点拨 由于存在空气阻力，冰雹下落时将重力势能转化为内能和动能内能被冰吸收而部分冰发生融化 解析(1)根据能量守恒定律 mgh12(11%)mv2m1%，所以 hm1%12（11%）mv2mg 3.341051%12（11%）400210m 8 254 m.(2)假设能全部融化，则需满足12(11%)mv2m(11%).而12(11%)mv212(11%)m4002 J0.8m105 J，m(11%)3.31m105 J.显然由动能全部转
17、化成的热不足以满足冰全部融化的需要，故不能 答案(1)8 254 m(2)见解析分析物态变化过程中能量问题要抓住两点，一是温度是分子平均动能的标志，二是物态变化中的宏观特征是吸热还是放热，由能量守恒的观点分析能量变化情况3下列说法中正确的是()A冰在 0 时一定会熔化，因为 0 是冰的熔点B液体蒸发的快慢与液体温度的高低有关C0 的水，其内能为零D冬天看到嘴里吐出“白气”，这是汽化现象解析：选 B.熔化不仅需要温度达到熔点，还需要继续吸热，A 错液体温度高，其分子运动加剧，容易跑出液面，即蒸发变快，B 对.0 的水分子也在永不停息地做热运动，其内能不为零，C 错嘴中的气体温度较高，遇到冷空气后
18、液化为小水滴，即为“白气”，D 错4.如图所示，试说明晶体从开始加热到全部熔化为液体的过程中内能的转化情况(分熔化前、熔化时、熔化后三个阶段说明)解析：(1)熔化前：晶体从外界吸收热量，主要用来增加组成点阵结构的微粒的平均动能，使物体的温度升高，其体积一般也有所增大，也有一小部分能量用来增加微粒的势能(2)熔化时：当温度升高到熔点时，点阵结构中的一部分微粒已有足够的动能，能够克服其他微粒的束缚离开平衡位置，破坏点阵结构，开始熔化继续加热，微粒所吸收的热量不再用来增加其平均动能，而完全用在破坏点阵结构上，即用来增加势能(3)熔化后：液体吸收的能量主要转变为分子动能，只要继续加热，温度就要升高 答案：见解析本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放