粵教版選修33 第二章 第九節(jié) 飽和蒸汽　空氣的濕度 學(xué)案.docx

第九節(jié)飽和蒸汽空氣的濕度目標(biāo)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(yùn)用所學(xué)的物理知識嘗試思考一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問題一、飽和蒸汽與飽和汽壓導(dǎo)學(xué)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(dāng)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(dāng)這兩個同時存在的過程達(dá)到動態(tài)平衡時，這種與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽叫做飽和蒸汽沒有達(dá)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(qiáng)(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(qiáng)的液體的飽和汽壓大(3)氣體的實(shí)驗(yàn)定律不適用于飽和蒸汽，未飽和蒸汽近似遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律延伸思考有人說在密閉容器里的液體和氣體達(dá)到平衡時，蒸發(fā)就停止了，分子運(yùn)動也停止了，這種說法對嗎？答案這種說法不對達(dá)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(yùn)動停止二、空氣的濕度導(dǎo)學(xué)探究夏日無風(fēng)的傍晚，人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(dá)到一種動態(tài)平衡知識梳理1相對濕度(1)定義式：b100%其中：p為空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)，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(yuǎn)，越容易蒸發(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1a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(qiáng)減小d液面上方水蒸氣的密度和壓強(qiáng)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(qiáng)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(dāng)活塞上提時，密閉容器中水面會有水分子飛出，使其上方水蒸氣與水又重新處于動態(tài)平衡，達(dá)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(qiáng)c保持體積不變，降低溫度d保持體積不變，減小壓強(qiáng)答案cd解析未飽和蒸汽的密度小于飽和蒸汽的密度，壓強(qiáng)小于飽和汽壓，因?yàn)槲达柡驼羝麑怏w實(shí)驗(yàn)定律是近似適用的，保持溫度不變，增大體積，可以減小壓強(qiáng)，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??；若使壓強(qiáng)減小，則溫度降低，飽和汽壓減小，c、d均正確二、空氣的濕度例3氣溫為10 時，測得空氣的絕對濕度p800 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p11.228103 pa；20 時水的飽和汽壓為p22.338103 pa.)答案65.1%34.2%解析10 時水的飽和汽壓為p11.228103 pa，由相對濕度公式得此時的相對濕度：b1100%100% 65.1%.20 時水的飽和汽壓為p22.338103 pa，同理得相對濕度：b2100%100%34.2%.三、濕度計例4(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(shí)際壓強(qiáng)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(yuǎn)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(shí)際壓強(qiáng)即絕對濕度離同溫度水的飽和汽壓越遠(yuǎn)，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(jìn)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(dá)到了動態(tài)平衡答案bd解析當(dāng)液面上方的氣體內(nèi)所含的蒸汽達(dá)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(dāng)濕度與溫度搭配得當(dāng)，通風(fēng)良好時，人們才會感覺舒適關(guān)于空氣濕度，以下結(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(dāng)時的溫度下，空氣中水汽已達(dá)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b100%，式中p為空氣中水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)，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(dāng)時的溫度下，空氣中所含水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)已達(dá)到飽和汽壓，b說法正確；絕對濕度p不變時，氣溫降低，ps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?yàn)楦蓾袂驖穸扔嬘蓛芍囟扔嫿M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(xiàng)正確相對濕度越小，濕球溫度計上的水蒸發(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(dāng)氣態(tài)分子數(shù)的密度增大到一定程度時就會達(dá)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(jìn)行分析判斷：當(dāng)達(dá)到動態(tài)平衡時，蒸發(fā)停止，故d選項(xiàng)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(jìn)行的過程，且進(jìn)行的速率相等b一定溫度下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(dāng)容器溫度升高時，液態(tài)乙醚逐漸減少b當(dāng)容器溫度降低時，液態(tài)乙醚逐漸減少c當(dāng)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1a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(qiáng)一定大于飽和汽的壓強(qiáng)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)律遵循查理定律b是因?yàn)轱柡驼羝馁|(zhì)量隨溫度的升高而增大c是因?yàn)轱柡驼羝捏w積隨溫度的升高而增大d是因?yàn)轱柡驼羝芏群驼羝肿拥钠骄俾识茧S溫度的升高而增大答案d解析飽和蒸汽的壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系不遵循查理定律，當(dāng)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(xiàng)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(qiáng)一樣大，飽和蒸汽的密度較大b飽和蒸汽的壓強(qiáng)較大，分子的平均動能也較大c兩種蒸汽的壓強(qiáng)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(dá)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(biāo)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(qiáng)也不同7.如圖2所示，一個有活塞的密閉容器(導(dǎo)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2a溫度保持不變，慢慢地推進(jìn)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(jìn)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，容器內(nèi)水的飽和汽壓不變答案b解析慢慢推進(jìn)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(qiáng)只和溫度有關(guān)，與體積無關(guān)，故選項(xiàng)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(xiàng)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(dāng)人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度一定較大b當(dāng)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(qiáng)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(qiáng)之比答案bc解析相對濕度越大，人感覺越潮濕，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(qiáng)表示的濕度叫做空氣的絕對濕度，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)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()不同溫度下水的飽和汽壓(單位：毫米汞柱)t/505102030p3.164.586.549.2117.5431.82a.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