【物理】2018届一轮复习人教版13-6饱和汽和饱和气压、物态变化中的能量交换学案

【物理】2018届一轮复习人教版13-6饱和汽和饱和气压、物态变化中的能量交换学案

专题13.6 饱和汽和饱和气压、物态变化中的能量交换 课前预习 ● 自我检测 ‎1．使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法，这是因为（　　）‎ A．降温可使未饱和汽体积缩小，密度增大，以达到饱和 B．饱和汽的密度随温度降低而增大 C．饱和汽的密度随温度降低而减小 D．未饱和汽的密度随温度降低而减小 ‎【答案】 C　‎ ‎【解析】 在体积不变的条件下，温度降低时，从液面飞出的分子数减少，饱和汽的密度将减小。故C正确。‎ ‎2．下列说法正确的是（　　）‎ A．空气的绝对湿度跟水的饱和汽压的百分比，叫做空气的相对湿度 B．人们的有些病症与空气的相对湿度有关 C．干湿泡湿度计上，两温度计的示数的差值越大，说明空气就越潮湿 D．只要气温不高，人们就一定不会感到闷热 ‎【答案】 B　‎ ‎3．饱和汽压随温度变化的原因，正确的是（　　）‎ A．温度升高，单位时间里从液体表面飞出的分子数减少 B．温度降低，单位时间里从液体表面飞出的分子数增多 C．温度升高，单位时间里从液体表面飞出的分子数增多，液体继续蒸发，压强增大 D．温度降低，单位时间里从液体表面飞出的分子数大于返回液体表面的分子数 ‎【答案】：C　‎ ‎【解析】：温度越高，液体分子热运动的平均动能越大，单位时间里从液面飞出的分子数增多，原来的动态平衡被破坏，液体继续蒸发，蒸气的压强继续增大，直至达到新的平衡。‎ ‎4．关于空气湿度，下列说法正确的是（　　）‎ A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大 B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小 C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示 D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比 ‎【答案】：BC　‎ ‎5．密闭容器中装有少量液态乙醚，下列现象可能发生的是（　　）‎ A．当容器温度升高时，液态乙醚逐渐减少 B．当容器温度降低时，液态乙醚逐渐减少 C．当容器升高到一定温度时，液态乙醚消失 D．液态乙醚消失后，若冷却容器，容器中又出现液态乙醚 ‎【答案】：ACD　‎ ‎【解析】：温度升高，饱和汽的密度增大，所以A、C、D正确，B选项错误。‎ ‎ 课堂讲练 ● 典例分析 ‎【要点精讲】‎ 知识点一：饱和汽与饱和汽压 ‎(1)汽化：物质从液态变成气态的过程．‎ ‎(2)方式：蒸发和沸腾．‎ ‎(3)说明：‎ ‎①蒸发只发生在液体表面，而且在任何温度下都能发生．沸腾是在液体表面和液体内部同时发生的剧烈的汽化现象．‎ ‎②沸腾只在一定的温度下才会发生，这个温度就是液体的沸点．沸点与大气压有关，大气压较高时沸点也比较高．‎ ‎2．饱和汽与饱和汽压 ‎(1)动态平衡 在相同时间内回到水中的分子数等于从水面飞出去的分子数．这时，水蒸气的密度不再增大，液体水也不再减少，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．‎ 动态平衡的实质：‎ ‎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，最后必定与上方的蒸汽处于动态平衡状态中．‎ 动态平衡的条件：外界条件变化时，原来的动态平衡状态被破坏，经过一段时间会达到新的平衡．‎ ‎(2)饱和汽和饱和汽压 与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽，而没有达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽．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饱和汽压．未饱和汽的压强小于饱和汽压．‎ ‎(3)饱和汽压的变化 饱和汽压随温度而变．温度升高时，液体分子的平均动能增大，单位时间里从液面飞出的分子数增多，原来的动态平衡被破坏，液体继续蒸发，蒸汽的压强继续增大，直至达到新的动态平衡．‎ ‎(4)影响饱和汽压的因素 ‎①饱和汽压跟液体的种类有关．‎ 实验表明；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．‎ 微观解释：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．‎ 微观解释；在温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积而变化．‎ A: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．‎ B: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动能也跟原来相同，所以压强也不改变．‎ ‎3．绝对湿度和相对湿度 ‎(1)绝对湿度概念 空气中所含水蒸气的压强．‎ ‎(2)相对湿度概念 空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比，即相对湿度＝.‎ ‎(3)常用湿度计 干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计．‎ ‎【典例1】．下列对动态平衡的说法正确的是(　　)‎ A．当气态水分子的数密度增大到一定程度时就会达到这样的状态 B．在相同时间内回到液体中的分子数小于从液体表面飞出去的分子数 C．此时，蒸气的密度不再增大，液体也不再减少 D．蒸发的速度不再改变，以恒速蒸发 E．蒸发停止 ‎【答案】　ACD ‎【知识总结】‎ 液面上部饱和汽特点 ‎1．液面上部的蒸汽达到饱和，是一种动态平衡．‎ ‎2．在相同时间内从液面飞出去的分子数等于回到液体中的分子数，故这时仍有液体分子从液面飞出．‎ ‎3．从整体看来，蒸汽的密度不再增大，液体也不再减少，从宏观上看，蒸发停止了 知识点二：物体变化中的能量交换 ‎1．熔化和凝固：熔化指的是物质从固态变成液态的过程，而凝固指的是物质从液态变成固态的过程．‎ ‎2．熔化热 ‎(1)概念：某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比．‎ ‎(2)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．‎ ‎3．汽化和液化 ‎(1)汽化：物质从液态变成气态的过程．‎ ‎(2)液化：物质从气态变成液态的过程．‎ ‎4．汽化热：某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比 ‎5．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．‎ ‎6．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，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．‎ ‎7．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．‎ ‎8．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．‎ ‎【典例2】．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 C．‎0 ℃‎的水，其内能为零 D．冬天看到嘴里吐出“白气”，这是液化现象 E．不同晶体的熔化热不同 ‎【答案】　BDE ‎【总结反思】‎ (1)不同晶体溶化热不同，非晶体没有确定的熔化热. (2)一定质量的某种晶体，熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等； (3)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气体液化时放出的热量相等.‎ 课后巩固 ● 课时作业 ‎1．下列对蒸发和沸腾的说法正确的是(　　)‎ A．蒸发在任何温度均能发生 B．沸腾只在一定温度下才能发生 C．蒸发和沸腾都只发生在液体表面 D．沸点与大气压有关，大气压越高，沸点越高 E．沸点与大气压有关，大气压越低，沸点越高 ‎【答案】　ABD ‎2．关于熔化热，下列说法不正确的是(　　)‎ A．熔化热是指晶体熔化过程中所需的能量与质量的比值 B．熔化热只与物质的种类有关 C．熔化热只与物质的质量有关 D．熔化热与物质的种类、质量都有关 E．熔化热与物质的种类、质量有关，还与气压有关 ‎【答案】　CDE ‎【解析】　要理解熔化热就要从熔化热的概念入手，熔化热是指晶体熔化过程中所需能量和质量的比值，因此与质量无关，更与气压无关．‎ ‎3．要使水在‎100 ℃‎以上沸腾，下列说法不正确的是(　　)‎ A．移到高山上去烧 B．在锅上加密封的盖 C．在水中加盐 D．加大火力 E．给容器加盖后，将瓶内水上方空气抽出一部分 ‎【答案】　ADE ‎【解析】　气压增大，水的沸点升高．在高山上，气压低，水的沸点下降；在锅上加密封的盖，锅内气压增大，沸点升高；加大火力并不能升高沸点；水中加盐增大分子间作用沸点升高，B、C正确，故选A、D、E.‎ ‎4．如图所示，在一个带活塞的容器底部有一定量的水，现保持温度不变，上提活塞，平衡后底部仍有部分水，则下列说法不正确的是(　　)‎ A．液面上方的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 E．液面上方水蒸气的饱和汽压与体积无关 ‎【答案】　ABC ‎5．由饱和汽与饱和汽压的概念判断下列说法哪些是正确的(　　)‎ 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．一定温度下的饱和汽压随饱和汽的体积增大而减小 E．一定温度下的饱和汽压与体积无关 ‎【答案】　ABE ‎【解析】　由动态平衡的概念可知，汽化与液化的速率相等．故A正确．在一定温度下，饱和汽的密度是一定的，它随温度的升高而增大，B正确；一定温度下饱和汽压与体积无关，C，D错误、E正确．‎ ‎6．关于饱和汽压，下列说法正确的是(　　)‎ A．在一定温度下，饱和汽压一定 B．同温下，未饱和汽压小于饱和汽压 C．饱和汽压随温度而变 D．饱和汽压与温度无关 E．在温度不变的情况下，饱和汽压与体积有关 ‎【答案】　ABC ‎【解析】　饱和汽压与温度有关，温度一定，饱和汽压一定；温度发生变化，饱和汽压也发生变化；同温下，未饱和汽压小于饱和汽压，故A、B、C正确，D、E错误．‎ ‎7．液体的饱和汽压随温度的升高而增大，下列说法不正确的是(　　)‎ A．其规律遵循查理定律 B．是因为饱和汽的质量随温度的升高而增大 C．是因为饱和汽的体积随温度的升高而增大 D．是因为饱和汽的密度和蒸汽分子的平均速率都随温度的升高而增大 E．在一定温度下，同种液体的饱和汽压及密度不变 ‎【答案】　ABC ‎8．在一个大气压下，‎1 g ‎100 ℃‎的水吸收2.26×103 J热量变为‎1 g ‎100 ℃‎的水蒸气．在这个过程中，下列说法不正确的是(　　)‎ A．2.26×103 J＝汽的内能＋水的内能 B．2.26×103 J＝汽的内能－水的内能 C．2.26×103 J＝汽的内能＋水的内能＋水变成汽体积膨胀对外界做的功 D．2.26×103 J＝汽的内能－水的内能＋水变成气体体积膨胀对外界做的功 E．在这个过程中质量守恒 ‎【答案】　ABC ‎【解析】　液体汽化时吸收的热量一部分用来克服分子引力做功，增加内能，一部分用来膨胀对外界做功，D、E对．‎ ‎9．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 E．保持体积不变，增大压强 ‎【答案】　ACD ‎10. 空气湿度对人们的生活有很大的影响，当湿度与温度搭配得当，通风良好时，人们才会舒适．关于空气湿度，以下说法正确的是(　　) ‎ A．绝对湿度大而相对湿度不一定大，相对湿度大而绝对温度一定大 B．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 C．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 D．在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度减小 E．在绝对湿度一定的情况下，气温升高时，相对湿度减小 ‎【答案】　BCE ‎【解析】　相对湿度的定义B＝×100%，式中p为空气中所含水蒸气的实际压强，ps为同一温度下水的饱和汽压，ps在不同温度下的值是不同的，温度越高，ps越大，A错误、B正确；相对湿度为100%，说明在当时的温度下，空气中所含水蒸气的实际压强已达到饱和汽压，C正确；绝对湿度p不变时，气温降低，ps减小，相对湿度增加，气温升高，ps增大，相对湿度减小，故D错误，E正确．‎