饱和汽和饱和气压教案.docx
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饱和汽和饱和气压教案
饱和汽和饱和气压教案
【篇一：
2015-2016高中物理第九章3饱和汽和饱和汽压教案新人教版选修3-3】
饱和汽和饱和汽压课时教学设计
1
2
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4
【篇二：
人教版选修（3-3）《饱和汽和饱和汽压》word教案1】
9.3饱和汽和饱和汽压
教学目标：
1．知道饱和汽、未饱和汽和饱和汽压这些概念的含义。
2．理解空气的相对湿度概念的含义，及它对人的生活和植物生长等方面的影响。
3．运用所学的物理知识尝试思考一些生产和生活相差的实际问题。
引入：
生活中，有时我们感到闷热，有时凉爽，这是水这种物质从液态变为气态，和从气态变为液态引起的。
一、汽化
1．汽化：
物质从液态变成气态的过程叫做汽化。
2、汽化有两种方式：
蒸发和沸腾。
其比较如下表：
蒸发：
发生在液体表面，即液体分子由液体表面跑出去的过程。
蒸发致冷作用：
蒸发过程中，从液体中飞出的是动能较大的分子，留在液体中的分子的平均动能小，液体降温。
要从周围物体吸收热量。
因而液体蒸发有致冷作用。
主要使用在运输物品时用的液态氨或者液态二氧化碳，医疗用的液态氮，导弹防护层。
沸腾：
在一定大气压下，加热液体到某一温度时，在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象，相应的温度叫沸点。
或者说是跟外界压强相等的饱和汽压对应的温度就是液体的沸点。
液体沸腾的条件是液体的饱和汽压等于外界的压强。
沸点和液面上气体的大气压强有关，大气压较高时沸点也比较高。
气压减小，水的沸点降低。
二、饱和汽和饱和汽压
1、提出问题：
开口容器中的液体会因为蒸发而减少，但是密闭的容器中，液体却可以长期不减少，这是为什么呢?
2、液体和汽之间的动态平衡
①封闭容器中蒸发到液面上方的汽体，会由于分子的无规则运动而重新返
回到液体中。
②随声蒸发的不断进行，有更多的液体变成汽体到达液面上方，会使液面上方的汽体密度逐渐增大，这样使得液面上方汽体回到液体内的机会逐渐增大。
最终会使得液体变成汽体的分子数量等于汽体变成液体的分子数量，总体表现液体不会减少也不会增多。
此时，就说液体和液面上方的汽体达到了动态平衡。
3、饱和汽：
①如果液体和它上方的汽体达到了动态平衡，则说液面上方的汽体达到了饱和。
并称此时的汽体为饱和汽。
和液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽。
未饱和汽：
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密度是一定的，饱和汽的密度随温度的升高而变化。
未饱和汽的密度小于饱和汽的密度。
②饱和汽压：
在一定温度下，饱和汽的压强一定，叫做饱和汽压。
未饱和汽的压强小于饱和汽压。
4、回答问题：
封闭在容器中的液体，长期不减少，就是因为容器中，液面上方的汽体达到了饱和。
所以，液体的数量不会再减少。
5、影响饱和汽压的因素：
饱和汽压和温度和物质种类有关。
①随着温度的升高，饱和汽压值将增大。
实验表明，饱和汽压随温度的升高而增大。
这是由两方面的原因引起的。
一个原因是温度升高时，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，因而压强增大。
另一个原因是温度升高时，汽分子热运动的平均速率增大，这也使得压强增大。
由于温度升高，液体分子平均动能增大，单位时间里从液体飞出的分子数增多，原来的动态平衡要被破坏，液体就要继续蒸发，汽的密度继续增大，直到达到新的动态平衡为止。
②不同种类的形体，其饱和汽压值也是不同的。
一般越容易挥发的液体，其饱和汽压值越大。
比如酒精的饱和汽压值要远大于水的饱和汽压值。
注意：
a:
饱和汽压只是指空气中这种液体蒸汽的分气压，和其他气体的压强无关。
饱和汽压的大小不因有其他气体存在而有所改变.饱和汽压和蒸气所占的体积无关，也和这种体积中有无其他气体无关。
a.往一个真空容器中注入液体,表面的上方形成饱和蒸汽时,表面的上方空间的气压就是饱和汽压.
b.往一个密闭的原来有空气的容器中注入液体,表面的上方形成饱和蒸汽时,表面的上方空间的气压不等于饱和汽压,而是饱和汽压和空气压强的总和.
c.液体的饱和汽压只指这种气体的分气压.
b:
饱和汽压跟体积的关系
实验表明，在温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积而变化。
这可作如下的解释：
当体积增大时，容器中汽的密度减小，原来的饱和汽变成了未饱和汽，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，汽分子热运动的平均速率也跟原来一样，所以压强不改变。
体积减小时，容器中汽的密度增大，回到液体中的分子数多于从液面飞出的分子数，于是一部分汽变成液体，直到汽的密度减小到等于该温度下饱和汽的密度为止；由于温度跟原来相同，饱和汽的密度不变，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。
c：
饱和汽的压强只和温度有关，和体积没有关系，因此，理想气体定律对饱和汽完全不适用，而未饱和汽近似地遵守理想气体定律。
d：
液体沸腾的条件就是饱和汽压和外部压强相等
三、把未饱和汽变为饱和汽（气体的液化）方法
对于未饱和汽，如果使它变为饱和汽，就能使它液化，变就是气体液化的关键。
1、减小体积（增大压强）
在一定温度下，饱和汽的密度大于未饱和汽的密度。
在保持温度不变的情况下，用增大压强的办法来减小未饱和汽的体积，增大它的密度，直到增至等于该温度下饱和汽的密度时，未饱和汽就成了饱和汽。
这时进一步减小汽体的体积，就能使饱和汽凝结成液体。
2、降低温度
饱和汽的密度还跟温度有关系。
温度高时，饱和汽的密度大；温度低时，饱和汽的密度小。
在较高温度下由于密度小而未达到饱和的未饱和汽，在保持体积不变的情况下，降低它的温度，直到降至未饱和汽的密度等于该温度下饱和汽的密度时，未饱和汽就成了饱和汽。
如果继续降低温度，饱和汽就会凝结成液体。
3、临界温度利用增大压强和降低温度的方法可以把未饱和汽变成饱和汽，从而使它变为液体。
用这种方法是否能使所有的气体液化呢？
研究表明，各种气体都有一个特殊的温度，在这个温度以上，无论怎样增大压强也不能使气体液化。
这个温度叫做临界温度。
氧、氢、氮等气体所以没有被液化，就是因为它们的临界温度很低，当时的低温技术尚未获得这样低的温度。
于是科学家们更努力提高低温技术，结果在20世纪初，所有的气体都被液化了。
最后一个被液化的气体是氦，它于1908年被液化，在高于25个大气压的压强下还被凝固成了固态。
从上表可以看出，二氧化碳、氨、氯等气体的临界温度较高都在室温以上，
所以容易液化。
而氧、氮、氢、氦的临界温度很低，所以较难液化。
物理意义：
临界温度是物质存在的最高温度。
4、液态气体和低温技术的使用
液态气体体积小，便于贮存和运输。
液态空气可以分离出氧气和氮气等。
使容器内的空气液化可获得真空。
可以得到低温，在低温下某些物质具有特殊的性质，如超导电性，超流动性等。
太空中古怪的沸腾
液体沸腾是地球上司空见惯的现象，但它却是一个十分复杂的物理过程。
当装有液体的容器被加热后，由于重力的影响，液体中比较热的部分上升，而比较冷的部分则下降──这就是“对流”。
浮力使气泡急速上升，因此产生剧烈的“沸腾”。
那么太空中的沸腾又是怎样的呢？
实际上，物理学家一直被地球上沸腾液体的复杂行为所困惑。
而弄清沸腾的机理对工程技术人员是很重要的，这不仅仅关系到咖啡壶，更关系到宇宙飞船中的动力和空调系统的设计。
一个由密歇根大学和美国国家航空航天局的研究人员组成的科学家小组决定弄清这些问题。
从1992到l996年，在航天飞机所进行的5次飞行使命中，他们使用液体氟里昂进行了一系列的沸腾实验。
在实验中，他们发现了液体在地球和太空轨道上沸腾时所发生的一些令人迷惑的不同之处。
例如在太空中，液体在无重力条件下沸腾时不是生成了上万的升腾的小气泡，而是产生一个在液体中起伏的巨大的气泡，且不断夺下其他的小气泡。
多亏了美国航空航天局对这一过程的录像，现在我们在地球上就可以观察到液体这种令人迷惑的古怪的沸腾行为了。
这些录像的确十分有趣，但是科学家研究沸腾问题的热情绝不仅仅是出于简单的好奇。
因为一旦了解了液体在太空中是怎样沸腾的，科学家就可以制造出更有效的太空舱制冷系统，例如国际太空站上使用的就是利用氨在液态和气态间转化的空调系统。
太空中的沸腾知识也将在某一天被用来制造太空站上的发电站，它用太阳光使液体沸腾产生蒸汽，然后通过推动涡轮机产生电力，这样的研究同样也将在地球上得到使用。
因为失重环境给科学家打开了一个观察沸腾现象的崭新窗口，他们可以借此更好地理解沸腾这个基本的物理现象。
“沸腾现象是如此复杂，以至于我们对它的大部分理解是基于经验，而不是建立在基本的物理方程之上的。
”基亚拉蒙特说，“可是，在失重的太空轨道上，沸腾远比在地球上简单。
失重环境使对流和浮力的影响消失，这个差异可以解释为什么地球上的沸腾液体的行为和太空中如此不同。
它为想解决棘手物理问题的科学家提供了有力的工具。
比如说，如果你试图研究地球这样一个复杂的生态系统，你就需要先研究一个变量少一些的比地球简单的对象。
对我们来说，太空就可以将研究的问题简化。
”
当液体在太空中被加热时，由于没有重力的作用，液体中比较热的部分不再上升，而是紧靠着加热器的表面停留并被继续变热，而远离加热器的区域则相对较冷。
因为只有一小部分液体被加热，因此它会更快地沸腾。
但是，由蒸汽形成的气泡不会冲出液面，而是结合成一个在液体内部晃动的巨大的气泡。
虽然这些现象用现有的理论就可以预测，但要想真正了解整个过程的细节，并寻找未预测到的现象，则需要进行真实的实验。
默特等科学家曾利用“下降塔”进行无重力沸腾的早期研究，即通过让高塔上的样品自由下落来实现几秒钟的零重力条件。
这些早期实验为设计在航天飞机中进行的实验提供了指南，但这匆忙的一瞥实在不能和在航天飞机上长达几分钟的观察相比。
这些早期研究的一项重要成果就是制造实验用的沸腾室的方法，它使科学家可以看清加热器的表面以及在那里和加热器接触的液体。
默特解释说：
“这种相互作用就发生在加热器
的固体和液体的接触面上，因为液体表面折射的影响，从下面是无法看清楚的。
”所以默特用石英制作了一个底面平滑、坚硬透明的沸腾室，然后又给石英覆盖上一层厚度不到400埃的极薄的金层。
这样它既能够让可见光自由穿过，又能像一大块金子一样导电。
默特和合作者使用这种装置得到了一些非常有趣的发现。
例如，随着实验温度的不同，那个巨大的气泡有时漂浮在液体的中心，有时则附着在和加热器相邻的表面。
当出现后一种情况时，气泡将有效地将液体和加热器隔离起来，使液体不再进一步沸腾并导致加热器的温度急速升高。
而确切地了解发生这种情形的条件，对设计太空舱系统中依靠沸腾工作的装置是至关重要的。
默特说：
“如果比较好地理解了这个现象，我们就能做出最佳的设计。
假如还有一些不确定的因素，那就应该继续设计出更好的实验去弄清楚它。
”
13.8空气的湿度
教学目标
1、理解绝对湿度的概念
2、理解相对湿度的概念
3、理解露点的概念
4、了解几种湿度计
引入新课
空气中的干湿程度由于天气变化、地表水的蒸发、动植物活动等的原因，是经常改变的，在生产和生活中，要求保持一定的空气湿度，故研究空气湿度是很有必要的。
一、空气湿度的表示
1、定性表示
潮湿和干燥：
在一定的温度下，大气中水汽含量越多，空气就越潮湿，反之，空气就越干燥。
2、、空气的绝对湿度
把大气中水汽的密度，称作空气的绝对湿度。
即单位体积的空气中所含水蒸汽的质量来表示．由于直接测量空气中水蒸气的密度比较困难，而水蒸气的压强随水蒸气密度的增大而增大，为方便计，通常把大气中水蒸气的压强称作空气的绝对湿度.
对于空气的绝对湿度从以下几个层次理解:
①空气中所含水蒸气越多，空气的湿度越大。
②空气中所含水蒸气的多少，应该指在体积一定的情况下空气中所含水蒸气质量的多少。
③在一定的体积的情况下，空气中所含水蒸气质量的多少就是空气中所含水蒸气的密度；空气中所含水蒸气的密度，和单位体积中所含水蒸气分子的数量成正比。
④决定水蒸气的压强的微观因素是单位中所含水分子的数量和分子运动的平均速率。
所以，在温度一定时，气体压强和单位体积中所含水分子的数量成正比
通过实例和课本的数据，说明湿度的影响取决于空气中的水蒸气的压强和饱和汽压的差距。
可以从动态平衡的角度来解释空气中的水蒸气的压强离饱和汽压越远，越有利于水的蒸发，人们感到越干爽。
3、空气的相对湿度
【篇三：
9.3饱和汽和饱和气压教学案】
牡丹江农垦管局高级中学高二物理◆选修3－3◆教学案主备人：
王金涛
9.3饱和汽和饱和气压
【学习目标】
1．知道汽化及汽化的两种方式和其特点。
2．理解饱和汽和饱和汽压，能从分子动理论的角度解释有关现象。
3．理解空气的绝对湿度和相对湿度，并能进行简单计算。
4．了解湿度计的原理。
5.运用所学的物理知识尝试思考一些和生产和生活相关的实际问题【重点难点】
重点：
理解饱和汽和饱和汽压，能从分子动理论的角度解释有关现象。
难点：
1、理解饱和汽和饱和汽压，能从分子动理论的角度解释有关现象。
2、理解空气的绝对湿度和相对湿度，使用相对湿度解释生活中的实例。
【教学要点】
1、如何理解在液体表面同时进行的蒸发和液化的动态平衡?
2、决定饱和气压大小的因素？
3、水的饱和气压指的是空气中水蒸气的分气压？
4、如何理解我们生活中的干燥和潮湿感受？
【教学过程】
1．汽化：
物质从液态变成气态的过程叫做汽化。
汽化有两种方式：
蒸发和沸腾。
完成课前预习蒸发和沸腾比较表：
2．在液体表面同时发生的两种相反的过程是什么？
这两种相反的过程能达到动态平衡吗？
如果能达到这种动态平衡和哪些因素有关？
达到动态平衡时液体上方的液体蒸汽分子数密度和蒸汽压强的特点？
3、给出饱和汽、未饱和气、饱和汽压和未饱和气压概念。
并强调饱和汽压和那些因素有关以及水的饱和气压指的是空气中水蒸气的分气压，和其他气体的压强无关。
4、影响蒸发快慢以及影响我们对干爽和潮湿感受的因素是什么？
从动平衡的角度讲空气中水蒸气的压强离饱和气压越远，越有利于液体蒸发还是利于水蒸气凝结成水，人们的感受是潮湿还是干爽？
5给出绝对湿度和相对湿度的概念。
总结相对湿度和人感受干爽和潮湿的关系。
6、湿度计
过去常用的湿度计有干湿泡湿度计和毛发湿度计，现代湿度计多使用传感器测量湿度。
【知识梳理】二、饱和汽和饱和汽压
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，这个压强叫做这种液体的饱和汽压。
2.同种液体的温度越高，液体的饱和气压就越大；同一温度下不同液体的饱和气压一般不同。
3.空气的绝对湿度：
用空气中所含水蒸气的压强来表示的湿度叫做空气的绝对湿度。
4.空气的相对湿度：
空气中水蒸气的压强和同一温度时水的饱和汽压之比来描述空气的潮湿程度，我们把这个比值叫做空气的相对湿度。
即：
相对湿度?
水蒸气的实际压强
同温度水的饱和汽压
【当堂检测】
c层2、关于饱和汽及饱和汽压的正确结论是（）
a.密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积，蒸汽的压强一定会减小b、对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大c.温度不变时，饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大d.相同温度下，各种液体的饱和汽压都相同
b层1、将未饱和汽转化成饱和汽，下列方法可行的是（）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
b层3、一个有活塞的密闭容器内盛有饱和水汽和少量的水，则可能发生的现象是（）a．温度保持不变，慢慢地推进活塞，容器内压强会增大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，慢慢地推出活塞，容器内压强会减小d．不移动活塞而将容器放在沸水中，容器内压强不变
a层4、在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸汽的变化情况为
a、压强变小b.压强不变c、一直是饱和汽d.变为未饱和汽c层5、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汽的压强表示
d．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压和相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比c层6、．干湿泡湿度计上两支温度计的读数一定
a．相同b．湿的比干的小c．湿的比干的大d．题给的条件不足，无法确定课后练习：
教材课后问题和练习1（c层）、3（b层）、4（b层）、5（b层）、6（a层）
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