《2019-2020年高中物理 《飽和蒸汽 空氣的濕度》教案 粵教版選修3-3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019-2020年高中物理 《飽和蒸汽 空氣的濕度》教案 粵教版選修3-3（9頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 2019-2020年高中物理《飽和蒸汽空氣的濕度》教案粵教版選修3-3 （一）教學目的 1. 理解什么是液體和蒸汽之間的動態(tài)平衡. 2. 知道什么是飽和汽. 3. 了解飽和汽壓的概念.知道溫度不變時飽和汽壓不隨體積變化.4．了解空氣濕度的概念，知道絕對濕度和相對濕度 （二）教具水銀,水銀槽,長玻璃管,乙醚,彎曲的滴管,裝有水銀的深容器. （三）教學過程: ?引入新課裝在敞口容器里的液體,蒸發(fā)出來的汽分子能夠分散到周圍空間里去,所以過一段時間液體會全部蒸發(fā)完．盛在密閉容器里的液體,即使過很長時間,也不會蒸發(fā)完,這是什么原因呢？要回答這個問題就要先知道什么是飽和汽和什

2、么是未飽和汽. ?進行新課 【板書】一、飽和汽和未飽和汽 圖1 啟發(fā)分析:同學們已經知道,蒸發(fā)是液體分子飛出液面成為汽分子的過程,飛出液面的分子在液面上方做無規(guī)則運動時,會有一部分重新撞回液體內,而被撞回分子的多少,是跟液面上的汽的密度有關的.同樣,在容器中的液面上同時進行著兩種相反的過程：一方面分子從液面飛出來,另一方面液面上的汽分子又撞到液面上,會回到液體中去,如圖1所示.在密閉的容器中,隨著液體的不斷蒸發(fā),液面上汽的密度不斷增大,回到液體中分子數(shù)也逐漸增多．最后,當汽分子的密度增大到一定程度時,就會達到這樣的狀態(tài)：在單位時間內回到液體中的分子數(shù)等于從波面飛出去的分子數(shù)．這時汽的密

3、度不再增大,液體不再減少,液體和汽之間達到了平衡狀態(tài),這種平衡叫做動態(tài)平衡． 【板書】跟液體處于動態(tài)平衡的汽叫做飽和汽，沒有達到飽和狀態(tài)的汽叫做未飽和汽. 1. 在一定溫度下，飽和汽的密度是一定的，未飽和汽的密度小于飽和汽的密度. 2. 飽和汽的密度隨溫度的升高而增大. 飽和汽的密度要隨溫度改變而改變.由于溫度升高,液體分子平均動能增大,單位時間里從液體飛出的分子數(shù)增多,原來的動態(tài)平衡要被破壞,液體就要繼續(xù)蒸發(fā),汽的密度繼續(xù)增大. 直到達到新的動態(tài)平衡為止. 【板書】二、飽和汽壓 演示】用如圖2所示的實驗裝置可以測量飽和汽的壓強.把兩根裝滿水銀的細長玻璃管倒立在水銀槽中.a管做氣

4、壓計?用彎曲的滴管向b管中注入一些乙醚，乙醚的密度比水銀 圖2 小，便浮到水銀面上，并在水銀面上方的真空中蒸發(fā)，同時b管中的水銀面開始下降?當乙醚的密度達到飽和時，水銀面上還剩一點乙醚,b管中的水銀面就穩(wěn)定在一定的高度不再下降，a、b兩管中水銀面的高度差h就表示乙醚飽和汽壓的大小. 【板書】飽和汽所具有的壓強叫做這種液體的飽和汽壓. 啟發(fā)思考:飽和汽壓和哪些因素有關? ［板書】1.飽和汽壓和液體的種類有關 實驗表明，在相同的溫度下，不同液體的飽和汽壓一般是不同的.揮發(fā)性大的液體，飽和汽壓大.例如20時，乙醚的飽和汽壓為，水為.水銀 的飽和汽壓很小，20時僅為，所以水銀氣壓計水銀柱

5、上方的空間可以認為是真空. ［板書】2飽和汽壓和溫度有關 【演示】用熱毛巾包住有乙醚的玻璃管，水銀柱下降. 實驗表明，飽和汽壓隨溫度的升高而增大.這是因為溫度升高時，液體里能量較大的分子增多，單位時間內從液面飛出的分子也增多，致使飽和汽的密度增大，同時汽分子熱運動的平均動能也增大，這也導致飽和汽壓增大. 【板書】3.飽和汽壓跟體積無關 【演示】飽和汽壓跟體積無關，實驗裝置如圖3所示. 圖3 實驗還表明，在溫度不變的情況下，飽和汽的壓強不隨體積而變化．其原因是，當體積增大時，容器中汽的密度減小，原來的飽和汽變成了未飽和汽，于是液體繼續(xù)蒸發(fā)，直到未飽和汽成為飽和汽為止．由于溫度沒有改

6、變，飽和汽的密度跟原來的一樣，汽分子熱運動的平均動能也跟原來一樣，所以壓強不改變．體積減小時，容器中汽的密度增大，回到液體中的分子數(shù)多于從液面飛出的分子數(shù)，于是一部分汽變成液體，直到汽的密度減小到等于該溫度下飽和汽的密度為止．由于溫度跟原來相同，飽和汽密度不變，汽分子熱運動的平均速率也跟原來相同，所以壓強也不改變. ［板書】三、空氣的濕度 所謂空氣的濕度，就是空氣的潮濕程度.通?？諝獾臐穸扔钟薪^對濕度和相對濕度之分. ［板書】1.絕對濕度 空氣的濕度可以用空氣中所含水蒸氣的密度，即單位體積的空氣中所含水蒸氣的質量來表示.由于直接測量空氣中水蒸氣的密度比較困難，而水蒸氣的壓強隨水蒸氣的密

7、度的增大而增大，所以通常用空氣中水蒸氣的壓強來表示空氣的濕度，這就是空氣的絕對濕度. ［板書】空氣中水蒸氣的壓強叫做空氣的絕對濕度. ［板書】2.相對濕度 實際上，水蒸發(fā)的快慢、動物感覺到的干燥或濕潤，不是完全由空氣的絕對濕度的大小決定的，而是跟空氣中的水蒸氣離飽和狀態(tài)的遠近有關系.為了表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)的遠近，物理學中引入了相對濕度的概念. ［板書】某溫度時空氣的絕對濕度跟同一溫度下水的飽和汽壓的百分比叫做這時空氣的相對濕度. 相對濕度用數(shù)學式可表示為 【板書】 上式中B表示空氣的相對濕度，P表示空氣的絕對濕度，表示同一溫度下水的飽和汽壓. 空氣的絕對濕度不變時，溫度

8、降低，空氣的相對濕度就增大.因為水的飽和汽壓隨溫度的降低而減小.在住人的房間里，相對濕度為60%—70%比較適宜. ［板書】3、露點 空氣的絕對濕度不變，當氣溫降低時，空氣中未飽和的水蒸氣將逐漸接近飽和.當氣溫降低到某一溫度時，水蒸氣達到飽和狀態(tài)，這時水蒸氣將凝結成水 ［板書】使空氣里的水蒸氣剛好達到飽和時的溫度叫做露點 露點溫度時水的飽和汽壓就是空氣的絕對濕度，查得當時氣溫下的水的飽和汽壓，就可求得當時的空氣的相對濕度.因此根據(jù)露點和氣溫的差值，可以大致判斷出空氣的相對濕度. 【板書】露點的測定 露點可以用圖13-22所示的裝置來測定.光亮的不銹鋼杯里裝入半杯水,用泡沫塑料杯蓋蓋

9、嚴?杯蓋上分別插入溫度計A（溫度計的下端不與水接觸）和兩根彎曲的玻璃管B、C.管C的一端插在水中,另一端接打氣球.管B是出氣用的.逐漸加入少量的碎冰使水 溫慢慢下降,并用打氣球向杯里打氣,水迅速蒸發(fā),杯子和周圍圖13-22 空氣的溫度降低.當降低到某一溫度時,杯子周圍空氣中的水蒸氣達到飽和,會在光亮的杯 壁上出現(xiàn)一層露珠,這時溫度計指示的溫度就是露點. ［板書】4、濕度計 空氣的濕度可以用濕度計來測量.實驗室、家庭常用的濕度計是干濕泡濕度計,它是由兩只完全相同的溫度計構成的,其中一只溫度計感溫泡裸露在空氣中用于測氣溫,另一只溫度計的感溫泡上包著棉紗,棉紗的下端浸在水中.由于水的蒸發(fā)濕

10、泡溫度計的溫度總是低于氣溫,根據(jù)兩只溫度計的讀數(shù),從表或曲線上很快就可以得出空氣的相對濕度. ?鞏固練習用露點計測得露點為17°C，求空氣的絕對濕度？若當時的氣溫為25°C，那么空氣的相 對濕度是多少？ 由課本101頁的表中可查得17C時水的飽和汽壓為1.937XPa,表明空氣中水蒸氣的壓強為，即空氣的絕對濕度為p=1.937XPa. 又從該表中查得25C時水的飽和汽壓為3.167XPa，貝V：B=X100%=X100%=61%,即空氣的相對濕度是61%. 引導學生小結:在有液體存在時,只要液體和汽的溫度不變,無論飽和汽的體積增加 還是減小,飽和汽的壓強并不改變.即某種液體的飽和汽

11、壓只和溫度有關,和它的體積無關. 教師總結:1.飽和汽不遵守氣體的實驗定律. 飽和汽的壓強跟體積沒有關系,飽和汽的壓強與溫度的關系也不是線性的.可見飽和汽不遵守氣體的實驗定律,也就是說,理想氣體定律對飽和汽完全不適用. 2. 當飽和汽體積變化時,汽的質量是要變化的. 3. 飽和汽壓的大小不因有其它氣體存在而有所改變. 4. 未飽和汽近似地遵守理想氣體定律． ?鞏固練習 解釋下面的現(xiàn)象:密閉容器中裝有少量乙醚,當容器的溫度升高時,液態(tài)乙醚逐漸減少;容器升高到一定溫度時,液態(tài)乙醚消失;容器冷卻時,容器中又重新出現(xiàn)液態(tài)乙醚. ?作業(yè) 1. 復習本節(jié)課文. 2. 試回答下列問題:

12、 (1) 什么叫飽和汽? (2) 什么叫未飽和汽? (3) 飽和汽壓跟溫度有什么關系?跟體積有什么關系? (四) 說明 1.飽和汽的知識是理解空氣濕度和露點等知識的基礎.在引導學生理解飽和汽的概念時,關鍵在于使學生正確理解動態(tài)平衡的含義.要注意糾正那種認為“汽和液達到動態(tài)平衡時,液體就不再蒸發(fā)了,所以液體才不再減少,液面上方汽的密度液不再增加”的錯誤認識. 2.關于飽和汽壓及影響飽和汽壓大小的因素,最好由實驗得出，增強學生的感性認識. (五) 參考資料 過飽和汽在通常的情況下,當溫度降低到使未飽和汽變?yōu)轱柡推麜r蒸氣就要凝結為 液體.這是因為一般蒸汽中都含有塵埃和雜質,成為蒸氣凝

13、結的凝結核.對于純凈的蒸氣,即使溫度降低到使它超過飽和的程度.蒸氣液不會凝結為液體,這種超過飽和汽密度而仍不液化的蒸氣,叫做過飽和汽.過飽和汽液是不穩(wěn)定,如果其中有凝結核出現(xiàn),就會發(fā)生凝結,使蒸氣回到飽和狀態(tài).在原子核物理研究中觀測微觀粒子徑跡的儀器“威爾遜云室”就利用了過飽和汽. 2019-2020年高中物理《驗證玻意耳定律》教案滬科版選修3-3 一、教學目標 1．通過實驗證明：一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，壓強和體積成反比或壓強和體積的乘積為一常量． 2．通過實驗了解氣體狀態(tài)參量的測量方法，學習計算封閉容器中氣體的壓強． 3．培養(yǎng)學生的動手能力和良好的實驗習慣． 二、重點

14、、難點分析 1．本實驗為驗證性的學生實驗，要求學生必須明確驗證什么、依據(jù)是什么、使用什么設備、實驗怎么做．所以實驗原理、實驗器材、實驗步驟是本實驗的重點． 到活塞和固定在它上面的框架的壓力作用的同時，還受到我們施加的拉力或壓力的作用，這些力的合力是F.對于這一點，也經常出問題. 3．由于學生缺乏操作經驗，靠自測判斷豎直方向，再加上實驗器材本身的質量問題，注射器或實驗器豎直難于保證. 三、實驗器材 1. 框架和100g鉤碼若干；測力計；鐵架臺及鐵夾；水銀氣壓計(共用)；帶刻度的注射器(5mL)；刻度尺. 2. 若使用帶有長度刻度的注射器型的“玻意耳定律實驗器”做本實驗，請將刻度尺換為

15、游標卡尺. 四、主要教學過程 1.明確實驗原理 (1) 掌握實驗所依據(jù)的公式pV=常量； ① pO表示實驗時的大氣壓強； ② S表示活塞的橫截面積； ③ F表示封閉氣體所受的合力； 會運用此公式計算封閉氣體的壓強. (3)知道本實驗應滿足的條件： ① 等溫過程t=常量； ② 研究對象即封閉氣體的質量不變. 2.實驗器材 1）認識實驗器材． （2）了解水銀氣壓計的構造，知道使用方法． （3）通過實物觀察，了解注射器與玻意耳定律實驗器上的刻度的區(qū)別3．實驗步驟 （1）用測力計稱出活塞和框架所受重力G. （2）按圖1所示，把注射器固定在鐵架臺的鐵夾上，保持注射器豎直

16、 （3）把適量的潤滑油抹在注射器的活塞上，再上下拖動活塞，使活塞與器壁間被油封住.當活塞插進注射器內適當位置后，再套上橡皮帽，將一定質量的氣體封閉在注射器內. （4）從注射器上讀出空氣柱的體積V,用刻度尺測出這個空氣柱的長度，計算出活塞的橫截面S. 5）記下大氣壓強p0. （6）在框架兩側掛鉤碼，總質量為M,記下相應的氣體體積. (7) 框架兩側不掛鉤碼，用測力計向上拉活塞，拉力為F0,記下相應的氣體體積. (8) 改變所掛鉤碼質量或測力計拉力，共做四次實驗，分別計算出pV值并加以比較. 4. 保證實驗條件 (1)m一定：加潤滑油密封，套橡皮帽； (2) t一定

17、：不用手握注射器，施力時動作要緩慢，保持環(huán)境溫度的穩(wěn)定； (3) 減小摩擦：加潤滑油，力要沿活塞中軸線，注射器保持豎直及對稱地懸掛鉤碼. 5. 數(shù)據(jù)處理 實驗時的大氣壓強p0=Pa 注射器活塞橫截面積S=m2 注射器活塞、框架總重G0=N 在活塞上施加的力 測力計拉力F0=N 懸掛鉤碼總重G=N 環(huán)境溫度t=°C 壓強的計算 6. 實驗結論(略) 7. 誤差分析本實驗的誤差主要來自活塞所受的摩擦力. 五、說明 1.若使用玻意耳定律實驗器做實驗，需用游標卡尺測出活塞直徑D,表示. 2．為保證實驗效果，在正式實驗之前安排一定的時間讓學生對照實物進行預習．以下預習題供參考： （1）實驗是驗證性的實驗，它的實驗原理是什么？ （2）采取什么措施可保證氣體質量一定，溫度保持不變？ （3）本實驗誤差的主要來源是什么？可采取什么措施減小誤差？ （4）你能想出其他辦法驗證玻意耳定律嗎？ 3. 建議：在學生認真預習的基礎上，自行設計、書寫實驗報告.