1、 分子动理论物体是由大量分子构成的一、物体是由大量分子构成的 分子是具有各种物质的化学性质的最小微粒,在热学中,原子、离子、分子这些微粒做热运动时,遵从相同的规律,所以,统称为“分子”水油酸分子油膜二、分子的大小:直径的数量级 10 10 m1、 单分子油膜法粗测:(1)单层(2)球形(3)空隙 1+122、离子显微镜 (200万倍)3、扫描隧道显微镜(几亿倍)三、阿佛加德罗常数1、阿佛加德罗常数1摩尔的任何物质所含的微粒数相同N A = 6.0210 23 mol 12、 分子的个数 = 摩尔数 阿伏加德罗常数3、估 算 练 习一、将1摩尔的油酸溶于酒精,制成200毫升的溶液。已知1毫升的溶
2、液有50滴,取1滴滴在水面上,在水面上形成0.2平方米的油膜,估算油酸分子的直径 解:1 cm3的溶液中,酒精溶于水后,油酸体积V0 1/200 cm3 1/200106m3 1滴溶液中,油酸体积vVo/50,得油酸分子直径为d v / s51010米 注:酒精的作用 (1)、提高扩散速度 (2)、油膜面积不致于很大,易于测量rr二、10克的氧气,在标准状况下(0 ,1 atm)(1)、含有多少个氧气分子 (2)、占有多大体积 分 子 的 热 运 动一 、扩散现象:不同物质相互接触时彼此进入对方的现象意义:分子永不停息的做无规则的运动,而且温度越高,扩散越快。固体、液体也有扩散现象二、 布朗运
3、动:把悬浮微粒在液体(或气体)中的无规则运动叫布朗运动1827年(英)布朗首先用显微镜观察水中的花粉时发现的,称为布朗运动。 把悬浮微粒在液体(或气体)中的无规则运动叫布朗运动 1、运动是无规则的 2、颗粒体积越小越明显,质量越小越明显3、温度越高越明显 4、气体中没有布朗运动原因 颗粒足够小时,来自各方向受到液体分子的撞击作用是不平衡的,颗粒越小,分子数越少,不平衡性越显著三、布朗运动与扩散的异同1、 是颗粒还是分子2、 是直接还是间接反映分子的运动3、 成因是相同的,都是分子的无规则运动引起的四、 热运动发现,扩散现象、布朗运动都是温度越高现象越明显,表明分子的无规则运动与温度有关,温度越
4、高,运动越激烈。热运动:把分子永不停息的无规则运动叫做热运动。练习1、 空气中漂浮的灰尘的运动是不是布朗运动 否:(1)、与颗粒大小有关 颗粒直径10 6米 (2)、空气的流动2、 物体运动的速度越大,布朗运动越显著() 分 子 间 的 作 用 力1、 哪些现象说明分子间有空隙?扩散、布朗运动、酒精和水相混合1+122、 为什么分子不能紧贴在一起?分子间有斥力3、 为什么有空隙还能形成固体和液体?分子间有引力斥力引力合力r0如果取斥力的方向为正4、 分子间的引力和斥力如何变化? 引力和斥力同时存在,分子间距离增加,引力和斥力同时减小,斥力减小的快,分子间距离r减小,引力和斥力同时增加,斥力增加
5、的快5、 分子力何时表现出引力、斥力?分子间作用力(指引力和斥力的合力)随分子间距离而变的规律是:rr0时表现为引力;r10r0以后,分子力变得十分微弱,可以忽略不计。对比弹簧振子的振动(类似)6、 从本质上来说,分子力是电场力的表现。因为分子是由原子组成的,原子内有带正电的原子核和带负电的电子,分子间复杂的作用力就是由这些带电粒子间的相互作用而引起的。(也就是说分子力的本质是四种基本基本相互作用中的电磁相互作用)。7、 分子动理论: 内容(物质结构的基本图像):物体是有大量分子组成的,分子在做永不停息的无规则运动,分子之间存在着引力和斥力。 物质的热学性质和规律是微观粒子热运动的宏观表现。
6、单个分子的运动有偶然性,但对于大量分子的整体而言,它们却表现出规律性。 统计规律:由大量偶然事件的整体所表现出来的规律叫统计规律。 练习:1、 为什么物体可以被压缩,但又不能无限的被压缩?2、 为什么气体容易被压缩,而固体和液体不容易被压缩?3、 既然分子间有引力,那么打碎的玻璃为什么不能靠引力粘合在一起?4 温度和温标 一、平衡态和状态参量 在物理学中,通常把所研究的对象称为系统。1、状态参量 为了描述系统的状态,需要用到一些物理量,例如,用体积描述它的几何性质,用压强描述力学性质,用温度描述热学性质这些描述系统状态的物理量,叫做系统的状态参量。 2、 平衡态 在没有外界影响的情况下,只要经
7、过足够长的时间,系统内各部分的状态参量会达到稳定。举例系统宏观性质不再随时间变化,这种情况下就说系统达到了平衡态。 二、 热平衡与温度 1、热平衡 对于两个相互作用的系统,它们相互接触,最后,两个系统的状态参量不再变化,说明两个系统已经具有了某个共同性质,此时我们说两个系统达到了热平衡。 一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。 两个系统达到热平衡后再把它们分开,如果分开后它们都不受外界影响,再把它们重新接触,它们的状态不会发生新的变化。因此,热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统。 只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化,我们就说这两个系统原来是处于热平衡的。 实验表明:如果两个系统
8、分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡,这个结论称为热平衡定律。 2、温度 两个系统处于热平衡时,它们具有一个共同性质,我们就把表征这一共同性质的物理量定义为温度。也就是说,温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量,它的特征就是一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。 温度是表示物体冷热程度的物理量,反映了组成物体的大量分子的无规则运动的激烈程度。 三、温度计与温标 1、温度计是测量温度的工具。 家庭和物理实验室常用温度计是利用水银、酒精、煤油等液体的热膨胀规律来制成的。 2、 温标 如果要定量地描述温度,就必须有一套方法,这套方法就是温标。 温度的数
9、值表示法叫做温标。 确定一个温标时首先要选择一种测温的物质,根据这种物质的某个特性来制造温度计。例如,可以根据水银的热膨胀来制造水银温度计,这时我们规定细管中水银柱的高度与温度的关系是线性关系;也可以根据铂的电阻随温度的变化来制造金属电阻温度计,这时我们现定铂的电阻与温度的关系是线性关系。同样的道理,还可以根据气体压强随温度的变化来制造气体温度计,根据不同导体因温差产生电动势的大小来制造热电偶温度计,等等。 确定了测温物质和这种物质用以测温的某种性质之后,还要确定温度的零点和分度的方法。用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度; 在国际单位制中,常采用热力学温标表示的温度,叫热力学温度。 以-273.
10、15(在高中阶段可简单粗略地记成-273)作为零度的温标叫热力学温标,也叫绝对温标。用热力学温标表示的温度叫做热力学温度,它是国际单位制中七个基本物理量之一,用符号 T表示,单位是开尔文,简称开,符号为K。 热力学温度与摄氏温度的换算关系是:Tt+273.15(K)说明:热力学温度的每一度大小与摄氏温度每一度大小相同。两种温度数值不同,但改变1K和1的温度差相同。热力学温度的零度即0K,叫绝对零度,它是宇宙中只能无限接近,但不可能达到的低温的极限5 内能一、什么是分子动能?分子动能与物质温度有啥关系?温度的宏观和微观意义是什么?如何理解? (1)、分子动能分子由于运动而具有的能 分子的无规则运
11、动特点是多、快、乱、变,中间多,两头少,在热现象中,关的是多个分子,而不是单个分子。 (2)、分子的平均动能所有分子的动能的平均值 m10 26 kg v10 5 m / s (3)、温度:宏观表示物体的冷热程度, 微观是物体平均动能的标志 斥力引力r0EP (4)、温度相同,平均动能就相同,不论物体组成、结构、种类和物态 (无论如何)二、什么是分子势能?分子势能与什么有关? (1)、由于分子间存在着相互作用的引力和斥力而具有的与其相对位置有关的能量,叫做分子势能。 (2)、微观与相对位置有关, 宏观与体积有关 (3)分子势能与距离的变化关系和图象(类似于重力势能和弹性势能)。r010 10m
12、rr0引力斥力表现斥力rr0引力斥力合力0rr0引力斥力表现引力r10 r0r10 r0引力斥力0合力0rr0Ep最小rr0 引力做负功Ep增加rr0 斥力做负功Ep增加三、什么是物体的内能,它与什么有关?1、 所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能,也叫热力学能2、 与温度T、体积V和分子个数N有关3、 一切物体都具有内能四、内能和机械能又什么区别?1、 宏观物体的机械运动对应机械能。机械能可以为零。2、 微观物体对应内能。内能不可以为零。3、 内能和机械能之间可以相互转化。练习1、 物体平均速度大的物体的温度高()2、 20的水和20的铜的平均动能相同()3、 体积变大,内能
13、变大()4、 温度升高,所有的分子的平均动能都变大()5、 同温度的水和氢气相比,氢气的平均速度大()气 体 0 273K273 0K1 气体的等温变化一 气体的状态参量(1)温度(T) 意义:微观是分子平均动能的标志 宏观物体的冷热程度 (2)体积(V) 与液体和固体的体积不同,气体的体积是指气体分子所能达到的空间,也就是气体所充满容器的容积,无论气体的分子个数多少,无论气体的种类。(3)、压强(p) 单位面积上受到的正压力容器内气体压强的产生原因碰撞大量的气体对器壁的频繁撞击,产生一个均匀的,持续的压力(举例:雨伞),这个压力就产生了压强。(4)、状态的改变对应一定质量的气体,如果三个参量
14、有两个或三个都发生了变化就说气体的状态改变了(只有一个发生变化是不可能的),如果都不改变,就说它处于某一个状态。二、气体的等温变化:一定质量的气体,在温度不变的情况下其压强与体积变化的关系玻意尔定律1、内容: 一定质量气体,在等温变化过程中,压强和体积成反比m T恒定p V反比即 pVT1T2pVp1p2V1 V2MN等温线2、pV图1、 等温线2、 气体M经过等温变化到状态N。 3、矩形的面积相等 4、同质量的某种气体 T1T2 2 气体的等容变化和等压变化一、气体的等容变化:一定质量的某种气体,在体积不变时,压强随温度的变化查理定律 1、内容:一定质量的气体,等容变化过程中,压强和热力学温
15、度成正比m V恒定p T正比即 MpT等容线NpTV1V22、图象 读图: 1、等容线2、有M到N经历了等容变化3、V1V2 3、查理定律的另一种表述内容:一定质量的气体,在等容变化过程中,温度升高(或降低)1,增加(或减小)的压强等于0时压强的1 / 273。pt()273p0零上,t取正,零下,t取负。 读图: 1、ptp0 表示压强增量 2、p0表示0时的压强。3、ktan p0 / 2734、理解虚线的意义VT等压线MNp1p2VT二、气体的等压变化:一定质量的某种气体,在压强不变时,体积随温度的变化盖吕萨克定律 1、内容:一定质量的气体,在等压过程中,气体的体积与热力学温度成正比m
16、p恒定V T正比即 2、图象读图:1、等压线 2、由M到N经历了等压过程 3、p1p2 4、理解虚线的意义盖吕萨克定律的另一种表述内容:一定质量的气体,在等压变化过程中,温度升高(或降低)1,增加(或减小)的体积为0时体积的1 / 273。 零上,t取正,零下,t取负。图象:Vt()273V0读图:1、VtV0 表示体积增量 2、V0表示0时的体积。3、ktan V0 / 273 例题3 理想气体状态方程1关于“理想气体”设问:(1)玻意耳定律和查理定律是如何得出的?即它们是物理理论推导出来的还是由实验总结归纳得出来的?答案是:由实验总结归纳得出的。(2)这两个定律是在什么条件下通过实验得到的
17、?老师引导学生知道是在温度不太低(与常温比较)和压强不太大(与大气压强相比)的条件得出的。老师讲解:在初中我们就学过使常温常压下呈气态的物质(如氧气、氢气等)液化的方法是降低温度和增大压强。这就是说,当温度足够低或压强足够大时,任何气体都被液化了,当然也不遵循反映气体状态变化的玻意耳定律和查理定律了。而且实验事实也证明:在较低温度或较大压强下,气体即使未被液化,它们的实验数据也与玻意耳定律或查理定律计算出的数据有较大的误差。举例来源:学科网ZXXK这说明实际气体只有在一定温度和一定压强范围内才能近似地遵循玻意耳定律和查理定律。而且不同的实际气体适用的温度范围和压强范围也是各不相同的。为了研究方
18、便,我们假设这样一种气体,它在任何温度和任何压强下都能严格地遵循玻意耳定律和查理定律。我们把这样的气体叫做“理想气体”。(板书“理想气体”概念意义。)2推导理想气体状态方程我们假定一定质量的理想气体在开始状态时各状态参量为(p1,V1,T1),经过某变化过程,到末状态时各状态参量变为(p2,V2,T2),这中间的变化过程可以是各种各样的,现假设有两种过程:第一种:从(p1,V1,T1)先等温并使其体积变为V2,压强随之变为pc,此中间状态为(pc,V2,T1)再等容并使其温度变为T2,则其压强一定变为p2,则末状态(p2,V2,T2)。第二种:从(p1;V1,T1)先等容并使其温度变为T2,则
19、压强随之变为pc,此中间状态为(pc,V1,T2),再等温并使其体积变为V2,则压强也一定变为p2,也到末状态(p2,V2,T2)。推导理想气体状态过程。(即要求找出p1、V1、T1与p2、V2、T2间的等量关系。)理想气体状态方程:一定质量的某种气体,压强p与体积V成反比,与热力学温度T成正比,即 适用条件:一定质量的理想气体注:p和V的单位要统一,T的单位用热力学单位。气体气体热现象的微观解释 设问:气体分子运动的特点有哪些?(1)气体间的距离较大,分子间的相互作用力十分微弱,可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用,每个分子都可以在空间自由移动,一定质量的气体的分子可以充满整个
20、容器空间。(2)分子间的碰撞频繁,其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的,这就是杂乱无章的气体分子热运动。来源:学|科|网(3)从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等,因此对大量分子而言,在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。(4)大量气体分子的速率是按一定规律分布,呈“中间多,两头少”的分布规律,且这个分布状态与温度有关,温度升高时,平均速率会增大。2、气体压强微观意义首先通过设问和讨论建立反映气体宏观物理状态的温度(T)、体积(V)与反映气体分子运动的微观状态物理量间的联系:温度是分子热运动平均动能的标志,对确定的气体而言,温度与分子运动的平均速率有关,温度越高,反映
21、气体分子热运动的平均速率越大。 体积影响到分子密度(即单位体积内的分子数),对确定的一定质量的理想气体而言,分子总数N是一定的,当体积为V时,单位体积内来源:学,科,网n越小。然后再设问:气体压强大小反映了气体分子运动的哪些特征呢?这应从气体对容器器壁压强产生的机制来分析。得出结论:由此可见气体对容器壁的压强是大量分子对器壁连续不断地碰撞所产生的。从气体分子动理论的观点看,气体压强的大小由分子的平均速率v和分子密度n共同决定,n越大,v也越大,则压强就越大。3 对气体实验定律的微观解释用气体分子动理论解释实验三定律(1)用气体分子动理论解释玻意耳定律。一定质量(m)的理想气体,其分子总数(N)
22、是一个定值,当温度(T)保持不变时,则分子的平均速率(v)也保持不变,当其体积(V)增大几倍时,则单位体积内的分子数(n)变为原来的几分之一,因此气体的压强也减为原来的几分之一;反之若体积减小为原来的几分之一,则压强增大几倍,即压强与体积成反比。这就是玻意耳定律。(2)一定质量(m)的气体的总分子数(N)是一定的,体积(V)保持不变时,其单位体积内的分子数(n)也保持不变,当温度(T)升高时,其分子运动的平均速率(v)也增大,则气体压强(p)也增大;反之当温度(T)降低时,气体压强(p)也减小。这与查理定律的结论一致。(3)一定质量(m)的理想气体的总分子数(N)是一定的,要保持压强(p)不变
23、,当温度(T)升高时,全体分子运动的平均速率v会增加,那么单位体积内的分子数(n)一定要减小(否则压强不可能不变),因此气体体积(V)一定增大;反之当温度降低时,同理可推出气体体积一定减小。这与盖吕萨克定律的结论是一致的。 固体、液体和物态变化 固体一晶体和非晶体固体可分为晶体和非晶体两大类例如各种金属、石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花、方解石、等都是晶体;玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶、塑料等都是非晶体。晶体与非晶体的区别主要表现在:(1)晶体具有天然的规则的几何形状,而非晶体无此特点。例如:食盐粒都是正方体,明矾外形的八面体、石英中间六棱柱两头六棱锥,硫酸铜也是正方体,雪花都
24、是六角形的、,水晶石为六面棱柱。(2)晶体在不同方向上物理性质不同,而非晶体各方向上物理性质相同。例如,将石蜡均匀涂在云母片上和玻璃板上,用烧红的钢针接触没有涂蜡的另一面。会看到云母上的石蜡熔化后的部分为椭圆形,玻璃板的导热性各方向相同。又如,硫酸铜具有单向导电性,方解石发生双折射现象,也表明它们分别在电学性质、光学性质上各方向不同。又如,晶体溶化有溶点,而非晶体是缓慢变为液体的过程,无熔点。晶体又可分为单晶体和多晶体,上述的两条晶体的特点一般说是单晶体的特点,多晶体中小晶粒的排列无规则、杂乱无章,各向异性的物理性质无从显示出来。 二、晶体的微观结构单晶体和非晶体性质上的不同,可以从它们的微观
25、结构不同做出说明。组成单晶体的微粒(分子、原子或离子)在空间是按照一定的规律排列的。彼此相隔一定的距离排列成整齐的行列。通常把这样的微观结构称为空间点阵。(晶体的微观结构,空间上的周期性。)例如食盐的空间点阵如右图所示,这正是盐粒不管大小都是正方体的原因所在。方解石对光产生双折射现象的原因,是因为它在各个方向上的折射率不同所致。云母片各方向上导热性质不同,是由其空间点阵决定的。 有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体,如,碳原子可以可以形成石墨,也可以生成金刚石。同种物质可以形成晶体,也可以形成非晶体,物质是晶体还是非晶体不是绝对的,例如天然水晶是晶体,而融化后再凝固的水晶(石英玻璃)就是非晶
26、体。有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体。液 体一、液体的微观结构 1、对比液态、气态、固态研究液体的性质 (1)气体、液体没有一定的形状,具有流动性。受热扩散速度快, 表明液体分子间相互作用力比固体小。(2)液体和固体具有一定的体积;而气体的体积可以变化千万倍。 (3)液体和固体都很难被压缩;而气体可以很容易的被压缩。 表明液体分子间的距离及固体分子间距离都比气体分子间距离小得多。 教师讲解:通过上面的研究,我们发现,液体的性质介于气体和固体之间,它与固体一样具有一定的体积,不易压缩,同时,又像气体一样没有固定的形状,具有流动性。 2、液体的微观结构 液体分子的排布更接近固态,在宏观性质上
27、表现出类似于固态的不可压缩性和体积不变性。 跟固体一样,液体分子间的排列也很紧密,分子间的作用力也比较强,在这种分子力的作用下,液体分子只在很小的区域内做有规则的排列,这种区域是不稳定的:边界、大小随时改变,液体就是由这种不稳定的小区域构成,而这些小区域又杂乱无章的排布着,使得液体表现出各向同性。非晶体的微观结构跟液体非常类似,可以看作是粘滞性极大的液体,所以严格说来,只有晶体才能叫做真正的固体。二液体的表面张力液体表面具有收缩趋势的微观解释液体与气体接触的表面形成一薄层,叫表面层。由于表面层上方是气体,所以表面层内的液体分子受到周围分子作用力小于液体内部分子,表面层里的分子要比液体内部分子稀
28、疏一些,这样表面层分子间引力比液体内部更大一些。在液体内部分子间引力和斥力处于平衡状态,而表面层内由于分子引力较大,因此表面层有收缩的趋势。三浸润和不浸润(1)说明浸润和不浸润的定义液体与固体接触时,液体与固体的接触面扩大而相互附着的现象叫做浸润。如果接触面趋于缩小而不附着,则叫做不浸润。(2)浸润和不浸润的微观解释液体与固体接触处形成一个液体薄层,叫做附着层。附着层里的分子既受固体分子的吸引,又受到液体内部分子的吸引。如果受到固体分子的吸引力较弱,附着层的分子就比液体内部稀疏,在附着层里分子间吸引力较大,造成跟固体接触的液体表面有缩小的趋势,形成不浸润。反之,如果附着层分子受固体分子吸引力相
29、当强,附着层分子比液体内部更密集,附着层就出现液体相互推斥的力,造成跟固体接触的液体表面有扩展的趋势,形成浸润。四毛细现象(1)毛细现象的定义:浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象,叫做毛细现象。(2)毛细现象的解释:解释浸润液体在毛细管里上升的现象。浸润液体与毛细管内壁接触的附着层有扩展的趋势,造成液体与空气接触面弯曲,呈凹形弯曲,液面与管壁接触的附近的表面张力是沿液面切线方向向上的。表面张力有使液面收缩趋势,造成管内液柱上升。直到表面张力向上的拉引作用与管内升高的液柱重力平衡,管内液体停止上升,液柱稳定在一定的高度,如图所示。细管越细,即管截面积小,那么液柱上升高度就越
30、大。(4)举例说明毛细现象的应用:纸张、棉花脱脂后能够吸水的原因在于其内部有许多细小的孔道,起到毛细管作用。田间农作物的重要管理措施是锄地松土,防止土地板结,其目的是破坏土壤里的毛细管,使地下水分不会快速引上而蒸发掉。五 液晶1888年,奥地利植物学家赖尼策尔与德国物理学家雷曼研究发现液晶液晶:许多有机化合物像液体一样具有流动性,其光学性质与某些液晶相似,具有各向异性,这样的化合物取名叫液晶。看书中图比较固态、液晶态和液态的分子排列示意图 教师介绍 从分子排列可以看出,液晶态是介于固态和液态之间的中间态 在这种状态下的物质,一方面像液体具有流动性,另一方面又像晶体,分子在特定方向排列比较整齐,
31、具有各向异性 学生活动 阅读课文,并解答思考题。 思考题:(1)所有物质都存在液晶态吗?(2)什么样的分子的物质容易具有液晶态? 学生:不是所有物质都具有液晶态,且大多数的液晶是人工合成的。一些物质在特定的温度范围内具有液晶态;另一些物质在适当溶剂中溶解时,在一定的浓度范围具有液晶态;通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态。 教师:液晶分子的排列是不稳定的,外界条件的微小变动都会引起分子排列的变化,因而改变液晶的某些性质 教师介绍 (1)有一种液晶,加上电压时,液晶变为混浊状态,去掉电压时,液晶变为透明状态 (2)有一种液晶,温度升高时,液晶按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序来
32、改变颜色,温度降低时,又按相反方向改变颜色 彩色显示器:在某些液晶中渗入少量多色性燃料,燃料分子会与液晶分子结合而定向排列,从而表现出光学各项异性,当液晶中电场强度不同时,它对不同颜色的光的吸收强度也不一样,这样就能显示各种颜色。 教师总结:液晶的温度、压力、摩擦、电磁作用等的改变,都可以改变液晶的光学性质,这种性质在实际中有广泛的应用 学生阅读课文并叙述液晶的用途 总结:利用电压对液晶的影响,可以制作电子手表、电子计算器、微电脑及其他仪器的显示元件 利用液晶随温度变化改变颜色的性质可以用来探测温度、检查肿瘤和检查电路中的短路点 放录像具体展示液晶的应用 学生活动阅读课文,培养学生学习物理的兴
33、趣 3 饱和汽与饱和汽压 一汽化: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。比较 二饱和汽与饱和汽压 (1)饱和汽:与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽。没有达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽。 (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。 提示: A:饱和汽压只是指空气中这种液体蒸汽的分气压,与其他气体的压强无关。 B:饱和汽压与温度和物质种类有关。 三空气的湿度 1、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。 2、空气的相对湿度:空气中水蒸气的实际压强(P1)与同一温度时水的饱和汽压(PS)的比值叫
34、做空气的相对湿度。即空气的相对湿度(B)为: B=(P1/PS)100% 提示:空气的湿度是表示空气潮湿程度的物理量,但影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素,不是空气中水蒸气的绝对数量,而是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距。所以与绝对湿度相比,相对湿度能更有效的描述空气的潮湿程度。 四 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。五 课后问题与练习点击 1解析:因为天气潮湿,空气中水蒸气的密度大,水蒸气接近饱和,蒸发变慢,所以衣服不容易晾干。 2 解析:液面上部的蒸汽达到饱和时,仍然有液体分子从液面飞出,但此时单位时间内从液面飞
35、出的液体分子和从蒸汽中回到液体的分子个数相同,所以从宏观上说,蒸汽的密度不再增加,蒸发停止。 3 解析:在饱和时,单位时间内从液面飞出的液体分子和从蒸汽中回到液体的分子个数相同,但温度降低时,液体的分子平均动能减小,单位时间内从液面飞出的液体分子数少于从蒸汽中回到液体的分子个数,所以蒸汽的分子密度减小,压强减小,直至达到新的平衡。 4解析:雾珠是在玻璃的内表面上,因为室内空气的温度高,但室外的温度低,所以玻璃的内表面处的空气的温度较低,若温度降低使水蒸气达到饱和,便会在玻璃上凝结成雾珠。 5解析:查表可知25时水蒸气的饱和汽压为PS=3.2103Pa 所以由相对湿度的公式得B=(P1/PS)1
36、00%=3 3 3103.210100%=93.8% 即空气的相对湿度为93.8% 6 解析:查表可知30和20时水蒸气的饱和汽压分别为p1=4.2103 Pa , p2=2.3103 Pa 所以空气的绝对湿度为 p= p160%=4.210360%=2.5103Pa 因为P大于P2 ,所以空气中的水蒸气不会成为饱和汽。 多维链接 1 不烫手的“开水” “开水”常常与“烫手”联系在一起,这是由于在通常情况下开水的温度高达100,远比皮肤的温度高。但是,当你在高山上烧水时,明明看到水沸腾了,却不一定烫手。在海拔3km的高原,水的沸点为91;在海拔6km的山上,水的沸点为80;而在海拔8848m的
37、珠穆朗玛峰,水的沸点只有72。在几万米的高空,水的沸点居然会低到1118,那里“开水”的温度,比地面上冷水的温度还要低。因此,在高山会出现许多怪现象:“开水”不烫手、鸡蛋煮不熟、“开水”不消毒。 探究思考:(1)水的沸点随高度的升高而降低,请你针对这一变化情况,提出一种猜想。 (2)按你的猜想推理,在比地面低得多的矿井底部,水的沸点将会怎样变化? (3)想一想,生活中什么餐具利用了这一道理。 物态变化中的能量交换1、熔化热教师:引导学生阅读教材46页有关内容,思考并回答问题:(1)什么是熔化?什么是凝固?(2)为什么在熔化的过程中会吸热?(3)什么是熔化热?为什么不同晶体的熔化热不同?(4)非
38、晶体有没有确定的熔化热?为什么?学生:阅读教材,回答问题。(1)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)固态物质的分子受到周围其他分子的强大作用,被束缚在一定的位置,只能在这一位置附近振动。对固体加热,当温度升高到一定程度时,一部分分子的能量足以摆脱其他分子的束缚,从而可以在其他分子之间移动,于是固体开始熔化。(3)某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比,称做这种晶体的熔化热。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。不同的晶体有不同的结构,要破坏不同物质的结构,所需的能量也就不同。因此不同晶体的熔化热也不相同。(4)非晶体液化过程中温度
39、会不断改变,而不同温度下物质由固态变变为液态时吸收的热量是不同的,所以非晶体没有确定的熔化热。说明:一定质量的物质,熔化时吸收的热量与凝固时放出的热量相等。教师引导学生阅读教材46页表9.41,了解几种常见物质的熔化热。2、汽化热教师:引导学生阅读教材46页有关内容,思考并回答问题:(1)什么是汽化?什么是液化?(2)液体汽化时为什么会吸热?(3)什么是汽化热?汽化热与哪些因素有关?学生:阅读教材,回答问题。(1)汽化指的是物质从液态变成汽态的过程,液化指的是物质从汽态变成液态的过程。(2)液体汽化时,液体分子离开液体表面成为气体分子,要克服其他液体分子的吸引而做功,因此要吸热。(3)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,称为这种物质在这个温度下的汽化热。汽化热与物质汽化时的温度及外界气体压强有关。说明: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相等。