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人教版 八年级 第六章 质量与密度
第4节 《密度与社会生活》导学案
【学习目标】
1.了解密度在社会生活中的重要价值;
2. 理解密度与温度的关系,并能解释简单的与社会生活相关的密度问题;
3.理解和掌握用测定密度来鉴别物质的方法,每种物质都有自己的密度,不同物质的密度有可能相同;
4.能灵活运用ρ=m/V及其两个变形式。
【学习重点】
1.密度与温度的关系;
2.密度与物质鉴别。
【学习难点】:知道水的反常膨胀,4℃时水的密度最大。
【自主预习】
1.物体通常具有热胀冷缩的性质,即温度升高时,体积;温度降低时,体积,而质量不变,根据密度公式可知,温度升高时,物质的密度通常变小,温度降低时,物质的密度通常.的密度受温度的影响最大。
2.风的形成是由于空气受热而体积变,使密度变而上升,热空气上升后,温度低的冷空气从四面八方流过来形成的。
3.0℃--4℃的水是膨胀,即温度降低时,体积变,密度变;温度高于℃的水是热胀冷缩,温度升高时膨胀,这决定了水在4℃时密度。
4.可以通过测量密度的方法来鉴别物质,因为密度是物质的,不同的物质密度一般,其基本思路:先求出该物质的密度数值,再查密度表确定属于哪种物质.
【合作探究】
探究一:密度与温度
想想做做:
1.在室温下,用绷紧的橡皮膜,把一个空锥形瓶口封上,然后把瓶子放入热水中,橡皮膜会凸起来。过一会,再把瓶子放入冰水中,观察橡皮膜的变化。
现象:把锥形瓶放在冰水后,瓶口的橡皮膜会凹。
分析:锥形瓶放入热水中时,瓶内的空气受热膨胀,温度升高,体积,所以,橡皮膜会向上凸起;放入冰水中时,瓶内空气温度降低,遇冷收缩,体积,致使橡皮膜凹进去。
问题:瓶内空气的密度变化吗?
因为瓶内被封闭的空气的质量,,根据ρ=,温度升高,体积时,空气密度;温度降低时,体积,密度。(选填“不变”“变大”或“变小”)
2.做一个纸风车。如果把风车放在点燃的酒精灯上方,风车能转动起来。
观察并思考:你知道是什么推动了风车吗?[来源
分析:这是因为酒精灯的火焰使附近空气的温度升高,体积膨胀,空气的密度变,所以热空气(选填“上升”或“下降”)形成气流,气流流过风车时,带动风车转起来。
想想议议:
1.生活中的风是如何形成的?
归纳:风就是空气的流动,它是由于空气的发生变化而引起的。空气因受热而体积膨胀,密度变而上升,热空气上升后,温度低的冷空气就从四面八方流过来补充,从而形成风。
2.北方的冬天,暖气装在墙壁的下面, 制冷的空调装在上面,为什么?
归纳:暖气片周围的空气受热后膨胀,体积变大,密度而上升;靠近窗户的冷空气密度大,下沉到暖气片周围,又受热上升,这样使整个屋子暖合起来。而空调使得上面空气降温后体积变小,变大下沉。上面低温的空气下沉,高温的空气上升。这样才能以使整个屋子的空气降温。
问题:在我国的北方,冬天对自来水管的保护十分重要.如果保护不好,使水管里的水结了冰,不仅影响正常生活用水,有时还会把水管冻裂,造成送水设备的损坏.那么,自来水管为什么会被冻裂?水遵循“热胀冷缩”规律吗?通过计算来说明。
计算:1m3的水凝结成冰后的体积多大?(冰的密度为0.9×103kg/ m3)
1m3的水的质量为:
m=;
1m3的水凝结成冰后的体积为:
由此得出,一定质量的水结冰后体积有何变化?
结论:定质量的水结冰后体积会变大从密度变化可知,冰的密度比水的。所以一定质量的水结成冰后体积,但是会受到水管的阻碍,产生很大的力,把水管胀裂了。
小结:自然界中的绝大多数物质都有温度升高时体积变大,温度降低时体积缩小的性质,物质的这种性质叫做,但是水例外。
观察思考:一般物体都遵循热胀冷缩的规律,观察图像可知,在0℃--4℃区间的水有相反的变化规律。温度低于4 ℃时,随着温度的降低,体积,密度越来越小;水的温度高于4 ℃时,随着温度的升高,体积,密度越来越小;人们把水的这个特性叫做水的。(水的密度随温度变化的图象如图所示)
水的体积---温度图像 水的密度---温度图像
启示:水的反常膨胀对冬季水中的生物有什么意义呢?
根据水的反常膨胀现象:温度低于4℃时,随着温度的降低,水的体积,密度 变小 ;温度高于4℃时,随着温度的升高,水的体积,密度。[这就决定了,水在4℃的密度,下沉到水底。如图所示:水的反常膨胀使得冬天的湖水从上到下结冰,水凝固成冰时,体积变大,密度变小,浮于水面上方。所以在寒冷的冬天,湖面冰封了,但较深湖底的水却有可能保持℃的水温,鱼儿仍可以自由自在地游动。
探究二:密度与物质鉴别
提出问题:如何鉴别一枚金牌是不是用纯金做成的?
分析:从密度表可以看出,各种物质的密度是一定的,不同物质的密度一般是不同的。只要测出了金牌的密度,再与密度表中金的密度进行比较,就可鉴别金牌是不是用纯金做成的。密度是物质的一种,可以根据密度来鉴别物质.
思考:如何测金牌的密度?
测金牌的密度时,可用测质量,借助于溢水杯和量筒、利用法测量体积,根据密度公式计算出密度.
例题:某运动员获得了一枚金牌,拿回家后,为了鉴别金牌是否是纯金制成的,他测出了金牌的质量为12.5 g,体积为0.75 cm3,问金牌是否是纯金制成的?(金的密度见密度表)
解:金的密度为ρ金=19.3g/cm3.
金牌的质量为 m金=12.5g,
体积为V金=0.75 cm3,所以ρ= ρ金.
所以不是纯金制成的.
想想议议:用密度鉴别金牌,这种鉴别方法是不是绝对可靠?为什么?
归纳:从前面的密度表可知,一些不同物质的密度是的。例如酒精和煤油都是液体,它们的密度都0.8×103㎏/m3。通过对两者的判断,在知道密度的基础上可以鉴别出酒精和煤油。一些混合物的密度也和一些物质的密度相等.要准确的鉴别物质,既要看密度,还要同时看颜色、闻气味、看硬度等.
【精讲点拨】
1.温度能够改变物质的密度。一般来说,同种物质温度越高密度越小,遵从热胀冷缩的规律,但是在0℃--4℃的水比较特殊。水从0℃升高到4℃的过程中,体积减小,密度增大。水从4℃升到100℃的过程中正常膨胀,体积变大,密度变小。水在4℃的密度ρ水 =1 g/ cm3是最大的。
2.利用密度这一重要属性,可以鉴别物质,但是要准确地鉴别物质,常常需要多种方法并用.
3.物质与物体有区别:物体是由物质构成的.物体是一个实物,物质则是一个宏观概念.如金就是物质,而金戒指、金牌就是物体.
【归纳整理】
【当堂练习】
1.(2020 湖北宜昌市)一般来说物质遵从热胀冷缩的规律,当物体发生“热胀”时,以下说法正确的是( )
A. 物体体积变小 B. 物体密度变小 C. 物体质量变大 D. 物体没有任何变化
2.(2020 山东省青岛市)关于物质的密度,下列说法正确的是( )
A. 一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,密度不变
B. 一只气球受热膨胀后,球内气体的质量不变,密度变大
C. 一支粉笔用掉部分后,它的体积变小,密度变小
D. 一块冰熔化成水后,它的体积变小,密度变大
3.(2021山东东营市)关于质量、密度,下列说法正确的是( )
A.同种物质随着温度降低,密度会增大
B.质量是指物体所含物质的多少
C.固体的密度一定大于液体、气体的密度
D.物体的质量随着它的形状、状态和位置的改变而改变
4.(2020 贵州省黔东南州)如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积关系图象,下列说法正确的是( )
A. 甲物质的密度随体积增大而增大
B. 当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
C. 甲、乙两种物质的密度之比是4:1
D. 体积为5cm3的乙物质,质量为10g
5.(2021四川攀枝花市)体育锻炼用的一个实心铅球的质量是4kg,经测量它的体积是
,则该铅球的密度为______
。若该铅球是纯铅做的,铅的密度是
,质量应为______ kg。
6.(2021湖南长沙市)2020年12月17日,“嫦娥五号”返回器携带质量为1731g的月球样品在预定区域安全着陆。样品容器是在真空状态下进行封装的。在回归地球的途中,月球样品的质量保持______;航空器能在高空飞行,原因之一是航空器材常采用强度高,密度______的合金或新型合成材料制成的。
7.(2021四川内江市)同学们想知道一张质量是14.8kg的课桌的体积。于是找来和课桌相同材质的木料作样本,测得其质量是7.4g,体积是10cm3,则样本的密度为______ g/cm3,课桌材料的体积为______ m3。
8.(2020 黑龙江牡丹江、鸡西地区)小明记录了一定质量的水体积随温度变化的规律,如图所示.在0~4 ℃,水温升高时,水的体积将________.当水温在4 ℃时,水的密度____(选填“最大”或“最小”);罐装的饮料(可看作水)在此温度下存放是最________(选填“安全”或“不安全”)的.
9.(2020 四川南充市)一杯牛奶有250mL,其质量为300g,则牛奶的密度是________kg/m3;小李喜欢喝加糖的牛奶,加糖溶解后,牛奶的密度会________(选填“变大”、“不变”“变小")。
10.(2021北京)小敏用托盘天平和量筒测量金属块的密度。她在调节天平时,发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,如图甲所示,为使天平横梁水平平衡,她应将平德螺母向___________端移动。天平平衡后,用天平测出金属块的质量为27g。然后,小敏将金属块用细线系好放进盛有50mL水的量筒中,最简中的水面升高到如图乙所示的位置,则金属块的体积为___________cm3该金属块的密度为___________g/cm3,根据下表中数据可判断组成该金属块的物质可能是___________。
物质
| 密度(kg·m-3)
| 银
| 10.5×103
| 铜
| 8.9×103
| 铁
| 7.9×103
| 铝
| 2.7×103
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【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会。
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