6.4 密度与社会生活 教案 2023-2024学年物理人教版八年级上册

6.4密度与社会生活
【学习目标】
1.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。
2.了解物质密度的变化会引起物体发生热胀冷缩的现象。
3.了解水的反常膨胀，会利用密度来鉴别物质。
4.通过实验探究活动，总结出：一定质量的气体，温度升高时，体积变大，密度变小；反之，温度降低时，体积变小，密度变大。
【教学重难点】
重点：密度与温度的关系；密度与物质鉴别。
难点：运用密度知识鉴别物质和解决实际问题。
【教学方法】
启发诱导法、实验探究法、讨论法、观察对比法。
【教学过程】
新课导入：
密度是物质的基本属性，每种物质都有自己的密度。密度在我们的社会生活中有重要的价值。例如，利用密度知识可以鉴别戒指是不是纯金做的。勘探队员在野外勘探时，通过对样品密度等信息的采集，可以确定矿藏的种类及其经济价值。在农业生产中利用盐水可以选种等，我们知道这些都是利用了不同物质的密度一般不同这一特点。
你还知道我们生活中运用密度可以做什么吗？
新课讲授：
探究点一、密度与温度
活动1：想想做做
在室温下，吹鼓两个气球，分别把它们放在冰箱的冷藏室和炉火附近，过一会儿，你会发现什么现象？
在学生的回答的基础上解释原因：发现放在冰箱冷藏室的气球体积变小，而放在炉火附近的气球体积变大。说明温度降低，体积变小，气球中气体的密度变大；反之，温度升高，体积变大，气球中气体的密度变小。
活动2：想想做做并思考讨论：
做个纸风车, 如果把风车放在点燃的酒精灯附近，发现风车能转动起来, 你知道是什么推动了风车转动吗？
在学生的回答的基础上解释原因：空气因受热膨胀，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小而上升，热空气上升后，上面的冷空气就从四面八方流过来，形成了风, 风推动纸风车转动。
活动3：老师介绍：温度能够改变物质的密度。在我们常见的物质中，气体的热胀冷缩最显著，它的密度受温度的影响也最大。一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显，因而密度受温度的影响比较小。
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，使水管内的水结了冰，不仅影响正常的生活用水，有时还会把水管冻裂，造成送水设备的损坏。
活动4：思考与讨论：那么，自来水管为什么会被冻裂？
在学生充分讨论交流后，老师介绍水的特殊性：
从密度表中，我们可以查到冰的密度比水的密度小，所以水冻成冰后体积增大就把水管胀裂了。
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，但是水比较特殊。水在4 ℃时密度最大。温度高于4 ℃时，随着温度的升高，水的密度越来越小；温度低于4 ℃时，随着温度的降低，水的密度也越来越小。水凝固成冰时体积变大，密度变小。
活动5：思考与讨论：水的反常膨胀对冬季水中的生物有什么意义呢？
在寒冷的冬天，湖面封冻了，较深湖底的，儿仍然可以自由自在地游动呢？
在学生的回答的基础上解释原因：图为冬天湖水温度分布示意图。在寒冷的冬天，湖面封冻了，较深湖底的水却有可能保持4 ℃的水温，鱼儿仍然可以自由自在地游动呢！
探究点二、密度与物质鉴别
活动1：通过实际例子讲解：如果测出某种物体的密度，把测得的密度跟密度表中各种物质的密度比较一下，就可以知道该物体可能是由什么物质做的了。
例：体育锻炼用的一个实心铅球的质量是4kg，经测量知道它的体积是0.57dm3 。这个铅球是用铅制造的吗？
分析：要知道铅球是否用铅制造的，应先求出它的密度，再与金属铅的密度进行比较。
查密度表知
故这个铅球不是纯铅制造的
活动2：继续介绍利用密度鉴别物质的实例，引导学生学以致用：
银饰品深受人们喜爱。但是银饰品不一定都用纯银制成，有些银饰品其成分除银之外,还可能有铜、镍等。测量密度可以对其是否为纯银做出初步判断。
不同物质的密度可能是相同的。例如，酒精和煤油都是液体，它们的密度都是0.8×103 kg/m3，但是通过气味可以区分它们。因此，要准确地鉴别物质，常常需要多种方法并用。
密度是物质的基本性质之一，每种物质都有自己的密度。密度在我们的社会生活中还有其他重要的应用。例如，通过对样品密度等信息的采集，可以确定它的种类及其经济价值；鉴定牛奶、酒的品质，农业选种时配制盐水等，都要用到密度的知识。在工业生产中密度知识的应用也很广泛。航空器材常采用高强度、低密度的合金、玻璃钢等材料。坚若磐石的机床底座则需要用坚固、密度大的材料制成。可见，密度的知识与人们社会生活的关系十分密切。
活动3：向学生介绍本节有关的STS科学·技术·社会 ，引导学生关注科技、社会与物理的关系：
材料与社会发展
我们周围的生活用品是由各种材料制成的：金属、陶瓷、玻璃、塑料等等。一般来说，不同的材料具有不同的物理性质，除密度外还有导热性、导电性、磁性、弹性、硬度、延展性等。生活、生产中，人们利用各种材料的优点，设计出所需的物品。某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革。
在群居洞穴的旧石器时代，人类通过简单加工获得石器，用来狩猎护身、维持生存。随着对石器加工制作水平的提高，出现了原始手工业如制陶和纺织，人类进入了新石器时代。
青铜时代大约源于四千多年前。青铜是由铜、锡等元素组成的合金，它的熔点低、硬度高，比石器容易制作而且耐用。青铜器大大促进了农业和手工业的发展。
我国是世界上冶铁业出现最早的国家之一。
春秋战国时代，由铁制作的农具、手工工具及各
种兵器得以广泛应用。铁器时代的到来大大促进
了社会的发展。随着钢铁、水泥等材料的出现和
广泛应用，人类社会开始从农业和手工业社
会进入了工业社会。
20世纪，半导体等新材料的出现
和广泛应用，则把人类由工业社会推
向信息社会。基于材料对社会发展的作
用，人们将信息、能源和材料并列为现
代文明的三大支柱。在三大支柱中，材
料又是能源和信息的基础。
课堂练习：
1．国之重器又传来好消息！中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米。“奋斗者”号载人舱采用了中国自主研制的新型钛合金。新型钛合金取代钢材制作载人舱，实现了载人舱足够大又不太重，可以容纳最多3名乘客安全地在海底进行科考任务。下列解释正确的是　　
A．新型钛合金材料比钢材质量小
B．新型钛合金材料比钢材体积小
C．新型钛合金材料比钢材密度小
D．新型钛合金材料比钢材密度大
【答案】C
【解析】新型钛合金材料的密度小于钢，体积相同的钛合金材料和钢材，新型钛合金材料的质量小得多，故用新型钛合金材料而不用钢材作载人舱。
故错误，正确。
故选：。
2．在“探究水沸腾时温度变化的特点”中，用水银温度计测量水温。水温升高时，温度计内有关水银的物理量，减小的是　　
A．质量 B．体积 C．密度 D．原子数
【答案】C
【解析】水温升高时，温度计内水银的质量不变，体积会变大，根据可知，水银的密度会变小；水银的质量不变，则水银的原子数不会改变；故正确，错误。
故选：。
3．根据图判断，人们选择的温度计中的测量物质及其依据是　　
A．水，水的密度小
B．水，水的密度随温度变化明显
C．汞，汞的密度大
D．汞，汞的密度与温度呈现均匀变化
【答案】D
【解析】液体温度计是利用液体密度随温度变化而变化引起体积变化来间接测量外界物体温度的。由图象知，汞的密度与温度呈现均匀变化，而水的密度在之间与以上时受温度的影响变化规律是相反的。所以汞更适合作为温度计中的测量物质。
故选：。
4．如图所示是今年三星堆遗址考古中发掘的黄金面具残片，其质量大约是，根据残片体积推测完整面具的质量会超过。能这样推测还要依据完整面具和残片有相同的　　
A．面积 B．体积 C．质量 D．密度
【答案】D
【解析】由题意知，完整面具变为残片，其面积、重力、质量都减小，密度只与物质的种类、温度和物质的状态有关，与体积和质量无关，因此完整面具变为残片的密度不变。
故不符合题意，符合题意。
故选：。
5．下列关于质量和体积均相同的铜球、铁球、铝球的判断中，正确的是　　
A．三只球都有可能是实心的 B．只有铜球是空心
C．只有铁球是空心 D．三只球都有可能是空心的
【答案】D
【解析】
由题知，，
由可得，
在三球体积相同的条件下，
若三球是实心的，三球质量，
因为本题给出的条件中，三球质量和体积均相同，
所以铜球、铁球一定是空心的，而铝球可能是空心的，也可能是实心的，故正确，错误。
故选：。
课堂小结：
1、密度与温度的关系
2、用密度来鉴别物质
3、密度在生活中的应用
作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
6.4 密度与社会生活
1.密度与温度
（1）一定质量的气体，当温度升高时，体积膨胀，密度变小
（2）水的反常膨胀： 0--4℃时水热缩冷胀。4℃时水的密度最大。
2.密度与物质鉴别
密度是物质的一种特性，人们可以根据密度来鉴别不同的物质。
3、密度在生活中的应用
【课后反思】
完成教材设计的2个想想做做实验，总结密度于温度的关系。再创设“奖牌是纯金的吗”的情境问题来具体研究密度在物质鉴别中的应用；通过讨论分析来了解密度知识在社会生产、生活中的应用；最后自学密度在材料科学和人类社会发展中的作用，拓宽了学生的知识面，体现教学理念“从生活走向物理，从物理走向社会”