第四节 密度与社会生活
教学目标：
一、知识与技能
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；
利用密度知识鉴别物质；
能用密度知识解决简单的实际问题。
二、过程与方法
通过实验探究活动，总结出：一定质量的气体，温度高，密度变小；温度低，密度变大；
学会利用密度这一重要属性鉴别物质。
三、情感态度与价值观
培养学生严谨的科学态度，充分把密度知识与社会生活紧密相连。
教学重点：
1．密度与温度的关系；
2．密度与物质鉴别。
教学难点：水的反常膨胀，4℃水的密度最大。
教学方法：根据本节特点主要采取启发教学、小组讨论、观察实验等方法。
课时安排：1课时
【课前准备】
教师：多媒体课件、气球、冰块、酒精灯。
学生：酒精灯、自制纸风车、火柴等。
【教学过程】
[导入新课]
情境导入：
密度是物质的基本属性，每种物质都有自己的 ( http: / / www.21cnjy.com )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。下面我们来欣赏几组画面（多媒体播放）：
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
图1：戒指 图2：矿石图 3：盐水选种
引导：从录像中我们看到用密度的知识解决了选种的问题。你还知道我们生活中运用密度可以做什么吗？
学生思考回答。
[推进新课]
师：从刚才同学们的讨论可知：密度的知识与人们社会生活的关系十分密切，那么是不是所有物体的密度都是一成不变的呢？密度与温度有没有关系呢？
1．密度与温度
播放视频：龙卷风
( http: / / www.21cnjy.com )
图4：视频截图──龙卷风
启发：平时生活中的风、龙卷风的形成与我们所学的密度知识是否有关呢？
学生议论纷纷。
演示实验1：在室温下，吹鼓两个气球。分别把它们放在一大堆冰块和酒精灯火焰附近。
观察并思考：过一会儿，你发现了什么现象？为什么？
教师分析：放在冰块上面的气球变小了，气球下降；放在酒精灯火焰附近的气球变大了，气球上升。实验说明：气体受热体积膨胀。由于密度，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小。
演示实验2：做一个纸风车。如果把风车放在点燃的酒精灯附近，风车能转动起来。
观察并思考：你知道是什么推动了风车吗？
学生分析。
结论：由于，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小。
[思考并讨论]
1．生活中的风是如何形成的？
学生分析。
总结：生活中的风就是空气在受热时体积膨胀，密度变小而上升。热空气上升后，温度低的冷空气就从四面八方流过来，形成风。
2．日常生活中气体、液体、固体的密度受温度影响一样吗？
学生分析。
总结：气体受温度的影响较大，固体、液体影响较小。
师：在我国的北方，冬天对自来水管的保护十分 ( http: / / www.21cnjy.com )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，有刊还会把水管冻裂，造成送水设备的损坏。那么，自来水管为什么会被冻裂？
学生议论纷纷。
启发：生活中的物质大多数遵循“热胀冷缩”的规律，但也有物质是喜欢“热缩冷胀”。
介绍水的特点。
引导学生推导为什么水结冰时体积反而变大。
解决问题：为什么自来水管冬季容易冻裂？
（教学说明：启发学生从自来水管遵从“热胀冷缩”的规律，而水结冰时遵从“热缩冷胀”，从这两个方面入手分析解答。）
启发：水的反常膨胀对冬季水中的生物有什么意义呢？
学生思考讨论并回答。
2．密度与物质鉴别
【思考并讨论】
提出问题：如何鉴别一只戒指是不是纯金做成的？
引导同学思考：从密度表可以看出，各种物质的 ( http: / / www.21cnjy.com )密度是一定的，不同物质的密度是不同的。只要测出了戒指的密度，再与密度表中金的密度进行比较就可鉴别戒指是不是纯金做成的。
引导同学思考：如何测戒指的密度？
在同学回答问题的基础上小结 ( http: / / www.21cnjy.com )：测出戒指的密度后，与密度表中金的密度比较。测戒指的密度时，可用天平测质量，用量筒测体积，根据密度公式计算出密度。
引导同学思考：用量筒测得的戒指质量是否精确？因此测出的戒指密度是否精确？
学生讨论并回答。
（课件展示例题）
例题：滨州市中学生运动会的金牌质量为45．39g，体积为5．1cm3，它是纯金的吗？若不是纯金做成的，那么是用什么材料做成的？”
学生活动：思考并独立解题。
（教学说明：教育学生利用学到的知识解决身边的事情。实现学以致用）
请2位学生在黑板上计算，其他学生在作业本上计算，完成后，教师点评，注意学生解题格式的规范性。
师：与上题的道理相同，利用密度知识还可 ( http: / / www.21cnjy.com )以鉴别牛奶、酒的优劣，在地质勘探中鉴别矿石，另外，我们还可以用密度的知识来鉴别体育课上用的铅球是不是用纯铅做成的。
让学生通过计算学会如何鉴别物质，在计算密度时，如果单位用g/cm3，可将它换算成㎏/m3，再对照密度表确定物质的种类。
总结：从前面的密度表可知，一些不同 ( http: / / www.21cnjy.com )物质的密度是相同的。例如酒精和煤油都是液体，它们的密度都0．8×103㎏/m3。通过对两者气味的判断，在知道密度的基础上可以鉴别出酒精和煤油。可见，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，常常要多种方法并用。
(教学说明：教师可以用参考资料中的“古代中国的金银鉴别技术”来拓展学生知识面)
【课堂训练】
用课件展示题目，学生思考解答，然后将学生的解答用视频展台展示讲评。
练习1．矗立在天安门广场的人民英雄 ( http: / / www.21cnjy.com )纪念碑，它的碑心石是一整块巨大的花岗岩，碑身高37．94m，由413块花岗岩石块砌成，在长14．7m、宽2．9m、厚1m的碑心石上刻着“人民英雄永垂不朽”。怎样知道它的质量？
( http: / / www.21cnjy.com )
图5：人民英雄纪念碑
参考答案：1．1．15×105㎏
[课堂总结]
1．教师引导学生总结本节课的收获；
2．多媒体展示本节课的重点知识。
[布置作业]
作业：1．教材116页：动手动脑学物理的1、2、3题。
【板书设计】
( http: / / www.21cnjy.com )
【活动与探究】
课题：鉴别铅球
组织形式：学生活动小组
活动流程：提出问题；猜想与假设；制订计划与设计实验；进行实验与收集证据；分析与论证；评估；交流与合作。
参考方案：
备注：1．写出探究过程报告；2．发现新问题。第四节 密度与社会生活
一、教学内容分析
本节内容是在学生学习了密度概念及其测量 ( http: / / www.21cnjy.com )的基础上，进一步探讨密度与社会生活的联系，应用密度知识来解决实际问题，是对密度知识的拓展。具体来说，节从密度在现实生活中的应用入手,从而引出温度对密度的影响，进而引出在温度不变的前提下，如何利用密度鉴别物质，深化对密度的理解。既培养了学生应用所学知识解决实际问题的能力，又渗透了新课程“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。具有综合性强、实用性强的特点。
二、学情分析
初中学生思维比较活跃，有较强的求知欲与好奇 ( http: / / www.21cnjy.com )心。同时敢于讨论和发表自己的看法，对于物理这门课也充满兴趣。在学习本节知识前，学生对密度这一物理量的定义已经有了一定的理解，对基本的密度计算也能基本应对。但是，大部分学生对密度没有丰富的感性认识，因此，让学生利用实验认识到气体和液体的上浮、下沉原因是比较重要的，在此基础上再去深入探究密度在生活中的应用及利用密度鉴别物质就显得比较容易。
三、教学目标
（一）知识与技能
1、知道密度与社会生活的联系，知道密度知识的应用
2、知道温度对密度的影响。
3、正确理解密度是物质的一种特性，能运用密度鉴别物质。
（二）过程与方法
1、通过观察、实验认识气体的密度随温度的变化尤其明显。
2、学生运用密度知识分析和解决问题的方法。
（三）情感态度与价值观 通过运用密度知识解决实际问题，让学生认识理论与实际的密切联系，培养理论联系实际的学习方式。
四、教学重点
1、密度与温度的关系。
2、密度与物质鉴别。
五、教学难点
水的反常膨胀，4℃水的密度最大。(因为水的反常膨胀现象生活中不常见，学生易受热胀冷缩的习惯思维影响，将理论和实际脱节)
六、教学过程
（一）引入新课：
视频：选种
师：从录像中我们看到用密度的知识解决了选种的问题。你还知道我们生活中运用密度可以做什么吗？
（二）新课教学：
一、密度与温度
视频：龙卷风
1、平时生活中的风、龙卷风的形成与我们所学的密度知识是否有关呢？
实验一：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，你发现什么现象？
实验二：按课本图5-4-3做一个风车。如果把风车放在点燃的酒精灯附近，风车能转动起来。
结论：由于ρ=m/v，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小。
（1）生活中的风就是空气在受热时体积膨胀，密度变小而上升。热空气上升后，温度低的冷空气就从四面八方流过来，形成风。
（2）气体受温度的影响较大，固体、液体影响较小。
2、生活中的物质大多数遵循“热胀冷缩”的规律，但也有物质是喜欢“热缩冷胀”。
提问：冬天气温在０℃以下时，湖面结成了冰，行人可以在湖面上行走，那么湖底还有鱼存活吗？（多媒体展示冰面下水中嬉戏的鱼）
实验三：冰熔化体积缩小和水的反常膨胀，教师演示时请学生观察１kg冰化成水后的体积变化情况。
先将装置中的烧瓶装满水，塞紧 ( http: / / www.21cnjy.com )装有温度计和玻璃管的胶塞，使玻璃管中保持适当高度的水柱，再将烧瓶置于盛有冰盐混合物的大烧杯中，等温度下降到0℃以下时取出。 总结水的特点。
二、密度与物质鉴别提问：(1)怎样能知道这块“运动会的金牌”是不是纯金的？
例题1：“市中学生运动会的金牌质量为29.5克，体积为5.2厘米3，它是真金的吗？是什么材料制成的？”
请2位学生在黑板上计算，其他学生在作业本上计算。
师：与上题的道理相同，利用密度知识还可以鉴别牛奶、酒的优劣，在地质勘探中鉴别矿石。
例题2：有一大型油罐，里面注满了石油， ( http: / / www.21cnjy.com )外侧标有“易燃品——严禁烟火——50m ”等字样。你能否想出一个简单的办法，很快知道这个油罐里所装石油的质量？
例题3：铁的密度为ρ铁 =7.9×103kg/m3，一个铁球的体积为11cm3，质量为79 g，试通过计算说明铁球是实心还是空心？
（三）达标检测：
动手动脑学物理
（四）小结：板书设计：
七、教学内容预设
1、本节教材中没有安排演示实验，为了能 ( http: / / www.21cnjy.com )让学生更直观的认识物理规律，学习物理方法，提高学生的学习兴趣，我自己设计补充了一个演示实验。而由于温度计示数和水柱学生直接观察较困难，条件允许的话可用实物展台或摄像头来解决。
2、本节内容主要是应用密度知识，但要涉及 ( http: / / www.21cnjy.com )到计算，对于初中学生来说，他们的运算能力还较差（特别是单位换算和指数运算），所以在课堂上会花费较多的时间在计算上，使这一堂课的教学时间很紧。我认为若课上时间不够充分时，可让学生把最后一题留作课下作业，课上只一起分析一下解题思路。
1、密度与温度关系：一定质量的气体，当温度升高时，体积膨胀后，密度变小。
2、水的反常膨胀，4℃水的密度最大。
密度与社会生活
3、密度与物质鉴别
