5.4 密度知识的应用 教案

第四节 密度知识的应用
一、教学目标
1.知道温度对密度的影响。
2.理解密度是物质的一种特性，能运用密度鉴别物质。
3.知道运用密度知识判断物体是否空心。
二、教学重难点
1.重点：密度与温度的变化有关、利用密度来鉴别物质。
2.难点：密度与温度的变化有关。
三、教学过程
（一）导入
复习：什么是密度？计算公式？物质的密度是物质的一种特性，不同的物质通常密度不同；同种物质（状态相同时）密度相同。
（二）新课教学
1.密度与温度
（1）气体的密度与温度
教学情境：物质密度是否可以改变呢？
①在室温下两个气球分别放在冷藏室和炉火附近，会发现气球收缩或膨胀。
②风车下面放点燃的酒精灯，风车会转动。（学生阅读教材，解释风的形成）
在这些现象中，物质的密度发生变化了吗？为什么会变化？
分析：温度发生变化时，一定质量的物体的体积也会变化，根据ρ=可知，物质的密度也变化了。所以，虽然密度是物质固有的特性，但并不是说物质的密度是固定不变的，也可以随外界条件的改变而改变。
问题：温度如何影响物质的密度？
知识归纳：
①通常，气体物质的体积随温度变化较大，密度随温度变化明显；固体、液体的热胀冷缩随温度变化不大，密度变化不明显。
②一定质量的物质受热体积膨胀，密度变小。遇冷体积缩小，密度变大。
（2）水的反常膨胀
教学情境：北方冬天自来水管为何会被冻裂？你能解释吗？
质量为1kg的水结冰，体积有何变化？
由ρ=知，V水==10-3m3
V冰==1.1×10-3m3
分析：水结冰时（由液态变成固态）体积变大，可见“水”并不简单地遵循热胀冷缩规律。
知识归纳：水在4℃时的密度最大，随着水温的升高，水的密度越来越小；温度低于4℃时，密度随温度的降低也越来越小。这种现象叫水的反常膨胀。
说明：水管冻裂正是由于水的反常膨胀现象造成的。
注意：水的反常膨胀是有条件的，水在高于4℃时属于正常膨胀，在底于4℃时是反常膨胀。
2.密度与物质鉴别
例1 一个铅球的质量是4kg，经测量知道它的体积是0.57dm3。这个铅球是用铅制造的吗？
已知：m=4kg V=0.57dm3=0.57×10-3m3 ρ铅=11.3×103kg/m3
求：是否是铅做的？
解：方法一：
ρ==7.1×103kg/m3
7.1×103kg/m3小于11.3×103kg/m3
所以此铅球不是用铅做的。
方法二：
若质量是4kg的纯铅物质，设体积应该是V′。
V′==0.35×10-3m3
0.35×10-3m3小于0.57×10-3m3
所以此铅球不是用铅做的。
方法三：
若是纯铅的，当体积是0.57dm3时质量设为m′。
m=ρV=11.3×103kg/m3×0.57×10-3m3=6.44kg
6.44kg大于4kg
所以此铅球不是用铅做的。
总结：利用密度可以鉴别物质，但要准确地鉴别物质，常常要用多种方法并用。比如结合物质的颜色、透明度、能否燃烧、硬度等物理性质。
3.判断空心与实心
例2 有一个铁球的质量是316g，体积是60cm3，试通过计算说明铁球是实心还是空心？如果是空心的，那么空心部分体积是多大？（铁的密度为ρ铁=7.9×103kg/m3）
【答案】铁球是空心的，空心部分体积是20cm3
4.运用密度进行的综合计算
例3 有一个瓶子装满煤油后的总质量为1100g，装满水后的总质量为1260g，则该瓶子的质量与容积各是多少？（ρ煤油=0.8×103kg/m3）
【答案】460g 800cm3
例4 甲、乙两个物体质量之比是3:2，体积之比是1:3，则甲、乙两个物体的密度之比是多少？
【答案】9:2
四、布置作业与教学反思