第五章我们周围的物质.docx

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第五章我们周围的物质

第五章　　我们周围的物质

【教材分析】

本章教材安排了3节内容。

先通过交流讨论、实验和实践等多种方式帮助学生定性地认识物质的一些物理属性，接着通过测量和实验探究的方法与手段，重点引导学生去体验如何定量认识“质量”和“密度”的过程。

最后借用计算机术语“点击”出一些新材料，一方面有目标地选择几种有代表性的新材料，简介它们的性能及其应用；另一方面告诉学生今天的新材料层出不穷，正在改变我们的生活方式，提高我们的生活质量。

启发他们通过上网、进图书馆，及开展社会调查等方式去了解新材料及其应用，进而在拓展他们的学习层面的同时，培养他们用多样化的学习方式进行学习的习惯。

本章特点：

1、首先它把物质的一些基本物理属性如磁性、导电性、导热性、硬度等相对集中的编排在一起，采取观察与实验的手段，结合它们性能的实际应用，让学生定性地认识它们。

然后把重点转移到对“质量”和“密度”两个属性的定量探究。

最后再延伸拓展，并与生活、社会紧密联系起来。

这种由浅入深的递进，符合初中学生的认知特点，既有利于激发他们的学习情趣，又能达到逐步深入认识理解事物的目的。

2、强调实验活动，突出探究过程，把知识与技能、情感态度与价值观自然融入到过程与方法之中，切实地体现课程目标的三个维度的要求，这是本章比较明显的特点。

全章安排了9个实验活动，其中包括一个完整的实验探究过程。

《课标》的要求基本都隐含在实验活动和探究过程中，因此只要学生积极参与实验活动，认真体验探究过程，不仅能索取到知识，形成某些技能，而且在情感态度和价值观上也能得到升华。

【课标要求】

1、能用语言、文字或图表描述常见物质的物理特征。

能从生活和社会的角度，对物质进行分类。

2、能描述物质的一些属性，尝试将这些属性与日常生活中的用途联系起来。

3、初步认识质量的概念，会测量固体和液体的质量。

4、通过实验理解密度的概念。

尝试用密度知识解决简单的问题。

能解释生活中一些与密度有关的物理现象。

5、了解物质的属性对科学技术进步的影响。

6、初步了解半导体的一些特点。

了解半导体材料的发展对社会的影响。

7、初步了解超导体的一些特点，了解超导体对人类生活和社会发展可能带来的影响。

8、初步了解纳米材料的应用和发展前景。

【课时安排】

全章共5节，打算用9课时：

第一节2课时，第二节3课时，第三节3课时，第五节1课时，第四节1课时，复习1课时。

5.1物体的质量

第1课时

【教学目标】

知识与技能

1、初步认识质量的概念。

熟悉托盘天平的主要结构，会正确使用托盘天平测量固体和液体的质量。

2、学习应用分类比较的方法来抽取质量的概念。

对质量的单位形成具体的观念，培养并发展学生对物体质量的估测能力。

过程与方法：

1．通过实际操作天平，培养学生自己动手的能力．

2．通过使用天平，学会测量固体的质量．

情感态度与价值观

培养学生使用产品说明书和上网查阅资料的兴趣，养成他们在多种渠道中，用多种学习方式进行学习的习惯。

【教材分析】

本节共分三部分：

物体的质量，质量的单位，学习使用托盘天平。

物体的质量，采取分类比较的方法来抽取质量的概念，让学生认识到质量是物体的一种属性；关于质量单位，书中通过学生熟悉的一些物体的质量与一些质量单位的比较，让学生对质量的单位感性化；托盘天平的使用，主要让学生通过一系列的活动，去体验知识的获取过程和应用过程，以达到正确使用托盘天平的目的。

书中安排信息浏览“物体的速度接近光速时，质量会变得很大”。

意图有两个：

一是满足不同学生的发展要求，拓宽他们的知识面；二是帮助学生学习用辩证唯物的观点认识自然，即：

人们认识自然是逐渐逼真的，真理是相对的，规律的应用是有范围和条件的。

【教学重点、难点】

对质量的概念的理解和学会正确使用托盘天平。

【学情分析】：

“质量”一词在我们的生活中很常见，而且在不同的地方其含义也不同．通过本节课的学习，要使学生明确物理学中“质量”的含义．

本节将质量的概念以“物质的量”“物体所含物质的多少”来作为标准使学生理解，是考虑到初中学生的年龄特点，因此在“质量”的概念上不作过多的讲述．在第一节的基础上，理解“物质的量”与“物质的多少”是比较容易的，必须使学生明白：

这不是质量的定义．本节课还介绍了一下天平的使用，应该给学生详细地介绍天平的使用和使用时的注意事项．

学法点拨：

本节内容包括三部分：

质量的概念，质量的单位，质量的测量。

而质量的测量的重点。

要注意“物质”和“物体的区别。

物体有一定的形状，占据一定的空间，是有体积和质量的实物。

物质是构成物体的材料。

例如：

桌子是物体。

构成桌子的物质是木材，还可以是铁。

千克是国际单位。

国际单位还有吨、克、毫克。

实际生活中还用到斤，它不是法定计量单位。

注意记住它们之间的换算关系。

质量的测量工具是天平。

天平是精密测量工具。

【教学方法】：

观察法：

形成对质量概念的初步认识．

比较法：

使学生进一步理解质量的概念．

【教具准备】：

天平、砝码、钢尺、钢钉、铁块、铁锤等．

【教学过程】

一、导入新课

（一）、质量的概念

1、教师出示一块冰、一颗铁钉、一把教学用木制米尺，一块木板、一把铁锤、一桶水等物体，出示顺序随机，让学生观察。

问题：

能否将这些物体进行分类？

你分类的理由是什么？

学生交流、讨论。

归纳：

上述物体可以分为三类：

铁钉和铁锤为一类，它们都是铁制成的；

木板和米尺为一类，它们都是木材加工成的；

冰块和水为一类，它们都是水，只是状态不同而已。

2、讲解：

铁钉和铁锤、木板和米尺、冰块和桶里的水，我们都把它们称为物体。

构成这些物体的铁、木材、水，我们都把它们称为物质。

从上面的例子我们可以看出物体是由物质构成的。

结论：

一切物体都是物质组成的。

3、比较：

一把铁锤和一只铁钉都是由铁这一种物质构成的，但两者所含铁这种物质的多少不同，一把铁锤比一只铁钉所含的铁多；一张课桌和一把教学用木制米尺都是由木材这一种物质构成的，但两者所含木材这种的物质的多少不同，一张课桌比一把教学用木制米尺所含的木材多。

讲解：

在物理上为了描述物体所含物质的多少引入质量概念，物理学中把物体所含物质的多少叫做质量。

质量通常用字母m表示。

（二）、质量是物体的基本属性

1、演示：

（1）把冰块放在烧杯中用酒精灯加热，使其熔化成水；

用铁锤把铁钉敲弯。

问题：

（1）烧杯中冰熔化成水，所含的水的质量有没有变？

（2）铁钉敲弯了，铁钉的质量有没有变？

如果将这一只铁钉由教室里带到太原，或带到更远的地方，它的质量会不会发生变化？

2、师的引导下，学生讨论、交流：

冰熔化成水，只是冰的状态变化了；铁钉敲弯了，只是铁钉的形状改变了；铁钉由教室带到宜宾，或更远的地方，只是铁钉的位置变化了在这几种的变化现象中，物质没有从物体中转移出示，也没有发生由一种物质转变为另一种物质的现象，因此，只要物体中含有物质的多少不变，它的质量就不变。

结论：

质量是物体的基本属性，物体的质量不会随物体的状态、形状、位置的变化而变化。

（三）、质量的单位

质量是物体的一种属性，质量有大有小，既然有大小就会有比较，有比较就要有单位，那么质量的单位是什么呢?

质量的单位是千克，符号是：

kg。

常用的质量单位还有克（g）、毫克（mg）、吨

它们的换算关系是：

1kg=103g1mg=103g=10-6kg1t=103kg

（四）、质量的测量

同学们的体重是用什么测出来的呢?

有专门测体重的体重计，也可以用磅秤来测．

同学们还了解有哪些测质量的工具吗?

测量质量的工具很多，日常生活中常见的有杆秤、磅秤、电子秤；学校实验室、工厂化验室常用的有托盘天平、物理天平；近代最精密的测量质量的仪器是电子天平.。

天平是测量质量的常用工具。

   1、托盘天平的构造及工作原理

2、认识托盘天平的构造；

（1）、托盘天平的实质是一个等臂杠杆，由左、右托盘、底座、横梁（含平衡螺母）、分度盘、指针、标尺、游码组成。

如果左、右盘中物体的质量不相等时，哪个盘里质量较大，横梁就朝哪端下沉，当两盘中物体的质量相等时，横梁就能最终停在水平位置上，指针指在分度盘的中央，根据这个道理，从右盘中放的质量已知的砝码（包括游码），就可测出左盘中被测物体的质量.

（2）、天平的铭牌

   每架天平都有一块铭牌，上面标有感量和称量各是多少。

感量是表示一架天平能称出的最小质量，因此小于天平的感量，天平就感觉不出来了，天平的感量越小，它的准确度就越高，称量是表示这架天平每次最多允许称的物体质量.

（3）、各部分的作用

①平衡螺母：

用来调节天平横梁平衡；

②指针和分度盘：

判断天平是否平衡，可以根据指针在分度盘上左右摆动幅度是否相等来判断，

③而不必等到指针完全停止摆动，只要摆动幅度相同即可；

④标尺、游码、砝码：

指示所称物体质量。

每架天平都有自己的“称量”，也就是它所能称的最大质量。

称量值就等于这台天平配套砝码盒内砝码的总数加砝码最大的读数所表示的质量。

标尺上每小格表示的质量数就是天平的精确程度。

3、托盘天平的使用方法

①把托盘天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻线处.

②调节横梁右端的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处，这时横梁平衡.（指针左偏，螺母右旋）天平调节平衡后，左右盘不能对调，平衡螺母不能再动。

③把被测物放在左盘边，接“先大后小”顺序选择适当砝码，用镊子向右盘里增减砝码并调节游码在标尺上的位置，直到横梁平衡.

 ④盘里砝码的总质量加上游码所对的刻度值，就等于被测物体的质量.

[说明]

①调节好的天平如果移动了位置需重新调节。

②天平平衡后，不要更换两个托盘的位置，否则要重新调节天平的平衡.③判断天平横梁是否平衡时，不一定要等指针静止下来，只要指针在零刻度线左右摆动的幅度相等，即可判断天平横梁平衡.

4、记住天平使用注意事项

（1）每个天平都有自己的称量，也就是它所能测的最大质量．被测物体的质量不能超过称量．

（2）向盘中加减砝码时要用镊子，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏．因为手上有汗泥，将砝码弄湿、弄脏后会使砝码生锈、损坏，其质量会发生变化．

（3）潮湿的物体和化学药品容易腐蚀天平托盘，不能直接放到天平的盘中．

（五）、小结：

物体所含物质的多少叫做质量，质量是物体的基本属性，物体的质量不会随物体的状态、形状、位置的变化而变化。

天平是测量质量的常用工具

板书设计

5.1物体的质量

第二课时

【教学目标】

知识与技能：

1、通过练习，学会使用天平及测量固体或液体质量的方法；通过探究活动，让学生掌握一种测量微小物理量的实验方法和思想方法——累积法。

2．引导学生主动去探究问题，通过自主的活动创新学习。

过程与方法：

1．通过实际操作天平，培养学生自己动手的能力．

2．通过使用天平，学会测量固体的质量．

情感态度与价值观：

1、树立“知识来源于实践，运用于实践”的观念，培养学生刻苦钻研、大胆探索的科学精神，使学生了解研究物理的意义，激发学生学习物理的强烈兴趣。

2、通过天平使用的技能训练，培养学生严谨的科学态度和协作精神．

3．培养学生发现问题，大胆猜想，实验研究，分析解决问题的科学研究方法及科学素养。

4．通过对古代天平的介绍，培养学生的民族自豪感和爱国主义情操【教学重点】：

托盘天平的使用方法及应注意的事项．

【教学难点】：

：

实际操作天平，培养学生自己动手的能力．

【学情分析】：

这一节的重点主要是质量的测量和天平的使用．质量测量时必须分步进行，先做什么，后做什么．（例如测液体质量时不可避免地要测出“空杯的质量”．但先测还是后测有很不同的意义）天平的使用主要有两方面：

一是使用之前的调节，手调螺母，眼看指针，脑要判断；二是测量，也就是使横梁恢复平衡，应加减砝码，移动游码．

【教学方法】：

实验法：

培养学生自己动手的能力．

【教具准备】：

天平、砝码、大米、墨水瓶、水．

【教学过程】：

一、复习提问，引入新课

1、质量的概念和单位

物体所含物质的多少叫做质量，质量是物体的基本属性，物体的质量不会随物体的状态、形状、位置的变化而变化。

质量的国际单位是千克

2、天平的使用方法和注意事项

二、新课教学

（一）、明确实验目的：

熟悉使用天平的步骤和规则，学习用天平称固体和液体的质量。

1、观察

（1）让学生说出天平的主要构成部分。

（2）引导学生观察天平的“铭牌”

提问：

铭牌上标的：

“称量”和“感量”是什么意思？

明确：

称量表示天平每次最多允许称的物体质量；感量表示天平能称出的最小质量，天平的感量越小，它的准确度就越高。

（3）引导学生观察标尺的称量范围和标尺上的最小刻度值。

2．明确天平使用方法

（1）提问：

使用天平前首先要对天平进行什么操作？

（调节）

（2）提问：

用天平称物理质量时，被测物体放在哪个盘？

砝码放在哪个盘？

用什么方法取砝码？

（二）、学生实验

1、测圆柱体铁块的密度

2、测一粒大米的质量

（1）、怎样设计测量一粒大米的质量的实验步骤。

（2）、问题思考与训练

用天平称一粒米的质量，下列方法中相对比较简便而又正确的是（）

A．先测出100粒米的质量，再通过计算求得

B．把一粒米放在一只杯子中，测出其质量，再减去杯子的质量

C．把一粒米放在天平盘里仔细测量

D．把一粒米放在天平盘里，反复测量，再求平均值

（3）、实验步骤：

测出100粒米的质量，再通过计算求得

3、测量水的质量

（1）、怎样设计测量一粒大米的质量的实验步骤。

（2）、问题思考与训练

下列是测量一杯水的质量的实验步骤，请将正确的序号填写在横线上：

________,________,_________,________,_________.

    A、整理器材，把物体放回原处；

    B、测出杯子和水的总质量m；

    C、算出杯中水的质量m-m0；

    D、测出空杯子的质量m0；

    E、调节天平。

 思路分析：

 使用天平称量液体质量时，通常先测出空容器的质量，然后再向容器中加液体，称出液体和容器的总质量，计算出液体的质量。

因而实验步骤正确顺序为E、D、B、C、A。

 答案：

E、D、B、C、A。

（二）、练习

1、想测一张邮票的质量，下列方法可行的是（）

直接测量一张邮票

测一张邮票与一本书的总质量，再减去这本书的质量

测10张相同邮票的质量，再除以10

测100张相同邮票的质量，再除以100

2、测量一枚大头针的质量，写出实验步骤和表达式

（三）、小结

这一节的重点主要是质量的测量和天平的使用．质量测量时必须分步进行，先做什么，后做什么．（例如测液体质量时不可避免地要测出“空杯的质量”．但先测还是后测有很不同的意义）天平的使用主要有两方面：

一是使用之前的调节，手调螺母，眼看指针，脑要判断；二是测量，也就是使横梁恢复平衡，应加减砝码，移动游码．

5.2探究物质的密度

第一课时

【教学目标】

知识与技能

理解密度概念，会用密度知识解释生活中一些与密度有关的物理现象，解决简单的问题。

过程与方法

通过实验探究弄清密度概念的由来，体验科学探究的全过程，进而熟悉科学探究过程中的主要环节。

情感态度与价值观

培养学生将知识与生活实际联系起来的学习习惯，进而激发他们的学习兴趣。

【教材分析】

本节教材主要通过一个完整的科学探究过程来认识物质的密度这一特性。

主要介绍了密度的定义、公式、单位及其应用，是本章的重点，也是本章的难点。

【教学重点、难点】

1、通过物体的质量与体积关系的实验探究，理解密度的含义。

2、能用密度的公式进行有关计算、分析、判断。

【学情分析】：

密度是整个初中物理的重要基础知识，也是后面学习浮力、液体压强的基础．科学探究方法的学习和掌握是物理课程的目标，同样也是物理教学的重要内容．

在生活中，学生对密度已有了一些相关的知识和经验，如同样大小的（体积）的铁棒和木棒比较，铁棒比木棒要重，油比水轻……教材中提出了两个问题：

体积相同的不同物质，质量不同；质量相同的两个物体，体积也不同．由此激发学生的疑问，也激发学生的探究欲望．至此可以鼓励学生大胆推测、猜想和假设，至于推测和猜想是否有意义才由教师引导下进行，但不受限制．

学法点拨：

由相同物质构成的物体，如果体积大，质量也大。

例如，一盒相同的粉笔，两枝粉笔的体积是一枝粉笔的2倍，两枝粉笔的质量也是一枝粉笔的质量的2倍。

这是物质的一个很重要的特性。

探究这种特性用到了图像的方法。

注意理解用数学的方法解决物理问题，体会这一方法带来的方便和理解上的便利。

密度的单位是一个复合单位，它由质量的单位和体积的单位组合而成。

单位换算：

1g/cm3=1000kg/m3.水的密度1.0×103kg/m3,要求记住。

还要能够记住一些物质密度的大小。

例如，金的密度比银大，铜的密度比铁大。

计算题要注重格式，要写必要的公式、公式变换、单位、文字说明。

还要有必要的计算过程。

【教学方法】

1．观察法：

使学生从日常生活现象或生活经验上注意密度．

2．实验法：

通过探究实验，归纳出物体的质量、体积、密度三个物理量之间的关系，体会描述物质性质的方法．

【教具准备】

天平，砝码，体积相同的木块、铁块、铝块（或其他的物体），铜丝、铁丝、铝丝

【教学过程】：

一、引入新课

（一）、从鉴别物质说起

问题：

1、如何辨别红墨水和蓝墨水？

如何辨别铜丝、铁丝、铝丝、

2、如何辨别水和酒精

3、如何辨别两块体积、颜色相同的两金属块

我们鉴别物质，有很多时候，仅靠气味、颜色、软硬、形状等特性是有一定的局限性。

但我们发现物质还有其它的特性，可以用来鉴别物质。

思考：

用物体的质量来鉴别物质行吗？

（二）、实验探究

1、学生实验：

调节好天平，用天平称量体积相同的木块、铝块、铁块。

看看它们的质量相同是否相同？

结论：

体积相同的不同物质，它们的质量不同。

2、出示：

100g水和100g酒精体积，看看它们的体积是否相同？

结论：

质量相同的不同物质，它们的体积相等。

3、提问：

以上两个实验用不同的物质进行比较，根据实验结果，受到了什么启示？

关于物体质量与体积的关系你们能提出什么问题来进行研究？

让学生讨论后提出这样的问题：

同种物质的质量和体积会什么关系？

4、验证同学们的推测是否正确？

请同学们（类比研究同一金属导体两端和电流关系实验）设计一个实验方案，用实验来验证推测的正确性。

5、根据实验方案不同实验小组分别用体积大小不同的若干铝块（或铁块、松木块）作实验。

学生还可以把操作中出现的问题记在笔记本上。

由此可以得到结论：

（1）同种物质质量增加，其体积也增大；质量减少，体积也会减少。

质量和体积的比值一定。

（2）不同物质的质量和体积的比值是不同的。

三、密度

1、密度定义

从前面的实验探究我们知道：

一种物质的质量和体积的比值一定，物质不同，其比值也不同。

这种比值不变性反映的正是物质本身所有的特性，它只跟物质的种类有关。

是十分有意义的物理量，物理学中就把它定义为密度。

2、板书：

单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度。

密度公式

介绍密度的符号及单位：

ρ------密度------千克每立方米（kg/m3）

m-----质量------千克（kg）

V------体积------立方米（m3）

密度的单位由质量单位和体积单位组成的，像这种单位叫做组合单位。

1g/cm3=1×103kg/m3

3、练习

（1）、一块铁的质量是1．97t，体积是0．25m3，这块铁的密度是多少?

学生讨论练习后教师评析：

（在学生板演的基础上讲评）

已知：

m＝1．97t＝1．97×103kgV＝0．25m3

求：

ρ

解:

ρ=m／V＝1．97×103kg/0.25m3=7.9×103kg／m3=7．9g／cm3

答：

这块铁的密度是7．9×103kg/m3．2：

一块铁的质量是1．97t，体积是0．25m3，这块铁的密度是多少?

（2）、一间普通教室内空气的质量大约是（空气密度约为1.29kg/m3）多少千克？

三、小结

这一节课我们研究了密度的问题，首先我们通过一个实验了解了密度的概念，并且了解了密度是物质的一种特性．对于同一种物质在一定条件下，密度是个常数．密度表示单位体积下某种物质的质量，而密度公式中密度是由物质的质量和体积的比值求出的，而不是由它的质量多少或它的体积大小决定的，因此不能说物质的密度与它的质量成正比，跟它的体积成反比．

五、板书设计

反思：

本节课分为四部分。

第一部分：

课题引入。

展示一些实物让学生判断，由通常辨别物质的一些办法到有时无法直接辨别，引到需要有科学方法解决。

第二部分：

探究物体质量与体积的关系。

通过简单的例子请学生初步分析质量与体积的关系，分小组设计实验、选择器材，从实验器材的选择上看，为使实验简单、方便、有可操作性，选择了学生熟悉常见的物质，密度分布均匀的固态化合物和液体：

肥皂、橡皮、酒精，增强生活化。

通过实验培养学生自主探究的意识和能力以及团队合作精神和竞争意识。

根据数据讨论得出同种物质质量与体积的比值相同，不同物质比值不同。

进而尝试用做图象的方法处理分析结果。

评估两种方法的优缺点。

得到实验结论。

第三部分：

密度有关内容的讨论。

由比值的特点可以来区别物质，过渡到用密度表示物质的这一特性。

讨论出密度的计算公式，由公式的应用引出密度表和两套单位。

第四部分：

学生举例讨论生活中的密度应用，进行评估与交流，评选最佳合作小组。

5.2探究物质的密度

第二课时

【教学目标】

知识与技能：

理解密度的概念、公式和单位，尝试用密度知识解决简单的问题．

过程与方法目标：

培养学生善于运用物理知识解决日常生活中的实际问题的能力．

情感、态度与价值观目标：

密度反映的是物质本身所具有的特性。

通过用密度知识解决简单的问题，使学生对物质属性的认识有新的拓展。

【教学重点】：

密度的概念的理解及密度公式公式的应用．

【教学难点】∶密度公式的理解及应用．

【学情分析】：

密度是整个初中物理的重要基础知识，也是后面学习浮力、液体压强的基础．科学探究方法的学习和掌握是物理课程的目标，同样也是物理教学的重要内容．密度的单位是一个复合单位，它由质量的单位和体积的单位组合而成。

单位换算：

1g/cm3=1000kg/m3.水的密度1.0×103kg/m3,要求记住。

计算题要注重格式，要写必要的公式、公式变换、单位、文字说明。

还要有必要的计算过程。

【教学方法】：

分析、讲解

【教学过程】：

一、复习提问

1、一枝粉笔用掉了一半，剩下的一半与原来的相比

A、质量减小，密度不变B、质量不变，密度减小

C、质量不变，密度不变D、质量减小，密度减小

2、人们常说：

铁比木头重。

它的真实含义是

A、铁的密度比木头大B、铁的质量比木头大

C、木头比铁轻一些D、铁的质量和木头的质量实际上是一样的

3、密度的公式、单位

二、新课教学

（一）、运用密度公式进行计算

1、密度的公式：

ρ=m/V

符号的意义及单位：

ρ——密度——千克每立方米（kg／m3）m——质量——千克（kg）

V——体积——立方米（m3）

2、说明：

密度ρ的单位是由质量的单位和体积的单位决定的．国际单位制中，质量的单位是千克（kg），体积的单位是立方米（m3），密度的单位就是千克每立方米（kg／m3）．如果质量单位用克（g），体积单位是立方厘米（cm3），则密度的单位就是克每立方厘米（g／cm3）．

1g／cm3＝1×103kg／m3．

3、对密度公式的理解

4、教师提醒学生注意：

（1）要理解公式中ρ、m、V的物理意义，记住公式．