第四节密度与社会生活.docx

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第四节密度与社会生活

第六章质量与密度

第四节密度与社会生活

1课时新授课

【教学目标】

知识与技能

（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）利用密度知识鉴别物质；

过程与方法

（1）通过实验探究活动，总结出：

一定质量的气体，温度升高，体积变大，密度变小；温度降低，体积变小，密度变大；

（2）学会利用密度这一重要属性鉴别物质；

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】

密度与温度的关系，密度与物质鉴别；

【教学难点】

水的反常膨胀，4℃水的密度最大；

【教学准备】

视频录像、气球、自制风车、酒精灯、玻璃缸、烧瓶、冰、盐、温度计等；

【教学过程】

主要教学过程

教学环节及内容

教师活动

学生活动

一、引入新课

思维启动：

密度是物质的基本属性，每种物质都有自己的密度。

利用密度可以解决我们社会生活中很多不同的实际问题。

播放视频：

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有什么关系呢？

学生观看视频龙卷风

视频链接：

附视频---龙卷风

（设计意图：

通过视频让学生感受自然的力量，由此引发密度与社会生活的关系激发学生的求知欲与学习热情）

二、新课教学：

1、密度与温度

探究历程1：

密度与温度观察实验一

按课本P120图6．4-1做一个纸风车。

把风车放在点燃的酒精灯附近，你观察到什么现象?

设疑：

你知道是什么推动了风车吗？

学生利用课前准备的风车实验，观察现象；

风车能转动起来；

风的形成

启发：

大家知道风是怎样形成的吗？

探究历程2：

密度与温度观察实验二

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？

观察并思考：

过一会儿，你发现了什么现象？

为什么？

小结：

温度能改变物质的密度。

气体的热胀冷缩最为显著，它的密度受温度的影响也最大。

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。

学生大胆作出猜测；

安排学生回家做这个实验，仔细观察现象，描述的应具体

教师引导指出：

放在冰箱冷藏室门前的气球温度降低，体积变小了，气球下降；而放在炉火附近的气球温度升高，体积变大了，气球上升。

实验说明：

气体受热体积膨胀。

由于密度ρ=m/v，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小。

学以致用-------思考并讨论

同学们，畅所欲言吧！

1、请说说自然界的风是怎样形成的？

2、人类在哪些方面利用了风力？

引导学生回答：

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。

学生回答：

人们可以利用风力来取水、灌溉、磨面、推动帆船等，近代大规模利用风力主要在发电上。

（设计意图：

理论联系实际，运用所学知识去分析身边的物理现象）

跟踪训练1-----密度与质量、体积的关系

　例题：

医院里的氧气瓶里面储存了3kg氧气，用去了一半，氧气的密度发生了什么改变？

分析：

氧气的密度变小，因为用去一半后质量减半，可是氧气仍然充满氧气瓶，所以体积不变，由密度公式ρ=m/v可知，氧气密度减小。

答案：

密度变为原来的一半

冬天，水管为什么会被冻裂？

（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”）

过度：

日常生活中气体、液体、固体的密度受温度影响，是不是所有物质在任何时候都遵循热胀冷缩的规律？

生活现象：

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？

例题：

1kg的水凝结成冰前后的体积分别是多大？

问题：

你发现了什么？

你知道室外的水管为什么有一层厚厚的保温层吗？

让学生注意观察生活的现象，学会平时知识的积累。

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，分析数据

解：

1kg水的体积：

V=m/ρ=1kg/1.0×103kg/m3=1.0×10-3m3

1kg冰的体积：

V=m/ρ=1kg/0.8×103kg/m3=1.1×10-3m3

分析发现：

水不简单地遵循“热胀冷缩”的规律。

水结冰时体积膨胀了，而水管受冷收缩，导致水管被冻裂。

回答：

保温，防止水结冰体积变大，胀裂水管

水的反常膨胀现象

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？

探究历程3：

水的反常膨胀观察实验三

先将装置中的烧瓶装满水，塞紧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，一直等温度下降到0℃以下以后，观察细玻璃管内液面的升降情况。

如图：

（设计意图：

克服难点，让学生观察细微的变化，以此培养和提高学生的观察能力和实验能力，养成良好的科学素养。

）

学生观察，描述现象：

随着水温下降，细玻璃管内液面明显下降，直到水温达到4℃时，液面最低。

当水温再下降时，细

水的特点

水的反常膨胀对冬季水中生物的意义

总结水的特点：

事实表明，4℃的水密度最大。

温度高于4℃时，随着温度的升高，密度越来越小；温度低于4℃时，随着温度的降低，密度越来越小。

水凝固成冰时，体积变大，密度变小。

人们把水的这个特性叫做水的反常膨胀。

启发：

水的反常膨胀对冬季水中的生物有什么意义呢？

玻璃管内液面出现回升现象。

当烧瓶内水温降到0℃并出现冰凌时，液面有明显升高。

（教师强调：

向烧瓶周围投放冰和盐的混合物后，开始时，液面会略有上升。

这不是水的反常膨胀，而是由于烧瓶遇冷收缩，容积减小，而水温还未降低的缘故）

图象表示：

一定质量的水的体积随温度变化而变化的规律

学生思考讨论并回答：

由于水的反常膨胀，在严寒冬天，河面封冻了，较深河底的水却保持4℃的水温，鱼儿仍然可以自由自在地游呢！

2、密度与物质鉴别

教师：

密度是物质的一种特性，生活中人们常常根据密度来鉴别不同的物质。

提出问题：

如何鉴别一只奖牌是不是纯金做成的？

例题：

市中学生运动会的金牌质量为45.39g，体积为5.1cm3，它是真金的吗？

如果不是真金，那么可能是什么材料制成的？

教师总结：

由密度表可知，不同物质的密度可能是相同的。

比如酒精和煤油，它们的密度都0．8×103㎏/m3。

在知道密度的基

引导同学分析：

从密度表可以看出，各种物质的密度是一定的，不同物质的密度是不同的。

只要测出了奖牌的密度，再与密度表中金的密度进行比较就可鉴别奖牌是不是纯金做成的。

解：

ρ=m/v=45.39g/5.1cm3=8.9g/cm3

查密度表知，金的密度是19.3g/cm3，可知这个金牌不是由金制成的，可能是由铜制成的。

础上可以通过对气味的判断，来鉴别出酒精和煤油。

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。

友情提醒：

对于相同的色泽金属制品，一定要细心甄别材料的真伪。

拓展阅读：

中国古代金银器的鉴定

跟综训练2---利用密度来鉴别物质

例题：

地沟油中含有杂质及有毒物质，很多人猜想它的密度应该比正常食用油的密度要大，为了验证这种猜想，小明找到质量为0.46kg的地沟油，测出其体积为0.5L，该地沟油的密度是kg/m3;能否用密度这一指标来鉴别地沟油，请说明理由。

（已知正常食用油的密度约为0.91×103kg/m3～0.93×103kg/m3）

学生解答：

0.92×103kg/m3；

不能，沟油的密度在正常食用油的密度范围之内。

3、密度在生活中的应用

跟综训练3—判断球是空心还是实心

例题：

某雕塑的头顶是一个体积40cm3的铜球，它的质量是316g，这个铜球是空心的还是实心？

如果是空心的，空心部分体积是多大？

已知:

m球=316gV球=40cm3

ρ铜=8.9g/cm3

求:

这个铜球是空心还是实心？

分析：

方法1：

密度比较法

方法2：

质量比较法

方法3：

体积比较法

三、知识拓展

科学·技术·社会

材料与社会发展

在旧石器时代，人们通过简单加工获得石器，，用来狩猎，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。

青铜是铜、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。

青铜器的出现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。

四、课堂小结

学生梳理本节所学知识，交流收获和疑惑

五、反馈练习

见附件1

教师巡视检查

完成反馈练习

六、课堂检测

教师巡视、讲评

完成检测题、解答

见附件2

【板书设计】

【教学反思】

本节内容是在学习了密度概念及其测量的基础上对密度知识的拓展，一方面通过本节教学可以使学生体会到密度知识在社会生活中的重要价值，另一方面还可以提高学生应用所学知识解决实际问题是的能力。

本节教学中亮点有三：

其一：

让学生参与本节的探究历程，讲到温度与密度的关系时，从动手制作风车----观察实验现象------实验分析原理-------利用原理解决问题，层层深入，让学生通过探究，在使学生在学习知识的同时培养了其提出问题并解决问题的能力，让学生像科学家那样发现、研究问题那样学习，极大地激发了学生学习的主动性，把一理论性很强的课程变得生动活泼。

其二：

利用演示实验把水的反常膨胀现象展示在学生面前，利用有形的实验，学生在视觉上的感受总比纯粹的理论分析或者知识上的直灌要好的多，有效地解决了本节课的难点，同时也降低了学生学习上的难度，活跃了课堂气氛，提高了学生学习的积极性和有效性。

其三：

利用三种方法来判断空心球的问题，在这一节课来说是一亮点，同时也是待讨论的一个知识点；多种方法来解决同一问题可以有效地提高了学生的综合思维能力和运用物理知识来解决实际问题的能力，但这一问题对于八年级的学生来说无疑是增加了学习难度，特别是方法一让很多的学生难以理解。

我在与学生学习交流时向学生首推方法三，理由很简单，好理解，也为计算空心部分的体积作好数据上的准备。

不足之处有三

其一：

关于水的反常膨涨实验效果问题，本实验我反复做过多次，效果都不尽如人意，原因之一是持续时间较长，平时有足够的时间可以清楚的观察到过程，但是在课堂上受时间的限制，对于过程只能从简，这也大大减弱了本实验原应收到的效果；原因之二，由于水的导热性不好，温度计测量的温度不能十分准确的反应烧瓶中水的温度，所以当看到水位最低（体积最小）时温度计显示的温度可能不是4℃，所以本实验还有待改进。

其二：

本节设计的两个实验个人认为很巧妙，而且激发了学生的积极性，但是没有在学生情绪高涨的时候留一点时间让学生进行更深入的思考和引申，比发让学生“分析房间里的暖气一般都安装在窗户的下面，而空调则安装的比较高，为什么？

”浪费了时机。

其三：

对于本节的重难点都是以问题的形式出现的，学生交流的时间不足，作为教师也没有在黑板上进行有效的板书，以致于学生对于本节的重难点的认识仍然很模糊，针对重点虽然有跟踪训练，但明显不足，学生没有得到有效的巩固。

不断总结，不断提高，相信在一次次的修正和反思过程中，课堂会变得越来越充实，越来越完美，但更主要的是学生的能力会不断的得到的提高。

附件1：

1、一个氧气瓶里的氧气密度为ρ，用去1/4后，余下的氧气密度为：

（）

A、ρ  B、0.75ρ  C、0.5ρ  D、0.25ρ

2、一些故事影片中常有这样的镜头：

高墙倒塌压在众人（演员）身上，造成人员受伤。

但在实际拍摄中，倒塌的高墙并不会伤害演员，砌成这种高墙的物块最有可能是   （   ）

A.泥土砖块       B.金属块     C.泡沫塑料块     D.水泥砖块

3、自行车的气稍有些不足，在你给轮胎打气时，下列说法正确的是（    ）

A．质量不变，体积变大，密度不变    B.质量不变，体积不变，密度不变

C．质量变大，体积不变，密度变大    D.质量变大，体积变大，密度变大

4、今年国家颁布新的校车安全标准．为了更好的保护学生，如图是某厂家推出的“大鼻子”校车，可防止车身变形挤压学生，车身的制作材料应选择：

（　　）

A．硬度高     

B．熔点低    

C．密度小    

D．绝缘性好

5、“谷风”和“山风”在山区地区经常出现。

白天，因上坡上的空气强烈增温，导致空气密度_______（选填“增大”“减小”或“不变”），暖空气沿上坡________（选填“上升”或“下滑”），形成谷风。

夜间因山坡空气迅速冷却，密度_____（选填“增大”“减小”或“不变”），因而沿坡________（选填“上升”或“下滑”），流入谷地，形成山风。

6、 冬天暴露在室外的自来水管很容易冻裂，这是为什么？

答：

冬天气温低于0oC时，自来水管中的水要结冰，因为水结冰后    不变，而冰的    比水的     ，所以冰的体积比水的     ，就会把自来水管撑裂。

7、地沟油中含有杂质及有毒物质，很多人猜想它的密度应该比正常食用油的密度要大，为了验证这种猜想，小明找到质量为0.46kg的地沟油，测出其体积为0.5L，　该地沟油的密度是　　　kg/m3；能否用密度这一指标来鉴别地沟油，请说明理由　　　　　　　。

（已知正常食用油的密度约为0.91×103 kg/m3～0.93×103 kg/m3）

附件2：

1、制造航空飞行器时。

为了减轻其质量，采用的材料应具有的特点是（    ）

A．硬度高     B．熔点低     C．密度小     D．导热性好

2、已

知水在4℃以上时热胀冷缩；在0℃—4℃之间是热缩冷胀，则在给0℃的水加热到10℃的过程中，水的密度

A、持续增大 B、持续减小  C、先变大后变小 D、先变小后变大

3、冬天，常看到室外的自来水管包了一层保温材料，是为了防止水管冻裂，水管被冻裂的主要原因是（　　）

A.水管里的水结成冰后，体积变大B.水管里的水结成冰后，质量变大

C.水管里的水结成冰后，密度变大D.水管本身耐寒冷程度不够而破裂

4、密度知识与人们的社会生活关系十分密切，以下说法正确的是（　　）

　A、 产品包装选择密度较小的泡沫塑料

B、勘探队员通过采集样品的密度等信息确定矿藏种类及经济价值

　C、用密度较小的塑料做电源插座的外壳

　D、测量牛奶、酒精等物质的密度是检验其产品好坏的重要参数

5、三个相同的量筒分别装有密度由大到小的100g的盐水、水、酒精，则杯中液面（   ）（ρ盐水=1.02×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3，ρ酒精=0.8×103kg/m3）

A、盐水最高     B、水最高     C、酒精最高     D、一样高

6、小明家有一枚质量为2.1g的银币，他想用量筒测算出该银币是不是纯银的（ρ银=10.5g/cm3），所用的量筒规格如图所示，此量身的分度值是　　ml，他能否鉴别出该银币？

　　（能/不能）

7、有一铁球质量是237g，体积是80cm3，问铁球是

实心的还是空心的？

如果是空心的，空心部分体积是多少？

（ρ钢=7.9×103kg/m3）

附拓展阅读：

中国古代金银器的鉴定

附2:

视频链接：

龙卷风