第五节 密度与社会生活(12.9.19)

例题
• 一个铅球的质量是4kg,经测量知道它的 体积是0.57dm3.这个铅球是用铅制做的 吗？
鉴别物质的原理是密度 公式ρ＝m/v 用密度公式时注意单位 的统一。
物质鉴别思路方法
• １、先求出物质的密度。 • ２查表确定。（此方法可用于鉴别物质 的真伪） • ３若不同物质的密度相等的情况下用其 它方法来鉴别物质。 • ４如：气味，颜色，透明度，硬度，可 燃性等等。
• 那么温度对固体和液体的影响可以忽略吗？
答案：不能忽略。
一般物质都有热胀冷缩的性质。 那么全部物体都有热胀冷缩的性质吗？
答案：不是。
知识点１：水的密度（水的反膨胀）
在我国北方，冬天对自来水管的保护十分重要。 如果保护不好，使水管内水结了冰，不公仅影响 生活用水，有时还把水管冻裂。造成送水设备的 损坏。那么自来水管为什么冻裂？ 分析：水遇冷后结冰。水的密度是1.0×103kg/m3 冰的密度是0.9×103kg/m3如果把1kg的水凝结成 冰它的体积怎样变化呢？下面通过计算来回答这个问 题。
• 分析：体积在的物体 可以用来样品来测量。 取样品后可以用天平 和量筒来测量体积有 密度公式可以算出它 的密度。
取样品测量 在科学研究 中是一个重 要的方法。 本题有比较 密度的方法 来解决问题。
• 回答：截取一块合金（以能放入所提供 的量筒为宜）；用天平称出该小块合金 的质量；用量筒测出该小块合金的体积； 将测得的数据代入密度公式计算出该合 金的密度。与给定的密度比较，小于给 定的密度值时可以使用该合金做飞机。
假设这个铜球为实心，则:
实 铜
m实 8.9g/cm Hale Waihona Puke 40cm3 356g 316g
m实 m球 这个铜球是空心的。
方法3：体积比较法
V铜 m铜
铜
316g 35.5cm3 40cm3 8.9g/cm3
V铜 V球
这个铜球是空心的。
空心部分体积 = 球的体积 - 壳的体积 V空=V球-V铜 =40cm3 -35.5 cm3= 4.5 cm3
气体受热膨胀， 体积变大; m 根据密度 V ，密度变小; 气体密度变小而上升。 热空气上升后，温度低的冷空气就从四 面八方流过来，从而形成风。
结论
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。
例 给你一台已调好的天平（带砝码） 和一个盛满水的烧杯，只用这些器材 （不使用任何其它辅助工具）测出一 纸包金属颗粒的密度，要求：写出实 验步骤和计算金属密度的数学表达 式．
解： （1）称出金属粒的质量 m金 （2）称出烧杯和水的总质量m1． （3）把金属粒放入盛水的烧杯中（部分水溢出）称出，烧 杯、水、金属粒的质量 m
很早的时候人们都 知道用盐水选种
（4）农业生 产中配制盐水 选种。
（5）根据不同需求来选择合适的材料。 交通工具、航空器材中，常采用高强度、低密 度的合金材料、玻璃钢等复合材料;
在产品包装中，常采用密度小的泡沫塑料 作填充物，防震,便于运输，价格低廉。
（6）水的密度变化保护了冬季的水下生物。
1.密度与温度
（1）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？
解答：（1）放在冰箱的冷藏室里的 气球体积缩小；放在炉火附近的气球 体积变大。
（2）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。你知道是什么推动 了风车吗？
（2）酒精灯火焰附近的热空气（密 度小于周围空气）上升形成“风”推 动了风车。
2
（4）
• • • •
解： （1）称出金属粒的质量m金 （2）称出烧杯和水的总质量m1． （3）把金属粒放入盛水的烧杯中（部分水溢 出）称出，烧杯、水、金属粒的质量m2 m • （4）
金 金
m1 m金 m2
水
关键：V金=V排水， 而m水=m1+m金-m2
导入新课
m V
密度是物质的基本特性之一。 密度与人们的社会生活联系得十分紧密。
密度在生活中的应用
（1）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 藏和种类及其经济价值。 （2）在麦场上，人们利用风力来扬场，对饱 满的麦粒与瘪（ biě ）粒、草屑进行分拣。
（3）商业中鉴别牛奶、酒等的浓度。
• 一般物质都有热胀冷缩的性质。 • 水的反常膨胀： 水凝固成冰时体积变大， 0０C -４０C时, 热缩冷胀，密度变小。我们把水的这种 特性叫做水的反常膨胀。 水的温度高于 ４０C时还遵循热胀冷缩的性质。
知识点２：密度与物质鉴别
你会用密度知识来鉴别一块奖牌是什么金属 做的吗？ 利用天平测质量，利用量筒测体积用密度公 式ρ＝m/v 来计算出奖牌的密度，查密度表与计 算结果相比较可以知道用什么金属做的。 下面我们以铅球是否纯铅做成的问题来讨论 物质鉴别的方法和注意事项。
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。
海水 食用油 各种各样的导线
镀 金 奥 运 鸟 巢 礼 品
镀金
黄金
银制品
不锈钢
小 结
1.从密度的公式 ρ=m/ V可以得出 m=ρV 。
对于不便称量的庞大物体，利用此种方 法可以方便地求出它的质量。
2.从密度的公式 ρ=m/ V可以得出 V=m/ρ。 对于形状不规则或不便测量的较大物体，利 用此种方法可以方便地求出它的体积。 3. 密度的公式 ρ=m/ V 鉴别物质。
• 事实表明，４０C的水 密度最大，温度高于 ４０C时随温度的升高 而密度变小（热胀冷 缩）。温度低于４０C 时随温度的升高而密 度变大（热缩冷胀）。
• 结论：水凝固成冰时体积变大， 0０C
-４０C时热缩冷胀，密度变大。我们把水 的这种特性叫做水的反常膨胀。
知识归纳
知识点1：水的密度（水的反常膨胀）
选材问题
[例题] 一位飞机设计师，为减轻飞机的
重力，要把一个钢制零件换成铝制零件，
使其质量减少104kg，则这个零件共需铝多
少千克？
(铝 2.7 10 kg / m , 钢 7.9 10 kg / m )
3 3 3 3
例题
• 飞机制造厂用密度为11.3×103kg/m3的合金制 造飞机。现有一种合金，其硬度能满足制造飞 机的要求，为你提供天平、量筒你能否知道该 合金是否适宜制造飞机？
巩固练习
1.有一个体积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？
方法1：密度比较法
球
m球 V球 316g 7.9g/cm3 8.9g/cm3 40cm3
球 铜 这个铜球是空心的。
方法2：质量比较法