密度和社会生活导学案

第4节密度与社会生活

一、课前预习通

（一）知识清单梳理

（二）基础知识达标

一、密度与温度

自学教材P120页，回答下列问题：

1.一定质量的气体遇热体积会________，密度会变_________；一定质量的气体遇冷体积会

________，密度会变_________。

2.装空调时应装在墙的____________，装暖气时应装在墙的_____________，这样可以加快空气的流动和热交换。

3.水的特性：

当温度等于4℃时，纯水的密度最大，约为_______________kg/m3。

当温度高于4℃时，水的密度会随温度的升高而变_____________。（正常膨胀）

当温度低于4℃时，水的密度会随温度的升高而变_____________。（反常膨胀）

水结成冰，质量___________，体积变__________，密度变__________。

二、密度与物质鉴别

自学教材P121页，回答下列问题：

1．密度与社会生活联系紧密的事例。

①勘探队员在野外勘探时，通过对样品的密度等信息的采集，可以确定矿藏的种类和经济

价值。

②在麦场上人们利用风力来扬场、对饱满的麦粒与瘪粒、草屑进行分拣。

③商业中鉴别牛奶、酒的浓度；

④农业生产中配制盐水选种的问题；

⑤交通工具、航空器材中，常采用____________强度、___________密度的合金材料、玻璃

钢等复合材料；

⑥产品包装中，采用密度_______________的泡沫塑料作填充物，防震、便于运输，价格低廉。

⑦拍摄电影时，用密度的塑料泡沫材料制作滚木礌石。

二、课堂探究通

（一）重难点探究

探究一密度与温度的关系

自己动手实验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。自己动手实验2：在轻质扇叶的下方放一根点燃的蜡烛。

在进行上述两个实验的过程中，你发现了什么现象？说明什么？

实验结论：一定质量的气体遇热体积会增大，密度会变小；一定质量的气体遇冷体积会减小，密度会变增大。

将吹鼓的气球放在冰块附近，会发现气球的体积会收缩，放在酒精灯火焰周围的气球其体积会增大，原因是温度改变了气球内空气的密度；被烛焰加热的空气体积变大，质量不变，因此密度增大，这时热空气会向上飘，从而使轻质扇页转动。

固体、液体、气体都有热胀冷缩的性质，气体最明显，当一定质量的气体，体积膨胀后密度变小，体积收缩后密度变大。

质量相同的水，遇冷结冰后体积会变大，而质量保持不变，这是因为水结冰后密度变小。这说明密度除了与物质的种类、温度有关外，还与物质的状态有关。

1. 密度与温度的关系

（1）一定质量的气体遇热体积会增大，密度会变小；一定质量的气体遇冷体积会减小，密度会变增大。

（2）密度与物质的种类、温度、状态有关

例1 1cm3的冰熔化成水后，质量将，体积将。（两空均选填“变大”、“变小”、“不变”）

解析：本题考查质量与密度的有关知识。冰熔化成水后，所含物质的多少不变，即质量不变；由于水的密度大于冰的密度，所以水的体积变小。

答案：不变变小

点拨：质量相同的水，遇冷结冰后体积会变大，而质量保持不变，这是因为水结冰后密度变小。这说明密度除了与物质的种类、温度有关外，还与物质的状态有关。

变式训练：

1.小云利用冰箱制作冰块。一段时间后，发现水全部结冰。下列关于水结冰后相应物理量变化叙述正确的是（）

A.体积变小

B.质量变大

C.密度变小

D.比热容不变

2. 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

探究二密度与物质鉴别

密度是物质本身的一种特性，特别是固体、液体的密度受温度影响非常小，因此可以通过测量密度来鉴别物质。用测量密度的方法来鉴别物质一定准确吗？还有没有其他鉴别物质种类的方法？

结论：测量密度鉴别物质不一定准确。还可以根据物质的颜色、气味、硬度等来鉴别物质。测量密度鉴别物质不一定准确。一方面由于实验中不可避免的会产生误差，可以造成错误的判断；另一方面由于科技的发展，合金材料、复合材料等新材料的产生，它们的密度可能等于某物质的密度，可能造成错误的判断。

2. 密度与物质鉴别

（1）测量密度可以鉴别物质。

（2）其他鉴别物质的方法：根据物质的颜色、气味、硬度等来鉴别。

例2 人类在新材料探索的道路上总在进行着不懈的努力，世界上密度最小的固体“气凝 胶”就是新材料探索的重要成果，该物质的坚固耐用程度不亚于钢材，且能承受1400℃的

高温，而密度只有3 kg/m 3

。已知某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢(ρ钢

=7.8×103kg/m 3

)制造，耗钢130吨；若采用“气凝胶”代替钢材来制造一架同样大小的飞机， 则需“气凝胶”质量为（ ）

A. 0.05吨

B. 0.26吨

C. 2.6吨

D. 50吨

解析：本题考查了新材料和密度结合的综合题。“气凝胶”代替钢材，不变的是体积， V=m

ρ

= 130×103

kg 7.8×103kg/m 3 =16.7m 3, “气凝胶”密度是3kg/m 3,故m =ρV =3kg/m 3×16.7m 3

=50kg=0.05t 。 答案：A

点拨：本题考查的是新材料的特性和密度的结合。利用密度知识解答计算题一定要认真 审题，弄清题中哪些量是已知的，所求的物理量与已知的物理量之间的关系，并注意单位的统一。 变式训练：

3.为了测量一元硬币的密度，小刚用天平测量10枚硬币的质量，平衡时右盘所加砝码及游 码的位置如图（甲）所示；图（乙）是10枚硬币放入量筒前后的液面情况。由测量可得10 枚硬币质量为_______g ，10枚硬币的体积为________mL 。所测硬币材料的密度为

_________kg/m 3

。

（二）当堂达标训练

1.在抗洪救险中，解放军战士穿的救生背心，夹层里填充的是泡沫塑料块。这是因为泡沫塑料具有较小的( )

A.密度

B.弹性

C.硬度

D.导电性 2.关于密度的概念，下列说法中错误的是（ ） A.不管质量如何变化，物质的密度不变 B.不管体积如何变化，物质的密度不变 C.不管温度如何变化，物质的密度不变 D.不管物质运动与否，物质的密度不变

3. 某钢瓶内装氧气密度是8kg/m 3

，在一次气焊中用去其中的，则瓶内剩余氧气的密度 为 kg/m 3

。

4.已知ρ水=1.0×103

㎏/m 3

，ρ冰=0.9×103

㎏/m 3

。体积为l m 3

的水全部凝固成冰后，冰的 质量为_______㎏。水凝固成冰后体积________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

5.莆田是枇杷之乡，旺季时果农常用枇杷酿制枇杷酒。某枇杷酒（ρ酒=0.9×103kg/m 3

）包装盒上标明酒的体积为500mL ，那么，瓶中所装酒的质量是 kg 。 6.如图所示，点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来。

这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度

图（甲）

图（乙）