多彩的物質(zhì)世界教案設(shè)計(jì)

時(shí)間：2024-10-04 04:49:52

多彩的物質(zhì)世界教案設(shè)計(jì)

多彩的物質(zhì)世界教案設(shè)計(jì)

　　【課標(biāo)導(dǎo)航】

　　1. 知道宇宙是由物質(zhì)組成的，物質(zhì)是由分子和原子組成的

　　2. 了解原子的核式結(jié)構(gòu)模型，了解人類探索微觀世界的歷程

　　3. 初步了解納米科學(xué)技術(shù)及納米材料的應(yīng)用和發(fā)展前景

　　4. 初步認(rèn)識(shí)質(zhì)量的概念及其單位，通過實(shí)際操作，會(huì)正確確使用天平測量固體和液體的質(zhì)量

　　5. 理解密度的物理意義，嘗試用密度知識(shí)解決簡單的實(shí)際問題。學(xué)會(huì)量筒的使用方法

　　6. 通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步鞏固物質(zhì)密度的概念，能解釋生活中一些與密度有關(guān)的物理現(xiàn)象。

　　【知識(shí)要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)】

　　一、知識(shí)要點(diǎn)

　　1．宇宙是由組成的，物質(zhì)是由組成的，原子是由和組成的。納米科學(xué)技術(shù)是尺度內(nèi)的科學(xué)技術(shù)，其研究對象是或單個(gè)的。

　　2、物質(zhì)一般以、、的形式存在。多數(shù)物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時(shí)體積，液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時(shí)體積會(huì)顯著。的物質(zhì)中，分子排列十分緊密，粒子間有的作用力。因而具有一定的和。液態(tài)物質(zhì)中，分之沒有固定的，運(yùn)動(dòng)比較自由，粒子間的作用力比的小。因而液體沒有確定的，具有性。物質(zhì)中，分子極度散亂，間距很大，并以高速向四面八方運(yùn)動(dòng)，粒子間的作用力極，容易被，具有性。

　　3．物體所含叫做質(zhì)量，用字母表示；它的國際單位是，符號(hào)是，常用單位有（）、（）、（）。1t= kg= g= mg。

　　4．實(shí)驗(yàn)室常用測量物體的質(zhì)量。

　　其使用方法是①天平應(yīng) 放置。②天平使用前要使平衡。③了解砝碼盒中的砝碼質(zhì)量是多少，總質(zhì)量是多少。④被測物體放在盤，砝碼放盤。

　　使用時(shí)應(yīng)注意：①被測物體不能超過天平的 ②不能直接用手接觸，不能把弄濕、弄臟。③潮濕的物體和化學(xué)藥品不能直接放到天平的中。

　　5．某種物質(zhì)的叫做這種物質(zhì)的密度，密度是物質(zhì)的一種屬性，它不隨、、的改變而改變。

　　6．密度的公式為：，其國際單位是，符號(hào)為；常用單位為（），1g/cm3= 水的密度ρ水= kg/m3,其物理意義是。

　　二、要點(diǎn)梳理

　　1．“物體”與“物質(zhì)”的區(qū)別和聯(lián)系

　　物體是指具有一定形狀、占據(jù)一定空間有體積和質(zhì)量的實(shí)體。而物質(zhì)則是指構(gòu)成物體的材料。比如桌子這個(gè)物體是由木頭這種物質(zhì)組成的。鐵鍋這個(gè)物體是由鐵這種物質(zhì)組成的。

　　2、質(zhì)量

　　①物體的質(zhì)量由其自身材料構(gòu)成情況和體積大小來決定．當(dāng)構(gòu)成物質(zhì)的材料和物體的體積確定后，物體的質(zhì)量也就確定了。②質(zhì)量不會(huì)隨物體的位置、形狀、狀態(tài)而改變，它是物體的一種屬性。

　　3、密度

　　①一種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是一定的，物質(zhì)不同，其比值也不同。 ②在溫度、壓強(qiáng)等條件相同的情況下，物質(zhì)密度總是一定的，與物質(zhì)的質(zhì)量、體積無關(guān)。③混合物質(zhì)的密度應(yīng)由其混合物質(zhì)的總質(zhì)量與總體積的比值決定，而不是等于構(gòu)成這種混合物的各種物質(zhì)的密度的算術(shù)平均值。

　　4、密度知識(shí)的應(yīng)用

　　①根據(jù)已知物質(zhì)的密度，對不便直接測定質(zhì)量而能測定體積的物體，可以利用m＝ V來計(jì)算物體的質(zhì)量。

　　②根據(jù)已知物質(zhì)的密度，對難以直接測量體積，而能測量質(zhì)量的物體，利用V＝來計(jì)算物體的體積。

　　③根據(jù)物體的質(zhì)量和體積可以算出物質(zhì)的密度．再通過查密度表可以鑒別構(gòu)成物體的材料是什么物質(zhì)。

　　④判斷物體是否是實(shí)心或空心。判斷的方法通常有三種：利用密度進(jìn)行比較；利用質(zhì)量進(jìn)行比較；利用體積進(jìn)行比較。

　　三、實(shí)驗(yàn)技能

　　1．測量質(zhì)量的方法：

　　使用天平測量（固體：直接測量；液體：m總－m瓶）

　　2．測量體積的方法：

　　① 對形狀規(guī)則的固體：可用刻度尺間接測出其體積；

　　② 對形狀不規(guī)則的固體：使用量筒或量杯采用“排液法”測體積。若固體不沉于液體中（即ρ固＜ρ液＝時(shí)，可用“針壓法”——用針把固體壓入量筒浸沒入水中＝或“沉錘法”——用金屬塊或石塊栓住被測固體一起浸沒入量筒的液體中）測出其體積。

　　注意：1mL=1cm3=10-6m3, 1 L=1dm3=10-3m3

　　3．密度的測量：

　　①原理：ρ=

　　②方法：測出物體質(zhì)量m和物體體積V，然后利用公式ρ= 計(jì)算得到ρ。

　　密度測量的常見方法：

　　① 測沉于水中固體（如石塊）的密度：

　　器材：天平（含砝碼）、量筒、石塊、水、細(xì)線

　　步驟：用天平稱出石塊的質(zhì)量m；倒適量的水入量筒中，記下水面的刻度V1，用細(xì)線栓住石塊浸沒入量筒的水中，記下此時(shí)水面的刻度V2；

　　密度表達(dá)式：ρ石=

　　② 測量不沉于水的固體（如木塊）的密度：

　　器材：天平（含砝碼）、量筒、木塊、鐵塊、水、細(xì)線

　　步驟：用天平稱出木塊的質(zhì)量m；倒適量的水入量筒中，用細(xì)線栓住鐵塊浸沒入量筒的水中，記下水面的刻度V1，將木塊取出，用細(xì)線把木塊與鐵塊栓在一起全部沒入量筒的水中，記下此時(shí)水面的刻度V2；

　　密度表達(dá)式：ρ石=

　　注意：在測固體的密度時(shí)，在實(shí)驗(yàn)的步驟安排上，都是先測物體的質(zhì)量再用排液法測體積。如若倒過來，則會(huì)造成固體因先沾到液體而使得質(zhì)量難以準(zhǔn)確測量。

　　③ 測量液體（如鹽水）的密度：

　　器材：天平（含砝碼）、量筒、燒杯、鹽水

　　步驟：用天平稱出燒杯和鹽水的質(zhì)量m1；將燒杯中的鹽水倒一部分入量筒中，記下量筒中液面的刻度V；用天平稱出剩余鹽水和燒杯的質(zhì)量m2；

　　密度表達(dá)式：ρ石=

　　注意：測量液體的密度，通常人們習(xí)慣于：先用燒杯稱量液體的質(zhì)量，然后將燒杯里的液體倒入量筒，測量其體積，由此算出密度。這種方法的一個(gè)弊端是：燒杯里的液體是無法完全倒盡到量筒內(nèi)，從而造成體積測量的不準(zhǔn)確，引起密度較大的誤差。

　　4、同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系：

　　這是一個(gè)較為簡單的探究實(shí)驗(yàn)，質(zhì)量、體積的都很容易測得。然而通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵是要掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法。要確定兩個(gè)物理量之間是正比關(guān)系，可以有三種方法：①一個(gè)量的變化引起另一個(gè)物理量變化時(shí)，它們的比值是否保持不變，如同一物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值。②一個(gè)物理量增大到原來兩倍、三倍或n倍，另一個(gè)是否也對應(yīng)地增大到自己原來的兩倍、三倍或n倍。③運(yùn)用圖象法處理數(shù)據(jù)，以這兩個(gè)物理量為坐標(biāo)軸，畫出圖象，看圖象是否是正比函數(shù)的經(jīng)過原點(diǎn)的斜線。

　　【典型例題點(diǎn)評(píng)】

　　例1：(05.北京)下列說法正確的是:

　　A ．一塊磚切成體積相等的兩塊后，磚的密度變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

　　B ．鐵的密度比鋁的密度大，表示鐵的質(zhì)量大于鋁的質(zhì)量

　　C ．銅的密度是8.9 ×103kg/m3 ，表示lm3銅的質(zhì)量為8. 9 ×103kg

　　D ，密度不同的兩個(gè)物體，其質(zhì)量一定不同

　　分析與解：密度是物質(zhì)的一種特性，同種物質(zhì)密度與體積、質(zhì)量無關(guān)，即不論質(zhì)量大小如何，密度不變。答案A錯(cuò)。密度不同的物質(zhì)進(jìn)行比較時(shí)，并不表明密度大的物體質(zhì)量大，也不表明它們質(zhì)量一定不相等，這還必須由各自的體積決定；所以答案B、D錯(cuò)。

　　正確答案：C

　　點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生對“密度”概念及其性質(zhì)的理解。

　　例2：(05.常州)在澳大利亞南部海灘，發(fā)現(xiàn)一群擱淺的鯨魚，當(dāng)?shù)鼐用窬o急動(dòng)員，幫助鯨魚重返大海．他們用皮尺粗略測算出其中一頭鯨魚的體積約為3m3，則該頭鯨魚的質(zhì)量約為

　　A．3×102kg B．3×103kg C．3×104kg D．3×105kg

　　分析與解：這是一道估算題，要知道鯨魚的質(zhì)量，就必須先知道鯨魚的體積和密度，由m=ρV求得；題目的已知條件只給了鯨魚的體積，沒給鯨魚的密度，這就需要同學(xué)們根據(jù)自己平時(shí)的知識(shí)積累進(jìn)行推斷：鯨魚在海里可以自由地上浮、下潛，說明鯨魚的密度與水的密度相當(dāng)。由此可以計(jì)算鯨魚的質(zhì)量大約為：

　　正確答案：B

　　點(diǎn)評(píng)：這道題考查利用密度計(jì)算質(zhì)量到是其次，更主要的是考察同學(xué)們是否有意識(shí)地關(guān)注自然、社會(huì)、生活中的物理現(xiàn)象，關(guān)注這些物理現(xiàn)象背后隱含的物理知識(shí)。這是今后中考出題的方向，應(yīng)當(dāng)特別注意。與這題類似的，如已知人的質(zhì)量求人的體積等。

　　例3：(05. 南通)小明在實(shí)驗(yàn)室里測量一塊形狀不規(guī)則、體積較大的礦石的密度．

　　(1)用調(diào)節(jié)好的天平測量礦石的質(zhì)量．當(dāng)天平平衡時(shí)，右盤中砝碼和游碼的位置如圖10-1所示，礦石的質(zhì)量是______g．

　　(2)因礦石體積較大，放不進(jìn)量筒，因此他利用一只燒杯，按圖10-2所示方法進(jìn)行測量，礦石的體積是______cm3,

　　(3)礦石的密度是______kg/m3，從圖A到圖B的操作引起的密度測量值比真實(shí)值_______(選填“偏大”、“偏小”、“不變”)．

　　（4）本實(shí)驗(yàn)中測礦石體積的方法在初中物理中經(jīng)常用到，請舉一例：

　　___________________________________________________________________。

　　分析與解：（1）從圖10-1中直接讀出礦石的質(zhì)量為：175.6克。（2）礦石的體積由于太大無法直接放入量筒，用排水法測得；分析圖10-2的A、B、C三個(gè)步驟，可以看出是采用等量替代法測礦石的體積。B步驟是將礦石提出燒杯，杯中的水面下降，C步驟是再用量筒的水補(bǔ)充到燒杯，使水面恢復(fù)到原來的位置，此時(shí)量筒內(nèi)所減少的水的體積就是礦石的體積。為70cm3。（3）由ρ= 可以算得礦石的密度為：2.51×103 kg/m3 。又由于把礦石從燒杯中提出時(shí)，附帶了一些水，從而造成往燒杯里到水的體積要比礦石的真實(shí)體積要大。由ρ= 可知：質(zhì)量準(zhǔn)確，體積偏大，所以密度偏小。（4）歷史上最著名的故事就是“曹沖稱象”，這也是利用“等量替代法”稱量大象的質(zhì)量的。

　　正確答案：(1)175.6 (2)70 (3)2.51×103 偏小 (4)曹沖稱象；

　　點(diǎn)評(píng)：這是一道實(shí)驗(yàn)探究題，是中考的熱點(diǎn)問題。主要考察考生是否會(huì)根據(jù)圖示分析出在這實(shí)驗(yàn)中是采用“等量替代法”來進(jìn)行礦石的體積的測量，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的讀取和處理。更重要的是考察考生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差分析能力及對“等量替代法”的融會(huì)貫通、舉一反三的能力。

　　例4、（05.梅州）A、B、C三種物質(zhì)的質(zhì)量m與體積V的關(guān)系圖像，如圖10-3(a)所示．由圖可知，A、B、C三種物質(zhì)的密度 A、 B、 C和水密度水之間的關(guān)系是（）

　　A． A＞ B＞ C，且 A＞水,

　　B． A＞ B＞ C，且 A＜水,

　　C． A＜ B＜ C，且 A＞水,

　　D． A＜ B＜ C，且 A＞水,

　　分析與解：圖像中，橫軸表示體積，單位是cm3，縱軸是質(zhì)量，單位是g，整個(gè)圖像表示了質(zhì)量隨體積的變化。根據(jù)密度公式＝，我們可以從體積為10 cm3處作縱軸m的平行線，如圖l0-3（b）所示，并與A、B、C三條直線交于點(diǎn)C1、C2和C3，再分別過點(diǎn)作橫軸V的平行線，從圖中就可以看出： A＞ B＞ C，又因?yàn)?水＝1g/cm3，而圖中 A約為2g/ cm3， B約為1g/ cm3， C則小于1g/ cm3。

　　正確答案 A

　　點(diǎn)評(píng)：此題是用圖像來求物理量，是數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于物理的一種常用方法，用圖象法求解物理問題，往往比常規(guī)的物理解法更具有簡潔，形象的特點(diǎn)。考生應(yīng)給予足夠重視。

　　【能力訓(xùn)練】

　　（一）填空題

　　1、7.9×103kg/m3= g/cm3 3L= mL； 98mg= kg；

　　2、給下列的數(shù)據(jù)填上恰當(dāng)?shù)膯挝弧?/p>

　　（1）一只鋼筆的質(zhì)量約為21 ；（2）一個(gè)中學(xué)生的質(zhì)量約為50 ；

　　（3）一頭大象的質(zhì)量約為6 ；（4）一枚大頭針的質(zhì)量約為60 。

　　3、北京時(shí)間10月12日9時(shí)9分52秒，我國自主研制的神舟六號(hào)載人飛船.，準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。費(fèi)俊龍、聶海勝在太空中以____________為參照物認(rèn)為自己是靜止的；他們在太空中處于失重狀態(tài)，他們的質(zhì)量____________（選填“變大”“變小”或“不變”）

　　4、在探索微小粒子的歷程中，人們首先發(fā)現(xiàn)了電子，進(jìn)而認(rèn)識(shí)到原子是由_________和_________組成的

　　5、古人稱黃河水是“一石水，六斗泥”。創(chuàng)意中學(xué)綜合實(shí)踐小組從黃河中取了2×10-3m3的水，稱得質(zhì)量為2.2kg，由此可知含泥沙的黃河水的密度為_____________kg/m3。

　　6、一個(gè)鋼瓶內(nèi)氫氣的密度為6 kg/m3，若充氣球用去了其質(zhì)量的1/3，則瓶內(nèi)的剩余氫氣的密度

　　為 kg/m3

　　7、甲、乙兩實(shí)心球，甲的體積大于乙的體積，有關(guān)甲、乙兩球的質(zhì)量和密度的關(guān)系，可能存在的情況有（1）；（2）；（3）。

　　8、甲、乙兩物體，甲的質(zhì)量是乙的質(zhì)量的3倍，乙的體積是甲的體積3/5，則組成甲、乙兩物體物質(zhì)的密度之比為，若將甲的體積截去1/3，將乙物體截去2/3，甲、乙兩物體剩余部分的密度之比為。

　　9、5米3的水結(jié)成冰時(shí)，它的質(zhì)量是__________，體積是__________，5米3的冰化成水時(shí)，它的質(zhì)量是__________千克，體積是__________米3。

　　（二）選擇題

　　1、下列物體的尺度由小到大排列的是（）

　　A.夸克、原子核、質(zhì)子、原子 B.質(zhì)子、原子核、原子、夸克

　　C.夸克、質(zhì)子、原子核、原子 D.原子、原子核、質(zhì)子、夸克

　　2、宇航員從月球上采集一塊礦石，帶回地球后，這塊礦石一定不變的是

　　A位置 B質(zhì)量 C重力 D溫度

　　3、醫(yī)護(hù)人員用體溫計(jì)給病人測量體溫時(shí)，體溫計(jì)中的水銀在測量過程中始終不變的是（）

　　A、質(zhì)量 B、體積 C、密度 D、溫度

　　4、甲物質(zhì)的密度為2.5t/m3，乙物質(zhì)的密度為2.5kg/dm3，丙物質(zhì)的密度為2.5g/cm3，丁物質(zhì)的密度為250kg/m3，其中密度最小的物質(zhì)是( )

　　A、甲 B、乙 C、丙 D、丁

　　5、一瓶純凈水喝掉一半后，剩下的半瓶水與原來的一瓶水比較（）

　　A、質(zhì)量減小，密度不變 B、質(zhì)量不變，密度不變

　　C、體積減小，密度不變 D、體積不變，密度減小

　　6、列有關(guān)密度的說法，正確的是（）

　　A、一滴水的密度小于一桶水的密度

　　B、因?yàn)殇X比鐵輕，所以鋁的密度小于鐵的密度

　　C、液體的密度一定小于固體的密度

　　D、密度是物質(zhì)本身的一種特性

　　7、甲、乙兩種物體的質(zhì)量之比是1：3，體積之比是2：5，則它們的密度之比是（）

　　A、5：6 B、6：5 C、2：15 D、15：2

　　8、在“用天平稱物體質(zhì)量”的實(shí)驗(yàn)中，張強(qiáng)同學(xué)用已調(diào)節(jié)好的天平在稱物體質(zhì)量時(shí)，通過增、減砝碼后指針偏在分度盤中線左邊一點(diǎn)，這時(shí)應(yīng)該（）

　　A、橫梁右端螺母向右旋出一些

　　B、橫梁右端螺母向左旋進(jìn)一些

　　C、把天平右盤的砝碼減少一些

　　D、向右移動(dòng)游碼

　　9、以下四組器材中，能測出一個(gè)形狀不規(guī)則石塊密度的是（）

　　（1）刻度尺、天平和砝碼；

　　（2）天平和砝碼、量筒、水、細(xì)線

　　（3）彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線

　　（4）彈簧測力計(jì)、水、細(xì)線、燒杯

　　（A）（2）（4）（B）.（2）（3）（C）（1）（2）（3）（D）（2）（3）（4）

　　（三）實(shí)驗(yàn)題、

　　1、某同學(xué)在使用托盤天平稱物體質(zhì)量時(shí)，采用了如下步驟：

　　（1）把天平放在水平桌面上，把游碼放在標(biāo)尺左端零點(diǎn)上；

　　（2）調(diào)節(jié)天平橫梁右端螺母；

　　（3）將被測物體放在右盤里；

　　（4）根據(jù)估計(jì)用手將砝碼放在左盤里，再移動(dòng)游碼直到橫梁平衡；

　　（5）計(jì)算砝碼的總質(zhì)量，并觀察游碼所對應(yīng)的刻度值，得出所稱物體的質(zhì)量；

　　（6）稱量完畢把砝碼放回盒內(nèi)。

　　以上有三個(gè)步驟中各有遺漏和錯(cuò)誤。請?jiān)谙铝袡M線上寫出這些遺漏和錯(cuò)誤步驟的序號(hào)，并在橫線上加以補(bǔ)充或糾正：

　　2、下面是小麗在測量一塊礦石密度時(shí)的主要步驟。

　　a) 下面的操作有哪些是必要的，請你把必要的操作按正確的順序?qū)⑿蛱?hào)排列出來：

　　（A）用調(diào)節(jié)好的天平測出量筒的質(zhì)量為200ｇ

　　（B）向量筒中倒進(jìn)一些水，測出這些水的體積15ｃｍ3

　　（C）用調(diào)節(jié)好的天平測出礦石的質(zhì)量28ｇ

　　（D）將礦石放入量筒中，測出礦石和水的總體積25ｃｍ3

　　（E）將必要的數(shù)據(jù)填入下表中，利用相應(yīng)公式，求出礦石的密度。

　　正確的操作順序?yàn)?。

　　b) 請你把必要的物理量和數(shù)據(jù)填入下表中，并求出礦石的密度

　　3、一次實(shí)驗(yàn)課上，老師提供給同學(xué)們下列器材：一架已調(diào)節(jié)好的天平（無砝碼）、兩只完全相同的燒杯、一只量筒、水、滴管等.要求用上述器材來測定一個(gè)合金塊的密度.小明同學(xué)設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案后，進(jìn)行了如下操作：

　　①將兩只空燒杯分別放在天平的左右兩盤內(nèi)，把合金塊放入左盤燒杯中；

　　②向右盤燒杯中緩緩倒水，再用滴管調(diào)節(jié)，直至天平平衡；

　　③將燒杯內(nèi)水倒入空量筒中，測出水的體積（如圖10-4a圖所示）；

　　④用細(xì)線拴好合金塊，將其放入圖a的量筒內(nèi)，測出水和合金塊的總體積（如圖10-4b圖所示）.則

　　（1）合金塊的質(zhì)量 = ___ g；合金塊的體積 = ____ cm3；合金塊的密度 = ____ g/cm3.

　　（2）在讀數(shù)無誤的情況下，小明測出的合金塊密度值與真實(shí)值相比 ________ （填“偏大”或“偏小”），產(chǎn)生這一誤差的主要原因是 _________________________ .

　　（四）計(jì)算題

　　1、學(xué)校物理興趣小組的同學(xué)，為了判斷一個(gè)鋁球是否是實(shí)心的，他們對鋁球進(jìn)行了測量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：（ρ=2.7×10-3 kg/m3。

　　鋁球的質(zhì)量m/g 水的體積V1/mL 水和鋁球的總體積V2/mL

　　27 50.0 65.0

　　求：（1）該鋁球是空心還是實(shí)心的？

　　（2）若鋁球是空心的，空心部分的體積多大？