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第十一章 多彩的物质世界 第五节 密度与社会生活 1课时 新授课 累计课时
　　【学习目标】
　　一、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；
　　3．能用密度知识解决简单的实际问题。
　　二、过程与方法
　　1．通过实验探究活动，总结出：一定质量的气体，温度高，密度变小；温度低，密度变大；
　　2．学会利用密度这一重要属性鉴别物质。
　　三、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、难点】
重点：1．密度与温度的关系；
　　2．密度与物质鉴别。
　　难点：水的反常膨胀，4℃水的密度最大。 　　
【教学方法】
　　根据本节特点主要采取启发教学、小组讨论、观察实验等方法。
　　【教学资源】
　　教师：多媒体课件、气球、冰块、酒精灯。
　　学生：酒精灯、自制纸风车、火柴等。
【学习过程】
学习内容 教师活动 学生活动 设计意图
一、创设情境设疑激趣[导入新课] 　密度是物质的基本属性，每种物质都有自己的密度。密度在我们的社会生活中有重要的价值。例如，利用密度知识可以鉴别戒指是不是纯金做的。勘探队员在野外勘探时，通过对样品密度等信息的采集，可以确定矿藏的种类及其经济价值。下面我们来欣赏几组画面（多媒体播放）： 师：从录像中我们看到用密度的知识解决了选种的问题。你还知道我们生活中运用密度可以做什么吗？ 活动一：独立思考－分组讨论－汇报交流。生A：物质鉴别生B：盐水选种。 从密度在生活中的应用入手，通过具体事例，说明密度重要的应用价值。
二、密度与温度 演示实验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。 　　观察并思考：过一会儿，你发现了什么现象？为什么？ 演示实验2：按课本图11．5-1做一个纸风车。如果把风车放在点燃的酒精灯附近，风车能转动起来。 　　观察并思考：你知道是什么推动了风车吗？ 　　　师：　生活中的风是如何形成的？ 　思考：日常生活中气体、液体、固体的密度受温度影响一样吗？　　师：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，使水管内的水结了冰，不仅影响正常的生活用水，有刊还会把水管冻裂，造成送水设备的损坏。那么，自来水管为什么会被冻裂？ 　　学生议论纷纷。　　启发：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”。 　　介绍水的特点。 　　引导学生推导为什么水结冰时体积反而变大。 　　解决问题：为什么自来水管冬季容易冻裂？启发：水的反常膨胀对冬季水中的生物有什么意义呢？ 　　学生思考讨论并回答。 活动一：思考－交流。生C: 放在冰块上面的气球变小了，气球下降；放在酒精灯火焰附近的气球变大了，气球上升。实验说明：气体受热体积膨胀。由于密度，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小。 活动二： 独立思考－学生猜想－组内讨论－汇报交流生D: 由于，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小。生F：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。活动一：独立思考－组内交流－确定组内实验方案。 生F：气体受温度的影响较大，固体、液体影响较小。 学生通过小组实验测量不同体积铁块铝块的质量，记录数据、绘制表格，分析质量与对应体积比值的特征。活动四：根据测得的实验数据，绘制m－v的关系图像，组内分析实验数据和图像，得出结论。 启发学生从自来水管遵从“热胀冷缩”的规律，而水结冰时遵从“热缩冷胀”，从这两个方面入手分析解答。
三、密度与物质鉴别 【思考并讨论】　　提出问题：如何鉴别一枚奖牌是不是纯金做成的？　　思考：如何测奖牌的密度？ 　　在同学回答问题的基础上小结：测出奖牌的密度后，与密度表中金的密度比较。测奖牌的密度时，可用天平测质量，用量筒测体积，根据密度公式计算出密度。 　　思考：用天平测得的奖牌质量是否精确？因此测出的奖牌密度是否精确？学生讨论并回答。（课件展示例题）　　例题：西王庄乡中学生运动会的金牌质量为45g，体积为5cm3，它是纯金的吗？若不是纯金做成的，那么是用什么材料做成的？” 教师点评：注意学生解题格式的规范性。 　　师：与上题的道理相同，利用密度知识还可以鉴别牛奶、酒的优劣，在地质勘探中鉴别矿石，另外，我们还可以用密度的知识来鉴别体育课上用的铅球是不是用纯铅做成的。 　　让学生通过计算学会如何鉴别物质，在计算密度时，如果单位用g/cm3，可将它换算成㎏/m3，再对照密度表确定物质的种类。 　　总结：从前面的密度表可知，一些不同物质的密度是相同的。例如酒精和煤油都是液体，它们的密度都0．8×103㎏/m3。通过对两者气味的判断，在知道密度的基础上可以鉴别出酒精和煤油。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。 生G: 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。。生H:大致一样生L、M：思考并独立解题。 学生利用已有的知识能力来解决实际问题，能激发并保持学生的学习兴趣，有利于培养学生灵活运用知识的能力，也能及时巩固所学习的知识。
三、密度与社会生活 多媒体播放浮选煤尘、盐水选种及各种密度应用的录像。 师：我们前边了解了有关密度的一些知识和自然现象，实际上密度知识就在我们周围，我们经常能用到它。想一想：生活中都有哪些密度的应用？教师适时点拨，鼓励学生的奇思妙想，拓展学生思维。通过录像进一步开阔学生的思维。 学生通过讨论交流对密度的理解更加完善。 学生利用已有的知识能力来解决实际问题，能激发并保持学生的学习兴趣，有利于培养学生灵活运用知识的能力。
四、巩固练习课堂小结1、啤酒放在冰箱冷冻室内，里面的啤酒结成冰后把瓶子胀破了，这是因为()．
A.啤酒冻结后，质量不变，体积变大了B．啤酒冻结后，质量变大，体积也变大了
C.啤酒冻结后，质量体积均不变D．啤酒冻结后，质量变小，体积也变小了
2、下列关于密度的说法正确的是（）
A．密度大的物体含物质多B．密度小的物体体积小
C．将一个物体放在地球上不同的地方，其密度不同D．任何物质都有一定的密度
3、质量是200g的瓶子，盛满水后的质量是700g，若用这个瓶子盛满某种液体，液体与瓶子的总质量是800g，求这种液体的密度。 师：做练习题看一看你学的怎么样。 老师巡回指导 师：小组反馈矫正 师：请同学们小结本节内容 活动一：学生自主练习 活动二：小组同学交流 活动三：小结本节内容（从学习内容、学习方法及注意的事项等方面进行小结） 通过小结逐渐培养学生的综合概括能力，同时加深对所学知识的理解和巩固，使所学知识得到进一步的升华。
　　
【板书设计】

五、 密度与社会生活一、密度与温度 二、密度与物质鉴别1、风 1、利用密度鉴别物质（1）风的形成 2、其它鉴别物质的方法 （2）风能的利用和危害 三、密度与社会生活2、密度与状态有关3、水的反常膨胀
【教学反思】
本节课充分体现了由“教教材”到“用教材”的转变。并且确保了每一个教学环节的实效性。我认为有以下几点值得在以后的教学过程中继续保持：
1.多媒体课件突出了新课程理念，有效发挥了辅助教学的作用。例如：气球实验、风能利用、水的体积随温度变化的曲线图等特色创设，增强了教学直观性，符合学生的认知规律；多个视频资料的使用，增加了课堂容量，开拓了学生视野。
2.各种现象的分析注重了学生的思维特点，突出学生的主体性，在现象、规律的分析整合中培养学生的科学世界观。
3.密度应用的创设过程，尤其是物质的鉴别内容，考虑了学生动手技能的训练，尽可能创设学生动手实验的机会，使学生从感性入手，更有助于学生理解知识。
在整堂课中通过学生间的交流与讨论，动手操作使学生更真切的感受到物理学就在我们身边，最后应用所学习的知识解决实际问题，使学生的能力得到进一步的提高。
附件1：1、阅读教材及查阅其他资料，列举密度在生产、生活及工业上的应用（包括从书中获得的，也包括查阅其他资料获得的）。可见密度与我们的社会生活密切相关。
2、 能够改变物质的密度，一般物体在温度升高时，密度会 ，温度降低时，密度会
3、风的形成即是因为空气 体积膨胀，密度变小而上升，从而形成风。
4、在0－4℃时，水的体积会随温度的升高而 ，随温度的降低而 ，这叫做水的反膨胀现象。高于4℃时，水的体积会随温度的升高而 ，随温度的降低而 ，故 时水的密度最大，以此温度升温、降温，水的密度都要减小。
5、密度与气味、颜色、透明度、硬度一样，也是物质的一个物理性质，可以用不同物质的密度不同来 物质。
附件2：合作探究：
知识探究：（一）1．密度与温度
密度的知识与人们社会生活的关系十分密切，那么是不是所有物体的密度都是一成不变的呢？密度与温度有没有关系呢？
演示实验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。观察并思考：过一会儿，你发现了什么现象？为什么？图片：龙卷风
小结：实验说明气体受热体积膨胀。由于密度，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小。气体受温度的影响较大，固体、液体影响较小
2、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，使水管内的水结了冰，不仅影响正常的生活用水，有刊还会把水管冻裂，造成送水设备的损坏。那么，自来水管为什么会被冻裂？
为什么4℃时水的密度最大？解释 。
2、水的反常膨胀对冬季水中的生物有什么意义呢？
附件三：趣谈水的几个物理特性
在我们人类生活的地球表面上，有70%的地方由液态水覆盖着，可以说地球是个名副其实的水球。几乎所有的生命形式的主要构成成分都是水，没有水就没有生命的存在，也不会有今天有滋有味的生活。水有很多我们熟知的特性，如无色、无味、能溶解许多物质、在0℃时结冰、100℃时汽化、能吸收大量的热能、能形成晶莹的水珠等等。虽然一般人对水都比较了解，但仍有很多值得研究的地方，即使是它那些熟知的特性也显得是如此地巧妙，因而让人类居住的这个神秘的星球有了无比丰富的生命与多姿多彩的生活。
一、水的溶解性与食味
水比其他任何液体都能溶解更多的物质，这要得力于它独特的分子结构，特别是水分子的有极性。我们都知道水的分子式是H2O。水的分子结构非常简单，由两个氢原子和一个氧原子呈一定对称性组成V字型分子。这种结构导致水分子在氧的一边出现微弱的负电，而在氢的一边形成微弱正电，所以水分子很容易相互形成立体的连接，也使它很容易与其他物质的原子因电荷的吸引而相互接合，因而使水有很强的溶解其他物质的能力。比如当我们将盐(NaCl)加到水中时，水分子的有极性使它与盐分子间形成微弱结合，使得晶体盐粒均匀分散到水中。正是这一特性才使得我们的生活中有那么多的美味，我们每一天都在不知不觉中喝下了各种水溶液，酸甜苦辣样样都有。水的这种强溶解性，使得动物体内的水溶液携带着各种所需要的物质在体内循环，从而也为生命的代谢起了重要的作用。
二、水的密度与地球生命
在地球环境条件下，水是已知惟一三态共存的自然物质。水的不同状态对应分子的不同排列形式，在固体状态下分子呈高度有序态存在。大多数物质在一定压力下，随着温度的下降，其密度会上升；而水却比较特殊，在温度大于4℃时，水是遵循这一规律的，包括从气态水到液态的过程。但在低于4℃后，水的密度反而开始减小，即水在4℃时的密度最大。水的这种固态密度大于液态密度的特性在自然界中几乎是独一无二的。在地球的大部分能结冰的地方，冬天来临时，水开始结冰，然后浮在水面上，这样将冰下方的液态水与冰上方的冷空气隔离开，从而阻止或是减缓了冰下液态水的固化，也保证了水中以液态水为生活条件的生命形式比如鱼类、水草等的存活。当第二年春天到来时，上升的气温会熔化掉浮在水面上的冰，水又重新回到流动的液态。试想一下，如果水没有这一特殊的物理性质会是什么样的结果？上面的水结冰后往下沉，涌上来的水又结成冰，如此反复，最终是一条河或整个湖都变成硕大的冰疙瘩，水中的生命也就无法生存下去了。果真如此，生命形式是否还这样丰富多彩也就很难说了。
三、水的表面张力与植物的吸水
对液态的水来说，它的水分子由于有极性会处于一种半有序的状态，即水分子不断形成小团体同时这种连接又不断被打断，这是液态水有流动性的一个根本原因。水分子之间的吸引使得水有一定的形状，如在重力场中水滴是上小下大的尖椭圆球体而不是散开的。也正是水分子之间的这种内聚力使得水与空气接触的表面形成了与水内部不一样的特征，即表层分子因所受内聚力不同而具有比内部水分子更高的势能，于是产生表面的收缩，在表层上形成一定的张力，可以承受一定的重量。比如我们常看见水面上有小昆虫站立，这时如果用一定倍数的放大镜观察，就会看到昆虫站立处的水表面就像有一层膜一样微微下凹。而且水越纯净表面张力越大，实验中可以看到在很纯净的水面上，一个5分的硬币也不会下沉。同样在水与容器的接触壁处，由于水分子之间和水分子与容器的固体分子间的分子作用力的共同作用，水会沿壁上升或是下降一定的位置，这就是水的毛细现象。对于植物的根脉来说水是浸润的，即水会在没有外来压力的情况下自动沿植物的毛细管或毛细缝上升，其上升高度与毛细管的宽度及水溶液本身所含物质以及地球的引力等因素相关。对于大多数不足1米的植物而言，利用水的毛细现象吸收水分是一个重要的手段。如果在生活中水没有了这一特性，你桌上的水也就无法用布或纸吸干。
四、熨斗对水潜热的利用
要升高水的温度需要加热，使1克水温度升高1℃所要的热能定义成1卡。1克水从0℃上升到100℃所要热量是100卡，但要把100℃的这1克液态水变成100e的气体则要540卡的热量，而这期间水温度并没有上升，只是水的物理形态发生了变化。可见水蒸气当中蕴藏着大量的潜热。一旦水蒸气遇到冷物体就会液化，这一过程将快速地释放出潜热。人们利用水的这一特性制成的蒸汽熨斗，可以利用热能将衣服熨成我们想要的形状。当然，做饭时要小心，不要让水蒸气遇到你的冷手，否则蒸汽中放出的潜热将烫伤皮肤。
五、水的蒸发与凉爽的感觉
除了前面提到的对液态水加热可使其汽化之外，实际上在其他任何温度下水都可以小规模地汽化，我们把这一现象叫水的蒸发，比如一年四季晒在外面的衣服都有可能晒干，这就是因为水的蒸发的缘故。为什么在任意温度下水分子都能蒸发？因为从水分子的角度来说不是每一个分子在每一个时刻都有完全相同的能量，那些由于各种原因而具有相当大能量的分子比较容易挣脱其他水分子的束缚而离开群体。从微观角度来说是少数的受束缚的水分子变成了可任意移动的水分子，从宏观角度来看就是液态水汽化了。当然在这一过程中，水是要吸热的。炎热的夏天洒一点水在手臂上或是自己体内冒出一点汗水，感觉是如此凉快，就是因为水在蒸发过程中带走了人体体表的热量。再加上水有强溶解其他物质和能流动的特点，所以再洗个澡会让人觉得身上又清洁又凉快。当然还有很多更容易蒸发的液体，如酒精，但酒精比水更贵，对老百姓来说再没有比水更方便、更便宜的散热剂了。
六、水的比热与地球温度
比热是指将1克物质每升高1所要的热量。在一切固态和液态物质中，除氨之外，水有最大的比热，通俗地讲它能吸收大量的热而温度改变不多，这就是夏天在水边感觉更凉快，冬天在水上感觉更加冷的原因。在地球的海洋地区，由于水的调节，它的温度变化范围在-2℃到35℃之间，所以一般沿海地区都是冬不太冷，夏不太热，而在陆地干燥地区如沙漠里，其温度可以在-70e到57e之间变化，而在没有水的月球上其温度则可以在-155℃到135℃之间变化。当气温下降时，水会因为温度降低而放出大量的热以增高周围环境温度；当气温升高时，水会吸收大量的热而减低周围环境温度的升幅，这就是水对地球气温的调节作用。也正是水的这一气温调节作用，为相对脆弱的生命形式的存在提供了一个重要的保证。可见这个“度弹簧”对形成今天适宜生命的特殊气候十分重要。
总之，水是地球上一种普通而神奇的物质，离开了它，一切都无从谈起。让我们尽情享受这造物主的恩赐吧！

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