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6.5 《物质的物理属性》学案（苏科版）
学习目标：
1. 能列举出常见物质的一些物理属性，并尝试将这些属性与日常生活中物质的用途联系起来．比如密度、导热性、导电性等．
2. 能根据物质的属性对物质进行分类，通过填写物质分类表将物质常见的属性列举出来．比如根据状态不同分为固体、液体、气体．
3. 学会探究各种物质的硬度不同．
学习过程：
知识梳理
一、物质的物理属性
1.不同的物质，其物理属性一般不同．常见物质的物理属性有：状态、熔点、沸点、硬度、密度、比热容、透明度、导电性、导热性、弹性、磁性、延展性等．
2.应用实例：(1)金属钨的熔点高，常制作灯丝；(2)制作飞机外壳的复合材料密度小，减轻飞机的质量；(3)电影道具常用密度小的泡沫材料制作；(4)金属的导电性能好；(5)黄金的延展性好．
【例1】　铁丝、铜丝、铝丝和干燥的木条，其中不导电的是 ，密度最大的是 ，上述物体中不能吸引磁铁（俗称吸铁石）的有 ．
精析：金属具有良好的导电性，因此常被用来制造导线，故不导电的是干燥的木条；4种物质中，密度最大的是铜；铜和铝是两种常见的金属，但由于它们的分子构造不具备铁、镍、钴等金属的特性，所以磁铁对它们不会产生磁性吸引作用，干燥的木条也不会产生磁性吸引作用．
解答：干燥的木条；铜丝；铜丝、铝丝和干燥的木条．
【例2】在生产和生活中，人们常把密度作为选材的主要考虑因素之一．下面哪项是主要从密度的角度考虑选材的？(　　)．
A. 用钨作为白炽灯泡灯丝的材料
B. 用塑料作为插座外壳的材料
C. 用铝合金作为制作飞机的材料
D. 用水冷却汽车发动机
精析：钨丝做灯丝是利用钨丝的熔点比较高的性质，不符合题意；用塑料作为插座外壳的材料，利用了塑料绝缘性强的特点，可以保证用电安全，不符合题意；铝合金的密度比较小，在相同体积时，质量比较小，易于飞机起飞，符合题意；利用水吸热能力强的特点把发动机产生的热迅速吸收，使发动机的温度不致升得太高，不符合题意．
解答：C
【例3】　不法商家常用掺了金属铱的黄金以次充好，技术人员对其进行鉴别的一种方法是：将等质量的24K纯黄金和掺铱黄金分别拉成金丝线，在拉线过程中，掺铱黄金更易断裂．这种鉴别方法是根据它们具有不同的(　　)．
A. 磁性　B. 导电性　C. 弹性　D. 延展性
精析：黄金具有良好的延展性，可以拉很长而不断裂；掺铱黄金延展性不好，在拉线过程中更易断裂．
解答：D
解后反思：熟悉生活中常见物质的物理属性，了解它们的应用情况．如金属具有良好的导电性，常用作导线；玻璃具有良好的透光性，用在窗户上；竹木具有良好的隔热性能，常用作勺子把等．
【例4】　乒乓球的直径被加大后，提高了乒乓球比赛的观赏性．玛丽认为直径增加了，乒乓球的弹性减弱了，吉姆认为乒乓球弹性是否减弱必须通过实验来证明．能够验证玛丽的说法是否正确的是(　　)．
A. 把直径不同的乒乓球掷向竖直墙壁，比较反弹后落地的距离
B. 把直径不同的乒乓球抛向地面，比较落地后反弹的高度
C. 把直径不同的乒乓球在不同高度由静止释放，比较落地后反弹的高度
D. 把直径不同的乒乓球在同一高度由静止释放，比较落地后反弹的高度
精析：探究乒乓球的直径被加大后的弹性是否减弱了，实验应选择两个直径不同的乒乓球，把直径不同的乒乓球在同一高度由静止释放，比较落地后反弹的高度，反弹的高度越高，说明乒乓球的弹性越好．
解答：D
二、硬度
1. 概念
硬度是描述物质软硬程度的物理量，它是金属材料的重要性质指标之一．一般硬度越高，耐磨性越好．硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力，即防止被刮破、刮伤或产生凹陷的能力．
2. 方法
(1)刻划法：用同一工具以同样大小的力分别在不同物体表面刻划，刻痕浅则硬度大，刻痕深硬度小．
(2)冲击法：用图中所示的方法，将被测物体放入一个空心竖直管的底部，从管的顶部由静止释放一枚钢钉，钢钉的作用下该材料会产生小小的凹痕，根据凹痕的大小和深度，就可以判断材料的硬度．
⑶硬度不是一个简单的物理概念，而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标．
【例5】　石墨烯企业生产过程中产生的石墨烯碎片，需要全部回收，否则，飘散的石墨烯碎片进入电器，会导致短路，被吸入人体呼吸道，会切开细胞，可见石墨烯的物理属性是：__________；______________.
精析：飘散的石墨烯碎片进入电器，会导致短路，说明石墨烯的导电性好；被吸入人体呼吸道，会切开细胞，说明石墨烯硬度大．
解答：导电性好　硬度大
解后反思：一种物质可以有多种物理属性，所以一种物质可以有多种用途，研究物质的物理属性，可以开发物质的潜在应用前景．
三、新材料
1.纳米材料：对物质物理属性的深入研究，促进了材料科学的发展，催生了新的器件和新的技术，对人类社会产生了重要的影响．如现在应用广泛的纳米材料，有纳米陶瓷材料、纳米倾斜功能材料、纳米半导体材料等．
2.新材料(或称先进材料)：是指那些新近发展或正在发展之中的具有比传统材料的性能更为优异的一类材料．新材料按组分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、先进复合材料四大类；按材料性能分为结构材料和功能材料．
【例6】　纳米陶瓷作为高科技材料应用广泛，它具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防浸透、完全无磁性等特点，但它不可用于下列哪项技术中？(　　)．
A. 纳米陶瓷刀　　　　　　　 B. 公交IC卡
C. “嫦娥二号”外表涂层 D. 装浓硫酸的容器
精析：纳米陶瓷用于纳米陶瓷刀，利用了其耐磨的特性的特点，故A不合题意；公交IC卡具有磁性，而纳米陶瓷完全无磁性，所以不能用纳米陶瓷来做公交IC卡，故B符合题意；纳米陶瓷用作“嫦娥二号”外表涂层，利用了耐高温的特性，故C不合意题；纳米陶瓷用作装浓硫酸的容器，利用耐腐蚀的特性，故D不合题意．
解答：B
解后反思：新材料具有各种优良的物理属性，在生活中有广阔的应用前景，开发新材料，就是开发新材料的物理属性．
3.新材料常见题型：⑴根据给出新材料物理属性的介绍，分析其应用前景；⑵根据新材料具体应用，分析出其具有的物理属性；⑶根据物质的物理属性对物质进行分类．
【例7】　“智能纤维”是一种新型材料，能对外界环境和内部状态的变化做出响应．其中，相变纤维能够通过吸热、放热来实现对温度的调节；凝胶纤维能够对温度做出反应；电子纤维能够导电以及消除静电；记忆纤维能够在特定环境下恢复原状．下列说法正确的是(　　)．
A. 相变纤维制成的衣服不可以调节体温
B. 用凝胶纤维有可能制成显示体温的衣服
C. 电子纤维不可以做成导线
D. 记忆纤维发生形变后无法恢复原状
精析：相变纤维能够通过吸热、放热来实现对温度的调节，故A项错误；凝胶纤维能够对温度做出反应，用凝胶纤维有可能制成显示体温的衣服，故B项正确；电子纤维能够导电，可以做成导线，故C项错误；记忆纤维能够在特定环境下恢复原状，故D项错误．
解答：B
当堂训练
1. 寒冬，自来水管往往因管内的水结冰膨胀而破裂．在自来水管外捆扎发泡塑料，可以有效解决该问题，这是因为发泡塑料的(　　)．
A. 硬度较小 B. 导热性好 C. 隔热性好 D. 导电性好
2. 笔记本电脑外壳多采用优质的ABS工程塑料，这主要是利用这种塑料的(　　)．
A. 硬度大 B. 磁性强 C. 密度大 D. 导电性好
3. 石墨烯又称单层墨．最近美国研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题．这利用的是石墨烯的(　　)．
A. 熔点高 B. 硬度大 C. 导电性强 D. 导热性好
4.纳米陶瓷作为新材料应用广泛，它具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温、防渗透、无磁性等特点，下列选项中不能使用纳米陶瓷材料的是（　　）
A．装烧碱的容器 B．切割金属的刀具
C．乘坐公交用的IC卡 D．“C919”客机的外表涂层
5. 下列实例中，材料的选用与描述的物理属性不相符的是(　　)．
A. 热水壶的手柄用胶木制成，是因为胶木的导热性好
B. 划玻璃的刀头镶嵌有金刚石，是因为金刚石的硬度大
C. 输电导线的内芯用铜制成，是因为铜的导电性好
D. 房屋的天窗用玻璃制成，是因为玻璃的透光性好
6. 泡沫塑料被用来制作救生衣，这里利用了泡沫塑料密度________(填“大”或“小”)的特点；寒冬季节，自来水管往往因管内水结冰膨胀而破裂，在自来水管外捆扎泡沫塑料，可以有效解决该问题，这里利用了泡沫塑料隔热性________(填“好”或“差”)的特点．
7. 组成物体的物质不同，他们的物理属性一般不同．在羽绒服、弹簧测力计、指南针和保险丝等物体中，利用弹性工作的是______________，利用磁性工作的是________．
8. 纳米陶瓷作为高新科技应用广泛．贴于“神舟七号”飞船外表面的“太空”纳米陶瓷，具有永久、稳定的防静电性能，且有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点．采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀，具有金属刀无法比拟的优点：刀刃锋利，能切割钢铁等物质，能削出如纸一样薄的肉片；硬度高，其耐磨性是金属刀的60倍；完全无磁性；不生锈变色，健康环保；可耐各种酸碱有机物的腐蚀；为全致密材料，无孔隙，不玷污，易清洁．纳米陶瓷充分体现新世纪、新材料的绿色环保概念，是高新技术为现代人奉献的又一杰作．
(1)“神舟七号”飞船发射升空过程中，与空气摩擦呈炽热状态时，飞船舱不至于被烧毁的原因之一是飞船外表面的陶瓷且有________的特点．
(2)1纳米(nm)是1 m的十亿分之一，糖分子的直径约为1 nm＝________m.
(3)纳米陶瓷刀的耐磨性好，是因为它的________高．
(4)如图所示是陶瓷纳米刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线，其中能反映纳米陶瓷刀特点的是曲线________(填表示曲线的字母)．
9.将玻璃、水晶、铁、牛奶、水银、白酒按不同的分类方法把它们分为两类，并按照分类方式1（示例）填空
分类方法：按是否透明来分类
透 明 不透明
玻璃、水晶、白酒 铁、牛奶、水银
分类方式2（请填空）
分类方法：按 来分类
铁、水晶、玻璃 水银、牛奶、白酒
分类方式3（请填空）
分类方法：按 来分类
《当堂训练》答案
1.C　2. A　3. D　4. C 精析：A、纳米陶瓷耐腐蚀，因此可以用来制造装烧碱的容器。故A不符合题意；B、纳米陶瓷耐磨损，硬度大，适合做切割金属的刀具。故B不符合题意；C、纳米陶瓷完全无磁性，因此不能制造银行储蓄卡。故C符合题意；D、纳米陶瓷耐磨损、耐高温、防渗透，可以作为“C919”客机的外表涂层。故D不符合题意。故选：C。
5. A 6. 小　好 7. 弹簧测力计　指南针
8. (1)耐高温　(2)10－9　(3)硬度　(4)c
9. 状态；导电性，铁、水银、白酒、牛奶，玻璃、水晶

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