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第二节　物质的密度
1．物理观念：
(1)知道密度的概念、单位和公式。
(2)知道密度是物质自身的一种特性。
(3)了解常见固体、液体和气体密度的特点。
2．科学思维：
(1)理解密度的公式，体会利用比值不变性来定义密度的方式，能利用公式进行一些简单的计算。
(2)根据体积与温度的关系理解密度与温度的关系，知道水的反常膨胀原理。
3．科学探究：通过实验探究理解物质质量与体积的关系。
4．科学态度与责任：通过探究活动，培养对科学探究的兴趣，熟悉探究的过程，通过实验操作和问题解决，培养实验探究能力。
教学重点：探究同种物质的质量和体积的关系，理解密度的概念和密度的物理意义。
教学难点：理解密度概念建立的意义。
天平、砝码、刻度尺、一瓶矿泉水、一瓶食盐水(用两个完全一样的塑料瓶分别装矿泉水和食盐水)、抛光的银质饰品、多组质量和体积都不同的立方体铝块和铜块、多媒体课件等。
老师手里有两瓶水，一瓶是矿泉水，一瓶是食盐水，请同学们判断哪一瓶是矿泉水？(用两个完全一样的塑料瓶分别装满矿泉水和食盐水)
提出问题：再请同学们判断这个饰品是银的还是白金的？(展示一个抛光的银质饰品)
我们要区分是哪一种物质，就要找到物质不同的特征，今天我们一起通过研究一些具体问题探究物质的一种特殊性质。
探究点一　探究物质质量与体积的关系
1．问题与猜想：半瓶矿泉水的体积是一瓶矿泉水的体积的一半，半瓶矿泉水的质量也是一瓶矿泉水的质量的一半，这里质量和体积之间是否存在某种等量关系呢？请同学们大胆猜测一下。
学生猜想：同种物质的质量与体积成正比关系。
补充提问：那么不同种物质的质量与体积也成正比关系吗？我们能不能说质量与体积就是正比关系呢？
发现了问题并作出了猜想，接下来就需要想办法引导学生验证猜想是否正确。
2．制订方案、收集证据
教师引导学生根据问题与猜想设计实验探究方案。
教师给出探究报告的基本内容，引导学生思考：实验中所用的器材、实验的方法、实验数据的记录、实验数据的处理以及实验中需要注意的问题。各组代表向全班同学介绍本组方案。
引导学生参考教材P8～P9的实验方案，分析各组实验方案中的优缺点，再根据教材方案动手测量多组质量和体积都不同的立方体铝块和铜块的质量和体积，记录数据并填入教材P9表6.2－1中，并在教材图6.2－3中绘制出质量－体积图像。
3．分析与论证
学生根据自己测定的数据和绘制的图像给出结论。
教师总结归纳：同种物质的质量与体积成正比，不同物质的质量与体积的比一般不同。
探究点二　物质的密度
1．教师讲解。
根据上述实验我们清楚，质量跟体积的比值反映了物质的一种特有的性质，在物理学里用密度来表示物质的这种特性。换句话说，密度描述了单位体积内物质的质量。如果我们知道一个物体的密度，就可以知道这个物体单位体积的质量是多少。所以密度的物理含义是：物体单位体积的质量。
(1)密度的定义：物体的质量与体积的比。
(2)公式：ρ＝，其中m代表质量，V代表体积，ρ代表密度。
(3)单位：千克每立方米(kg/m3)，克每立方厘米(g/cm3)。
(4)换算关系：1 g/cm3＝103 kg/m3。
2．密度表的理解与使用。
提出问题：观察表1和表2中一些物质的密度，你能从中总结出哪些特点？
表1　在常温常压下一些固体的密度
物质 密度/(103 kg·m－3) 物质 密度/(103 kg·m－3)
铂 21.5 铝 2.7
金 19.3 花岗岩 2.5～2.8
铅 11.3 玻璃 2.3～3.8
银 10.5 普通混凝土 2～2.8
铜 8.9 冰 0.9
钢、铁 7.9 石蜡 0.82～0.92
鸢钻石 3.51 干松木 0.4～0.7
表2　在常温常压下一些液体的密度
物质 密度/(103 kg·m－3) 物质 密度/(103 kg·m－3)
水银 13.6 柴油 0.85
硫酸 1.8 煤油 0.8
海水 1.02～1.07 酒精 0.8
纯水 1.0 汽油 0.71
学生回答：(1)不同物质的密度一般不同；(2)密度相同的不一定是同种物质；(3)同种物质，不同状态，其密度也不相同。
教师总结：除了上面的特点，前面的总结进一步说明了密度是物质的一种特性，所以在实际应用中，我们会结合密度表和物质的其他特点，再联系计算出的密度值来鉴别物质的种类。
3．密度公式的简单计算。
【例】低海拔地区的人员进入西藏，容易患上高原病，吸氧是最有效缓解高原病症状的治疗手段。如图是西藏生产的一种容量为1000 cm3的吸氧瓶，装有16 g氧气，可供人吸氧200次。
(1)一个还未使用过的吸氧瓶内氧气的密度是多少？
(2)若每次吸取的氧气量是一样的，则吸取50次后，瓶内大约还剩下氧气多少克？剩余氧气的密度是多少？
解：(1)还未使用过的吸氧瓶内氧气的密度：ρ＝＝＝0.016 g/cm3。
(2)一次吸氧的质量：m1＝＝＝0.08 g，吸取50次后，瓶内大约还剩下的氧气的质量：m′＝m－50m1＝16 g－50×0.08 g＝12 g，氧气瓶体积不变，剩余氧气的密度：ρ′＝＝＝0.012 g/cm3。
4．密度与温度的关系。
引导学生自学教材P12拓展阅读“水的反常膨胀”。
过渡提问：日常生活中气体、液体、固体的密度受温度影响一样吗？讲述：冬天连续降温后，很多家庭的太阳能水管，室外的自来水管经常发生被冻裂的现象，是“冻”的吗？你知道原因吗？
学生思考并回答：从密度表可知，冰的密度比水的小，所以一定质量的水结成冰后体积增大，就把水管胀裂了。
教师总结：上述事例说明水不简单地遵循“热胀冷缩”的规律。水结冰时体积变大，反而是“热缩冷胀”。我们称之为水的反常膨胀。
展示水的体积随温度变化的图像，分析图像你有哪些发现？
提出问题：水的反常膨胀在冬天对水中生物有何意义？
学习了密度和温度的关系，请总结温度对密度的影响。
说出生活中温度对密度影响的实际例子。
想一想、辩一辩：夏天销售汽油的价格应当比冬天上调还是下降？并说出你的理由。
第二节　物质的密度
1．探究物质质量与体积的关系。
结论：同种物质的质量与体积成正比；不同物质的质量与体积的比一般不同。
2．密度。
(1)定义：物体的质量与体积的比。
(2)公式：ρ＝。
(3)密度表。
这节课的教学特别突出了密度概念建立的过程。在分析表格中的实验数据时，通过作图来比较让学生逐步认识到对同一物质质量跟体积的比是一定的，而不同的物质质量跟体积的比一般是不同的，质量跟体积的比就表示了这方面物质的特性，即密度。在建立密度概念的过程中还注意渗透了比较的方法、比值定义物理量的方法等物理学研究的方法。

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