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七下科学丨第03章 物质的特性
模块一：质量
1. 质量的概念和特点
（1）概念：一切物体都是由物质构成的，质量表示物体含有物质的多少，用字母m表示。
（2）特点：质量是物体本身的固有属性，不随物体的形状、状态、位置的改变而改变。
2. 质量的单位
（1）常用单位：质量的常用单位是千克（kg），比千克大的单位有吨（t），比千克小的单位有克（g）、毫克（mg）。
（2）换算关系：1t=1000kg，1kg=1000g，1g=1000mg。
（3）不同物体的质量尺度
（4）一些常见物体的质量
物体 质量/千克 物体 质量/千克
大头针 约8×10-5 大象 可达6×103
鸡蛋 约0.05 鲸鱼 可达1.5×105
苹果 约0.15 月球 约7.4×1022
鸡 约2.0 地球 约6.0×1024
成人 约50~80 太阳 约2.0×1030
模块二：质量的测量
1. 质量测量工具
（1）生活中：常用秤测物体的质量，常见的有杆秤、度盘秤、电子秤、案秤、磅秤等。
（2）实验室中：测量质量的仪器有托盘天平和物理天平等。
2. 托盘天平的结构
、
3. 托盘天平的使用
（1）放：将天平放在水平桌面上。
（2）移：用镊子将游码拨至标尺左端的“0”刻线处。
（3）调：调节横梁上的平衡螺母，使指针指在分度盘中央刻度线处或在中央刻度线左右摆动的幅度一样，此时横梁平衡。调节秘诀：左偏右调，右偏左调。
（4）称：左物右码。将被测量物体放在左盘，估计被测物体质量后，用镊子按“先大后小”的顺序向右盘中加减砝码，若最小的砝码也不能使横梁平衡，此时需要移动游码，直到天平平衡。
（5）读：将右盘中砝码的总质量与游码所对的刻度值相加，即为被测物体质量。游码在标尺上读数时，应以游码左侧边缘所对刻度为准。称量秘诀：m左=m右+m游移。
（6）收：称量完毕，用镊子将砝码放回砝码盒，并将游码拨回标尺左端的零刻线处。
4. 托盘天平使用时的其它注意事项
（1）每台天平能够测量的最大质量叫做天平的“称量”。用天平测量物体的质量时不能超过天平的“称量”。
（2）保持天平干燥、清洁。不要把潮湿的物体和化学药品直接放在天平盘里。不要把砝码弄湿、弄脏，以免锈蚀。如果称量液体质量，则必须放在玻璃器皿内。
5. 测量液体的质量
（1）按照“放”、“移”、“调”的要求将天平调节平衡。
（2）将容器放在天平的左盘中，称出容器的质量m1。
（3）将液体倒入容器内，用天平称出液体和容器的总质量m2。
（4）液体的质量即为m液=m2-m1，实验完毕后整理实验器材。
6. 托盘天平的测量结果分析
实验操作或实验条件 测量结果m测与物体实际质量m物大小比较
测量时左码右物 若测量时游码未移动，则m测=m物 若测量时游码移动了，则m测m物
测量前游码未归零 m测m物（测量后游码未移动或右移）
砝码磨损 m测m物
砝码生锈 m测m物
模块三：密度
1. 密度
（1）定义：单位体积的某种物质的质量，叫做这种物质的密度。
（2）特点：密度是物质的一种特性，与物体的质量、体积、形状和运动状态无关。
（3）公式：，m表示质量，V表示体积，ρ表示密度。同一种物质在同一状态下，其密度是不变的。
（4）单位：千克/立方米（kg/m3）或克/立方厘米（g/cm3），两者的换算关系为1 g/cm3=1.0×103 kg/m3。
（5）物质密度表示的含义：例如水银的密度为13.6×103 kg/m3，表示1立方米水银的质量是13.6×103千克。
（6）根据课本列举的密度表，可得出下列结论：
①同种物质状态不同，密度不同；不同物质的密度一般不同，但也有少数物质密度相同。
②记住如水、冰、酒精等一些常见物质的密度，了解常见物质的密度大小关系，例如ρ金>ρ铜>ρ铁>ρ铝，ρ水>ρ酒精，ρ水>ρ冰。
③固体、液体的密度都比气体的密度大。
2. 影响密度大小的因素
（1）密度是物质的一种特性，它与物体的体积、质量无关，它与下列因素有关：
①与物质的状态有关；
②与物质的种类有关；
③与物体的温度有关；
当物体密度发生变化时，物体质量是不变的，由于热胀冷缩，物体的体积要发生变化。通常情况下，温度对固体和液体的密度影响很小，其密度的变化可忽略不计。
（2）装在某一容器中的气体，当气体用去一部分后，其质量减小了，体积不变，它的密度会减小。
模块四：密度的常规计算
1. 密度的常规计算
（1）计算公式：，m表示质量，V表示体积，ρ表示密度。
（2）密度相关基础计算
①直接利用密度公式 计算物体密度；
②根据密度公式的变形 计算物体质量；
③根据密度公式的变形 计算物体体积。
（3）密度基础计算的解题步骤
①仔细审题，明确题中已知条件，且已知的各量要统一单位。
②分析求未知量所需要的条件。
③选择适当的公式进行计算。
（4）气体密度分析与计算：由于气体是充满它所在的容器，所以气体的体积等于盛装容器的容积。
模块五：密度的测量
1. 测量石块的密度
（1）实验原理：。
（2）实验器材：天平、量筒、水、石块、细线。
（3）实验步骤
①用天平称出石块的质量m；
②向量筒中倒入适量的水，读出体积为V1；
③用细线将小石块拴住，缓缓放入量筒中，并使其完全浸没，读出体积为V2；
④根据所测定的数据，计算石块的密度为。
（4）实验说明
①测量石块体积时，倒入量筒中的水应使物体全部浸入，且能准确、方便读数；
②测量石块密度时，先测质量再测体积，可以减小因被测物体上沾有水而导致的误差；
③如果要测量的固体（不吸水也不溶于水）不会自动全部浸入水中，可以采用悬重法或针压法测定其体积。
2. 测量盐水的密度
（1）实验原理：。
（2）实验器材：天平、量筒、盐水、烧杯。
（3）实验步骤
①将适量的盐水倒入烧杯中，用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；
②将烧杯中的部分盐水倒入量筒中，测出烧杯和剩余盐水的总质量m2；
③读出量筒中盐水的体积V；
④根据所测定的数据，计算盐水的密度为。
（4）实验说明：实验中无需测量空烧杯的质量。
模块六：密度四大题型
题型一 比例计算
1. 基本公式
（1）定义式：。
（2）公式变形：和。
2. 基本比例关系
（1）同种物质组成的实心物体，体积大质量也大，物体的质量与它的体积成正比，即当ρ一定时，有。
（2）不同物质组成的物体，在体积相同的情况下，物体的质量与它的密度成正比，即当V一定时，有。
（3）不同物质组成的物体，在质量相同的情况下，物体的体积与它的密度成反比，即当m一定时，有。
题型二 图象问题
1. 物质质量与物质体积关系图像
（1）图像说明：横坐标表示物质体积，纵坐标表示物质质量，图像中画有一条或多条经过原点的直线，又称m-V图像，表示的是某一种或某几种物质的质量与体积的关系。
（2）图像信息
①可以从图像中得知同种物质的质量与体积的关系，即同种物质的质量与体积成正比。
②可以根据横纵坐标上的数据直接求出物质的密度。如图1中的A点，其对应的质量为60g，体积为80cm3，则根据密度计算公式可得图1所代表的物质密度大小为：
③可以比较不同物质的密度大小关系。相同体积比质量，质量越大，密度越大；相同质量比体积，体积越小，密度越大。如图2所示，易知ρ甲>ρ乙。
2. 液体和容器总质量与容器中液体体积关系图像
（1）情景说明：有一个如图3所示的空瓶子，现在往瓶中倒入某种液体，随着瓶内液体体积V不断增多，瓶子与液体的总质量m也在不断增大。
（2）图像说明：横坐标表示瓶子内液体的体积V，纵坐标表示瓶子与瓶内液体的总质量m，图线是一条不经过原点的直线。
（3）图像信息
①空瓶的质量：图线与纵轴的交点表示的是V=0时的m的值，表示瓶中没有液体时的总质量，也就是指空瓶的质量。由图4中的A点可知，图3中空瓶子的质量m0为40g；
②液体的密度：找到图线上的两个点，利用计算出该液体的密度。如图4所示，图线A点对应的总质量为40g，液体体积为0，B点对应的总质量为60g，液体体积为40cm3，则该液体的密度；
③当瓶内液体为V1时瓶子的总质量m1：利用上述已经求出的瓶子质量m0以及液体的密度ρ液，可求得m1=m0+ρ液V1。如图4，C点处对应的液体体积VC为100 cm3，
此时瓶子总质量mC= m0+ρ液VC=40g+0.5g/cm3100 cm3=90g
题型三 空心球问题
1. 判断物体是否空心的方法
（1）比较体积法
①分析：计算实心部分体积：，比较V实与V物的关系。
②讨论：若V物>V实，则为空心；若V物=V实，则为实心。
（2）比较质量法
①分析：假定物体实心，计算，比较m与m物的关系。
②讨论：若m>m物，则为空心；若m=m物，则为实心。
（3）比较密度法
①分析：计算物体密度：，比较ρ物与ρ实的关系。
②讨论：若ρ物<ρ实，则为空心；若ρ物=ρ实，则为实心。
说明：ρ实代表构成物体的物质密度，ρ物代表物体密度，V实代表实心部分的体积，V物代表物体的体积，m物代表物体的质量。
2. 空心部分的体积大小计算
V空 = V物 - V实 =。
题型四 平均密度
1. 混合物的质量、体积与密度
（1）混合物的总质量：m总 = m1 + m2 = ρ1V1 + ρ2V2。
（2）混合物的总体积：V总 = V1 + V2 = + （不考虑混合后总体积的变化）。
（3）混合物的平均密度： = 。
2. 两种平均密度（不考虑混合后总体积的变化）
（1）两物质等体积混合后的平均密度：= = = 。
（2）两物质等质量混合后的平均密度：= = = 。
模块七：熔化与凝固
1. 熔化
（1）探究固体熔化规律
①如图，把装有海波的试管放入盛水的烧杯里，缓慢加热，观察海波状态的变化。待温度升到40℃开始，每隔0.5分钟记录一次温度；在海波完全熔化后再记录4~5次。
②改用松香做实验，重复上述实验。
时间单位：min 温度单位：℃
时间 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
海波温度 40
松香温度 40
③将表格中的两组数据先用点标在坐标图上，再用平滑的曲线将各个点连接起来。
④根据你所画的曲线图，比较海波和松香熔化时温度变化有什么不同。
（2）熔化的概念：物质从固态变成液态的过程叫做熔化。
（3）熔化的特点：物质熔化时需要吸收热量。
（4）晶体与非晶体
①晶体：在熔化时具有一定的熔化温度的固体叫晶体，晶体熔化时的温度叫做熔点，熔点是物质的一种特性。常见晶体有海波、明矾、石膏、水晶、金属等。
海波 明矾 石膏 水晶 铜
②非晶体：在熔化时没有一定的熔化温度的固体叫非晶体，非晶体没有熔点。常见非晶体有松香、蜂蜡、玻璃、橡胶、塑料等。
松香 蜂蜡 玻璃 橡胶 塑料
③晶体与非晶体的熔化图象
④一些晶体的熔点（℃）
金刚石 3550 金 1064 冰 0
钨 3410 银 962 固态水银 -39
纯铁 1535 铝 660 固态酒精 -117
各种钢 1500左右 铅 327 固态氮 -210
各种铸铁 1200左右 锡 232 固态氢 -259
铜 1083 海波 48 固态氦 -272
2. 凝固
（1）凝固的概念：物质从液态变成固态的过程叫做凝固，凝固是熔化的逆过程。
（2）凝固的特点：物质凝固时会放出热量。
（3）晶体的凝固点：液态晶体在凝固过程中温度保持不变，这个温度叫做晶体的凝固点。
（4）晶体与非晶体的凝固图象
3. 晶体熔化与凝固的条件与特点
条件 特点
晶体熔化 温度达到熔点，持续吸热 温度不变
晶体凝固 温度达到凝固点，持续放热 温度不变
模块八：汽化与液化
1. 汽化
（1）汽化的概念：物质由液态变成气态的过程叫做汽化，包括蒸发和沸腾两种方式。
（2）汽化的特点：物质汽化时需要吸收热量。
2. 蒸发
（1）蒸发的概念：在液体表面任何温度下都能进行的汽化现象叫做蒸发。
（2）影响蒸发快慢的因素：大量事实表明，液体蒸发的快慢跟液体的表面积、温度，以及液体表面空气流动的快慢有关。
3. 沸腾
（1）沸腾的概念：在一定的温度下，液体表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象叫做沸腾。
（2）探究水的沸腾实验
①实验装置
②温度图象
（3）沸腾的特点：沸腾是在液体表面和内部同时进行的；液体沸腾时，温度保持不变。
（4）沸点：液体沸腾时的温度叫做沸点。沸点是物质的一种特性，不同的液体沸点不同；同种液体的沸点与液面处的气压有关，气压越大，沸点越高，气压越小，沸点越低。
几种液体在标准大气压下的沸点（℃）
液态铁 2750 水 100 液态氧 -183
液态铅 1740 酒精 78 液态氮 -196
水银 357 乙醚 35 液态氢 -253
液态萘 218 液态氨 -33.4 液态氦 -268.9
（5）沸腾的条件：液体要沸腾，必须具备两个条件，一是液体需要达到沸点，二是液体持续吸热。
4. 蒸发和沸腾的比较
方式 蒸发 沸腾
相同点 都是汽化现象，都从液态变为气态，都吸热
不同点 发生部位 液面 内部和液面同时进行
温度条件 任何温度 达到沸点
剧烈程度 缓慢 剧烈
影响因素 液体的温度、液体的表面积的大小、液体上方空气的流动速度等 沸点与液面上方气压的高低有关
特点 蒸发致冷、可降温 沸腾时液体温度不变
5. 液化
（1）液化的概念：物质由气态变为液态的过程叫做液化。
（2）物质液化时会放出热量。
（3）液化的两种方式：给气体降温，或在一定温度下，压缩气体的体积。
降温 压缩气体体积
镜片 起雾 冬天 哈气 壶嘴“白气” 打火机 液化 石油气 液氧
（4）液化现象分析：水蒸气是无色透明的气体，肉眼无法观察到；“白气”、“白雾”通常是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
实验与生活实例 分析原因
在烧杯中加热水，将一块干玻璃片盖在烧杯上，可看到玻璃片的下表面附着一些小水珠 水蒸气遇到较冷的玻璃片液化成小水珠
冬季的早晨，人说话时，可以看到嘴里不断地呼出“白气” 呼出的水蒸气遇到冷空气液化成小水珠
戴眼睛的同学从寒冷的室外进入温暖的教室，镜片上会出现一层水雾变得模糊不清 室内水蒸气遇到较冷的镜片液化成小水滴
模块九：升华与凝华
1. 升华
（1）升华的概念：物体直接从固态变成气态的过程叫做升华。
（2）升华的特点：物体升华时需要吸收热量。人们常利用升华吸热的特性来降低物体的温度，如利用干冰升华时吸收大量热来实施人工降雨，制造舞台烟雾效果，食品冷藏，医疗麻醉等。
（3）升华现象：放在衣柜和书柜中的樟脑丸会变小，最后消失不见了；北方冬季，放在室外的冰冻衣服会慢慢变干；用久的灯泡灯丝会变细。
2. 凝华
（1）凝华的概念：物体从气态直接变成固态的过程叫做凝华。
（2）凝华的特点：物体凝华时需要放出热量。
（3）凝华现象：冬季常看到的“雾凇”；冰棍外表的“霜”；冬季窗户玻璃的内表面上的“冰花”；用久的白炽灯泡内壁变黑。
模块十：物态变化综合
1. 物质的三态变化
2. 自然界中的物态变化
自然界中有很多自然现象都和物态变化有关，其中的云、雨、雾、露、霜、雪、冰雹是常见的自然现象，它们的形成原因不尽相同。
（1）云：暖湿气流上升，在上升过程中，空气逐渐冷却，水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶，相互聚集便形成云。
（2）雨：云中的小水珠或者小冰晶，随着气流的急速升降而上下运动，它们相聚后越聚越大，达到一定程度后会下落。在下落过程中，小冰晶吸热熔化成小水珠，与原来的小水珠一起落到地面，这就是雨。
（3）雾：在没有风时，水蒸气在地面附近遇冷液化成小水珠，就形成了雾。
（4）露：夜间的气温比白天低，所以在夜间，空气中的水蒸气会凝结在植物或其他物体的表面上液化而形成露。
（5）霜、雪：在寒冷的冬天，地表附近的水蒸气在夜间遇到温度很低的地表物体和植物时，会凝华而形成白色的霜；如果高空的温度很低，水蒸气凝华成小冰晶，便可能会以雪的形式降到地面。
（6）冰雹：云中的水珠被上升气流带到低于0℃的高空，凝结为小冰珠，小冰珠在下落时，其外层受热熔化成水，并彼此结合，使冰珠越来越大，如果上升气流很强，冰珠就会再升入高空，在其表面形成一层冰壳，经过多次上下翻腾，能结合成较大的冰珠，当上升气流托不住它时，冰珠就落到地面，形成冰雹。
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