第1章 生活中的水全章资料包

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第2节水的组成
联想情景导入
冬天,我们迎来了第一场雪,我们可以去玩雪、溜冰,太美了!但没过几日,暖洋洋的太阳出来了,一下子所有的冰雪被融化了,不见了,它们究竟跑到什么地方去了呢?它们究竟是什么呢 我们所喝的矿泉水、纯净水、自来水和雪、冰的成分一样吗?它们都是由什么组成的呢?带着这些问题。我们就来探究一下水的组成。
重点知识详解
一、水的电解
1. 电解水的实验。
(1) 在水电解器的玻璃管里注满水,接通直流电;
(2) 可以观察到:两个电极上出现气泡。两玻璃管内液面下降;
(3) 用点燃的火柴接触液面下降较多(即产生气体体积较多)的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞.观察到气体能燃烧(火焰呈淡蓝色,点燃时发出一声轻微的爆鸣声),这个玻璃管中产生的是氢气;用带火星木条接近液面下降较少的玻璃管尖端。慢慢打开活塞.观察到带火星的木条复燃,这是氧气;
(4) 产生氢气的那个电极是负极,产生氧气的那个电极是正极;
(5) 通过精确实验测得电解水时.产生的氢气和氧气的体积比是2:l。
2. 电解水的实验说明,水在通电条件下,生成氢气和氧气,这个过程的文字表达式为:水 氢气+氧气。
3. 实验结论:氢气中的氢和氧气中的氧是从水中产生的。所以水是由氢和氧组成的。
二、水的性质:纯净的水是无色、无气味的透明液体。在压强为l01.3Kpa时,水的凝固点是0℃,沸点是100℃。水结冰时体积膨胀,能浮在水面上。21世纪教育网
精典例题解析
[例1] 电解水,得到a g氢气,b g氧气,如果a g氢气的体积为4L,则b g氧气的体积为 ( )
A.2L B.4L C.8L D.16L
[解析] 电解水时,生成氢气和氧气的体积比为2:1.依题意生成氢气体为4L.则氧气体积为2L。21世纪教育网
[答案] A21世纪教育网
[例2] 关于电解水生成氢气和氧气,以下说法不正确的是 ( )
A.电解水是分解反应
B.电解水时水分子被破坏
C.水中含有氢气和氧气,所以才能被电解
D.电解水变化中的最小微粒是氢原子和氧原子
[解析] 化学变化的实质是分子破裂。原子重新组合成新的分子或原子直接构成物质,化学变化中的最小的微粒是原子,电解水是化学变化,水是由氢、氧元素组成。21世纪教育网
[答案] C
[例3] 根据电解水的简易装置,试回答问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)在图中标出电源的正、负极:a________;b_______。21世纪教育网
(2)体积小的B试管得到的气体用燃着的木条检验,现象为____________;说明该气体具有_______________性质。
(3)可用____________方法收集氢气和氧气,这是利用这两种气体___________的性质。
[解析] 电解水用的是直流电。由图中得知A为2体积,B为l体积,A中为氢气,B中为氧气,所以对应的直流电源的a为负极.b正极,且反应在到一定时候,存在如下体积关系:V(负):V(正)= 2:1。
[答案] (1)负极 正极。 (2)燃烧得更旺 助燃 (3)排水 在水中溶解的不多(不易溶于水)
实践创新应用
1. 电解水的实验证明:水是 ( )
A.氢气和氧气组成 B.氢分子和氧分子构成21世纪教育网
C.氢元素和氧元素组成 D.氢分子和氧原子构成21世纪教育网
2.水电解器进行电解水的实验时,用电源正极与电解器的A极相连,将电源负极与电解器的B极相连。所观察到的正确现象是 ( )
A.A极产生的气体比负极多 B.B极产生的气体比正极多
C.A极产生的气体可被点燃 D.B极产生的气体具有助燃性
3.下列说法不正确的是 ( )
A.水是由氢气和氧气组成的,属于混合物21世纪教育网
B.检验氢气纯度时,若听到尖锐的爆呜声,证明不纯
C.氢气是无色、无气味,难溶于水的气体。实验室可以用排水法收集氢气
D.氢气在氧气中燃烧。生成唯一产物——水.该反应也能说明水的组成
4.电解水生成的氢气和氧气的体积比是 ( )
A.2:1 8.1:2 C.8:1, D.1:8
5.下列说法中错误的是 ( )
A.冰比水轻.能浮在水面上
B.电解水是分解反应
C.水的凝固点为O℃,沸点是100℃
D.通常状况下,纯水是无色透明的液体
6.关于电解水的实验现象,描述正确的是 ( )
A.正极产生一种可燃性气体21世纪教育网
B.负极产生的气体体积是正极的2倍21世纪教育网
C.负极产生的气体可使带火星的木条复燃21世纪教育网
D.两极产生的气体都比空气轻21世纪教育网
7.当电解水的电解器通电一段时间后,可以观察到的现象是 ( )
A.电极上有气泡产生,两个玻璃管内气体的体积比约为2:l
B.有氢气和氧气生成,而且体积比约为2:l
C.每个水分子都是由两个氢原子和一个氧原子构成的
D.水是由氢、氧两种元素组成
8.实验是科学学习的一种重要手段,如利用电解水实验可探究水的组成。请思考回答下列问题:21世纪教育网
通电后,电极上出现______________,一段时向后正负两极试管内收集的气体体积比为____________;正极产生的气体能___________,负极产生的气体能____________________。
结论:
(1)正极产生的气体是_____________,负极产生的气体是___________;
(2)水发生__________变化,其文字表达式为:____________________________________;
(3)已知化学变化前后元素种类不变,那么由该实验可得出的结论是__________________。
9.某种更理想的燃料来代替石油做发动机燃料一直是科学家们努力的方向。英国人佛郎克司·柯尼设计了如下的实验来达到这一目的:他在汽车的水箱里设计了两个能导电的电极,并在两电极间加上1800V电压。此时,他发现水箱中释放出气体。气体进入发动机,经点火,发动机转动起来。21世纪教育网
(1)试说明他的实验原理,写出相关反应的文字表达式。
(2)这一方法至今没有得到普遍应用,你知道为什么吗
参考答案
1.C 2.B 3.A 4.A 5.C 6.B 7.A
8.气泡 1:2 使带火星的木条复燃燃烧 燃烧产生淡蓝色的火焰 (1)氧气 氢气 (2)化学 水 氢气+氧气 (3)水是由氢元素和氧元素组成的
9.(1)该实验就是在1800V电压的作用下将水电解产生氢气和氧气,再把氢氧混合气体送人发动机,经点火发生爆炸,发动机转动起来。化学反应文字表达式:水 氢气+氧气 氢气+氧气 水 (2)因为该方法需要较高的电压,而汽车上难于达到这个要求。21世纪教育网
课后练习答案
1. 负燃烧淡蓝氢气小氧气 2.略
通电
通电
点燃
通电
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第4节水的压强
联想情景导入
在森林中住着一群可爱的动物,其中有一只漂亮的梅花鹿,大家都很喜欢它,夸赞它长的漂亮。时间长了。它却骄傲了,认为自己和一些平庸的伙伴在起,慢慢地,它和伙伴们疏远了。聪明猴很着急,它和大象想出一个好办法。聪明猴找到梅花鹿说:“你太优秀了,大象却瞧不起你,它想和你进行一场比赛,比什么由体来定,你敢吗?”梅花鹿被激怒了.它想到大象休态庞大,于是决定和它比看谁能在沼泽上行走。
比赛时间到了,梅花鹿看到沼泽胆怯了,大象却满不在乎地在沼泽中走了一圈儿,梅花鹿看到大象都没事,于是也跳进沼泽,谁知却酥陷其中,还是太象教了它,它认识到自己的错误,向大家道歉,可动物们都不明白为什么大象没事梅花鹿却陷人沼泽?
你知道大象为什么没事而梅花鹿却陷入沼泽吗?这与我们本节要讲的压强有关。
压强公式:压强=压力/受力面积。用p表示压强,F表示压力S表示受力面积,则计算公式可表示为:p=F/S。
重点知识详解
一、压力和压强
1.压力:压力是物体之间由于相互挤压而产生的。压力的特点是:力作用在受力物体表面上,力的方向与受力物体的表面垂直。
2.压力的作用效果实验。
(1)观察如下实验,把观察到的现象记录在表内。(实验所用的小桌面积为100厘米2,每只桌脚的底面积为1厘米3.玻璃缸里装有沙或面粉)
实验序号 压力大小(大、小) 受力面积(大、小) 压力的作用效果(最明显,较明显、不明显) 1厘米 面积上受到的压力(最大、较大、最小)
a 小 小 较明显 较大
b 大 小 最明显 最大
c 大 大 不明显 最小
(2)实验结论:l厘米2面积上受到的压力越太.压力的作用效果越明显。
3.压强。
(1)定义:单位面积上受到的压力叫做压强。压强可U定量地描述压力的作用效果。
(2)公式:压强=压力/受力面积。用P表示压强,F表示压力,S表示受力面积,则计算公式可表示为:p=F/S。
(3)压强的单位:压强的单位是帕斯卡,简称帕,单位符号是n,1帕=1牛/米 。压强的单位还有百帕(10 帕),千帕(10 帕),兆帕(10 ×10 帕)。
4.增大或减小压强的方法。
(1)增大压强的方法增大压力或减小受力面积。
(2)减小压强的方法减小压力或增大受力面积。
二、水的压强
1.观察永的压强。
实验操作及现象:
(1)如下图甲所示,将水注人管内至约l/3处,蒙在管子下端口的檬皮膜向外鼓起。再将水注入管内,橡皮膜会向外继续鼓起。
(2)如下图乙所示,将水注人管内至约1/3处,蒙在侧壁出水口的橡皮膜向外鼓起。再将水注入管内,橡皮膜继续向外鼓起。
实验结论:水对容器的底部和侧壁都会产生压强,深度越大,压强越大。
2.研究水内部压强的特点。
实验操作:
(1)观察压强计的结构:用大拇指压一下金属盒上的橡皮膜,U形管左右两管内液面位置的变化。手指加重压橡皮膜,观察U型管左右两液面的位置又有什么变化
(2)将橡皮膜保持在同一深度,朝着不同的方向,这个高度差是否相等
(3)橡皮膜在3厘米、6厘米、9厘米处时。这个高度差有什么不同
(4)用水和盐水做实验的U形管两管液面的高度差有什么区别
实验现象:
(1)用大拇指压一下金属盒上的橡皮膜,U形管左边液面下降,右边液面上升。手指加重压橡皮膜,U型管左右两液面的高度差增大。
(2)将橡皮膜保持在同一深度,朝着不同的方向。U形管左右两端高度差相等。
(3)高度差逐渐增大。
(4)在同一深度,橡皮膜放在盐水中时U形管两管液面的高度差较大。
实验结论:
液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度的增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强大小相等。液体的压强与液体的密度有关,在同一深度,密度越大压强越大。
精典例题解析
[例1] 一块砖,平放、侧放、立放在水平地面上(如图),关于砖对地面的压力和压强的说法中正确的是 ( )
A.平放时压力最大,压强最小
B.侧放时压力最小,压强最大
C.立放时压力最大,压强也最大
D.三种放法压力一样大。立放压强最大
[解析] 砖被放在水平面上,砖对水平地面的压力由重力产生,而砖的重力不因其放法的不同而改变,所以砖对地面的压力不变,而对地面的压强,在压力一定的情况下与受力面积有关,立放时的接触面积比平放、侧放都小。所以立放压强最大。
[答案] D
[例2] 下列四个事例中,用于增大压强的是 ( )
A.推土机上安装两条履带 B.铁轨铺在枕木上
C.用滑雪板滑雪 D.把刀刃磨薄
[解析] 在上述实例中,都是通过改变受力面积来改变压强。题目要求找到增大压强的例子,而减小受力面积可以增大压强,所以把刀刃磨薄增大了压强。
[答案] D
[例3] 甲、乙两个正方体放在水平桌面上,它们对桌面的压强相等,边长之比为3:2,压力之比为9:4。则甲、乙的密度之比为 ( )
A.2 :3 B.3 :2 C.1 :l D.4 :9
[解析] 物体对桌面的压强p=F/S ,对水平桌面的压力F=G,而重力G=mg=ρgV.通过几个公式,将压强、压力、重力、密度联系起来了。
解法l:由p甲=p乙可知S甲/F甲 = S乙/F乙
因为甲、乙边长了a/b = 3/2 ,甲、乙体积比:V甲/V乙 =a /b =27/8
==×=×=×=
解法2:正方体对水平桌面压强p=F/S =ρgh (h为高,也是边长)
由p甲=p乙 ,可写出ρ甲gh甲 =ρ乙gh乙 (a、b分别为甲、乙边长)
[答案] A
[例4] 如图所示,A和B是用同一种材料制成的正方体,它们的边长分别为LA和LB,且LB=2LA。将物块A放在物块B的上面的中央。物块B放在水平地面上。已知B对地面的压强是9×10 Pa,则A对B的压强是 ( )
A.1×10 Pa B.1.8×10 Pa
C.4.5×10 Pa D.4×10 Pa
[解析] 这道题实际上求A对B的压强pA和B对地面的压强pB之比。要正确地求出压强,根据p = F/S ,先要求出压力比和受力面积S之比。
解:已知:边长=LB/LA =2/1 ,同材料ρA=ρB=ρ
正方体的底面积之比: ==
正方体的体积之比: ==
B和A重力比: ==
A对B的压力和B对地面的压力比: ===
A对B的压强和B对地面的压强比: ==·=×=
因为pB =-9×10 Pa ,所以pA = 4/9 ×9×10 Pa=4×10 Pa
[答案] D
[例5] 下表是某同学做“研究液体的压强”实验时所测得的部分数据记录。(1)实验次数l、4、5说明:水的压强随_________增加而增大;(2)实验次数l、2、3说明:在同一深度,水向各个方向的__________。

实验次数 深度(厘米) 橡皮膜方向 压强计左右液面高度差(厘米)
1 3 朝 上 2.6
2 3 朝 下 2.6
3 3 朝侧面 2.6
4 6 朝 上 5.4
5 9 朝 上 8.2
[解析] 通过实验得出液体的压强特点:(1)液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;(2)液体的压强随深度增加而增大;(3)在同一深度,液体向各个方向的压强相等;(4)不同的液体的压强还跟液体的密度有关系。由实验数据记录可以观察到,第l、4、5次实验,橡皮膜在液体内部的深度由3厘米、6厘米增加到9厘米。压强计的U形管两边的液面高度差由2.6厘米、5.4厘米增加到8.2厘米。即压强增大,所以水的压强随深度的增加而增大。由第l、2、3次实验,橡皮膜所在液体的深度都是3厘米处。可以得出:在同一深度,水向各个方向的压强相等。
[答案] (1)深度 (2)压强相等
[例6] 黄华路小巷里的纪念碑“血泪洒黄华”(如图),铭记着日本侵略中国的一段历史,承载着日本欠下中国人的一份血债。碑身高约l.5m,宽约0.6m、厚约0.1m.已知碑石密度为2.6×10 kg/m ,求:(本题g取lON/kg)
(1)纪念碑的碑重;
(2)它对地面的压强。
[解析] 单位体积物质的质量叫做物体的密度。因此物质的质量等于密度与体积的乘积,而物体的重量为mg。物体单位面积受到的压力叫做压强,因此纪念碑产生的压强等于纪念碑自身的重力与占地面积的比值。即
(1)V = 1.5m×0.6m×0.1m = 0.09 m
M = ρV = 2.6×10 kg/m ×0.O9m = 234 kg
G = mg = 234kg×10N/kg = 2340 N
(2)(因石碑水平自由放置)所以:F = G = 2340 N
S = 0.6m×0.1m = 0.06m P = F/S = 2340N/0.06m = 39000 Pa
[答案] (1)2340 N (2)39000 Pa
实践创新应用
1.下面关于压力和压强的说法中正确的是 ( )
A.物体质量越大,产生的压强一定越大
B.压力超大,支持面受到的压强越太
C.压力越大,受力面积越小,支持面受到的压强就越大
D.受力面积越小,产生的压强一定越太
2.如图所示的四种现象中,属于减小压强的是 ( )
3.很多动物是“物理应用高手”,它们为了适应生存的环境,进化出了符合一定物理规律的身体部位,下列从物理学的角度给出的认识中正确的是 ( )
A.骆驼的脚掌很大,可以减小压强 B. 泥鳅的体表有层黏液,可以增大摩擦
C.啄木鸟有尖硬的喙,可以减小压强 D.蚯蚓腹部有许多刚毛,可以减小摩擦
4.两块完全相同的砖,每块砖的长、宽、高之比为4:2:1,图乙的四种放法中,有两种与图甲放法对水平地面的压强相等,它们是 ( )
A.①和② B. ②和③ C. ③和④ D. ②和④
5.如图所示,边长为0.1米的正方体金属块,放在面积为l米 的集面上,当弹簧秤读数为10牛时,金属块对桌面的压强为4×10 帕,则金属块的密度是 ( )
A. 5×10 千克/米
B. 4×10 千克/米
C.3×10 千克/米
D.2×10 千克/米
6.有四种不同年代的潜水装置,它们潜入海水的最大深度如图所示,其中能承受海水压强最大的是 ( )
7.将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,如图所示,能正确反映容器底部受到的压强p和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是 ( )
8.如图所示,①、②、③、④四幅图表示用压强计测液体内部压强的实验情况,其中水平桌面上四个容器里所盛液体的液面相平,①、②图中容器内的液体的密度为ρ1.③、④图中容器内液体的密度为ρ2,金属盒a与d,b与c分别位于液体内相同深度处,为了分别研究液体的压强与密度、深度的关系,应将这些实验步骤如何组合 ( )
A.①与③,①与② B.①与④,①与②
C.②与④,②与③ D.②与④,③与④
9.如图所示的圆台状容器内充满液体,将它倒置过来放在桌面上,跟原来相比较,容器底部受到的 ( )
A.压力不变,压强增大
B.压强不变,压力增大
C.压力不变,压强不变
D.压强不变,压力变小
10.在研究液体压强的实验中,将压强计的金属盒放在水中,下列做法能够使图中压强计U形管两边的液面高度差减小的是 ( )
A.将压强计的金属盒向下移动一段距离
B.将压强计的金属盒向上移动一段距离
C.将压强计的金属盒在原处转动l80°
D.将压强计的金属盒改放在同样深度的食盐水中
11.如图所示,一边长为l0厘米的正方体重为78牛。当放在水平地面上并受到18牛的压力时, ( )
A.地面所受的压强是9600帕
B.地面所受的压强是1800帕
C.地面对物体的支持力是78牛
D.物体对地面的压力是90牛
12.如图所示,某同学用弹簧秤拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动,在木块前端离开桌面至一半移出的过程中,弹簧秤的示数和木块对桌面压强的变化情况分别是 ( )
A.不变,不变 B.不变,增大 C.减小,不变 D.增大,减小
13.如下右图,A、B、C是三只盛有水银的完全相同的杯子,B杯中放一铁球。C杯中放一个木球,三个水银的高度相同,则 ( )
A.A杯底受到压力最大
B.B杯底受到压力最大
C.C杯底受到压力最大
D.三个杯底受到的压力一样大
14.如图,四管中盛有密度相同的液体.则两管底部受到的液体压强相比较, ( )
A.甲大 B.乙大 C.二样大 D.无法比较
15.如图所示,切菜刀磨得很锋利,是为了切菜时,_________刀对菜的压强。(填“增大”或“减小”)
16.一个南瓜放在水平桌面上,现从中央竖直向下切开。其中的一半对桌面的压力、压强及它的密度与原来相比。发生变化的是___________________。
17.如图所示,在水平地面上分别立放和平放着完全相同的两块砖A和B,在砖B上放有重力不计的圆柱形薄壁容器C,C中装有水,密度为ρ水,砖A和B的密度为ρ,砖的上表面到水平地面的距离分别为h1和h2,C与砖B和砖B与地面的接触面积分别为SC、SB·SC=1/5 SB 。已知砖B和砖A对地面的压强相等,则薄壁容器C中水的深度h水 _______________。
18.如图所示,甲、乙是完全相同的长方体物块,平放在水平地面上。若分别沿图示的对角线切成两块,并拿走其中的一块(乙取走上面的一块),则甲、乙余下部分与地面的接触面积之比为___________,对地面的压强之比为______________。
19.某同学的质量是48千克。每只鞋底与地面的接触面积为l20厘米 ,则他双脚着地站在水平地面上时,对地面的压力为_________牛,压强为_________帕。(g取10牛/千克)
20.在一只透明的饮料瓶的侧壁上开一个圆孔,用万能胶将橡皮膜粘贴在圆孔上,并将水倒入瓶内,观察到橡皮膜向外凸(如图甲)。将瓶子浸入水中,且瓶内外水面相平,此时橡皮膜变为既不凸出也不凹进(如图乙)。再将瓶子浸入一个盛有饱和食盐水的容器中,且瓶内外液面相平,此时橡皮膜变为向里凹(如图丙)。对丙图现象的合理解释是__________________。在图丙中,为了使橡皮膜变为向外凸.则应选下表中____________(填液体的名称)取代容器中的食盐水。
液体名称 酒 精 水 饱和食盐水 硫酸铜溶液 水 银
密度(千克/米 ) 0.8×10 1.0×10 1.1×l0 1.2×10 13.6×10
21.为了探究实心圆柱体对水平地面压力的作用效果与哪些因素有关。某同学用若干个不同的圆柱体竖直放置在同一水平沙面上,进行了三组实验,并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。实验时,他仔细观察沙面的凹陷程度,并通过比较,发现每一组中沙面的凹陷程度相同,而各组间却不同,第一组凹陷程度最大,第二组其次,第三组最小。
表一 (ρ铜 = 8.9×10 千克/米 )
实验序号 材 料 高度(厘米) 底面积(厘米 )
1 铜 20 10
2 铜 20 20
3 铜 20 30
表二 (ρ铁 = 7.8×10 千克/米 )
实验序号 材 料 高度(厘米) 底面积(厘米 )
4 铁 20 lO
5 铁 20 20
6 铁 20 30
表三 (ρ铜 = 8.9×10 千克/米 )
实验序号 材 料 高度(厘米) 底面积(厘米 )
7 铜 lO lO
8 铜 lO 20
9 铜 lO 30
(1)分析比较实验序号l、2、3(4、5、6。或7、8、9)的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:当圆柱体材料的密度和高度相同时,压力的作用效果与底面积_______(选填“有关”或“无关”)。
(2)分析比较实验序号______的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:当圆柱体的高度相同时,材料的密度越大,压力的作用效果越显著。
(3)分析比较实验序号l与7(或2与8、或3与9)的数据及观察到的现象。可得出的初步结论是________________________________________________________________________。
(4)请进一步综合分析比较表一、表二、表三的数据及观察到的现象,并归纳得出结果。
①分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象,可初步得出:_____________
______________________________________________________________________________。
②分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象。可初步得出:______________
______________________________________________________________________________。
22.站在教学楼前水泥地上的九年级同学小刚的质量为48千克,正准备走上6米高的三楼考场参加科学考试。如果小刚双脚站立时与地面的接触面积是0.04米 。小刚站在教学楼前水泥地上时对水泥地的压强为多少 (g取lON/kg)
参考答案
1.C 2.C 3.A 4.D 5.A 6. D 7.D 8.B 9.D l0.B ll.A l2.B 13.B l4.C
l5.增大 16.对桌面的压力 17. l8.1:2 2:1
19.480 2×104
20.在同一深度,食盐水的密度比水大,食盐水产生的压强也比水大 酒精
21.(1)无关 (2)1与4(或2与5,或3与6) (3)当圆柱体的材料相同时,高度越高,压力的作用效果越显著 (4)①圆柱体材料的密度与高度的乘积相同,压力的作用效果就相同 ②圆柱体材料的密度与高度的乘积越大,压力的作用效果就越显著
22.12000Pa
课后练习答案
1.不正确。压力是垂直作用在物体表面上的力,而重力是由地球吸引而产生的竖直向下的力,只有当重力垂直作用在物体表面时,压力的大小才等于重力的大小。
2.在实验中,两个手指所受的压力大小相等。但由于两个手指受力的面积大小不相等。两个手指受压处发生的凹陷程度不同。受笔尖压迫的手指发生的凹陷更为严重,说明受到的压强更大,产生的痛感越明显。
3.铁轨铺设在枕木上,可以增大火车对路基的受力面积,减小火车对路基的压强,防止路基被严重压陷。
4.(b)图中,潜水员穿着厚重的潜水服,身体没有与水接触,可以承受外部水的较大的压强,所以,(b)图中的潜水员能够潜入水下较深的地方。
5.因为水的压强随深度的增大而增大,水对大坝下部的压强较大,对大坝上部的压强较小。所以,大坝通常都筑成下宽上窄的形状。
6.= <
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第1章 知识归纳总结
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无处不在的水
水的存在
匚生
生命中的水
地球上的水
水循环
水的组成
电解水
水的性质
水的密度
密度公式
水的压强压强公式
水的浮力
阿基米德原理
定义
生活中的水
溶液
特征
组成
物质在水中的分散状况
悬浊液
乳浊液
水溶液
溶解度
物质在水中的溶解
溶质的质量分数
物质在水中的结晶
晶体的形成
匚水资派了[水资源的分布
水的利用和保护
防止水污染
水的净化登陆21世纪教育 助您教考全无忧
第6节 物质在水中的分散状况
联想情景导入
把蔗糖放入水中,蔗糖很快不见了,尝一尝水的味道,水却有了甜味。做饭的时候将食盐放人食物中.食盐很快消失,但食物却很快有了咸味。而我们在炒菜的时候.将食盐放进油里,食盐却不容易溶解。在水里面滴人几滴食用油,无论怎样搅拌,静置后油总会漂浮在水面上。原来不同的物质在水中的分散情况是不同的。
重点知识详解
一、溶液
1.溶液的形成:将深紫色的高锰酸钾晶体加入水中,高锰酸钾逐渐消失。水由无色变成紫红色。将碘加入酒精中,碘逐渐消失,酒精由无色逐渐变成棕色。这种现象说明高锰酸钾能够溶解在水中。碘能够溶解在酒精中。
2.溶质、溶剂和溶液。
(1)被溶解的物质称为溶质;
(2)能溶解其他物质的物质称为溶剂;
(3)溶解后所得到的物质叫溶液。
3.溶液的特征:溶液是一种均一、稳定的混合物。
(1)均一是指溶液内部各处性质相同;
(2)稳定是指外界条件不变,溶质和溶剂不会分离;
(3)溶液由溶质和溶剂组成,故是混合物。
4.溶液中溶质和溶剂的判定。
(1)固体、气体溶于液体时,溶质是固体、气体,溶剂是液体;
(2)两种液体互溶时,一般情况下量多者为溶剂,量少者为溶质;但有水时,不论水的多少,水是溶剂。
二、悬浊液、乳浊液
1.悬浊液:固体小颗粒悬浮于液体里形成的物质叫做悬浊液。如:泥水。
2.乳浊液:小液滴分散到液体中形成的物质叫做乳浊液。如:牛奶。
精典例题解析
[例1] 下列说法正确的是 ( )
A.均一、稳定的液体是溶液
B.溶液都是无色、澄清、透明的
C.在溶液中,各部分的物理性质和化学性质都相同
D.悬浊液和乳浊液都是由溶质和溶剂两部分组成的,只是溶质的颗粒较大
[解析] 水是均一、稳定的液体.但它是纯净物而不是溶液,A错;溶液是透明的,但不都是无色的。如硫酸铜溶液是蓝色的,B错;溶质和溶剂是描述溶液组成的专用词汇,D错。
[答案] C
[例2] 下列各组物质混合后能形成溶液的是 ( )
①牛奶与水混合 ②植物油与汽油混合 ③冰与水混合
④泥土与水混合 ⑤二氧化碳通入澄清的石灰水 ⑥明净的海水
A.②⑤ B.③⑥ C.③⑤ D.②⑥
[解析] 首先,凡是溶液都是混合物,而冰与水混合是纯净物,而非混合物。根据溶液的定义,植物油能溶解在汽油中,海水中除了水外还有氯化钠等物质,这些物质能溶于水,所以②⑥形成的是溶液;牛奶与水混合、泥土与水混合后静置分层。二氧化碳和石灰水反应得到白色浑浊液体,它们形成的混合物都不均一、不稳定。所以不属于溶液。21世纪教育网
[答案] D
[例3] 一杯食盐溶液,从其上部测得的密度为a g/cm ,则从其下部测出的密度是 ( )
A.小于a B.大于a C.等于a D.无法确定
[解析]根据溶液具有均一,稳定的特点可知:食盐水的上部和下部的密度是相同的。
[答案] C21世纪教育网
[例4] 下列液体属于溶液的是______________。
①牛奶 ②酒精 ③泥水 ④澄清石灰水 ⑤钡餐 ⑥盐酸
[解析] 解题的关键要从特征上去区别溶液、悬浊液、乳浊液。泥水、钡餐为悬浊液,澄清石灰水、盐酸为溶液,牛奶为乳浊液。容易错的是盐酸。它是氯化氢的水溶液。
[答案] ④⑥
实践创新应用21世纪教育网
1.下列物质中属于溶液的是 ( )
A.液氧 B.蒸馏水 C.石灰浆 D.碘酒
2.下列说法正确的是 ( )
A.所有的溶液都是无色的 B.蔗糖溶液底部的糖水比上面甜
C.食盐水是混合物 D.溶液都是由一种物质组成
3.把少量的下列物质分别放人盛有足量水的烧杯中充分搅拌,可以得到溶液的是 ( )
A.泥土 B.蔗糖 C.植物油 D.面粉
4.溶液的基本特征是 ( )
A.含有溶质和溶剂 B.无色透明
C.其组成中一定含有水 D.均一性,稳定性
5.有一瓶稀硫酸,从瓶的上半部取出一些,测定它的密度为l.08 g/cm ,再从瓶的下半部取出一些,测定它的密度,其数值 ( )
A.大于1.08 g/cm B.等于1.08 g/cm
C.小于1.08 g/cm D.无法确定
6.当水分不蒸发,温度不改变。溶液放置长时间后。溶质 ( )
A.会浮上水面 B.会沉降在水中21世纪教育网
C.不会分离出来 D.会集合成小颗粒21世纪教育网
7.某液体如果是溶液,则一定是 ( )
A.一种固体溶解在一种液体里
B.均一、稳定、无色透明
C.至少有两种物质组成、并且一定是均一、稳定的
D.该液体各部分的性质如密度等都不同
8.下列生活中常见的液体不属于溶液的是 ( )
A.牛奶 B.白醋 C.啤酒 D.汽水
9.下列液体放置较长时间,不发生明显变化的是 ( )
A.石灰乳 B.生理盐水 C.泥水 D.墙体涂料
10.下列有关溶液的叙述中,正确的是 ( )
A.溶液一定是混合物21世纪教育网
B.溶液中一定含有水21世纪教育网
C.溶液都是无色透明的21世纪教育网
D.凡是均一、稳定的液体一定是溶液
11.把下列物质:①面粉②面碱③植物油④蔗糖⑤高锰酸钾⑥酒精⑦细沙⑧汽油分别放入水中,充分搅拌,可得到溶液的有___________,乳浊液的有____________。
12.向盛有少量水的试管中滴加几滴植物油,充分振荡后静置,现象是静止时,________;若再向其中加一点肥皂水充分振荡。现象是_________________________。
13.在以下空白中填写有关编号。
A.溶液 B.悬浊液 C.乳浊液
将味精溶于水中得到___________,粉笔末放人水中搅浑得到__________,将水放在油锅里用力涮洗得到___________,粉刷墙壁的石灰搅拌后得到_________,石灰浆静置后上面的澄清透明的液体是_______________。21世纪教育网
14.用汽油或洗涤剂都能除去衣服上的油污。试分析二者的原理是否相同。
15.在500mL大烧杯中加入半杯碎冰,再加入约40mL冷水.混合后再加入20g氯化钠制成冰冻混合物。取3支试管,分别加入5mL水、稀的糖水和食盐水。并在试管中各插入一支温度计,将三支试管同时插入大烧杯中(如图所示),观察现象,并记录3支试管里液体开始凝固时的温度于下表中(分别称为水、蔗糖水溶液和食盐水溶液的凝固点)
水、蔗糖水和食盐水溶液的凝固点
水 蔗糖水溶液 食盐水溶液
凝固点/℃ O - 2 - 3
(1)由此你得出的结论是:_____________________________________________________。
(2)请举出一例说明这种性质在日常生活中的应用_________________________________。
参考答案
1.D 2.C 3.B 4.D 5.B 6.C 7.C 8.A 9.B l0.A
ll.②④⑤⑥③⑧
l2.油层聚集在一起并浮在上面 油层分散成小液滴悬浮在水中
13.A B C B A
l4.汽油作溶剂。溶解了油污,形成了溶液。而洗涤剂不能完全溶解油污,但起到乳化作用。将原来的植物油分散成无数细小液滴而不集成大的油珠。这些细小的液滴能随着水流走。 l5.(1)物质溶于水,使稀溶液的凝固点降低。 (2)寒冷的冬季,人们常向公路上的积雪撒些盐,使冰雪很快融化。21世纪教育网
课后练习答案
黄 酒 食 盐 菜 油 面 粉
(1) 溶 解 溶 解 不溶解 不溶解
(2) 溶 液 溶 液 乳浊液 悬浊液
(3) 均一、稳定 均一、稳定 上 浮 下 沉
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第1章自主检测卷
一、选择题(30分)
1.淡水资源中数量最多的是 ( )
A.河流水 B.地下淡水 C.湖泊水 D.冰川水
2.冬天,北方室外水管通常要用稻草包裹,这主要是因为水的哪个性质 ( )
A.水在4℃时密度最大 B.水的凝固点是0℃
C.水的沸点是l00℃ D.水结冰时体积膨胀
3.下列关于密度的说法中,正确的是 ( )
A.物质的密度跟质量成正比 B.物质的密度跟体积成反比
C.不同物质的密度肯定不同 D.同种物质的密度可能不同
4.质量和外表都相同的空心铜球、铁球和铝球,其空心部分体积最大的是(ρ铜>ρ铁>ρ铝)
( )
A.铜球 B.铁球 C.铝球 D.一样大
5.一个瓶子的质量是200克,装满水后,总质量是700克,装满另一种液体时总质量是600克,那么,另一种液体的密度是 ( )
A.1.2×10 千克/米 B.0.8×l0 千克/米
C.1.25×10 千克/米 D.0.86×10 千克/米
6.大型平板车载重可达上百吨,车下装有很多轮子,这样做的目的是 ( )
A.增大受力面积从而减小压强21世纪教育网
B.增大受力面积从而减小压力21世纪教育网
C.增大受力面积同时增大压强21世纪教育网
D.增大受力面积同时增大摩擦21世纪教育网
7.1648年,帕斯卡做了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的木桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水,结果只灌了几杯水,竟把桶压破了。这个实验向人们揭示了液体压强 ( )
A.体积一定时,只跟液体的密度有关21世纪教育网
B.密度一定时,只跟液体的质量有关21世纪教育网
C.密度一定时,只跟液体的体积有关21世纪教育网
D.密度一定时,只跟液体的深度有关21世纪教育网
8.关于浮力,下列说法中正确的是 ( )
A.同一物体漂浮在不同液体的液面时,物体所受的浮力大小不等
B.物体完全浸没在同一种液体中,在越深处它所受的浮力越大
C.漂浮在液面上物体所受的浮力一定大于沉到液体中的物体所受的浮力
D.漂浮在液面上物体所受的浮力一定等于它所受的重力
9.下列关于氯化钠的溶解度的说法中,正确的是 ( )
A.t℃时,10克氯化钠可溶解在100克水里,所以t℃时氯化钠的溶解度为10克
B.t℃时,10克氯化钠可溶解在水里配成饱和溶液,所以t℃时氯化钠的溶解度为10克21世纪教育网
C.把20克氯化钠溶解在100克水里,恰好配成饱和溶液,所以氯化钠的溶解度是20克21世纪教育网
D.t℃时,把31.6克氯化钠溶懈在100克水里,恰好配成饱和溶液,所以t℃时氯化钠的溶解度为31.6克
10.小红同学在一枝铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如右图所示,下列说法正确的是
( )
A.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
B.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
C.乙杯液体的密度较大
D.甲杯液体的密度较大
11.某校科学探究性学习小组为了测定在一定温度时某物质的溶解度,则待测液必须是该温度下该物质的 ( )
A.浓溶液 B. 稀溶液 C.不饱和溶液 D.饱和溶液
12.下图是氢氧化钙的溶解度曲线图,下列有关叙述错误的是 ( )
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A.在30℃时,氢氧化钙的溶解度为0.20g
B.氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低
C.升高温度可使氢氧化钙的不饱和溶液转化为饱和溶液
D.增加溶质可使氢氧化钙的不饱和溶液转化为饱和溶液
13.右图是a、b两种固体物质的溶解度曲线,下列叙述正确的是 ( )
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A.a的溶解度一定大于b的溶解度
B.t1℃时,a、b两种物质的饱和溶液中溶质的质量一定相等
C.0℃时,将l009水加入盛有m2g的a物质的烧杯中,搅拌,再升温至t1℃(溶剂
不蒸发),溶液的质量一定增大21世纪教育网
D.取t1℃时等质量的a、b两种物质的饱和溶液,升温至t2℃(溶剂不蒸发)。所得a溶液中溶质的质量分数一定大于b溶液中溶质的质量分数
14.如要将l00g溶质质量分数为20%的硝酸钾溶液稀释成溶质质量分数为10%的硝酸钾溶液,需加入水的质量为 ( )
A.50g B.90g C.100g D.200g21世纪教育网
15.今年世界水日的主题是“应对水短缺”。下列应对水短缺的措施:①推广使用无磷洗衣粉; ②加强工业废水的达标排放 ③加快生活污水净化处理的建设; ④合理使用农药和化肥; ⑤提倡节约用水。合理的的是 ( )
A.①②③ B.①②④⑤ C.②③④⑤ D.①②③④⑤
二、填空题(40分)
1.溶解度曲线能直观地反映各种物质的溶解性。请你根据下图的溶解度曲线回答下列问题:
(1)甲、乙两种物质中,能利用降低温度的办法将接近饱和的溶液转变成饱和溶液的是_________。
(2)60℃时,甲、乙两种物质的饱和溶液中,溶质质量分数较大的是________________。
2.在科学学习中,我们常利用身边的一些材料,设计一些简单实验来证明或否定某一结论。例如:将铁块挂在弹簧秤下,分别读出铁块在空气中和浸在液体中时弹簧秤的示数,两者之差就是铁块在液体中受到的浮力。下面是同学们研究浮力的实验片段:
(1)将铁块悬挂在弹簧秤下,再将铁块分别浸没在水中和酒精中,比较铁块浸没在水中和酒精中受到的浮力大小。这一实验是为了证明浮力的大小跟_________有关。
(2)小张认为“物体浸入液体的深度越深,受到的浮力越大”的说法是错误的,他设计的实验是“将同一铁块浸没在水中不同深度处,观察弹簧秤的示数。”预计看到弹簧秤的示数_________。其实,“物体浸入液体的深度越深,受到的浮力越大”的说法,在实验过程中的某个阶段也是正确的,这个阶段是_________。21世纪教育网
3.有一泡沫块漂浮在水面上,它有3/4的体积露出水面,则它的密度为千克/米 。当一质量为0.4千克的水鸟停在该泡沫块上时,泡沫块刚好完全浸没在水中,则该泡沫块的体积为___________米 。(g取10N/kg)
4.2006年5月,我国举世瞩目的三峡拦河大坝全部建成(如图一)。拦河大坝筑成了“上窄下宽”的形状。请从液体压强的角度来说明这样做的道理。为保证船只正常通航,需修建大型船闸,其结构如图二所示。若三峡船闸上游闸门到下游闸门之间的距离为1621米,船从上游闸门进入闸室以l0米/秒的速度匀速行驶_______秒才能到达下游21世纪教育网
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5. 小丽按下图所示的实验步骤测量一金属块密度,则测得的密度与真实值相比,会______(选填“偏大”或“偏小”)。
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6.“六”前夕,某质监部门对儿童玩具市场进行了专项检查,发现个别玩具结构不牢固,断裂后尖锐的边缘容易剌伤孩子。因为当人体碰上玩具尖锐的边缘时,破小了受力面积,它对人体的压强____________(选填“增”“减”或 “不变”)。21世纪教育网
7.如图所示,弹簧秤下悬挂一水桶,桶与水的总质量为5千克,用细线系一质量为1.78千克的实心铜球,用手提细线上端将小球缓慢浸没在水中,使铜球在水中静止不动,且不与桶壁、桶底接触,桶中的水也没有溢出。已知铜的密度为8.9×l0 千克/米 。试分析、计算在这种情况下
(1)铜球受到的浮力为_____________。
(2)小球缓慢浸人水的过程中.水肿桶底的压强是_______(选填“增大”“减小”或“不变”),这是因为_________。
(3)根据你的判断,小球缓慢浸人水的过程中.弹簧秤的示数将怎样变化?___________ (选填“增大”“减小”或“不变”)。
8.某同学帮实验室老师搞卫生,在清洗甲、乙两个体积相等的球时,发现它们在水中静止后处于如图所示的状态。这时甲球受到的浮力__________乙球受到的浮力(选填“大于”“等于”或“小于”)。
9.海水中含有丰富的氯化钠,人们常常借助阳光和风力使海水中的水分,从而得到食盐晶体。右图是氯化钠溶解度曲线图,请分析判断图中A点代表氯化钠的_________溶液(选填“饱和”或“不饱和”)。
10.小明在大海里游泳时,发现身子比在淡水里游泳更轻,在大海里游泳更容易。他猜想:这种感觉可能与海水中的盐有关。他设计了一个实验,实验的主要器材有:一个装有水的烧杯、一块比水的密度稍大的小塑料块、一包食盐、一根玻璃棒等。实验过程:把小塑料块放人装有水的烧杯中,小塑料块沉入水底(完全浸没),然后慢慢向水中加入食盐并搅拌,直到小塑料块悬浮且静止在水中。通过这个实验得到的结论是:物体_________(填“质量”或“重力”或“排开液体的体积”)一定时,___________越大,物体所受的浮力越大。由此证明他的这种感觉确实与海水中的盐有关。
三、实验探究题(14分)
1.食盐和味精是厨房里常用的两种调味品。这两种物质都可溶于水,在相同条件下,哪种物质的溶解能力更强呢?小明进行了以下实验探究:①在两个同样的烧杯甲和乙中分别倒入50克冷水和50克热水,用天平称取食盐和味精各20克,把食盐倒人甲烧杯的冷水中,把味精倒人乙烧杯的热水中。②用玻璃棒搅拌,使它仉充分溶解后,甲烧杯中食盐还有剩余,乙烧杯中味精全部溶解。③结论:味精在水中的溶解能力比食盐强。
请分析回答下列问题:
(1)你认为小明的实验设计有什么缺陷?
(2)实际上平时使用的味精,无论是晶体状还是粉末状的都含有少量的食盐,所以菜里味精放多了也会变咸的。如在实验室里要把味精提炼的更纯些,你采用的方法是________(选填“过滤法”或“结晶法”)。
2.某同学为了探究物体在水中不同深度处所受浮力的变化情况,按如图所示的方法,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓缓浸人水中(水足够深)。实验记录的数据如下表:21世纪教育网
液面到金属块底部的距离h(cm) O l 2 3 4 5 6
弹簧测力计的示数F(N) 6.25 5.75 5.25 4.75 4.75
(1)当液面到金属块底部的距离为6cm时,弹簧测力计的示数为____N。
(2)金属块的质量为________kg。(g取10N/kg)
3.下图是老师在演示液体内部压强情况的六幅图,除②图杯中装的是浓盐水外,其余杯里装的都是水。请你仔细观察这六幅图后回答:
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(1)比较①②两幅图,可以得出:液体内部压强大小跟液体的__________有关;
(2)比较⑤⑥两幅图,可以得出:液体内部压强大小还跟液体的___________有关;
(3)比较③④⑤三幅图,你还可以得出什么结论?______________________________。
四、分析计算题(第1题9分,第2题7分,共16分) 21世纪教育网
1.某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤。可方便地称量物体的质量,其构造如图甲所示。已知小筒底面积为0.001米 ,小简和秤盘总重为0.6牛。
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(1)如图甲,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是____________牛;
(2)如图甲,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的__________刻度;
(3)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.1米,则该物体的质量为多少 (g取10牛/千克) 21世纪教育网
2.一个质量为50千克的人,每只脚与地面接触面积为l60厘米2。冰封的江面冰层能承受的最大压强为25×10 帕。他能否安全地从冰面上走过? (g = 9.8牛/千克) 21世纪教育网
参考答案
一、l.D 2.D 3.D 4.A 5.B 6.A 7.D 8.D 9.D l0.C ll.D l2.A 13.C
l4.C l5.D 21世纪教育网
二、1.(1)甲 (2)甲
2.(1)液体密度 (2)保持不变(相等、相同) 铁块开始浸入液体中到完全浸没之前(或铁块完全浸没在液体中之前)
3.0.25×10 0.533×10-
4. 液体的压强随深度的增加而增大 162.1
5.偏大
6.增大
7.(1)2N (2)增大 水的深度增加 (3)增大
8.小于
9.蒸发 不饱和 21世纪教育网
l0.排开液体的体积 液体密度
三、l.(1)水温没有控制相同 (2)结晶法21世纪教育网
2.(1)4.75 (2)0.675
3.(1)密度 (2)深度 (3)同一深度同一种液体内部向各个方向的压强相等
四、l.(1)0.6 (2)零 (3)0.04kg
2.P–F/S = mg/S=50千克×9.8牛/千克/16×10- 米 = 30.6×0 1帕 > 25×10 帕 不能
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第5节水的浮力
联想情景导入
从前有个聪明的孩子叫文彦博,有一天,他与小伙伴在树下踢球,不知谁一脚把球踢进了树洞里,小伙伴们有的伸进手去拿,有的用棍子拨,可树洞是弯曲的又非常探,怎么也拿不出来。好好的一个球,白白扔掉多可惜呀!于是文彦博想出了一个好主意,往树嗣里灌水,然后球就浮出来了。文彦博真是一个善于思考的孩于,他巧妙地利用了水的浮力捡出了球。
铁块是沉的,但是人们将铁块制成船只却可以自由自在地漂浮在水面上,而且还可装载许多货物。
你相信下图所示的这些人不会游泳吗?他们为什幺可“安详地躺在水面上呢?如果他们按照如图所示的情形躺在河水里又将出现什么样的情况呢?
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刚放入水中的汤圆沉人水底,而煮熟后的汤圆却罐浮在水面上。这是为什么呢?
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上这些现象都与浮力的知识有关。
浮力的公式:F浮 = G排液 =ρ排液gh排液
重点知识详解
一、浮力
1.液体的浮力。
(1)实验:将旋紧瓶盖的空矿泉水瓶压入水中时,手会感觉到有一个力将手往上推,将瓶释放后。瓶将上浮最后浮在水面上。
结论:在水中会上浮的物体受到向上的浮力。
(2)实验:将一个钩码挂在弹簧秤下,记下弹簧秤读数,再将钩码浸入水中,记下弹簧秤的读数,会发现钩码浸入水中后,弹簧秤读数变小了。
结论:在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。不仅是水,所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。
2.气体的浮力。
实验操作:
(1)如下图所示,将充满气的篮球和砝码分别挂在杠杆的两端,调节杠杆使其平衡。
(2)在篮球的气孔上插上打气针,打气针的另一端通过导管、橡皮塞和气球囊连接。导管阀门开始处于关闭状态。
(3)打开导管阀门,使篮球中的气体充人气球囊。观察杠杆所处状态。
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实验现象:控砝码的一端向下倾斜。
实验结论:气体会产生浮力。
二、阿基米德原理
1.实验探究:浮力与物体排开水的关系。
(1)提出问题:浮力与物体排开水的多少有关系吗?有什么关系?
(2)建立假设:浮力大小与物体排开水的多少成正比。
(3)设计实验,:
①实验器材:弹簧秤、烧杯、水、量筒、溢杯、物块。
②实验步骤:
a.在溢杯中盛满水,将小烧杯放在溢杯的出水口下;
b.将物块悬挂在弹簧秤上,用弹簧秤测出物块的重G;
c.将物块浸没在溢杯的水中,读出弹簧秤的读数F;
d.将溢杯溢出的水注入量筒内,测出它的体积ρ排水;
e.将上述数据填入下面的实验记录表中:
物块的重G 物块浸入水中后弹簧秤的读数F 物块排开水的体积V排水 物块受到水的浮力F浮=G—F 物块排开的水受到的重力G排水=ρ水gV排水
(4)分析实验数据,得出结论F浮=G排水=ρ水gV排水(关系式)。
2.上述关系式就是著名的阿基米德原理,它也适用于气体。
(1)阿基米德原理的文字表达:浸在液体里的物体,受到向上舶浮力。浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力;
(2)数字表达式:F浮 = G排液 =ρ液gV排液
(3)阿基米德原理也适用于气体。
3.对阿基米德原理理解的几个注意问题:
(1)公式中的ρ液是液体的密度,而不是浸入液体的物体的密度。
(2)公式中的V排液是物体浸入液体时,排开液体的体积,而不是液体的总体积,也不是物体的体积。当物体完全浸入(即浸没)液体中时,V排液恰好等于物体本身的体积V物;当物体只部分浸入液体中时,V排液(3)浮力大小只跟物体排开的液体受到的重力有关,而与其他因素无直接关系。
(4) ρ液的单位只能是千克/米 ,V排液的单位只能是米 。
三、物体浮沉的条件(浸在液体中的物体)
把外观相同的3只乒乓球(里面分别装入不同质量的沙)放在水中,结果发现一只上浮、一只下沉、一只悬浮在水中。
物体浸在液体中受到两个力:一是重力G,方向竖直向下;二是浮力F排,方向向上。这两个力大小之间的关系,决定物体的浮沉。
F浮与G物的关系 ρ液与ρ物的关系 现 象
F浮>G物 ρ液>ρ物 上 浮
F浮F浮 = G物 ρ液 = ρ物(一般指平均密度) 悬 浮
四、物体浮沉条件的应用
1.密度计将密度计插入液体中,液体的密度不同密度计排开液体的体积不同,液面所对的位置也就不同,根据这个原理,可用密度计直接测量液体的密度。
2.轮船。
(1)轮船的模拟实验:把一块橡应泥放在水面上,橡皮泥将下沉。将橡皮泥捏成碗状再放在水面上,橡皮泥将浮在水面上(如下图所})
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(2)轮船的工作原理:用钢板制成的轮船,可“排开更多的水,获得更大的浮力,从而能够浮在水面上。
3.潜水艇。
(1)潜水艇沉浮的模拟实验
用橡皮管将一次性注射器和一个带有两孔的玻璃球连接起来。用力推动注射器的活塞,将玻璃球中的水排出,玻璃球上浮;甩力拉动注射器的活塞,使玻璃球吸进水,玻璃球将下沉(如下图所示})。
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(2)潜水艇的工作原理潜水艇的两侧有水舱,当术舱充满水时,潜水艇受到的重力大干浮力,潜水艇下沉。用压缩空气将水仓里的水排出一部分,潜水艇受到的重力小于浮力,潜水艇就会上浮。当水仓里有适量的水时,潜水艇受到的重力等于浮力,潜水艇就能够停留在水面下任何深度的地方。
精典例题解析
[例1] 下列说法中正确的是 ( )
A.物体没没在水中越睬.受的浮力越大
B.密度较大的物体在水中受的浮力太
C.重的物体受的浮力小
D.同体积的铁块和术块摄没在农中受的浮力一样大
[解析] 阿基米德原理的数学表达式为:F浮 =ρ液gV排 。公式表明了物体受到的浮力太小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关,根据公式分析题目叙述的内客,问题就可以迎刃而解了。A选项物体浸投在水中,无论深度如何V排不变,水的密度不变,F浮不变,A选项不正确。B选项:物体所受的浮力与物体密度的太小没有直接的关系,B选项不正确。C选项:重力的大小对物体所受的浮力无影响。例如:太铁块比小铁块要重一些,但将两者浸没于水中,大铁块受的浮力反而大些,因为大铁块的V排大,C选项不正确。D选项:同体积的铁块和木块,浸没于水中,V排相同,ρ水相同,F浮铁 = F浮木,铁块和木块受的浮力一样大。
[答案] D
[例2] 完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静止的过程中,其浮力大小变化情况是
( )
A.浮力不断变大,但小于重力
B.浮力不变,但浮力大于重力
C.浮力先不变,后变小。且始终大于重力直至静止时,浮力才等于重力
D.浮力先大于重力,后小于重力
[解析] 乒乓球完全浸没在水中时,浮力大于重力。因浮力大小与物体在液内深度无关。因此乒乓球在水中运动时所受浮力不变,直到当球露出水面时,浮力开始变小;当浮力等于重力时,球静止在水面上,呈漂浮状态。
[答案] C
[例3] 以下是浮力知识的应用,说法正确的是 ( )
A.一艘轮船在海里和河里航行时.所受浮力一样大
B.一艘轮船在海里和河里航行时,在海里受的浮力大
C.密度计漂浮在不同液体中.所受浮力不同
D.密度计在不同液体中漂浮,浸入液体体积越大,所测得的液体密度越大。
[解析] 轮船在河里和海里航行,都处于漂浮状态。F浮=G,因为轮船重力不变,所以船在河里和海里所受浮力相同。A选项正确。密度计的原理如上图,将同一只密度计分别放入甲、乙两种液体中,由于密度计均处于漂浮状态,所以密度计在两种液体中受的浮力都等于重力。F甲浮 = F乙浮 = G,根据阿基米德原理:ρ甲gV排甲 =ρ乙gV排乙,因为V排甲>V排乙,所以ρ甲<ρ乙。可见,密度计没入液体越多,所测得的液体密度越小。
[答案] A
[例4] 如图,展示了一个广为人知的历史故事——“曹冲称象”。曹冲运用了等效替代的方法,巧妙地测出了大象的体重。请你写出他运用的与浮力相关的两条知识。
(1)______________________________;(2)___________________________________。
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[解析] 此题考查学生通过对图形的观察。了解此图中G象=G石的原理,当大象在船上时,船处于漂浮状态。F浮’= G船+G象,曹冲在船上画出标记,实际上记录了当时船排开水的体积为V排,用这条船装上石头,船仍处于漂浮状态,F浮’= G船+G石,且装石头至刚才画出的标记处,表明此时船排开水的体积V排’=V排,根据阿基米德原理,两次浮力相等,便可以推出:G象 = G石。
[答案] (1)漂浮条件 (2)阿基米德原理
[例5] 质量相等的木块和冰块(ρ木<ρ冰)都漂在水面上,木块受到的浮力冰块受到的浮力;体积相等的实心木块和冰块都漂在水面上,木块受到的浮力 _______冰块受到的浮力。(填“大于”“小于”或“等于”)
[解析] 根据物体的浮沉条件可知。物体漂浮时F浮=G,所以此题中要比较浮力的大小可通过比较木块和冰块受到的重力的大小来求得。因为木块和冰块都漂浮在水面上,有F木浮=G木,F冰浮=G冰。
(1)当木块和冰块质量相等时,由G=mg可知。G木=G冰,所以F木浮=F冰浮,木块和冰块受浮力相等。
(2)当木块和冰块体积相等时,因为ρ水 < ρ冰,根据G = ρgV可知,G水 < G冰 。所以F木浮[答案] 等于 小于
[例6] 北京气象台每天4次放出气象探空气球。气球所载仪器及球皮的总质量为27千克。球内所充气体为氢气。已知氢气的密度为0.09千克/米 。空气的密度为1.29千克/米 。为使这样的气球升空,球内所充氢气的体积至少应为 _____米 。
[解析] 氢气球能升空,是因为它所受的浮力大于它所受的总重力。气球共受到三十力的作用,它们是空气对它的浮力F浮,
仪器及球皮的总重力G和氢气本身的重力G氢。由于F浮=G+G氢,即ρ空gV球 = m物g +ρ氢gV球,代入数据解得V球=2.25米 。
[答案] 2.25
[例7] 一块冰内含有一小石块,放入盛有水的量筒内,正好悬浮于水中,此时量筒内的球面升高了4.6cm,当球熔化后,水面又下降了0.44cm。设量筒内横截面面积为50cm ,求石块的密度是多少?(ρ冰=0.9×10 kg/m )
[解析] 从受力分入手,并且知道冰熔化,质量不变,体积减小,造成液面下降。
已知S = 50cm ,h1 = 4.6cm,h2 = 0.44cm
求: ρ石
解V冰+V石 = Sh1 = 50cm ×4.6cm = 230cm 冰熔化后,水面下降h2。
V’= h2S = 0.44cm×50cm = 22cm
因为m冰 = m水
ρ冰V冰 =ρ水V水
V水/V冰 = 0.9/1 = 9/10 , V冰 – V水 = 1/10 V冰
0.1V冰 = 22cm
V石 = 230cm - 220cm = 10cm
冰、石悬浮干水中:
F浮 = G冰 + G石
ρ水g(V冰 + V石)=ρ冰gV冰 +ρ石gV石
ρ石 =[ρ水(V冰+V石)-ρ冰V冰]/V石 = [1g/cm ×230cm -0.9g/cm ×220cm ]/10cm =3.2g/cm
[答案] 石块的密度为3.2g/cm 。
实践创新应用
1.如右图所示,一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面,把它放入水中某处恰好处于静止状态,如果往池中缓慢注人一些水,则铅块及气球 ( )
A.仍能静止 B.向下运动
C.向上运动 D.静止、向上或向下运动都有可能
2.在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像。若不计水的摩擦力。则可算出该石料的密度为( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.1.8×10 千克/米 B.2.3×l0 千克/米
C.2.8×10 千克/米 D.3.2×l0 千克/米
3.由密度大于水的某物质制成的小球,用手置于盛满水的烧杯底部,使它完全浸没,放手后其物理现象是 ( )
A.小球上浮 B.小球静止不动 C.小球悬浮 D.无法判断
4.一个铅块浸入水中时,匀速直线下降,则 ( )
A.重力大于浮力 B.重力小于浮力
C.重力等于浮力 D.以上说法都不对
5.体积为0.05米 的救生圈重100牛。体重为400牛的人使用这个救生圈,则 ( )
A.人或圈可以部分露出水面
B.人和圈没入水中后可以悬浮在水中
C.人和圈会沉没下去
D.要做出正确判断,还须知道人的体积
6.质量相同的实心木块、铝块、铜块同时放人足够深的水槽中静止时,三个物体所受浮力
( )
A.木块最大 B.铝块最大 C.铜块最大 D.一样大
7.我国“远望号”卫星测控船从江阴出发执行任务,由长江进入海洋。下列有关测控船所受浮力的说法正确的是 ( )
A.由于船始终浮在水面上,所以它受到的浮力不变
B.由于海水的密度大,所以船在海洋里受到的浮力大
C.由于船排开海水的体积小,所以它在海洋里受到的浮力小
D.由于船排开海水的体积大,所以它在海洋里受到的浮力大
8.某农户生绿豆芽时。将绿豆倒人盛水的容器中,发现成熟饱满的绿豆沉入水底,干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上,产生这一现象的原因是 ( )
A.沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力大于重力
B.沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力等于重力
C.沉底的绿豆受到的浮力大于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力等于重力
D.沉底的绿豆受到的浮力等于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力小于重力
9.小华将一个鲜鸡蛋放入装有大半杯水的玻璃杯中,鸡蛋沉人杯底,若向杯中逐渐加盐,下列分析正确的是 ( )
A.鸡蛋所受浮方不变 B.杯底所受压强不变
C.杯底所受压力不变 D.鸡蛋所受重力不变
10.一个空心的塑料球,在水下恰能悬浮,如图所示。现在沿图中虚线位置将其分割成两部分,则 ( )
A.小部分上浮,大部分下沉21世纪教育网
B.小部分下沉,大部分上浮21世纪教育网
C.大、小部分都保持悬浮21世纪教育网
D.以上说法都不正确21世纪教育网
11.有一块体积为0.001m 的立方体木块漂浮在水面上。有3/5体积浸没在水中,则该木块受到浮力为_______N;木块的密度是_______kg/m 。(g取10N/kg、ρ=1.O×10 kg/m )
12.如图所示,小江同学用弹簧秤测出物体的重力为l0.0牛。把物体完全浸没在水中。弹簧秤的读数为8.5牛,此时物体在水中所受浮力大小为_________牛。21世纪教育网
13.小明想:浮力是物体对物体向上的托力,而物体间的作用是相互的,所以物体对液体一定有向下的压力,那么浮力的大小和物体对液体压力的大小有什么关系呢?
(1)小明和小红利用烧杯、水、天平、合金圆柱体、细线和弹簧测力计。进行如下探究:
①在烧杯中盛适量水.用天平测出烧杯和水的总质量m1;
②用弹簧测力计测出圆柱体的重力G;
③如图所示,将圆柱体部分浸入烧杯的水中,静止在某一深度,记下弹簧测力计的示数F。则圆柱体所受水的浮力为___________(用弹簧测力计所测得的量来表示);此时向天平的右盘加上适量的砝码。使天平重新平衡,记下天平的示数m2,则圆柱体对水的压力为____________。(用天平所测得的量来表示)
(2)下表为小明和小红记录的实验数据:(表中h1>h2)
圆柱体的位置 圆柱体的重力G/N 弹簧测力计的示数F/N 烧杯和水的总质量m/g 天平的读数m/g
圆柱体部分浸入 2.6 2.4 180 200
圆柱体浸没深度h1 2.6 2.2 180 220
圆柱体浸没深度h2 2.6 2.2 180 220
①通过分析表格中的数据,可以得出:浮力的大小_________(填“大于”“小于”或“等于”)物体对液体压力的大小;此外你还可以得出的结论有:____________________。(写一条即可) 21世纪教育网
②由表格中的数据可知,该圆柱体的密度为_________kg/m 。(g = 10N/kg)
14.为了打捞沉人河底重7.8吨的钢梁,要用体积为0.4立方米、质量20千克的浮筒至少多少个
参考答案
1.B 2.C 3.D 4.C 5.A 6.A 7.A 8.B 9.D l0.B ll.6 0.6×10 12.1.5
13.(1)③G—F (mw2 - m1,)g (2)①等于浮力的大小与浸没在液体的深度无关(“浸没前,浮力的大小与浸入的深度有关”或“浸没前,浸入的深度越深,物体受到的浮力越大”) ②6.5×10 21世纪教育网
14.21个
15.物体密度为2.8×10 kg/m 21世纪教育网
课后练习答案21世纪教育网
1.CD 2.浮力大于重力 浮力小于重力 浮力等于重力21世纪教育网
3.因为轮船都处于漂浮状态,浮力都等于重力,所以轮船从长江驶入东海时,受到的浮力并没有发生变化(由于海水的密度比江水的密度增大,轮船排开水的体积变小了)。
4.上部刻度值较小,下部刻度值较大。因为液体的密度越小。密度计浸入液体的体积越大。 5.将沉船与浮筒看作一个整体,当浮筒内的水未排出时。整体所受的重力大于浮力。所以,船不会浮起。而当浮筒内的水排出后,整体所受的重力变小直到小于浮力,这样,轮船与浮筒都将浮出水面。21世纪教育网
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第3节水的密度
联想情景导入
你仔细观察过你们家的水表吗 由水表直接读出的是水的体积数,而自来水公司却是按水的质量来计费的。那么,你知道怎样才能将水的体积转化为水的质量吗?
在生活中我们曾经有这样的经历.同样一个瓶子能够装得下1000g的,不下l000g的油和酒精。相同体积的铁块比木块重很多。这到底是怎么回学完本节课后,你也许就会找到答案。
密度公式:密度=质量/体积
用ρ表示密度,m表示质量,V表示体积,密度公式为:ρ=m/v
密度的单位有,克/厘米 或千克/米 。
两个单位的关系是:1克/厘米 =1000千克/米
在用密度公式计算时。m、V、ρ三个量的单位必须统一。
重点知识详解
一、水的密度
(1)用量筒量出40厘米3的水,用天平测出它的质量是40克,
(2)用量筒量出80厘米3的水。用天平测出它的质量是80克;
(3)用量筒量出100厘米3的水,用天平测出它的质量是100克;
(4)水的质量与体积的比值是1克/厘米 ,即l厘米 水的质量为1克。
结论:
(1)水的质量跟它的体积成正比;
(2)水的质量与体积的比值是一个恒量。即:质量/体积 =1克/厘米 。
二:密度
1.定义:单位体积某种物质的质量。
2.公式:ρ= m/v
3.单位:千克/米 (kg/m );克/厘米 (g/cm )。l000kg/m =1g/cm
三、常见物质的密度
物 质 密度(千克/米 ) 物 质 密度(千克/米 )
铅 11.3×10 冰 0.9×10
铜 8.9×10 石 蜡 0.9×10
钢、铁 7.9×10 干松木 0.4×10
水 银 13.6×10 植物油 0.9×10
浓硫酸 1.8×10 煤 油 0.8×10
海 水 1.03×10 洒 精 0.8×10
纯 水 1.0×10 汽 油 0.71×10
氯 气 3.2l 一氧化碳 1.25
二氧化碳 1.98 水蒸气(100℃) 0.60
氧 气 1.43 氦 气 0.18
空 气 1.29 氢 气 0.O9
四、测量固体和液体的密度
1.小石块密度的测量。
(1) 调节天平平衡,称出小石块的质量m;
(2) 选择合适量筒,将小石块用细线绑住,往量筒倒人适量水,读出水的体积V1,然后小心将小石块浸入量筒中的水中(全部浸没),读出此时水的体积V2;21世纪教育网
(3)计算ρ石=
2.盐水密度的测量。21世纪教育网
(1)先用天平称出烧杯和盐水的总质量m;
(2)将盐水倒一部分到量筒中.读出量筒中盐水体积为V;
(3)称出烧杯和剩余盐水的质量为m1;21世纪教育网
(4)计算ρ盐水=
精典例题解析
[例1] 某研究性学习小组做“水的体积随温度变化”的研究,得到如图所示的图像。从图中可知,水温度从8℃降到2℃的过程中,其密度 ( )
A.先变大后变小 B.先变小后变大
C.一直变大 D.保持不变
[解析] 单位体积物质的质量叫做密度。从图像可知质量相同的水,体积从8℃降到4℃时逐渐减小,从4℃降到2℃时又逐渐增大,因此水的密度先变大后变小。
[答案] A
[例2] 小星发现铜制的钥匙比铝制的重,于是他认为“铜比铝重”。小星所说的“铜比铝重”其实是指 ( )
A.铜的体积比铝大 B.铜的密度比铝大21世纪教育网
C.铜的硬度比铝大 D.铜受到的浮力比铝大
[解析] “铜比铝重”其实就是体积相同的铜比铝的质量大,也就是单位体积的铜的质量比铝的质量大,即铜的密度比铝的大。
[答案] B21世纪教育网
[例3] 一个质量为0.25kg的玻璃瓶,盛满水时称得质量是1.5kg,若盛满某液体时称得质量是l.75kg,那么这种液体的密度是 ( )
A.1.0×10 kg/m B.1.16×10 kg/m
C.1.75×10 kg/m D.1.2×10 kg/m
[解析] 一个质量为0.25kg的玻璃瓶.盛满水时称得质量是l.5kg,则玻璃瓶所盛水的质量为1.5kg – 0.25kg=1.25kg。已知水的密度为l.0×10 kg/m ,那么该瓶子的容为
=1.25×1O- m 。该瓶子盛满某液体时的质量是1.75kg。则所盛某种
液体的质量为l.75kg – 0.25kg = 1.50kg。则该液体的密度为 =1.2×10 kg/m
[答案] D 21世纪教育网
[例4] 在测定液体密度的实验中,液体的体积(V)及液体和容器的总质量(m总)可分别由量筒和天平测得,某同学通过改变液体的体积得到几组数据,画出有关的图像,在下图中能正确反映液体和容器的总质量跟液体的体积关系的是 ( )
[解析] 这道题考查学生是否会观察m-V图像,是否会通过图像分析问题的正确性。当所测液体体积V增大时,液体质量m1一定增大,由公式m—ρV+m0,和V为正比关系,且V=0时,m1=0。m1与V关系如图像A应过原点。但m总=m1+m0 (m0为容器质量),m总=ρV+m0,当V=0时,m总= m0,图线B恰好反映了这种情况,此时的质量代表了容器本身的质量。而图像的斜率代表了此种液体的密度。D图中,随着V的增大.m总减少。也和实际不符。
[答案] B
[例5] 实验:测量某种液体的密度。
(1)用量筒测量液体的体积。如图甲所示,液体的体积为__________cm 。
(2)用天平测量液体的质量。将盛有液体的烧杯放在已调好的天平左盘里,天平平衡时,右盘里的砝码及标尺上的游码位置如图乙所示,已知烧杯的质量为30g,则液体的质量为________g。
(3)根据测得的数据,计算出液体的密度为_________g/cm 。
[解析] 用天平、量筒测液体的密度。体积可直接用量筒测出.知道lmL=lcm ,读数的时候应弄清最小刻度,图甲中每一大格为lOml,分5小格,每小格为2ml,所以液体的体积为22cm 。质量可用天平和烧杯结合测出,物体的质量等于砝码的质量加上游码所显示的刻度值;液体和烧杯的总质量如图乙所示,故烧杯和液体的质量为56.4g,烧杯的质量为30g,所以液体的质量为26.4g。密度由公式ρ= m/v ,代人数据可得:l.2g/cm
[答案] (1)22 (2)26.4 (3)1.2
[例6] 李兵同学要测得某种金属颗粒的密度。现有一架托盘天平、一盒砝码、一个溢水杯和足量的水.他的实验有如下四个步骤:21世纪教育网
①把天平放在水平桌面上,调节横梁使其平衡;21世纪教育网
②把待测的金属颗粒放人盛满水的溢水杯中。并溢出部分水,然后用天平称出金属颗粒、溢水杯和剩余水的总质量m2,;21世纪教育网
③用天平称出盛满水的溢水杯的总质量m0;
④用天平称出待测的金属颗粒的质量m金。,21世纪教育网
(1)请你帮他排列出正确的实验步骤顺序;21世纪教育网
(2)写出待测金属颗粒的密度的表达式;
[解析] 测得金属颗粒的密度.测金属颗粒的密度.应测出金属颗粒的质量和体积。质量可直接用天平测出。金属颗粒是不规则的。没有量筒,不能用量简直接测体积,但题中告诉我们有溢水杯,可利用浸入液体中的物体的体积等于物体排开液体的体积来间接测出。
[答案] 答案:(1)①④③②或①③④②;(2) ρ金=(m金ρ金)/(m金+m2-m1)
[例7] 一个装满水的水杯.杯和水总质量为600g,将一些金属粒倒人杯中沉底后从杯中共溢出水200g.待水溢完测得此时水杯总质量为900g,则金属粒密度为多少立方米每千克?精析可借助于画图来帮助理解题目当中几个质量的意义及各质量之间的关系。如下图:
已知:图(a) m杯+m1=600g,图(b) m排=200g.m杯+m金+m2=900g。
求:ρ金
[解析] 已知中m1表示图(a)中水的质量,m2表示图(b)中水的质量,这两次水的质量差
m1-m2=200g,图(b)中总质量加上优排,再减图(a)中总质量=金属粒质量,则m金- 900g+200g-600g=500g
金属粒体积=所排出水的体积V金=V排=200g÷1g/cm 。ρ金= m排÷V金=500g÷200 cm =2.5g/cm —2.5×10 kg/m
[答案] 答案:金属粒密度为2.5×10 kg/m
实践创新应用
1.学生使用的橡皮。用过一段时间后,没有发生变化的是 ( )
A.形状 B.密度 C.质量 D.体积
2.人们常说“铁比木头重”.这句话的实际含义是指 ( )
A.铁的质量比木头大 B.铁的重力比木头大21世纪教育网
C.铁的密度比木头大 D.木头的体积比铁大21世纪教育网
3.近年来科学家发现宇宙中的中子星密度可达l×10 吨/米 ,一个体积为33.5厘米 (大小似一只乒乓球)的中子星的质量是 ( )
A.3.35×l0 千克 B.3.35×10 千克21世纪教育网
C.3.35×10 千克 D.3.35×10 千克21世纪教育网
4.一些故事影片中常有这样的镜头:高墙倒塌压在众人(演员)身上,造成人员受伤。但在实际拍摄中,倒塌的高墙并不会伤害演员.砌成这种高墙的物块最有可能是 ( )
A.泥土砖块 B.金属块 C.泡沫塑料块 D.水泥砖块
5.工厂生产的酒精(ρ酒精-0.8g/cm )含水量不得超过l0%,质检员抽出甲、乙、丙、丁四瓶样本。查得它们的密度依次分别为0.81g/cm 、0.815g/cm 、0.82g/cm 、0.83g/cm 。其中合格产品是(按质量计算) ( )
A.只有甲 B.甲、乙 C.甲、乙、丙 D.甲、乙、丙、丁
6.水银温度计中封闭着一定量的水银。在用这种温度计测量温度的过程中,水银发生热胀冷缩,下列说法正确的是 ( )
A.温度计中水银的质量不变 B.温度计中水银的体积不变21世纪教育网
C.温度计中水银的密度不变 D.温度计中水银的温度不变
7.对密度定义式ρ= m/v的下列几种理解中,正确的是 ( )
A.密度与物体的质量成正比
B.密度与物体的体积成反比
C.密度与物体的体积成正比
D.密度是物质本身的一种特性,与物体的质量和体积无关
8.小王同学阅读了下表后,得出了一些结论.其中正确的是 ( )
一些物质的密度/kg·m-
水 1.0×10 水银 13.6×10
冰 0.9×10 干松木 0.5×10
煤油 0.8×10 铜 8.9×10
洒精 0.8×10 铅 11.3×l0
A.不同的物质,密度一定不同
B.固体的密度都比液体的大。21世纪教育网
C.同种物质在不同状态下,其密度不同
D.质量相等的实心铜块和实心铅块,铜块的体积比铅块小
9.下图是在探究甲、乙两种物质质量跟体积关系时作出的图像。以下分析正确的是 ( )
A.不同物质的质量跟体积的比值是不同的21世纪教育网
B.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质大21世纪教育网
C.若V甲=V乙,则m甲D.若m甲=m乙,则V甲>V乙
10.球雕艺术是祖先留给我们的无价瑰宝。球雕是经过钻磨、镂空、雕刻等工序加工而成的,如图所示。球体在加工过程中,以下物理量没有发生变化的是 ( )
A.体积 B.密度 C.质量 D.重力
11.把一块金属块放人盛满酒精的杯中时,从杯中溢出l0g酒精(ρ酒精-0.8g/ cm ),若将这块金属块从酒精中取出放人盛满水的杯中,则从水杯中溢出水的质量 ( )
A.大于10克 B.小于10克 C.等于10克 D.无法确定
12.A、B、C三种物质的质量m与体积V的关系图像,如图所示.由图可知,A、B、C三种物质的密度ρA、ρB、ρC、和水密度ρ水之间的关系是 ( )
A.ρA>ρB>ρC,且ρA>ρ水 B.ρA>ρB>ρC,且ρA<ρ水
C.ρA<ρB<ρC,且ρA>ρ水 D.ρA<ρB<ρC,且ρA<ρ水
13.小王用天平和量筒测量矿石的密度.有如下一些实验步骤:①用调节好的天平测出矿石的质量m;②向量筒中倒进适量的水,测出这些水的体积V,;③根据密度的公式,求出矿石的密度ρ;④将矿石浸没在量筒内的水中.测出矿石和水的总体积u0他应采用的正确的实验顺序为 ( )
A.①②③④ B.①②④③ C.②③①④ D.②③④①
14.第29届奥运会将于2008年8月8日在我国首都北京开幕,届时可能会用到大型遥控飞艇作为宣传工具以渲染活动气氛。为了飞艇在空中飞行安全而有效.根据下表中气体的性质.最适合填充飞艇的气体是 ( )
几种气体物质的密度(0℃、l标准大气压)及可燃性
气体 氢气 氦气 氮气 空气 氧气
密度/kg·m- 0.09 0.18 1.25 1.29 1.43
性质 可燃性 可燃 不可燃 不可燃 不可燃 不可燃
A.氢气 B.氦气 C.氮气 D.氧气
15.质量相等半径相同的空气铅球、铁球和铝球各一个(Pm>触>阳)。则空气部
分体积最大的球是 ( )
A.铜球 B.铁球
C.铝球 D.条件不足无法确定
16.甲、乙两金屑块。甲的密度是乙的2/5,乙的质量是甲的2倍,则甲的体积是乙的体积的 ( )
A.0.8倍 B.1.25倍 C.0.2倍 D.5倍
17.惠安是“石雕”之乡。小星取一小块样石,通过实验来测定石块密度。
(1)调节天平横梁平衡时,发现指针在分度标尺上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节。21世纪教育网
(2)用调节好的天平测样石的质量,所用的砝码和游码的位置如图乙所示,质量为____g。用量筒测出样石的体积如图丙所示,体积为______cm 样石的密度______g/cm 。
(3)在加工过程中,该石块的密度将_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
18.市场上出售一种“金龙鱼”牌食用调和油。瓶上标有“5L”字样,已知瓶内调和油的密度为0.92×10 kg/m ,则该瓶油的质量是_______kg。如果调和油用去一半,则剩余半瓶调和油的密度为___________。
19.小明在学校运动会上获得一块奖牌,他想知道这块奖牌是否由纯铜制成,于是他用天平和量杯分别测出该奖牌的质量和体积为14g和2cm ,并算出他的密_______g/cm3。小明通过查密度表知道.铜的密度为8.9×10 kg/m ,由此他判断该奖牌________由纯铜制成的(选填“是”或“不是”)。21世纪教育网
20.为了研究物质的某种特性,某同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验。实验量筒和天平分别测出甲(或乙)液体在不同体积时的质量,下表记录的明得的数据及求得的质量与体积的比值。
(1)分析下表中实验序号1与2(2与3、l与3)或4与5(5与6、4与6)的体积与质量变化的倍数关系,可归纳得出的结论是_________________________________________________。
物质 实验序号 体积(cm ) 质量(g) 质量/体积(g/cm )
1 5 9 1.80
甲 2 10 18 1.80
3 15 27 1.80
4 5 4 0.80
乙 5 lO 8 0.80
6 15 12 0.80
(2)分析上表中实验序号____。可归纳出的结论是:体积相同的甲、乙两种液体它们的质量不相同。
(3)分析上表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系可归纳得出的结论是:________
______________________________________________________________________________。
21.方方同学使用天平测量橡皮的质量,按照常规操作步骤如下:
a.将天平放于水平桌面上;
b.将游码移至横梁标尺零点,调节平衡螺母;
c.将被测物体放在右盘中.使用镊子在另一盘中另加砝码.使天平再次平衡;
d.盘中砝码的总质量,加上游码指示的质量值。就是橡皮的质量;
e.整理器材。
以上步骤中,有一个步骤不完整。有一个步骤有错误,请在下列括号中填上该步骤的字母代号,并在横线上补充和改正。
(1)不完整的是步骤( ),应补充:__________________________________________。
(2)有错误的是步骤( ),应补充:__________________________________________。
22.为节约用水,某同学家采取了多种节水措施,减少了用水量。4月底查水表时。水表显示的数字325m 。4月份这个同学家的用水量为8t。5月底查水表时,水表显示的数字为332m ,则5月份这个同学家的用水量比4月份少____________吨。21世纪教育网
23.我国约有4亿多人配带近视眼镜。眼镜的主要材料的部分技术指标如下表:
材 料 树脂镜片 玻璃镜片 铜合金 钛合金
透光量 92% 91%
密度/kg·m 1.3×10 2.5×10 8.0×10 4.5×10
性 能 较耐磨损 耐磨损 较耐磨损 耐腐蚀
(1)求一块体积为4×10- ×10- m 玻璃镜片的质量为多少
(2)如图所示,一副铜合金架的质量为2×10- kg,若以钛合金代替铜合金,求一副钛合金镜架的质量。
24.由于黄河流域植被的破坏,黄河水含有大量的泥沙.为了测定黄河水的含沙量,某课外活动小组的同学取了200立方厘米的黄河水,称得其质量为202.4克,已知泥沙的密度为2500千克/立方米,则黄河水的含沙量是多少?(即求每立方米的黄河水含有多少泥沙)
参考答案
1.B 2. C 3.A 4.C 5.B 6.A 7.D 8.C 9.B l0.B ll.A l2.A 13.B l4.B l5.A l6.B
l7.(1)左 (2)52 20 2.6 (3)不变
l8.4.6 0.92×10 kg/m
19.7 不是
20.(1)同种物质的质量与体积成正比;或体积增大几倍,质量也增大几倍 (2)1与4(或2与5,或3与6) (3)同种物质的质量与体积的比值相同,不同种物质的质量与体积的比值一般不
21.(1)b 使指针静止时指在分度标尺的中央刻度线上 (2)c 将被测物体放在左盘中
22.1
23.(1)10 kg (2)1.125×10-2kg
24.每立方米的黄河水含有20千克的沙子
课后练习答案
1.b 2. 500 400
m
V2 - V1
m1-m2
V
1.25 kg
1.0×10 kg/m
1.25 kg
1.0×10 kg/m
14
12
9
6
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第7节 物质在水中的溶解
联想情景导入
蔗糖或食盐很容易溶解在水里,但是。在一杯水里是不是可以无限制地溶解呢?生活经验告诉我们,在杯水里,如果蔗糖或食盐放得太多,在杯底就会剩下溶解不了的蔗糖或食盐。这种现象告诉我们,在一定的温度下,物质在一定量的溶剂里溶解的量是有限的。
我们已经知道,在相同的条件下。有些物质容易溶解在水里,而有些物质很难溶解,也就是说各种物质在水里的溶解能力是不同的。例如:食盐容易溶解在水里。却很难溶解在汽油里;油脂很难溶解在水里,却很容易溶解在汽油里,用汽油擦洗衣服上的油污,正是利用了油脂容易溶解在汽油里的性质。
在许多情况下,仅仅了解物质的溶解性是远远不够的,人们需要精确地知道在一定量的溶剂里最多能溶解多少溶质。这就要学习溶解度的有关知识。
相关公式:溶液中的溶质的质量分数==
重点知识详解
一、饱和溶液和不饱和溶液
1.物质的溶解性实验;在烧杯中加约20毫升水,用酒精灯加热约至70℃,往烧杯中加硫酸铜晶体,每次加一匙,用玻璃棒不断搅拌,结果看到加到一定时间。硫酸铜晶体不能再溶解了。
实验结论:上述实验中看到的现象可以说明在一定温度下。一定量溶剂溶解物质的能力是有限的,即溶解可以达到一个最大值。
2.饱和溶液和不饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里不能继续溶解某种溶质的溶液叫做这种溶质的饱和溶液,还能继续溶解某种溶质的溶液称为这种溶质的不饱和溶液。
3.饱和溶液与不饱和溶液的相互转化:21世纪教育网
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二、饱和溶液、不饱和溶液与溶液浓稀之间的关系
实验:在两支试管中各盛约l0毫升的水,分别加入10克蔗糖和0.2克熟石灰,可以看到蔗糖在水中全部溶解(浓度较大)却未达到饱和,而熟石灰却溶解极少(浑浊)已达到饱和。
实验结论:
(1)浓溶液不一定是饱和溶液,稀溶液不一定是不饱和溶液;
(2)对于同一种溶质和溶剂的溶液来说,在一定温度下的饱和溶液一定比不饱和溶液浓一些。
三、溶解度
1.溶解度:在一定温度下。某物质在100克溶剂中达到饱和状态时所溶懈的质量为该物质在这种溶剂里的溶解度。
2.对固体溶解度涵义理解时。应注意以下几点:21世纪教育网
(1)要强调在一定的温度下,因为温度变化对溶解度大小有一定影响;
(2)各种固体物质的溶解度需要对溶剂量制定一个统一的标准,涵义中100克溶剂作为标准;
(3)因为每一种溶质在一定量溶剂里达到饱和和不饱和状态时溶解溶质的量是不同的,所以应规定达到饱和状态;
(4)这里指的质量用克作单位,与溶剂单位一致。
3.物质的溶解性与溶解度[室温(20℃)时的溶解度]的关系:
溶解性等级 易 溶 可 溶 微 溶 难 溶
溶解度 >10克 1~l0克 0.01~1克 <0.Ol克
举 例 食盐、硝酸钾 氯酸钾 氢氧化钙 碳酸钙
4.影响固体溶解度大小的因素。
(1)提出探究的问题:影响硝酸钾溶解度大小的因素有哪些?
(2)建立假设:温度可能是影响硝酸钾溶解度大小的因素。
(3)设计实验:
①在室温下配制硝酸钾的饱和溶液;
②给饱和溶液加热后再加入硝酸钾,现象:硝酸钾又溶解了,一直加到硝酸钾不能再溶解为止;21世纪教育网
③将上述饱和溶液冷却到室温,现象:有较多的硝酸钾固体析出。
(4)实验结论:硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,随温度的降低而减小,温度是影响硝酸钾溶解度大小的因素。
5.固体物质的溶解度曲线。
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(1)溶解度曲线的表示意义。21世纪教育网
①曲线上每个点表示某温度下某溶质的溶解度;
②溶解度曲线表示同一物质在不同温度时的不同溶解度数值;
③不同曲线同一温度的点线表示不同物质在同一温度时的溶解度数值;
④曲线表示物质的溶解度受温度变化影响大小的情况;
⑤两条曲线的交点,表示在该温度下两种物质的溶解度相等;
⑥曲线上每个点所配制的溶液是该温度下这种溶质的饱和溶液,曲线下方的点表示对应温度下该溶质的不饱和溶液。
(2)从固体物质溶解度曲线图中可以看出:
①大多数固体物质的溶解度,随温度升高而增大,如硝酸钾;
②少数固体物质的溶解度,受温度影响不大,如氯化钠;
③极少数固体物质的溶解度,随温度升高而减小,如氯氧化钙。
四、溶质的质量分数
1.溶质的质量分数:溶液中溶质的质量分数是指溶质质量与溶液质量的比值。
2.计算公式:21世纪教育网
溶液中的溶质的质量分数==
(1)溶质的质量分数只是一个比值,没有单位;
(2)溶质的质量分数可以用小数或百分数表示;
(3)公式的变换形式:m质=m液×溶质的质量分数。
五、配制50克溶质质量分数为l0%的氯化钠溶液
1.计算:配制50克溶质质量分数为l0%的氯化钠溶液需要氯化钠5克,水45克。
2.称量和量取:用托盘天平称取所需的氯化钠,放入烧杯中。用量筒量取所需的水,倒人盛有氯化钠的烧杯里。
3.溶解:用玻璃棒搅拌烧杯中的氯化钠和水,使氯化钠全部溶解。
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精典例题解析
[例1] 50℃的某硝酸钾饱和溶液冷却至20℃时,没有发生变化的是 ( )
A.溶液的质量 B.溶质的质量
C.溶剂的质量 D.溶质的质量分数
[解析] 硝酸钾的溶解度随温度的升高而升高。温度降低,解度减小,有硝酸钾晶体析出,溶质的质量减小,溶液的质量减小,溶质的质量分数减小,溶剂的质量不变。
[答案] C
[例2] 下列关于饱和溶液的叙述正确的是 ( )
A.饱和溶液在任何时候都不可能再溶解物质21世纪教育网
B.在一定温度下,某物质的饱和溶液是该温度下该物质浓度最大的溶液
C.在一定温度下向硝酸钾的饱和溶液中加入少量硝酸钾晶体后,溶液质一量变大
D.在一定温度下,在食盐的饱和溶液中,加入少量硝酸钾,则晶体不再溶解
[解析] 此题考查的是饱和溶液的概念。饱和溶液是指在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能继续溶解某种溶质的溶液。所以温度不变,某物质的饱和溶液就是该温度下该物质浓度最大的溶液。选项B正确。给饱和溶液升温或增加溶剂可以使其向不饱和溶液转化,能继续溶解物质,所以A的叙述不正确。根据饱和溶液的概念C中再加入少量KNO3。已经不能继续溶解。所以溶液质量不变。D中在一定温度下,一定量溶液中对某种物质已成为饱和溶液,但对其他溶质仍为不饱和溶液,所以食盐的饱和溶液中加入硝酸钾仍可继续溶解。
[答案] B
[例3] 关于硝酸钾溶解度的说法中正确的是 ( )
A.20℃时,20g硝酸钾溶在100g水里,所以20℃时硝酸钾的溶解度是20g
B.20℃时,把20g硝酸钾溶在水里制成饱和溶液,所以20℃时硝酸钾的溶解度是20g
C.把31.6g硝酸钾溶在100g水里,形成饱和溶液,所以20℃时硝酸钾的溶解度是31.6g
D.20℃时,把31.6g硝酸钾溶在lO0g水里,形成饱和溶液,所以20℃时硝酸钾的溶解度是31.6g
[解析] 本题关键是抓住4个要素:(1)在一定温度下;(2)在lOOg水里;(3)达到饱和状态;(4)所溶解溶质的克数。A缺少“饱和状态”。B不是“在100g溶剂里”。C缺少“一定温度”。 21世纪教育网
[答案] D
[例4] 每天补充适量的维生素C,有利于提高人体免疫力。某维生索C泡腾片,每片含lg维生素C,将l片该泡腾片投入适量水中,最终得到250g溶液,此溶液中维生素C的质量分数为 ( )
A.0.4% B.1% C.2.5% D.4%
[解析] 本题考查溶液最基本的计算,根据溶质质量分数的定义进行计算。溶质的质量为lg.,溶液的质量为250g,由,溶质质量分数=溶质的质量/溶液的质量,即可求得。
[答案] A
[例5] 生物实验小组探究选稻种的实验,需配制质量分数为10%的氯化钠溶液105g。实验操作步骤如图所示:
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(1)计算应称取氯化钠_________g,需加水________mL(把水的密度近似看作lg/cm )。
(2)如果配制的氯化钠溶液的溶质质最分数小于l0%,则造成误差的原因可能有(请举两条):①______________________________________________________________________;②____________________________________________________________________________。
[解析] 本题考查溶液配制的相关知识。配制一定质量分数溶液的步骤主要有①计算;②称取或量取;③溶解。计算时应根据溶液质量和溶质质量分数求出溶质质量和溶剂质量。然后应用密度公式计算出溶剂的体积。本题中所需氯化钠的质量为:l05g×10%=10.5g。需加水的体积为:(105 - 10.5)÷1g/cm = 94.5cm = 94.5mL。配制的氯化钠溶液中溶质的质量分数小于10%,原因是多方面的,以下几条可作参考:①氯化钠固体中有杂质;②烧杯中原先有水;③天平读数有误;④读数时,视线仰视了量筒刻度;⑤天平未调零等等。
[答案] (1)10.5 94.5 (2)①氯化钠固体中有杂质;②烧杯中原先有水;③天平读数有误;④读数时,视线仰视了量筒刻度;⑤天平未调零等等。(任选两条即可)
实践创新应用
1.20℃时,向一盛有40g氯化钠的烧杯内加入100g水,充分搅拌后静置,烧杯底部仍有未溶解的氯化钠固体,过滤得到4g固体和澄清溶液。下列有关叙述错误的是 ( )
A.该溶液中溶质的质量等于36g
B.20℃时氯化钠在水中的溶解度为36g
C.该溶液中溶质的质量分数等于36%
D.加水后该溶液变为不饱和溶液21世纪教育网
2.下列有关溶液的说法正确的是 ( )
A.食盐水中水是溶剂
B.物质投入水中搅拌均匀就能形成溶液
C.无色的液体都是溶液
D.饱和溶液一定是浓溶液
3.在配制一定质量分数的氯化钠溶液时,下列出现的操作失误,会引起所配溶液的溶质质量分数降低的是 ( )
A.用托盘天平称量氯化钠时,将砝码放在左盘,但未使用游码
B.用量筒量取蒸馏水读数时,仰视凹液面的最低处
C.将量筒中的水倒入烧杯时,量筒中有少量水残余
D.将配好的氯化钠溶液转移到细口瓶中时,不慎洒出部分溶液
4.木糖醇是一种理想的蔗糖替代品,它的溶解度曲线如图所示。据图判断,下列关于木糖醇溶解度的叙述正确的是 ( )
A.30℃时溶解度是70克
B.60℃时溶解度是70克
C.溶解度不受温度影响
D.溶解度随温度的升高而降低
5.人体血液的无机盐质量分数约为0.9%。研究表明,30亿年前原始海水的无机盐质量分数也约为0.9%。对此,下列观点不可取的是 ( )
A.人类的祖先可能是从原始海洋中的原始生命逐渐进化而来的
B.人体血液和原始海水的无机盐质量分数相同纯属巧合
C.人体血液和原始海水之间存在着某种尚未被认识的关系
D.人体血液仍然带有原始海水的某些印痕21世纪教育网
6.把60℃的硝酸钾饱和溶液冷却到20℃,下列叙述错误的是 ( )
A.溶解度减小 B.溶液的质量不变
C.溶液由浓变稀 D.溶剂的质量不变
7.嵊泗是个易旱缺水的海岛县,现在依靠海水淡化技术,每天可生产6600吨淡水,解决了缺水问题。该技术(原理如图所示)采用对海水加压。海水中的溶剂分子可以通过半透膜,而溶质分子很难透过。下列说法正确的是 ( )
A.浓海水中溶质质量增加
B.水分子能透过半透膜
C.浓海水的溶质质量分数减小
D.解决了缺水问题,就可以不用节水了
8.实验室中有饱和食盐水和蒸馏水各一瓶,为了区分它们,某学习小组的同学设计了以下四种方案。你认为不能把两者区分开来的是 ( )
A.进行导电性试验,能导电的是饱和食盐水
B.用压强计来测定同深度处的压强,压强较大的是饱和食盐水
C.分别加入少量食盐晶体,晶体不能继续溶解的是饱和食盐水
D.用普通显微镜观察,能看到钠离子的是饱和食盐水21世纪教育网
9.室温下,一杯饱和食盐水露置在空气中一段时间,有少量晶体析出,是因为 ( )
A.氯化钠的溶解度变小 B.溶液中溶质质量分数变小
C.溶剂质量减小 D.溶液变成不饱和溶液
10.下列对右图所示的溶解度曲线图分析正确的是( )
A.30℃时,甲的溶解度小于乙的溶解度
B.乙物质溶解度随温度变化比甲大
C.18℃时,甲、乙两物质的溶解度相等
D.甲物质的溶解度一定大于乙物质的溶解度
11.A、B两烧杯中均盛有100克水,分别加入不同质量的同种固体物质,用玻璃棒搅拌使其充分溶解,现象如图所示。此时,_________烧杯中的溶液一定是该温度下的饱和溶液。
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12.木糖醇是一种理想的蔗糖替代品,适合糖尿病患者食用。木糖醇和蔗糖的溶解度曲线如图,据图回答:
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(1)30℃时,木糖醇的溶解度______蔗糖的溶解度。(选填“大于”小于”或“等于”)
(2)60℃时,向100克水中加入80克木糖醇,充分溶解后,所得的溶液是________溶液(选填“饱和”或“不饱和”),该溶液的溶质质量分数为______________。
13.某温度时,有ng溶质配成mg不饱和溶液,若再加入bg溶质,恰好得到该温度下的饱和溶液,此时饱和溶液的质量为_______g,溶剂的质量为______g,溶质的质量为______g。
14.下表是氯化钾在不同温度时的溶解度,根据溶解度完成下列填空:
温 度/℃ O 20 40 60 80 100
溶解度/g 27.6 34 40 45.5 51.5 56.7
(1)氯化钾溶解度随温度升高而____________;
(2)将35g KCl溶解在40℃的100g水中得到的是KCl的________溶液;若将此溶液降温至0℃,则有________g晶体析出;
(3)将35g KCl溶解在60℃的100g水中,得到的是不饱和溶液,需加入______g KCl才能变为60℃的饱和溶液;
(4)将70g KCl溶解在80℃的l00g水中,此时得到溶液的质量是_________g。
15.某同学欲配制100g质量分数为2.5%的氢氧化钠溶液,该同学进行如下实验操作:
(1)称取2.5g固体氢氧化钠:在天平两托盘上各放一张质量相同的纸片,然后在左盘按2g砝码,游码拔至0.5g处,再在右盘上加固体氢氧化钠至天平平衡。指出该同学称量操作中的两个错误;21世纪教育网
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
(2)配制溶液:用量筒量取l00mL水,然后将氢氧化钠固体加入量筒中的水里,边加边搅拌,直至氢氧化钠固体完全溶解。
指出配制过程中的两处错误及其后果:
错 误 后 果
21世纪教育网 21世纪教育网
21世纪教育网 21世纪教育网
16.日常生活中我们要科学地节约用水。现有一件刚用洗涤剂洗过的衣服,“拧干”后湿衣服上残留的溶液为lO0g,其中含洗涤剂的质量分数为1%,则湿衣服上残留的洗涤剂的质量为________g。现用5700g清水对这件衣服进行漂洗,有以下两种漂洗方法(假设每次“拧干”后湿衣服仍残留lO0g溶液)。
方法一:用5700g清水一次漂洗。“拧干”后残留在衣服上的洗涤剂的质量为_________g(用分数表示,下同)。
方法二:将5700g清水平均分成质量相等的三份(每份l900g),分三次漂洗。
第1次,用1900g清水漂洗,“拧干”后残留在衣服上的洗涤剂的质量为______g;
第2次,再用l900g清水漂洗,“拧干”后残留在衣服上的洗涤剂的质量为______g;
第3次,再用l900g清水漂洗,“拧干”后残留在衣服上的洗涤剂的质量为______g。
由以上计算分析,用相同质量的水漂洗衣服,是一次漂洗效果好,还是将水等分成三份,分三次漂洗效果好?
参考答案
1.C 2.A 3.B 4. A 5.B 6.B 7.B 8.D 9.C l0.C ll.B
l2.(1)等于 (2)不饱和 44.4%或0.444
13.m+b m-a a+b
14.(1)增大 (2)不饱和 7.4 (3)10.5 (4)151.5
15.(1)①称量固体氢氧化钠,不能在托盘上垫纸,应放在烧杯里 ②称量时应左物右码
(2)错误:不应量取lOOmL水,只需97.5mL水;后果:配制溶液的质量分数小于2.5% 错误:不应在量筒内配制溶液;后果:易使量筒破裂
16. 1 1/58 1/20 1/400 1/8000 将水等分成三份,分三次漂洗效果好(或方法二好)
课后练习答案
1.加入水
2.溶液由不饱和溶液变成饱和溶液,继续加热后会有晶体析出。因为在一定温度下,在一定量的水中食盐的溶解是有一定限度的。
3.26.7%
4.110.6毫升。用量筒量取368.4毫升的水,倒入烧杯中,将ll0.6毫升的盐酸沿玻璃棒慢慢地倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
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第9节水的利用和保护
联想情景导入
水是人类发展不可缺少的自然资源。是人类和一切生物赖以生存的物质基础。当今世界,水资源不足和污染构成的水源危机成为任何一个国家在政策、经济和技术上所面临的复杂问题和社会经济发展的主要制约因素。l992年1月联合国在冰岛举行了水和环境国际会议,呼吁寻找新的途径,对淡水资源作出评价、发展和管理。l993年,世界银行提出了有关水资源的新课题,粮农组织最近成立了一个关于水和持续农业发展的国际项目,这些信息表明,水资源问题已引起全世界的关注。
人类对水资源的开发利用分两大类:一类是从水资源取走所需的水量,满足人民生活和工农业生产的需要后,数量有所消耗,质量有所变化,在另外地点回归水源。另一类是取用水能(水力发电)、发展水运、水产和水上游乐,维持生态平衡等,这种利用不需要从水源引走水量,但是需要河流、湖泊、河口保持一定的水位、流量和水质。本节所讨论的水资源利用情况主要是第一类用水形式。
要做好水资源的利用与保护工作,就要了解水资源及其重要作用,世界水资源利用情况。我国水资源的特点,水资源的利用与保护措施。
重点知识详解
一、水资源
人类利用较多的是河流水、淡水湖泊水和埋藏比较浅的地下淡水。
二、水资源的分布
对于一个区域来说,可供人们使用的水相当于该区域在一段时间内降水的总量和同期蒸发损失的水量之差,即可提供地表和地下径流的水。它与一个地区的水循环活跃程度密切相关。水循环活跃的地区,水资源比较丰富。从全球范围看赤道附近地区和距海比较近的地区,水资源往往比较丰富,而干旱的沙漠地区,水资源则比较贫乏。
三、我国的水资源
我国江河多年平均径流总量约为27000亿立方米,居世界第六位,但在时间和空间的分配上很不均匀。突出表现在:夏季丰富,冬季欠缺,江河径流量的年际变化很大,尤其是北方更加明显。从空间分布看,具有南多北少、东多西少的特点。
四、水的净化21世纪教育网
1.沉淀法:取一杯泥浆水,静置5分钟,杯底出现沉淀物。在泥浆水中加入一点明矾或活性炭,静置5分钟,杯底的固体颗粒增大,泥浆水变得较清。像这种把水静置,使水中的杂质沉淀到水底的方法称为沉淀法。在利用沉淀法将水净化时往往加入明矾或活性炭作凝聚剂。
2.过滤法:
(1)实验操作:按图把滤纸折成圆锥形,把多余的滤纸剪去,把折好的滤纸放在漏斗中,把泥浆水沿玻璃棒倒进过滤漏斗中(如下图所示)。滤纸上留下固体颗粒,泥浆水变得澄清。
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(2)操作要点:
一贴:滤纸紧贴在漏斗内壁上。
二低:滤纸边缘低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘。
三靠:盛液烧杯口紧靠倾斜的玻璃棒中部,玻璃棒斜靠在三层滤纸一边,漏斗下端紧靠接液烧杯内壁。21世纪教育网
3.蒸馏法:将泥浆水过滤后得到的滤液和防爆沸的小石粒放进圆底烧瓶内,按下图所示装置进行蒸馏。在锥形瓶内得到澄清的液体,烧瓶里留下了固体颗粒。
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把水加热,至水沸腾变成水蒸气,再经冷凝管冷却成水滴,这种净化水的方法称为蒸馏法,这样收集到的水就是蒸馏水。蒸馏水里不再含有杂质,只含有水一种物质,这种由一种物质组成的物质,叫做纯净物。
五、粗盐的提纯
1.溶解:在天平上称取s克粗盐备用。用量筒(10毫升)量取l0毫升水倒入烧杯里。用药匙取一匙粗盐加入水中,先不搅拌,观察发生的现象。只见粗盐沉到烧杯底部,烧杯里的水仍是澄清的。然后再用玻璃棒搅拌,并观察发生的现象,可以看到烧杯里出现浑浊现象,粗盐逐渐溶解,最后全部溶解。接着再加入粗盐,边加边用玻璃棒搅拌,一直加到粗盐不再溶解为止,观察食盐水的浑浊现象。21世纪教育网
2.过滤:取一张圆形滤纸按下图所示折叠后放人漏斗,用水润湿,使滤纸紧贴着漏斗内壁,中间不要留有气泡。
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按上图所示进行过滤,等过滤完毕.观察滤纸上剩余物质及滤液的颜色、状态。如果滤液还浑浊,应该再过滤一次,观察滤液是否透明。21世纪教育网
3.蒸发:把透明的滤液倒人蒸发皿里,再把蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热,加热过程中.用玻璃棒不断搅拌液体.等到蒸发皿里出现多量固体时.停止加热。
精典例题解析
[例1] 近年来,我国很多地方政府都通过了有关的地方性法规,规定不得销售和使用含磷洗衣粉。这是因为这类洗衣粉中的磷会污染 ( )
A.大气 B.河流、湖泊 C.食品 D.耕地
[解析] 此类题目将化学知识与水污染结合在一起,使同学们进一步明确河流、湖泊中绿藻成灾的原因。唤起同学们自觉使用和督促家长使用无磷洗衣粉的意识。
[答案] B
[例2] 下列说法中正确的是 ( )
A.无色、无臭、清澈透明的水一定是纯净物
B.活性炭可以吸附掉一些溶解的杂质,除去臭味
C.青少年长期饮用纯净水有益健康
D.蒸馏水不是纯净物21世纪教育网
[解析] 本题涉及到的知识点较多,其中A、C、D答案均是错误的。因为无色、无臭、清澈透明的水中可能混有可溶物。C中长期饮用纯净水,对人有害无益。因为纯净水中缺少人体必需的微量元素。D答案镏水里不再含有杂质。只含有水一种物质。是纯净物。
[答案] B
[例3] 小冬同学制作的简易净水器,如下图所示:
小卵石、石英沙和膨松棉的作用是___________;活性炭的作用是__________。
[解析] 同学们对自制净水器很有兴趣,可通过网上查阅或请教老师进行试验。首先应理解净水器的基本原理:小卵石、石英沙(过滤液体,滤去液体中不溶性物质)一活性炭(滤去不溶性物质,吸附溶于水的杂质和除去臭味)一膨松棉(过滤和保护活性炭)。21世纪教育网
[答案] 过滤吸附作用
[例4] 小明一直不明白一个问题:地球上的水那么多。怎么还说水资源短缺呢?现在我们一起用我们学过的知识,来帮助小明弄清楚这个问题吧!地球上的水有那么多,怎么还说水资源短缺呢?理由是地球大约_____%的水是海洋水,咸水是不能引用或浇灌庄稼的。人们实际使用的是淡水,而淡水仅占全球水量的______%。而淡水中98%为——水和深层地下水,这些水也是不能为人们所直接利用的。目前人们利用的淡水资源,主要是_______水和_______地下水,仅占全球淡水资源的0.3%。随着全球人口的_______和社会经济的发展,人类对淡水的需求与日俱增。所以很多地方出现水资源短缺。与此同时,水污染又进一步加剧了水资源的危机。21世纪教育网
[解析] 地球上的水储存在海洋、陆地和大气中。海洋水占地球上水体总量的97%,是地球上水体的主体。陆地水分为咸水和淡水,咸水多分布在内陆湖泊。淡水占水体总量的2.5%,包括河流水、淡水湖泊水、地下淡水以及冰川水,冰川水和深层地下水比重大,占淡水储量的98%,但目前条件下难以利用。目前人类利用的淡水资源。主要是江河湖泊水和浅层地下水,仅占全球淡水资源的0.3%。可见地球上可供人类利用的淡水资源是极其有限的。
[答案] 96.5 2.53 冰川 江河湖泊水 浅层增长
实践创新应用
1.北京市严重缺水,我们要保护水资源。下列做法中,可能会造成水污染的是 ( )
A. 生活污水经处理后排放 B.禁止含磷洗涤剂的使用
C.合理使用农药和化肥 D.在水库周边兴建造纸厂
2.水可以造福人类,但水被污染后却给人类造成灾难,为了防止水的污染,下面①~⑤项措施中,可以采用的是 ( )
①抑制水中所有动物的生长 ②生活污水经净化后再排放 ③禁止使用农药、化肥 ④不任意排放工业废水 ⑤减少空气中硫氧化物和氮氧化物的含量,防止形成酸雨
A.①②④ B.③④⑤ C.②④⑤ D.②③④21世纪教育网
3.据“世界环境日”报道:甘甜清澈的水从长江源头流入,在①工业废水;②生活污水;③泥沙;④雨水四个因素中,会给长江带来污染的有 ( )
A.①② B.②③ C.①②③ D.①②③④
4.天津市是缺水最严重的地区之一。因此,我们不仅要节约每一滴水,同时还应防治水的污染。以下防治水污染的措施:①禁止使用农药和洗衣粉;②工业废水经处理达标后再排放;③抑制水中所有动植物的生长发育;④生活污水净化后再排放,你认为合理的是 ( )
A.②④ B.②③ C.①④ D.①③
5.2004年12月26日印度洋发生海啸,灾民饮用水被严重污染,急需进行净化处理。下列净化水的单一操作中,净化程度最高的是 ( )
A.蒸馏 B.吸附沉淀 C.过滤 D.静置沉淀21世纪教育网
6.下列操作与净化水无关的是 ( )
A.过滤 B.吸附 C.蒸馏 D.电解
7.提纯含有少量泥沙的粗盐,下列操作顺序正确的是 ( )
A.过滤、蒸发、结晶、溶解 B.溶解、蒸发、过滤、结晶
C.溶解、蒸发、结晶、过滤 D.溶解、过滤、蒸发、结晶
8.下列过滤操作不正确的是 ( )
A.玻璃棒下端要靠在三层滤纸处21世纪教育网
B.滤纸边缘应低于漏斗边缘,多余部分要剪去,并用水润湿贴紧,不留气泡
C.过滤时将液体沿玻璃棒注入过滤器,并使液面高于滤纸边缘。
D.漏斗下端紧靠烧杯内壁21世纪教育网
9.下列有关水的叙述正确的是 ( )
A.地球上的总水量虽然很大,但人类仍面临着水危机
B.被污染的水经过滤,就可饮用
C.没有颜色没有气味的液体是水
D.鱼能在水中生存是因为水中含有养料
10.下列叙述不正确的是 ( )
A.工农业生产使用了被污染的水,常常会降低产品的质量
B.自来水常用氯气消毒杀菌,所以化工厂排放的含氯的水无毒,可以饮用
C.工业三废必须经过处理后排放,防止严重污染水源21世纪教育网
D.食用被污染的水,会使人中毒,甚至会使人死亡21世纪教育网
11.生活离不开水。净化水的知识在日常生活中有着广泛的应用。
(1)茶杯良的纱网,可将茶叶与茶水分离,便于饮用,该设计利用的科学原理是
__________________________________________________________________________。
(2)自制净水器中常加入________________,用于除去水中的异味和色素。
12.原水(未作处理的水)中含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质,可用次氯酸(HCIO)杀死细菌。氯气溶于水时可生成次氯酸和盐酸,某水厂自来水的生产净化步骤如下:
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(1)可以除去大颗粒悬浮物杂质的步骤为______(填编号)。21世纪教育网
(2)能消毒杀菌的步骤为_____(填编号)。21世纪教育网
13.国外某娱乐设施公司计划在同纬度的三个城市建造水上公园和滑雪游览中心。下表是三城市的气候资料:
资料一:三城市各季度平均降水量21世纪教育网
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资料二:三城市各月份地上积雪情况(“**”:积雪多,“*”:积雪较少,“-”:没有积雪)
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
A城市 ** ** ** * - - - - - * ** **
B城市 * * * - - - - - - - - *
C城市 ** ** ** ** ** ** - - * * ** **
如果你是决策者,依据上述资料,从运行成本角度考虑,_____城市最适宜建造水上公园。_____城市最不适宜建造滑雪游览中心。
14.地球上的淡水资源分布很不均匀。21世纪教育网
(1)资料一和资料二是我国部分省市年人均水量图和水资源紧缺指标。从空间上看我国水资源分布有南多北少的特点,极度缺水的省市有_______。
(2)资料三表示广州、杭州、北京、哈尔滨四城市气温曲线和降水量柱状图,其中能代表北京的是________(填字母)。
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资料二:水资源紧缺指标
紧缺性 人均水量(m /年)
极度缺水 < 500
重度缺水 500~1000
中度缺水 1000~1700
轻度缺水 1700~3000
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15.程伟同学将浑浊的湖水样品倒入烧杯中,先加入明矾粉末搅拌溶解,静置一会儿后,采用下图所示装置进行过滤,请问:
(1)图中还缺少的一种仪器是________,其作用是________;漏斗下端紧靠烧杯内壁是为了________。
(2)操作过程中,他发现过滤速度太慢,产生的原因可能有___________。
(3)过滤后观察发现,滤液仍然浑浊。可能的原因有:
①__________________________________________________________;
②__________________________________________________________;
③__________________________________________________________。
(4)改进后过滤,得到了澄清透明的水,他兴奋地宣布:我终于制得了纯水!对此,你有无不同看法?______(填“同意”还是“不同意”)理由是_____________,若要制取纯水,还需采用的净化方法是_______________。
参考答案
1.D 2.C 3.C 4.A 5.A 6.D 7.D 8.C 9.A l0.B
ll.(1)过滤 (2)活性炭21世纪教育网
12.(1)B (2)D 21世纪教育网
13.A B 21世纪教育网
l4.(1)河北、北京 (2)B
15.(1)玻璃棒 将过滤液体引流到过滤器内,加快过滤速率 防止过滤液飞溅出来 (2)滤纸没有紧贴漏斗内壁,滤纸和漏斗内壁有气泡 (3)①滤纸破损 ②过滤时液体液面高于滤纸边缘③玻璃仪器不干净 (4)不同意 得到的水只是透明,但含有许多杂质 蒸馏
课后练习答案21世纪教育网
1.夏季丰富、冬季欠缺;南多北少、东多西少。原因略
2.略21世纪教育网
3.对人体有害的物质 浮 仍有 不适宜 能不 能 仍不适宜 不含 适宜
4~6.略
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第1章 生活中的水
第1节水在哪里
联想情景导入
我们知道,人类须臾离不开空气。对于生命来讲,还有什么物质在重要性方面可以与空气相比呢?我们很自然会想到水。我们每天上的雨、雪年年下,为什么总下不完?江河中的水日夜流,为什么会流不尽呢?学习了本节内容以后你就会从中找到答案。
重点知识详解
一、水的存在
1. 水的分布:我们周围的水以各种不同的形式分布在海洋、陆地、空气和生物体内。海洋水是地球水的最主要部分。约占地球总水量的96.53%。陆地淡水尽管只占总水量的2.53%,但水体的种类非常多,可为人类提供全部的生活和生产用水。
2. 水的存在形式:地球上的水大部分以液体形式存在,也可以以固体和气体形式存在。随着温度的改变,水的存在状态也会发生改变。
二、水与生命
生物的生命活动离不开水。只有在水分充足的时候。生物体内各种生理活动才能正常进行。人体重量的2/3以上是水分,儿童体内的水分含量更多,达到体重的4/5。一个健康的成年人每天平均大约需要2.5升水。
三、水的循环
地球上各种状态不同的水在外界因素的影响下可以通过蒸发、水汽输送、降水、下渗、沿地表或地下流动等二系列环节和过程联系在一起。并进行着持续不断的循环。
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精典例题解析21世纪教育网
[例1] 下列水循环过程中,物态变化是由液态变成气态的是 ( )
A.海洋上空的降水 B.陆地上下雪
C.冰川熔化成水流人江河 D.植物蒸腾作用
[解析] 海洋上空的降水和陆地上下的雪都是由空气中的水汽(气态)在适当条件下凝结为液态水(降雨)或凝华为固态水(降雪)形成的;熔化则是固态水(冰)变成液态水的过程;植物通过蒸腾作用是植物将从根部吸收至体内的液态水转变成气态水散失到外界的过程。
[答案] D21世纪教育网
[例2] 阅读下面一段文字.回答下列问题。21世纪教育网
我叫小水滴,住在大海里。喜欢到处旅行。有一天,我和伙.伴们正在海面嬉戏。不知不觉中,我的身体变轻了,终于和其他伙伴一起慢悠悠地升上了高空。哇!新的旅行又开始了……我们越升越高。高空的温度却越来越低,低温使我们挤成一团,凝结成很小很小的水珠,渐渐地我和许多来自世界各地的小水珠联成一朵朵千姿百态的云。风推着我们在空中飘.气温更低了,我感觉身体变得重了许多,当风伯伯再也托不住我时,我和小伙伴们一个个急速下降。不一会儿,我们就降落到了地面。给花草树木作了“甘霖”;而我却落到了小溪里,我快乐地顺着小溪直达河流,经过几天几夜的旅程.我又回到了大海的怀抱,等待着新的一次旅行的开始。21世纪教育网
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(1)云的组成和形成过程是怎样的
(2)雨和雪是怎样形成的
(3)空气中的水蒸气的来源主要有哪些
[解析] 这是一道有关水的循环过程的题目,水的循环.在很大程度上表现为物态变化。即水在固、液、气三态之间相互转化。水可以变成气态的水蒸气。也可以变成固态的小冰晶,变来变去最终又变成液态的水。
[答案] (1)水、小冰晶和水蒸气,水蒸发成水蒸气上升至高空,连同高空中水蒸气液化成的小水滴就形成了云。 (2)雪是空中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶,下落至地面形成的;雨是空中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶下落过程中又熔化成水形成的。 (3)主要有地面中的水分蒸发和江河湖海中的水蒸发。21世纪教育网
[例3] 面对湖水被严重污染,有人建议:①建立拦污闸,对人湖污水预先进行治理。②将长江水引入冲洗,使死水变活。③恢复湖水荷花、菱、水葫芦的种植,利用植物的净水作用,并将植物叶、茎回收,经沼气池发酵产生沼气。从长远的观点看,你同意(填序号)____方案;不同意有关方案的理由是________________________________________________________。
[解析] 治理污染有全局观点,要从全人类的根本利益出发。《中华人民共和国》中规定:“各单位当加强水污染的防治工作,保护和改善水质。各单位应立足于治理,而不能采取将污染物搬迁的做法,否则污染问题只会日趋严重。” 21世纪教育网
[答案] ①③引长江水冲洗,湖水污染减少,但对长江污染增加
实践创新应用21世纪教育网
1.下列各类淡水水体的更新周期最短的是 ( )
A.冰川 B.大气水 C.地下水 D.湖水
2. 从人体构成上来看.水是构成人体最多的物质.1个成人含水量占体重的 ( )
A.65% B.50% C.35% D.65%以上
3. 地球上含水量晟多的是 ( )
A.大气水 B.河流水 C.冰川水 D.海洋水21世纪教育网
4. 我国淡水资源紧缺.所以在生产和生括中应该 ( )
A.减少饮水量
B.将用过的废水、污水重复使用
C.因为水有巨大的自净能力,所以生活中无须过分节约
D.既要预防和消除对水体的污染,又要节约用水
5. 世界上淡水主要消耗在 ( )
A.工业生产上 B.农业生产上 C.生活用水 D.交通运输上
6. 中国水资源在空间上的分布情况是 ( )
A.南多北步、东多西少 B.南多北少、西多东少21世纪教育网
C.北多南少、东多西少 D.北多南少、西多东少21世纪教育网
7. 人体内含量最多的物质是 ( )
A.氧气 B.水 C.蛋白质 D.脂肪
8. 下列说法正确的是 ( )
A.凡是澄清透明的水都可以饮用
B.地球表面的3/4是淡水.水占人体质量的2/3左右
D.地球上淡水资源匮乏,淡水量占总水量韵10%
D.自然界中的水是混合物
9. 关于水循环.下列说法中正确的是 ( )
A.水循环只发生在海洋与海洋上空之间21世纪教育网
B.水循环只发生在陆地与陆地上空之间21世纪教育网
C.水循环只发生在海洋上空与陆地上空之间
D.水循环发生在海洋与陆地之同、陆地与陆地上空之间、海洋与海洋上空之间
10. 大气中的水蒸气,主要来自于 ( )
A.湖泊水的蒸发 B.江河水的蒸发21世纪教育网
C.海洋水的蒸发 D.植物的蒸腾作用
11. 目前人娄活动可以对水循环施加影响的是 ( )
A.全球大气的水汽输送 B.全球大气的降水
C.全球陆地地表径流输送 D.局部地区的地表径流输送
12. 陆地水是人们生产、生活用求的主要来源.而人类较易利用的只占淡水总储量的0.3%。它主要包括 ( )
A.河水、湖泊水、地下水 B.陆地水、冰川、江河水21世纪教育网
C.江河水、淡水湖泊水、冰川 D.江河水,泼水湖泊水、浅层地下水
13. 仔细观察“水循环状态变化图”(如下图所示),请在空白方框内填上适当的物态变化名称。
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14. 阅读下面的短文,然后回答后面的问题。21世纪教育网
植物是我们的好朋友,与我们的生活息息相关。每一种植物部具有蒸腾作用。植物的蒸腾作用是一个水分的运输和散失的过程。蒸腾过程水的循环路径如下土壤中的水分→根毛→根内导管→茎内导管→叶内导管→叶肉细胞→气孔→大气。蒸腾作用对植物体具有重要的意义、降低植物的温度。二、促进根吸收水分。三、促进水分和无机盐的运输。植物一天中蒸腾作用的变化规律是:日出后,蒸腾作用随之增强,到午后三时左右达到最高峰。三时以后,植物体内的水分减少,气孔逐渐关闭,蒸腾作用随之下降。日落后蒸腾作用降到最低点。
(1)你认为蒸腾作用能降低植物及其周围环境的温度的物理原理是_________________。
(2)根据短文,影响植物蒸腾作用强弱的因素有:________________________________。
参考答案
1.B 2.D 3.D 4.D 5.A 6.A 7.B 8.D 9.D l0.C ll.D l2.D
13.熔化 液化 21世纪教育网
14.(1)因为液体蒸发时要从自身及周围环境中吸收热量。使得自身及周围环境的温度降低,即液体蒸发吸热具有制冷作用 (2)光线强弱、温度高低等
课后练习答案
1. 略 2. 大约2.5升。主要通过直接摄入和碳水化合物的转化。 3. B
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第8节 物质在水中的结晶
联想情景导入
在我们生活的每一天都离不开食盐,我们所吃的食盐大多数都是从海水中提炼来的。海洋孕育了地球上的生命,又给这些生命提供丰富的资源。海洋是盐的宝库,海水中含有大量的氯化钠,还有氯化镁、硫酸镁、溴化钠、溴化镁等。海水含盐量约为3%。如果把海水蒸干,将所得的盐铺在陆地上,它的厚度可达150m,比50层大厦还要高。海盐是工业和生活用食盐的主要来源。那么,人们是怎样从海水中获取食盐的呢?本节内容将使你懂得从海水中获取食盐的原理。
重点知识详解
一、晶体的形成
1.观察硫酸铜、云母、食盐等晶体的外形。(颗粒小的可用显微镜观看)
结论:每种晶体都有一定的几何形状。
2.观察硫磺粉、红磷等非晶体的外形。
结论:非晶体没有规则的几何形状。
3.晶体的形成。
(1)蒸发溶剂的方法:当饱和溶液蒸发溶剂后(设温度保持不变).便会余下晶体.如我们吃的食盐就是通过海水晒盐得到的。这种方法一般用在得到溶解度受温度影响不大的固体物质.如得到食盐。21世纪教育网
(2)冷却热饱和溶液的方法。
实验操作及现象:先配制一杯70℃的硫酸铜饱和溶液,然后用滴管吸取一滴硫酸铜饱和溶液,滴在有凹穴的玻璃片上,观察到有硫酸铜晶体析出。
实验结论:冷却热饱和溶液的方法也可以得到晶体,这种方法一般可以用来得到溶解度受温度影响较大的固体物质。如得到硫酸铜、硝酸钾等物质。
(3)事实上,人们从水溶液中提取物质时,通常是将两种结晶方法综合起来使用,也就是先通过加热使溶液浓缩(减少溶剂)。再将溶液冷却(降低温度),使溶液中的物质结晶析出。
二、硫酸铜晶体的生长
1.制备小晶体。21世纪教育网
在小烧杯中加人50毫升蒸馏水。在另一只较大的烧杯中加人l00毫升左右的蒸馏水。小烧杯放在大烧杯中,使大烧杯内液面略高于小烧杯内液面。将大烧杯放在石棉网上加热到70℃(2时停止加热,向小烧杯内加入研细的硫酸铜晶体粉末,搅拌,配成饱和溶液。趁热过滤,得到澄清的硫酸铜溶液。在装有澄清硫酸铜溶液的烧杯上盖上干净的白纸。烧杯外壁围上棉花保温(或放在泡沫塑料盒中),静置一夜,便可制得晶形完整的小晶体。
2.小晶体“长大”为大晶体。
晶形完整的小晶体用线系住,放入温度略高于常温的硫酸铜澄清饱和溶液中。保温,缓慢冷却,小晶体慢慢长大。反复操作,小晶体便“成长”为大晶体。
精典例题解析
[例1] 20℃时,将某硝酸钾溶液恒温蒸发水分,第一次蒸发掉l0g水析出2g晶体;第二次蒸发掉l0g水,又析出3g晶体,第三次再蒸发掉l0g水,又析出晶体___________g。
[解析] 通过分析题,解题时已准确掌握的知识点有:(1)第一次蒸发的溶液不是饱和溶液;(2)第一次析出晶体后的母液是饱和溶液;(3)饱和溶液温度不变,蒸发的水相同,析出的晶体质量相同,所以第三次蒸发l0g水。应析出3g晶体。
[答案] B21世纪教育网
[例2] 下图为A、B、C三种固体物质在水中的溶解度曲线。
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据图回答:21世纪教育网
(1)40℃时,A物质的溶解度为_________g;
(2)50℃时,B、C两物质的饱和溶液中溶质质量分数较大的是________;
(3)要从C的饱和溶液中得到大量的晶体,应采用结晶方法是_________。
[解析] 根据溶解度曲线可知,40℃时A物质的溶解度为70g,在50℃时,B比C的溶解度大,所以B物质的饱和溶液中溶质质量分数比C大;C物质的溶解度随温度变化不大,所以要从C的饱和溶液中得到大量的晶体就只能通过蒸发溶剂。
[答案] (1)70 (2)B (3)蒸发溶剂21世纪教育网
[例3] 20℃时,取相同质量的a、b、c三种物质的饱和溶液分别置于三个烧杯中,再分别向其中加入相同质量的相应固体溶质,将温度升高到40℃,固体的溶解情况如图1所示。图2为a、b、c三种物质的溶解度曲线。请仔细阅读图1和图2回答下列问题:
(1)三种物质的溶解度关系为b>a>c时的温度为t℃,则t的取值范围是__________。
(2)烧杯甲里是_________物质的溶液,烧杯乙里是________物质的溶液。
(3)40℃时,烧杯_________里的溶液中溶剂最少。
(4)各种状态下,各桡杯(甲、乙、丙)里的溶液中溶质质量分数的比较一定正确的是( )
A.甲(状态2)>甲(状态l) B.乙(状态l)>甲(状态3) 21世纪教育网
C.甲(状态l)>乙(状态2) D.乙(状态3)>丙(状态3) 21世纪教育网
[解析] 本题是一道较好的综合性试题。它将溶解度曲线、饱和溶液和不饱和溶液的转化、溶质质量分数的计算相结合,设计出四个有一定梯度的问题,即考查了化学双基知识,又考查了同学们的观察和思维能力。结合题给信息不难看出:(1)当温度在20~30℃时,三种物质的溶解度关系为b>a>c。(2)由图l中的信息,烧杯甲中的不溶物质在温度升高时增多,说明温度升高时,该物质的溶解度减小,结合图2可知是℃物质;用类似的方法可分析出乙烧杯中的物质是a物质,丙烧杯中是b物质。(3)改变温度时,溶剂的量不变,所以40℃时三种物质的溶液中所含溶剂的质量等于20℃时溶液中所含溶剂的质量,由图2的曲线可看出。20℃时b(丙烧杯中的物质)的溶解度最大,等质量的三种物质的饱和溶液中,丙中溶解b的质量最大,因此所含溶剂的质量最小。(4)在比较时要注意,同一物质的状态1和状态2溶质质量分数相同,甲升温后质量分数减小,乙、丙的溶质质量分数都增加,但乙、丙的状态3间无法比较。因为乙的状态3是a物质的不饱和溶液。21世纪教育网
[答案] (1)20~30 (2)c a (3)丙 (4)B
实践创新应用
1.过滤时,不需要的仪器或用品是 ( )
A.漏斗 B.滤纸 C.滴管 D.烧杯
2.析出晶体后的母液在温度不变时一定是 ( )
A.饱和溶液 B.稀溶液 C.浓溶液 D.不饱和溶液
3.判断下列说法,正确的是 ( )
①在一定温度下的饱和溶液,溶质、溶剂质量一定相等
②饱和溶液的温度降低过后的溶液叫母液,仍为饱和溶液
③降低饱和溶液的温度,不一定都有晶体析出
④粗食盐的提纯可用结晶法,便达到目的
A.②③① B.只有③ C.②③ D.①②
4.下列叙述中正确的是 ( )
A.海水一经降温,就会有大量食盐晶体析出21世纪教育网
B.加热蒸发硝酸钾溶液,开始时就会有大量硝酸钾晶体析出
C.硝酸钾的饱和溶液还可以溶解硝酸钾21世纪教育网
D.将析出硝酸钾晶体后的溶液再冷却,仍然有硝酸钾晶体析出
5.把t℃时的硫酸铜饱和溶液冷却到室温时,观察到的现象是 ( )
A.溶液变为无色 B.有白色沉淀析出 C.有蓝色晶体析出 D.无变化。
6.t℃时某溶液200克.蒸发掉20克水后,析出8克晶体,又蒸发20克水后析出晶体12克,则t℃时某物质的溶解度为 ( )
A.40克 B.50克 C.60克 D.100克
7.20℃时,有两杯饱和的A溶液:甲杯盛l00克,乙杯盛150克,在下列条件下,两杯溶液中析出晶体质量相同的是 ( )
A.两杯溶液都降温至10℃
B.同温下,甲杯蒸发掉l0克水;乙杯蒸发掉60克水
C.甲杯加25克A溶液,乙杯减少25克A溶液
D.同温下,两杯都蒸发掉30克水21世纪教育网
8.下列各组混合物中,可用结晶的方法分离的是 ( )
A.酒精和水的混合物 B.汽油和植物油的混合物
C.木炭粉和水的混合物 D.食盐和硝酸钾的混合物
9.将液体和固体分离或除去液体中混有的固体物质,常采用的方法是__________把固体溶质的水溶液蒸发或冷却较高温度的(饱和)溶液而析出固体溶质的过程,叫做_______,前一作法适应于溶解度随温度变化_______的固体溶质,后一作法适应于溶解度随温度变化 的固体溶质(填写“较大”或“较小”)。例如,蒸发海水获得食盐固体;将80℃的硝酸钾饱和溶液降温至20℃获得硝酸钾固体。
10.右图是A、B、C三种固体物质韵溶解度曲线,看图回答以下问题。
(1)在t1℃时,三种物质的溶解度由小到大的顺序是___________。
(2)在__________℃时,B和C的溶解度相同。
(3)在t3℃时,A、B、C的饱和溶液各Wg冷却到t1℃时,析出晶体的是__________,没有晶体析出的是_________。
(4)要从A、B、C的混合物中分离出C。最好用_______________法。21世纪教育网
11.下图是A,B,C三种固体物质的溶解度监线,按下列要求选择填空。
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(1)当温度低于t1℃时,A、B、C的溶解度大小为 ( )
A.A>B>C B.B>C>A C.A>C>B D.C>A>B
(2)当温度从如℃降低到t2℃时,从B和C的饱和溶液中所得到的晶体为 ( )
A.只有B B.只有C C.B较多而C较小 D.C较多而B较小
(3)要除去B中混有少量C的方法 ( )
A.溶解 B.过滤 C.蒸发溶剂 D.冷却热饱和溶液
(4)要使某温度下三种物质的接近饱和溶液转变成饱和溶液,请从乙组中选择合适的方法,将其序号填入甲组空格内。
甲组:I对A采用_________、Ⅱ对B采用_________、Ⅲ对C采用__________。
乙组:a.增加溶剂;b.降温至刚有晶体析出;c.升温至刚有晶体析出;d.恒温蒸发溶剂至刚有晶体析出;e.增加该溶质至不再溶解。
参考答案
1.C 2.A 3.B 4.D 5.C 6.C 7.D 8.D
9.过滤 结晶 较小 较大21世纪教育网
10.(1)A – C < B (2)t2 (3)C A B (4)冷却热饱和溶液
11.(1)C (2)A (3)D (4)A:cde B:bde C:de
课后练习答案
1.略
2.盐碱湖中溶有大量氯化钠和纯碱。纯碱的溶解度受温度影响较大,氯化钠的溶解度影响很小。冬天温度低,纯碱的溶解度小。湖水容易形成纯碱饱和溶液。所以冬天会有纯碱晶体析出;夏天气温高,湖水大量蒸发,容易形成氯化钠饱和溶液,所以有氯化钠晶体析出。
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