第3章 第1节 第2课时 密度-【牵手名师】2024-2025学年新教材七年级科学下册同步教学课件（浙教版2024）

第3章　物质的特性 第1节　质量和密度 第2课时　密度 浙教版　七年级下册 科学 我们知道，无论是固体还是液体都是由物质组成的。它们都具有一定的质量，同时它们也占有一定的空间。根据生活经验可知，大瓶牛奶比小杯牛奶的质量大。那么，对于同一种物质，它的质量与体积有什么样的定量关系？ 课堂引入 1. 取大小不同的若干块铝块，分别用天平测量它们的质量，用 直尺测量边长并计算出它们的体积，把测量的数据记录在表中，研 究铝块的质量与体积的关系。 质量/g 体积/cm3 铝块1 铝块2 铝块3 …… 质量 体积 /g·cm－3 实验探究 参考视频 实验探究 质量/g 体积/cm3 铝块1 55.4 20 铝块2 39.0 14 铝块3 33.3 12 铝块4 27.8 10 铝块5 22.3 8 铝块6 16.6 6 质量 体积 /g·cm－3 2.77 2.79 2.78 2.78 2.79 2.77 实验探究 2. 以体积（V）为横坐 标，质量（m）为纵坐标， 在坐标纸上描点，然后把 这些点连起来，看看它们 是否大致在一条直线上。 V/cm3 m/g O 5 10 15 20 20 40 60 实验探究 3. 根据表中的数据以及所作的图像，可以发现铝块的质量与体 积之间的关系，从中可以得到铝块的质量跟体积的定量关系。 ①利用表格数据分析： 通过表格中的实验数据可知，铝块的体积增大为原来的几倍， 其质量也会增大为原来的几倍，质量与体积的比值不变。6个大小 不同的铝块的质量与体积的比值都等于 2.7 g/cm3。 实验探究 3. 根据表中的数据以及所作的图像，可以发现铝块的质量与体 积之间的关系，从中可以得到铝块的质量跟体积的定量关系。 ②利用图像分析：以体积V为横坐标、 质量m为纵坐标建立坐标系，在坐标纸上 分别描出6个铝块的质量与体积的对应点 （当体积为0 时，质量也为0 ，所以根据 V＝0时，m＝0也可以作出一个点），再 把这些点用线连起来，如图所示。利用实 验数据所作的图像是一条过原点的直线，即一个正比例函数图像。 实验探究 概念辨析 定性的思想，主要从是否存在某种属性、存在程度的深浅 或大小等角度进行初步的确定；而定量的思想，则是在定性的 基础上精确地对事物的属性进行深度的、量化的表达。 定量分析研究的目的在于发现人类行为的一般规律，并对 各种环境中的事物作出带有普遍性的解释；而定性分析则试图 对特定情况或事物作出特别的解释。 “定性”与“定量” 内容讲解 如果把铝块换成铜块、铁块或者木块等，它的质量跟体积的定 量关系会跟铝块一样吗？ 如果用铜块、铁块或木块做实验，我们也会发现，铜块、铁块 或木块的质量与体积的比值不变，即质量跟体积成正比，但比值不 是2.7 g/cm3。 同种物质的质量与体积的比值是一定的，物质不同，其比值一 般也不同，这个比值反映了物质的一个性质。 内容讲解 密度 在科学上，把某种物质组成的物体的质量与它的体积的比叫作 这种物质的密度。 根据密度的定义，可以得到密度的公式为： 密度＝ 质量 体积 内容讲解 用符号ρ表示密度，m表示质量，V表示体积，则密度公式为： ρ＝ m V 密度的单位是由质量单位和体积单位组成的。 1 g/cm3＝1 000 kg/m3 在国际单位制中，密度的基本单位是千克/米3，读作“千克每 立方米”，符号是kg/m3。有时也用克/厘米3，符号是g/cm3，这两 个密度单位之间的关系是： 质量，单位为千克（kg） 体积，单位为立方米（m3） 内容讲解 密度在数值上等于单位体积的物质质量。 正如各种物质有各自的颜色和气味一样，各种物质也都有各自 的密度。因此，密度也是物质的一种特性，是一种比颜色和气味要 隐蔽些的特性，反映了物质组成的紧密程度。 ①每种物质都有它确定的密度，对于同种状态的同一物质来说，密度是不变 的，它的质量与体积成正比。 ②不同的物质，其密度一般不同。 ③密度与该物质组成的物体的质量、体积、形状、运动状态等无关。 内容讲解 表　几种常见物质的密度（单位：kg/m3） （除专门标注外，均为在0℃、标准大气压下） 金 铅 铜 钢、铁 19.3×103 11.3×103 8.9×103 7.9×103 铝 冰 石蜡 干松木 2.7×103 0.9×103 0.9×103 0.5×103 水银 硫酸 海水 纯水（4℃） 13.6×103 1.8×103 1.03×103 1.0×103 植物油 煤油 酒精 汽油 0.9×103 0.8×103 0.8×103 0.71×103 二氧化碳 氧气 空气 一氧化碳 1.98 1.43 1.29 1.25 氦气 氢气 0.18 0.09 内容讲解 要点解读 自然界中绝大多数物质都有温度升高时体积变大，温度降低时 体积变小的性质，即“热胀冷缩”。 在相同的条件下，气体的热胀冷缩最为明显，密度受温度的影 响最大，一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显，密度受温 度的影响较小。 水的密度在 4 ℃时最大。温度高于4 ℃时，随着温度的升高， 水的密度越来越小；在0 ～ 4 ℃时，随着温度的降低，水的密度也 越来越小。 热胀冷缩导致物体的密度变化 内容讲解 特别提醒 气体与固体、液体不同，气体放在任何容器中，都会充满 整个容器，所以气体的体积取决于容器的容积，这也决定了它 的密度和外界环境有很大关系。 如将一瓶氧气用去一半后，其质量减小一半，而体积仍为 原氧气瓶的容积，故氧气的密度变为原来的一半。 气体的“与众不同” 内容讲解 1. 纯水的密度为1.0×10 kg/m3，试说出它的含义。 每立方米的水质量为1.0×103 kg/m3 2. 生活中常有人说铁比棉花重，这句话的准确含义是什么？ 铁的密度比棉花的密度大。相同体积的铁与棉花相比，铁比棉 花重。 内容讲解 科学研究中，往往用相关量的比值定义新的科学概念，这就 是比值定义。例如，用物体运动的路程与所用时间的比值定义速 度，表示物体的运动快慢；用质量和体积的比值定义密度，表示 物质组成的紧密程度。 比值定义 内容讲解 ρ＝ m V 正确理解公式 ①ρ不随m 或V 的变化而变化 　　　是密度的计算式，而不是决定式；密度取决于物质的种 类、状态等，不能认为物质的密度与质量成正比、与体积成反比。 ρ＝ m V 同种物质组成的实心物体，体积大的质量也大，物体的质量跟 它的体积成正比。 ②当ρ 一定时， V1 V2 m1 m2 ＝ 内容讲解 ρ＝ m V 正确理解公式 不同物质组成的实心物体，在体积相同的情况下，密度大的质 量也大，物体的质量跟它的密度成正比。 ③当V 一定时， ρ1 ρ2 m1 m2 ＝ 不同物质组成的实心物体，在质量相同的情况下，密度大的体 积反而小，物体的体积跟它的密度成反比。 ④当m 一定时， ρ1 ρ2 V1 V2 ＝ 内容讲解 密度公式的应用 公式中有三个量，知道其中任意两个，能求第三个，即“知 二求一” 计算时，各物理量的单位一定要统一 内容讲解 物质的鉴别 测出物体的质量和体积，根据公式计算出它的密度，把测出的 密度值与密度表中各种物质的密度比较，即可知该物体可能是由什 么物质组成。  应用一 内容讲解 例1　某同学想了解一把汤匙是用什么材料做成的。他用天平 测得汤匙的质量为31.6 g，当他将汤匙浸没在量筒的水中时，量筒 的读数由25 mL增大为29 mL。试根据这些数据判断这把汤匙可能 是用什么材料制成的。 解：汤匙的质量m＝31.6 g，体积V＝29 cm3－25 cm3＝4 cm3。 根据密度公式可得，汤匙的密度为： ρ＝ m V ＝ ＝7.9 g/cm3＝7.9×103 kg/m3 31.6 g 4 cm3 查密度表可知，汤匙的密度与钢或铁的密度相同。 答：这把汤匙可能是用钢或铁制成的。 内容讲解 25 鉴别物体是否空心 通过密度公式及其变形式，计算出物体的密度、体积或质量， 再与相应的量进行比较，从而可以知道物体是实心的还是空心的。  应用二 内容讲解 例2　用相同质量的铝和铜制成体积相等的球，已知ρ铝＝2.7× 103 kg/m3， ρ铜＝8.9×103 kg/m3，则下列说法正确的是（　　） A．铜球不可能是实心的 B．铝球一定是实心的 C．铜球是空心的，铝球也一定是空心的 D．铝球和铜球都是空心的 分析：由题知，铜和铝的质量m相同，且ρ铜＞ρ铝，由　　　　可知， 实心部分的体积关系为V铜＜V铝，由于铜球与铝球的体积相等，如果铝球 是实心的，铜球一定是空心的，如果铝球是空心的，则铜球也一定是空心 的（铜球的空心部分体积更大）。由此可知，铜球一定是空心的，即铜球 不可能是实心的，而铝球可能是实心的，也可能是空心的。 V＝ m ρ A 内容讲解 27 把一瓶乳酸菌饮料放入冰箱的 冷冻室内，几小时后，乳酸菌饮料 瓶的瓶盖的变化如图所示。试推断 乳酸菌饮料在冷冻前后发生了什么变化，并作出解释。 由图可知，瓶盖凸起，说明乳酸菌饮料由液态变成固态时，其 体积变大。而冷冻前后饮料质量保持不变，所以冷冻后乳酸菌饮料 的密度变小。 放入冷冻室前 放入冷冻室几小时后 内容讲解 水是自然界中最常见的物质，冰的密度比水小，因此同质量的 水结冰后体积会变大。这就是装满水的玻璃瓶放入冰箱的冷冻室后 容易被冰胀破，冬天寒冷地区水管易被冻裂的原因。 在地球表面的许多地方，岩石缝隙和岩层之 间总会有一定量的水聚集，当温度下降，水结成 冰后体积发生膨胀，会造成岩石的开裂；而当温 度升高时，岩石缝隙和岩层之间的冰又会熔化。 水的这种冻融作用会使岩石逐渐开裂、崩解。 水结冰后膨胀 使岩石开裂 内容讲解 极大和极小的密度 在（几种常见物质的密度）表所列的各种物质中，金的密度最 大，是水的密度的19.3倍，但它远远没有到达物质密度的巅峰。宇 宙中有一种白矮星，其密度达到109～1012 kg/m3，而中子星的密度 则高达1017～1018 kg/m3，是水的密度的千万亿倍。中子星上小核桃 那么大的物质，必须用几万吨级的轮船才能运载。 内容讲解 在0 ℃、标准大气压下，氢气的密度为0.09 kg/m3，约为水的密 度的万分之一，但这远远不是密度的最低值。在不同的环境条件下， 气体密度会存在很大的差异，目前实验室获得的高真空环境中物质 的密度可低至10－15～10－14 kg/m3，而在宇宙中星际间的物质密度仅 为10－27 kg/m3，这是目前已知的物质密度的最低值。 内容讲解 密度 物质的质量与体积的关系 密度 同种物质的质量与体积的比值是一定的，物质不同，其比值 一般也不同 某种物质组成的物体的质量与它的体积的比叫作这种物质的密度 公式 ρ＝ m V 密度的应用 ①计算质量、体积和密度 ②判定物体是空心还是实心，鉴别物质 知识总结 32 1．小科同学学习了密度的公式以后，对它有以下理解，其中正确的 是（　　） A．ρ与m成正比，与V成反比 B．不论是不是同种物质，ρ大的m一定大 C．不论V是否相同，ρ大的m就大，ρ小的m就小 D．ρ是物质的一种特性，与m、V无关 D 当堂巩固 2．某医院急诊室的一个氧气瓶充满氧气，在给急救病人供氧时用去 了一半氧气，则氧气瓶中剩余氧气的质量________，密度________。 （两空均选填“变大”“不变”或“变小”） 变小 变小 当堂巩固 3．一个质量为0.25 kg的玻璃瓶，盛满水时称得质量是1.5 kg，若盛 满某液体时称得质量是1.75 kg，那么这种液体的密度是（ρ水＝1.0× 103 kg/m3）（　　） A．1.0×103 kg/m3 B．1.16×103 kg/m3 C．1.75×103 kg/m3 D．1.2×103 kg/m3 D 当堂巩固 35 4．由不同材料组成的 A、B、C三个实心物体，它们的体积与质量的 关系如图所示，则密度最大的是_______（填“A”“B”或 “C”） 物体，它的密度是_______g/cm3。 C 2 当堂巩固 声　明 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