内容正文:
第4节 物质的物理属性
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点一、物质的基本属性 2
知识点二:物质的物理属性与新材料 4
【巩固训练】 6
【学习目标】
1、了解物质的物理属性,能描述物质的物理属性
2、通过“比较钢勺和瓷勺的导热性能”的实验,体会比较物质物理属性的方法
3、了解物质物理属性的研究对推动材料科学与技术发展的意义,了解我国在材料研究中取得的最新进展和巨大成就,增强民族自豪感
重点:
1、物质物理属性的辨别
2、掌握常见物质物理属性概念、特点及实验探究方法
难点:
1、实验现象中蕴含的物理属性辨别
2、依据实际情况选择合适属性的物质解决问题
【思维导图】
【知识梳理】
知识点一、物质的基本属性
1、物质的基本属性
(1)物质不需要经过化学变化就表现出来的性质,叫做物理性质
(2)物理性质的鉴别
①人们可以直接感官感知的物理性质:颜色、气味、味道、是否易升华、挥发等
②需要可以利用仪器测知的物理性质:熔点、沸点、硬度、导电性、导热性、延展性等
③需要通过实验室获得数据,计算得知的物理性质:质量、密度等
(3)以上这些性质在实验室前后物质都没有发生改变,都属于物质的物理性质
2、比较物质的常见物理属性
(1)例如:比较钢勺和瓷勺的导热性。
(2)例如:比较不同物质硬度的大小。
【典例1】我国自主研发生产的一种碳纤维产品,各项性能均达到国际先进水平,其密度是钢的四分之一,强度是钢的十倍,它适合于制作( )
A.汽车的底盘 B.减震弹簧 C.压路机碾子 D.航空器部件
【答案】D
【详解】解:A、汽车的底盘为了增加稳定性,也需要密度较大的材质制作,故A不符合题意;
B、减震弹簧需要具有良好的弹性,故B不符合题意;
C、压路机的碾子要求质量大,即相同体积要求密度较大的材质,故C不符合题意;
D.碳纤维产品密度是钢的四分之一,强度是钢的十倍,故可以制作需要质量轻,强度大的航空器部件,故D符合题意。
故选:D。
【典例2】“坚如磐石”这一成语所描述的物质属性是
A.磁性 B.硬度 C.导热性 D.导电性
【答案】B
【详解】“坚如磐石”的意思是物质很坚硬,指的是物质的硬度.
故选:B.
【变式1】中国科学技术大学俞书宏教授团队开发了一种仿生人工木材,该木材具有轻质、高强、耐腐蚀和隔热防火等优点,由此可知该木材密度 (大/小),硬度 (大/小),导热性 (好/差)。
【答案】小;大;差。
【详解】解:轻质表示相同的体积下该木材质量比较小,所以该物质密度比较小;
高强,说明该木材不容易变形,硬度大;
隔热,说明该木材导热性差。
故答案为:小;大;差。
【变式2】下列物品中,由硬度最大的物质组成的是 ( )
A.橡皮泥 B.铅笔芯 C.塑料尺 D.钢锯条
【答案】D
【详解】A、橡皮泥较软,易发生塑性形变,形变后不能自动恢复原样,不合题意.
B、铅笔芯是由碳材料制成的,易发生折断,不合题意.
C、塑料尺虽然形变后也能恢复原样,但也易折断,不合题意.
D、钢锯条是由钢铁制成的,密度较大,硬度较大,相对来说不易折断.符合题意.
故选D.
【变式3】(2024•锡山区校级模拟)各种型号的铅笔用同样大小的力在纸上划,其颜色深浅不同,这是由于各种型号的铅笔芯的 不同。图中铅笔芯硬度最大的是 。
【答案】硬度;丙。
【解析】解:各种型号的铅笔用同样大小的力在纸上划,其颜色深浅不同,这是由于各种型号的铅笔芯的硬度不同,划痕越粗说明铅笔的硬度越低,划痕越细说明铅笔硬度越高,图中铅笔芯硬度最大的是丙。
故答案为:硬度;丙。
知识点二:物质的物理属性与新材料
人类对物质的物理属性的研究,推动了材料科学与技术的发展。如半导体器件的发明、更高性能芯片的研发;锂电池的研发直接推动了新能源汽车产业的跨越式发展;盾构机的研发,打破了国外的技术封锁,显著提高了重大工程建设的进度。航空航天技术处于国际领先水平,同样也离不开新材料的科技进步。
【典例3】新冠病毒席卷全球,医用口罩人人必备,下列关于医用口罩材料的说法正确的是( )
A.面料具有较强的过滤性
B.面料具有较好的导电性
C.口罩材料应选用透光性好的材料
D.鼻梁上的压条应选用密度大的材料
【答案】A
【详解】解:A、医用口罩能够有效隔离吸入呼吸道的固态颗粒物,同时不能影响正常的呼吸,所以面料要具有较强的过滤性,故A正确;
BC、使用口罩的目的是为了卫生、健康,面料与导电性、透光性无关,故B、C不正确;
D、在保证质量的前提下,鼻梁上方的压条尽可能选择密度小一些的材料,可以最大限度减小对鼻梁的压力,故D不正确。
故选:A。
【变式1】室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不会断裂,表明纳米铜具有较好的 性,我国华为研制的芯片所用材料是 (选填“导体”、“半导体”、“绝缘体”或“超导体”)。
【答案】延展;半导体。
【详解】解:室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不会断裂,表明纳米铜具有较好的延展性,我国华为研制的芯片所用材料是半导体。
故答案为:延展;半导体。
【变式2】下列实例中,材料的选用与描述的物理属性不相符的是
A.房屋的天窗用玻璃制成,是因为玻璃的透光性好
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.热水壶的手柄用胶木制成,是因为胶木的导热性好
【答案】D
【详解】解:A、房屋的天窗用玻璃制成,是因为玻璃是透明的,能透过光线,故A正确;
B、划玻璃的刀头镶嵌有金刚石,是因为金刚石的硬度大,可以将玻璃划破.故B正确;
C、因为铜的导电性能好,电阻小,用来作为输电导线的内芯.故C正确;
D、热水壶的手柄用胶木做成,是因为胶木的导热性能差,人手接触胶木时不会感到烫手.故D错误.
故选D.
【变式3】纳米材料是由纳米颗粒经过特殊制备得到的。室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂的事实,表明纳米铜具有较好的( )
A. 导电性 B. 延展性 C. 导热性 D. 弹性
【答案】B
【详解】解:A、室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂,说明纳米铜具有较好的延展性,而不是导电性,故选项错误.
B、室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂,说明纳米铜具有较好的延展性,故选项正确.
C、室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂,说明纳米铜具有较好的延展性,而不是导热性,故选项错误.
D、室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂,说明纳米铜具有较好的延展性,而不是弹性,故选项错误.
故选B.
【巩固训练】
1.下列实例中,材料的选用与描述的物理属性不相符的是( )
A.电线的线芯用铝制成,是因为铝的导电性好
B.房屋的天窗用玻璃制成,是因为玻璃的透光性好
C.水壶的把手用胶木制成,是因为胶木的导热性好
D.划玻璃的刀刃用金刚石制成,是因为金刚石的硬度大
【答案】C
【详解】解:
A、电线的芯线用铝线制成,是因为铝的导电性好,故A错误;
B、玻璃的透光性好,所以房屋的天窗用玻璃制成,故B错误。
C、水壶的把手用胶木制成,是因为胶木的导热性差,人接触胶木时不会烫手,故C正确;
C、因为金刚石的硬度大,所以划玻璃的刀刃用金刚石制成,故D错误。
故答案选:C。
2.祝融号火星车运用了比铝还轻的新型复合材料,满足了火星车轻量化的要求。“比铝还轻”反映了这种材料( )
A.密度小 B.硬度大 C.导热性好 D.弹性大
【答案】A
【详解】解:“比铝还轻”反映了这种材料在相同体积时,质量小,即单位体积的质量小,即密度小。
故选:A。
3.石墨烯是目前得到世界广泛关注的纳米材料,它的熔点超过2000℃,它具有优良的导电性、导热性、高强度和超轻薄等属性。可以预见,石墨烯未来的应用将相当广阔。根据石墨烯的属性,你认为石墨烯不能用来制成 ( )
A.电脑的输电线 B.手机的散热片
C.隧道掘进机的钻头 D.高级保暖内衣上的保暖层
【答案】D
【详解】解:
A、电脑的输电线,利用了它的导电性好的特点,故A不符合题意;
B、手机的散热片,利用了它的硬度大的特点,故B不符合题意;
C、隧道掘进机的钻头,利用了它的硬度大的特点,故A不符合题意;
D、由于石墨烯具有良好的导热性的、所以不能用来制作高级保暖内衣的保暖层,故D不符合题意.
故选D.
4.某种新型陶瓷,既可以像海绵一样变形,也能像陶瓷一样隔热绝缘,同时具有超轻、高韧性等特点. 这种材料适合用来制造下列哪种物品( )
A.自行车的车架 B.新型消防服 C.汤锅的锅体 D.便携式水果刀
【答案】B
【详解】新型陶瓷,既可以像海绵一样变形,也能像陶瓷一样隔热、绝缘,同时具有超轻、高韧性等特点;
A.自行车的车架必须用坚硬的材料来制作,故A错误;
B.新型消防服的特点与该陶瓷的特点相同,故B正确;
C.该陶瓷不具有电阻小的特点,故不能用来制作输电导线,故C错误;
D.水果刀需要一定的硬度,故D错误。
5.我国自主研发生产的一种碳纤维产品,各项性能均达到国际先进水平,其密度是钢的四分之一,强度是钢的十倍,它适合于制作( )
A.汽车的底盘 B.减震弹簧 C.压路机碾子 D.航空器部件
【答案】D
【详解】解:A、汽车的底盘为了增加稳定性,也需要密度较大的材质制作,故A不符合题意;
B、减震弹簧需要具有良好的弹性,故B不符合题意;
C、压路机的碾子要求质量大,即相同体积要求密度较大的材质,故C不符合题意;
D.碳纤维产品密度是钢的四分之一,强度是钢的十倍,故可以制作需要质量轻,强度大的航空器部件,故D符合题意。
故选:D。
6.如图所示,是我国自行研制的C919大型喷气客机,它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料,这种材料的优点是( )
A.密度小 B.质量小 C.体积小 D.硬度小
【答案】A
【详解】机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料。“极轻”表示体积一定时,材料的质量非常小,也就是密度很小。故选A
7.下面主要运用了物质的哪一物理属性。俗话说“没有金刚钻,莫揽瓷器活”,金刚钻的 比瓷器大;白炽灯的灯丝是用钨制成的,是利用了钨的 高;某大厦的观光电梯用玻璃外壳,是利用了玻璃的 好。
【答案】硬度;熔点、透光性。
【解析】解:金刚钻是自然界最坚硬的物质,它的硬度比瓷器的硬度大,所以它能钻透瓷器;
白炽灯的灯丝要耐高温,不易熔化,所以要求灯丝的熔点要高,选用钨丝作为灯丝就是因为钨的熔点高;
为便于观光,电梯的外壁采用玻璃材料,主要是因为玻璃有较好的透光性。乘客在随电梯竖直上升的过程中,可透过玻璃欣赏到楼外美丽的城市景色;
故答案为:硬度;熔点、透光性。
8.有一种手机贴膜近期十分热销。这种膜用刀刻划也不会留下痕迹,说明它有很高的 ;制造暖气片的材料一般应具有较好的 (填物质的物理属性)。
【答案】硬度;导热性。
【详解】解:刀刻在膜上划也不会留下痕迹,说明它有很高的硬度;暖气片需要传递热量,所以导热性比较好,所以答案是:硬度;导热性.
9.夏天,用塑料泡沫箱放入冰块装运海鲜,可达到减少装载质量和保鲜的目的。其中利用了塑料泡沫
(选填“弹性”“密度”或“绝缘”)较小和 (选填“隔热”“导热”或“绝缘”)效果较好的特性;利用石墨稀可以加快用电器在工作时的散热,这说明它的导热性 (选填“强”或“弱”)。
【答案】密度;隔热;强。
【详解】解:塑料泡沫密度较小,故体积相同的情况下,质量会较小;隔热性能好,所以,夏天用塑料泡沫箱装运海鲜,可以避免海鲜升温。从而同时达到减少装载质量和保鲜的目的。利用石墨烯可以加快用电器在工作时的散热,这说明它的导热性强,可以加速热传递过程的进行。
故答案为:密度;隔热;强。
10.阅读短文,回答问题。
茶杯的变迁
在古老的欧洲流行一种陶瓷茶杯,叫梨形杯(如图所示),它较大的杯口使茶水有令人满意的变凉效果。下部球形设计茶杯有较小的表面积和较大的容量,这种设计又能使茶水保温很长时间,让你长时间谈话时可以细品热茶。梨形杯在欧洲沿用数百年后,被廉价的圆柱形玻璃杯所代替,因为玻璃把手的发明,使玻璃杯得以更加方便地使用。
(1)如果玻璃把手的材料用金属材料替换是否合理,并说明理由。
(2)玻璃杯除设计把手之外,还有哪些设计解决了陶瓷茶杯使用的不便,请列举一例
。
(3)试解释陶瓷梨形杯能使茶水保温很长时间的原因。
。
【答案】(1)不合理,金属是热的良导体,不能隔热。
(2)玻璃是透明的,可以清楚看到杯内水的多少(合理即可)。
(3)陶瓷梨形杯下部有较小的表面积,减小了散热面积;较大的容积,装较多的水,水的质量多,温度降低得慢,这样能使茶水保温很长时间。
【详解】解:
(1)玻璃把手的材料用金属材料替换,不合理;因为金属是热的良导体,不能隔热。
(2)因为玻璃是透明的,可以清楚看到杯内水的多少。
(3)陶瓷梨形杯下部有较小的表面积,减小了散热面积;较大的容积,装较多的水,水的质量多,温度降低的慢,这样能使茶水保温很长时间。
故答案为:
(1)不合理,金属是热的良导体,不能隔热。
(2)玻璃是透明的,可以清楚看到杯内水的多少(合理即可)。
(3)陶瓷梨形杯下部有较小的表面积,减小了散热面积;较大的容积,装较多的水,水的质量多,温度降低得慢,这样能使茶水保温很长时间。
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第4节 物质的物理属性
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点一、物质的基本属性 2
知识点二:物质的物理属性与新材料 4
【巩固训练】 6
【学习目标】
1、了解物质的物理属性,能描述物质的物理属性
2、通过“比较钢勺和瓷勺的导热性能”的实验,体会比较物质物理属性的方法
3、了解物质物理属性的研究对推动材料科学与技术发展的意义,了解我国在材料研究中取得的最新进展和巨大成就,增强民族自豪感
重点:
1、物质物理属性的辨别
2、掌握常见物质物理属性概念、特点及实验探究方法
难点:
1、实验现象中蕴含的物理属性辨别
2、依据实际情况选择合适属性的物质解决问题
【思维导图】
【知识梳理】
知识点一、物质的基本属性
1、物质的基本属性
(1)物质不需要经过化学变化就表现出来的性质,叫做物理性质
(2)物理性质的鉴别
①人们可以直接感官感知的物理性质:颜色、气味、味道、是否易升华、挥发等
②需要可以利用仪器测知的物理性质:熔点、沸点、硬度、导电性、导热性、延展性等
③需要通过实验室获得数据,计算得知的物理性质:质量、密度等
(3)以上这些性质在实验室前后物质都没有发生改变,都属于物质的物理性质
2、比较物质的常见物理属性
(1)例如:比较钢勺和瓷勺的导热性。
(2)例如:比较不同物质硬度的大小。
【典例1】我国自主研发生产的一种碳纤维产品,各项性能均达到国际先进水平,其密度是钢的四分之一,强度是钢的十倍,它适合于制作( )
A.汽车的底盘 B.减震弹簧 C.压路机碾子 D.航空器部件
【典例2】“坚如磐石”这一成语所描述的物质属性是
A.磁性 B.硬度 C.导热性 D.导电性
【变式1】中国科学技术大学俞书宏教授团队开发了一种仿生人工木材,该木材具有轻质、高强、耐腐蚀和隔热防火等优点,由此可知该木材密度 (大/小),硬度 (大/小),导热性 (好/差)。
【变式2】下列物品中,由硬度最大的物质组成的是 ( )
A.橡皮泥 B.铅笔芯 C.塑料尺 D.钢锯条
【变式3】(2024•锡山区校级模拟)各种型号的铅笔用同样大小的力在纸上划,其颜色深浅不同,这是由于各种型号的铅笔芯的 不同。图中铅笔芯硬度最大的是 。
知识点二:物质的物理属性与新材料
人类对物质的物理属性的研究,推动了材料科学与技术的发展。如半导体器件的发明、更高性能芯片的研发;锂电池的研发直接推动了新能源汽车产业的跨越式发展;盾构机的研发,打破了国外的技术封锁,显著提高了重大工程建设的进度。航空航天技术处于国际领先水平,同样也离不开新材料的科技进步。
【典例3】新冠病毒席卷全球,医用口罩人人必备,下列关于医用口罩材料的说法正确的是( )
A.面料具有较强的过滤性
B.面料具有较好的导电性
C.口罩材料应选用透光性好的材料
D.鼻梁上的压条应选用密度大的材料
【变式1】室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不会断裂,表明纳米铜具有较好的 性,我国华为研制的芯片所用材料是 (选填“导体”、“半导体”、“绝缘体”或“超导体”)。
【变式2】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
【变式3】纳米材料是由纳米颗粒经过特殊制备得到的。室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂的事实,表明纳米铜具有较好的( )
A. 导电性 B. 延展性 C. 导热性 D. 弹性
【巩固训练】
1.下列实例中,材料的选用与描述的物理属性不相符的是( )
A.电线的线芯用铝制成,是因为铝的导电性好
B.房屋的天窗用玻璃制成,是因为玻璃的透光性好
C.水壶的把手用胶木制成,是因为胶木的导热性好
D.划玻璃的刀刃用金刚石制成,是因为金刚石的硬度大
2.祝融号火星车运用了比铝还轻的新型复合材料,满足了火星车轻量化的要求。“比铝还轻”反映了这种材料( )
A.密度小 B.硬度大 C.导热性好 D.弹性大
3.石墨烯是目前得到世界广泛关注的纳米材料,它的熔点超过2000℃,它具有优良的导电性、导热性、高强度和超轻薄等属性。可以预见,石墨烯未来的应用将相当广阔。根据石墨烯的属性,你认为石墨烯不能用来制成 ( )
A.电脑的输电线 B.手机的散热片
C.隧道掘进机的钻头 D.高级保暖内衣上的保暖层
4.某种新型陶瓷,既可以像海绵一样变形,也能像陶瓷一样隔热绝缘,同时具有超轻、高韧性等特点. 这种材料适合用来制造下列哪种物品( )
A.新型消防服 B.自行车的车架 C.汤锅的锅体 D.便携式水果刀
5.我国自主研发生产的一种碳纤维产品,各项性能均达到国际先进水平,其密度是钢的四分之一,强度是钢的十倍,它适合于制作( )
A.汽车的底盘 B.减震弹簧 C.压路机碾子 D.航空器部件
6.如图所示,是我国自行研制的C919大型喷气客机,它的机身和机翼均采用了极轻的碳纤维材料,这种材料的优点是( )
A.密度小 B.质量小 C.体积小 D.硬度小
7.下面主要运用了物质的哪一物理属性。俗话说“没有金刚钻,莫揽瓷器活”,金刚钻的 比瓷器大;白炽灯的灯丝是用钨制成的,是利用了钨的 高;某大厦的观光电梯用玻璃外壳,是利用了玻璃的 好。
8.有一种手机贴膜近期十分热销。这种膜用刀刻划也不会留下痕迹,说明它有很高的 ;制造暖气片的材料一般应具有较好的 (填物质的物理属性)。
9.夏天,用塑料泡沫箱放入冰块装运海鲜,可达到减少装载质量和保鲜的目的。其中利用了塑料泡沫
(选填“弹性”“密度”或“绝缘”)较小和 (选填“隔热”“导热”或“绝缘”)效果较好的特性;利用石墨稀可以加快用电器在工作时的散热,这说明它的导热性 (选填“强”或“弱”)。
10.阅读短文,回答问题。
茶杯的变迁
在古老的欧洲流行一种陶瓷茶杯,叫梨形杯(如图所示),它较大的杯口使茶水有令人满意的变凉效果。下部球形设计茶杯有较小的表面积和较大的容量,这种设计又能使茶水保温很长时间,让你长时间谈话时可以细品热茶。梨形杯在欧洲沿用数百年后,被廉价的圆柱形玻璃杯所代替,因为玻璃把手的发明,使玻璃杯得以更加方便地使用。
(1)如果玻璃把手的材料用金属材料替换是否合理,并说明理由。
(2)玻璃杯除设计把手之外,还有哪些设计解决了陶瓷茶杯使用的不便,请列举一例
。
(3)试解释陶瓷梨形杯能使茶水保温很长时间的原因。
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