15.45.4 密度知识的应用密度知识的应用学习目标1、了解常见物质的密度，会查密度表，利用密度知识鉴别物质；2、能用密度知识解决简单的实际问题。 学习重点 1密度与温度的关系； 2密度与物质鉴别。 学习过程：密度是物质的基本属性，每种物质都有自己的密度。密度在我们的社会生活中有重 要的价值。下面我们来欣赏几组画面：图 1：戒指 图 2：矿石 图 3：盐水选种 利用密度知识可以鉴别戒指是不是纯金做的，勘探队员在野外勘探时，通过对样品密 度等信息的采集，可以确定矿藏的种类及其经济价值，在农业生产中利用盐水可以选种 等，你还知道我们生活中运用密度可以做什么吗？ 举例： 1）汽车、飞机常采用高强度、低密度的材料（合金材料、玻璃钢） 2）产品包装中常采用密度小的泡沫塑料作填充物，防震、便于运输，价格低廉。知识点 1：常见物质的密度1.讨论交流读课本的“密度表”，你有哪些发现？2.规律总结（1）密度表列出了一些物质的密度，根据密度表能查找某种物质的 ，根据密度的大小能判定是哪一种 。（2）由密度表发现的信息：每种物质都有自己的密度，物质不同，密度一般 2；有的物质不同，但密度却 ，如煤油和酒精；物质的密度会随物质 的变化而变化。（3）气体的密度表上边标明了“0，在 1 个标准大气压下”的条件。（4）在液体中 的密度比较大，它大于一般金属的密度。（5）气体的密度都比较 。（填“大”或“小”）（6）水的密度是 ，冰的密度是 。水结冰质量 ，密度变 。3.知识拓展（1）温度的变化会引起密度的变化：物体温度的变化会引起体积的变化，质量不变，但密度却会发生变化。（2）气体的密度容易发生变化：气体较容易被压缩，也很容易扩张充满它所能达到的空间，气体在压缩和扩张时，其质量不变，而体积分别变小或变大，密度就会变大或变小。使用氧气的过程中，氧气瓶中的氧气质量减小，体积不变，导致氧气瓶中的氧气密度减小。例 1 小红根据下表所提供的几种物质的密度（常温常压下），得出以下四个结论，其中正确的是（ ）液体固体物质密度（kg/m3）物质密度（kg/m3）汽油0.7103冰0.9103酒精0.8103铝2.7103水银13.6103铜8.9103A.固体的密度大于液体的密度B.把 200g 酒精倒掉 100g，剩下酒精的密度为 0.4103 kg/m3C.体 积相等的实心铝块和实心冰块，铝块质量是冰块的 3 倍3D.将铜、铝两种金属分别制成质量相等的实心立方体，铜的体积较大跟踪训练1.小明同学阅读了下表后，归纳了一些结论，其中正确的是（ ）0、1 标准大气压下部分物质的密度（kg/m3）水1.0103冰0.9103水银13.6103干松木0.4103酒精0.8103铜8.9103煤油0.8103铝2.7103A.不同物质的密度一定不同 B.固体物质的密度一定比液体物质大C.同种物质的密度一定相同 D.质量相同的实心铜块和铝块，铜块的体积较小2.密度表列出了一些物质的密度，根据密度表能查找某种物质的 ，根据密度的大小能判定是哪一种 。由密度表可知：每种物质都有自己的密度，物质不同，密度一般 ；有的物质不同，但密度却 ，如 和 ；物质的密度会随物质 的变化而变化。知识点 2：密度知识的运用1.交流讨论密度的公式是 ，密度公式的变形公式有 和 。2.规律总结密度知识的运用：（1）鉴别物质：测出物体的质量和体积，求出其 ，对照密度表就可判断物质种类；（2）估测物体的体积：知道物体的质量，查出密度，用 可求出物体体积；（3）估测物体的质量：测出体积，查出密度，用 可求物体质量。答案：（1）密度 （2）mV （3）m=V4例 2 我省富有“硒”的矿泉水资源非常丰富。如果要将其开发为瓶装水，且每瓶净装 550g，则：（1）每个矿泉水瓶的容积至少是多少 mL？（2）若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油，装满后至少能装多少 g 的酱油？（矿泉水=1.0103kg/m3 ，酱油=1.1103kg/m3）应用一、检验金牌是不是纯金制作的 从密度表可以看出，各种物质的密度是一定的，不同物质的密度是不同的。只要测 出了金牌的密度，再与密度表中金的密度进行比较就可鉴别金牌是不是纯金做成的。 例 1：临沂市中学生运动会的金牌质量为 4539g，体积为 51cm3，它是纯金的 吗？若不是纯金做成的，那么是用什么材料做成的？”例 2、风车为什么会转？ 如图这个实验中，气体受热膨胀。一定质量的气体体积膨胀后，密度变小。空气因受热 体积膨胀，密度变小而上升。热空气上升后，冷空气就从四面八方流过来，从而形成风。平时生活中的风、龙卷风的形成与这个实验原理类似。应用二、密度用于计算 1、密度的计算之“体积冰十水九” 我们通过对前面学习知道水的密度是 1.0103kg/m3,冰的密度上 0.9103kg/m3，那么大 家来计算一下 1kg 水的体积是多少，当这些水结冰后，冰的体积是多少？下面请利用上 面的知识点来解释为什么冬天自来水管会“冻”裂？5V冰/V水=水/冰=10:9（10 份体积的冰化成 9 份体积的水） 例 1：冰雕馆里的冰雕是用一个个冰雕模具用水填充后降温冻成的，现有一个容积为 200ml 的冰雕模具容器，要能冻出一个完美的冰雕需要填充多少 ml 的水？例 2：将一个包裹着冰块的的小石块，投入一个底面积为 100cm2的装水的烧杯中，液面 上升了 6cm；当冰融化后，液面下降 0.4cm，若不考虑水的蒸发，问小石块的体积是多 少？2、密度计算之“空心问题” 已知铁的密度为 铁=7.9103kg/m3,一个铁球的体积为 11cm3 ,质量为 79 g， （1）试通过计算说明铁球是实心还是空心？（2）如果是空心，那么空心部分体积是多少？如果将空心部分灌满水后，铁球总质量 是多少？3、密度计算之“小样问题”样品密度等于整体密度 有一块大理石体积是 3m3，求大理石的质量。想想该如何测？ 析：根据在通常情况，同一状态下密度不变，可以敲下一小块大理石测出质量、体积再根据公式Vm算出密度，最后再乘以 3m3就是大理石的质量。例如：敲下一小块测得质量是 28g，体积是 10cm3，则原来大理石的质量 m=28g10cm3，3m3即可（记得单位换 算）。4、密度计算之“比值问题”利用公式法Vm求比例有一个半径为 R 的实心小球，分为内外两层，内层由甲物质组成，外层由乙物质组成， 其中内层半径 r=1/2R，内层甲的质量 m甲=1/2m乙，求甲乙的密度之比。5、密度计算之“合金问题”合金平均密度=m总/V总 有些电脑外壳是用镁铝合金制成，取一块 80cm3的镁铝合金，称量质量为 176g，算出密 度为 2.2g/cm3，查密度表镁的密度为 1.74g/cm3，铝为 2.7g/cm3，发现合金密度在镁铝6间。 （1）等体积混合： 有甲乙两个金属，密度分别为 甲，乙，将它们等体积混合，假设混合后总体积不变， 问混合后的平均密度是多少？ （2）等质量混合： 有甲乙两个金属，密度分别为 甲，乙，将它们等质量混合，假设混合后总体积不变， 问混合后的平均密度是多少？密度的小常识 1密度与温度 (1）密度与温度关系：一般物质都有热胀冷缩的性质，即在温度升高时，体积膨胀，在 温度降低时，体积收缩。温度能够改变物质的密度，一般物体在温度升高时，密度会变 小；温度降低时，密度会增大。常见的物质中，气体的热胀冷缩最为明显，它的密度受温度影响最大，固体、液体的 密度也受温度的影响，热胀冷缩不如气体明显，因而密度受温度的影响较小。 (2）水的反常膨胀：水的热缩冷胀比较特殊，水的这种情况称为“水的反常膨胀”，2水的体积与温度的关系：(1)04 ，水的温度升高，体积变小；(2)4100 ，水的温度升高，体积变大。3水的密度与温度的关系：(1)04 ，水的温度升高，密度变大；(2)4100 ，水的温度升高，密度变小。(3)4 时水的密度最大。所以水在 04 时，随着温度升高体积减小，密度变大，缩；温度降低体积 增大，密度变小，胀。高于 4 时，随着温度升高、体积变大，水的密度也越来越小， 所以水在 4 时密度最大。 4. 热胀冷缩的防止：凡需要经受较大温度变化的东西，如果它们是用两种不同材料合 在一起做的，那么在选择材料的时候，就必须考虑它们的热膨胀性质，两者越接近越好。 工程师在设计房屋和桥梁时，都广泛采用钢筋混凝土，就是因为钢材和混凝土的膨胀程 度几乎完全一样，尽管春夏秋冬的温度不同，也不会产生有害的作用力，所以钢筋混凝 土的建筑十分坚固。7规律总结： （1）一般情况： 固 液 气 。 （2）一些物质密度相同：冰和蜡，酒精和煤油。 （3）同种物质物态不同密度可能不同：水和冰。 （4）固体和液体密度用国际单位，数值都表示为“103 ”的形式，如 水=1.0103 kg/m3 ； 气体密度用国际单位，数值没有“103”， 如 空气 =1.29 kg/m3。跟随练习： 1、一块体积是 200cm3、质量为 540g 的金属块，把它切掉 1/3 后，余下部分金属块的密 度是( ) A2.7103kg/dm3 B2.7gcm3 C. 1.8 kgm3 D. 4.05103kg/ m3 2啤酒放在冰箱冷冻室内，里面的啤酒结成冰后把瓶子胀破了，这是因为( ) A. 啤酒冻结后，质量不变，体积变大了 B啤酒冻结后，质量变大，体积也变大了 C. 啤酒冻结后，质量体积均不变 D啤酒冻结后，质量变小，体积也变小了3.“全碳气凝胶”固体材料是我国科学家研制的迄今为止世界上最“轻”的材料，其坚固耐用程度不亚于高强度的合金材料，能承受 1400的高温，而密度只有 3kg/m3。己知某飞机采用密度为 6103 kg/m3高强度合金材料制造，需要合金 1.2105kg,若采用“全碳气凝胶”代替合金材料，需要“全碳气凝胶”的质量（ ）A.6 kg B.60 kg C.600 kg D.6000 kg4.小明利用天平和量杯测量某种液体的密度，得到的数据如下表，他根据实验数据绘出的图像如图所示。则量杯的质量与液体的密度分别是（ ）A.20 g 0.8l03 kg/m3 B.60 g 0.8l03 kg/mgC.60 g l.0l03 kg/m3 D.20 g l.0l03 kg/m35、下列关于密度的说法正确的是（ ） A密度大的物体含物质多 B密度小的物体体积小 C将一个物体放在地球上不同的地方，其密度不同 D任何物质都有一定的密度 6、为了减轻飞机的质量，制造飞机时，应该选用密度较 的材料。 7、在用天平、量筒测一形状不规则的金属块密度的实验中：8(1)测量的情况如图所示，则金属块的质量是g,金属块的体积是cm3， 金属块的密度是 kgm3； (2) 若从金属块上取下一部分，再测其密度，在不考虑实验误差的条件下，测量结果和 原来相比将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。8.把一个金属块放入盛满酒精的杯中时，从杯中溢出酒精 10 克，若将该金属块放入盛 满水的杯中时，从杯中溢出水的质量是（酒精0.8 克/厘米3 ） （ ）A15 克 B