初中物理人教版八年级上册第4节 密度与社会生活教学设计

这是一份初中物理人教版八年级上册第4节 密度与社会生活教学设计，共16页。教案主要包含了知识与技能，过程和方法，情感等内容，欢迎下载使用。
授课人
学科
物理
授课时间
课题
密度与社会生活
教
学
目
标
一、知识与技能：
1、知道密度与自然、社会生活的联系，知道密度在社会生活的应用
2、知道温度对密度的影响。
3、知道水的反常膨胀及在生活中的应用
4、正确理解密度是物质的一种特性，能运用密度鉴别物质。
二、过程和方法：
1、通过观察、实验认识气体的密度随温度的变化尤其明显。
2、学生运用密度知识分析和解决问题的方法。
3、让学生会通过网络途径查询密度在社会生活中的应用
三、情感、态度和价值观：
通过运用密度知识解决实际问题，让学生认识理论与实际的密切联系，培养理论联系实际的学习方式。
重点
1．密度与温度的关系；2．密度与物质鉴别。
难点
水的反常膨胀，4 ℃水的密度最大。会用密度知识分析和解决问题的方法。
教学
方法
启发性教学、实验法，归纳法，使用多媒体、网络等工具辅助教学
教具
学具
多媒体计算机、网络、纸风车、酒精灯、打火机、烧杯若干，密度不同的盐水、水、胶头滴管、试管、颜料、一次性筷子、仿真石头
教学过程
引入
教师活动
学生活动
设计意图
创
设
情
境
引
入
新
课
创
设
情
境
引
入
新
课
图片：冬天松花江面蒸汽升腾、家里烧开水的壶嘴“白气”、
火车上方所冒的“白气”。
师：三幅图片中，“白气”是发生了怎样的物态变化？
师：“白气”运动的方向如何呢？
师：“白气”上升间接反映什么？
图片：美味的冰淇淋冒出的“白气”、 干冰升华周围有
大量“白气”
视频：打开冰箱门看到的“白气”
师：同样是“白气”，同样是液化，“白气”的运动方向如何呢？
师：“白气”下降间接反映什么？
师：很好，我们的猜想正确么？为了验证我们的猜想，接下来我们做一个小实验，老师给每组都准备了一个纸风车，为了验证热空气上升，我们需要环境热起来，所以提供了一个酒精灯，请同学们如图所示摆放酒精灯和风车，观察风车有怎样的实验现象？
师：同学们看到了怎样的实验现象？
师：很好，能解释风车为什么能转动起来么？
师：说的非常好。通过以上学习，我们知道气体受热膨胀，密度受温度的影响，其实无论在自然界还是社会生活中密度都与我们息息相关，今天我们就共同学习本节课《密度与社会生活》。
生：液化。
生：向上。
生：热空气上升。
生：向下
生：冷空气下降
学生活动：风车实验
生：风车转动起来
生：气体受热体积膨胀，
由于，一定质量的
气体体积膨胀后，密度变
小。密度减小上升，热空
气上升后，冷空气流过来，
形成了风，推动风车转动。
从有趣的实际问题中引入课题，引起学生的研究兴趣。
实验教学，增强学生学习的兴趣，用实验现象引入新课教学。
新课
教学
教师活动
学生活动
设计意图
一、密度与温度
出示：PPT图片
师:风的形成是因为空气密度受热膨胀，可以冷热交替，我们生活中要感谢这样的影响，正是因为如此，可以产生空气的升与降，将水蒸气送到天空中，从而形成降水，降到地球的各个位置，使大地变得湿润，使万物能够生长。
请同学们思考，气体受温度变化可以热胀冷缩，那么液体受温度变化也有热胀冷缩的现象么？
出示：PPT图片
师：我们以水为例，正是有水的冷热交替，才会有水的循环流动，生活中才有升温、降温，有助于四季的冷暖，有助于动植物生命的存在。
水在降温的过程中，人们发现水快要降到凝固点时，却有了新发现。
出示：PPT图片
师：这是老师前天准备的一瓶满满的水，放在冰箱里，后一副图是老师今天早上拿出来的，我们看到了什么？
师：请同学们解释一下这种现象的原因？
师：也就是说水降温时体积变大，在生活中给我们带来什么不便呢？
师：那这与我们物体“热胀冷缩”想违背么？
不是这样的。
水不简单地遵循“热胀冷缩”的规律。水结冰时体积膨胀了，而水管受冷收缩，导致水管被冻裂.事实表明，4℃的水密度最大。温度高于4℃时，随着温度的升高，密度越来越小；温度低于4℃时，随着温度的降低，密度越来越小。水凝固成冰时，体积变大，密度变小。人们把水的这个特性叫做水的反常膨胀。
虽然水的反常膨胀给生活中带来一些不便，但是也正是水的这一特性，可以让冬天湖底的水生物存活。
展示flash—湖底温度分布图
师：外面的温度是-10℃，湖水的温度是10℃，表面湖水放热降温，密度变大，所以下沉，将下方密度小的水交替上来，依次类推 ，直到湖水温度全部降到4℃,此时水的密度最大。表面再降温，水的密度比4℃小，所以在4℃的水以上，依次就是同学们所看到的冬天湖水温度分布图。
总结：地球的生命离不开水，因为水的这一特性，即使天气变化无常，也会为我们提供稳定的生态环境。
师：刚才我们已经了解了密度与自然的联系，那密度又是怎样影响我们的社会生活呢？
昨天老师已经给小组布置了任务，让同学们通过网络查询资料，找找哪些生活的应用与密度有关？
师：同学们知道世界第一架飞机是谁制造的么？
师：那你们知道那是什么材料制成的么？
（视频）飞机的发展史
师：同学们知道泡沫塑料除了在包装上有用途还有什么么？
（视频）西游记片段
师：同学们看到孙悟空被压在五指山下特别心疼吧，老师今天费了九牛二虎之力找了当年五指山的一块石头，哪位同学想来试试有多重？
师：同学们发现这是一块假石头，是利用什么原理呢？
师：所以泡沫塑料还可以在影视剧中充当道具。保护演员的安全
二、密度与鉴别物理
师：根据不同物体密度一般不同，我们可以利用密度来鉴别物质。最简单的，就是可以鉴别物体是否是空心的。
出示PPT：轮船
师：轮船是铁做的，密度那么大，为什么能在水上面漂着呢？
师：很好，所以这时候轮船的平均密度是小于水，具体轮船的制作原理要等到八下学习浮力。
师：除了鉴别是否空心，勘探人员常利用物质密度鉴别矿石种类。
出示常见的密度小资料
师：同学们知道我们的土地表层是什么？
师：为什么？
师：那矿石在地下是怎么分布的呢？
师：也就是说地下也是按密度大小分布的，既然固体可以，那液体可以么？生活中的实例是什么？
师：很好，今天我们就一起做个游戏，来调制鸡尾酒。
游戏提示：
1、每组同学的桌子上都放有密度不同的两
杯盐水和一杯清水（密度大小已经标出）
2、请用所提供的颜料，少许放入三个烧
杯中，并搅匀。（建议不要放太多）
3、用胶头滴管配制“鸡尾酒”。
4、调制好并用时最短的小组获胜。
友情提示：无论你们组的“鸡尾酒”多么
漂亮，都不能喝。
师：同学们说的非常好。不同物质的密度体现了物体的物理性质，刚才我们也看到了不同物理的密度，那世界上密度最小的固体是什么呢？
师：同学们说的非常好，其实密度在生活中还有很多的应用，我们可以利用网络资源，可以观察生活现象来发现，同学们课下可以自己多多查询。这就是今天我们所学习的全部内容。

生：有
生：水凝固成冰，体积变大
生：水管里的水质量是一定的，从密度表中可以得知冰的密度比水的密度小，由质量一定，密度变小，体积变大。
生：冬天水管冻裂
小组展示
一组：盐水选种
生：（利用班级网络把提前准备的网页打开）
我们小组所找的关于密度与社会生活的实例是——盐水选种
盐水选种，就是把种子放在一定浓度的盐水里，把好种子和坏种子分开来。盐水的密度较淡水大，能够将一些密度小于盐水且不饱满的种子浮起来。
这样好坏种子就很容易地被分开了。
我们在网上还找到，说盐水选种是中国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法。各种庄稼的种子，都有一定密度。长得很饱满的小麦种子，密度超过1.2×103kg/m3；长得很饱满的芒粳的稻种子，密度超过1.1×103kg/m3；干瘪的和被虫子蛀坏的种子的密度都比饱满的种子的密度小得多。各种作物的种子密度都不一样，所用的盐水浓度也应不一样。例如芒粳稻种子的密度较小，用来选稻种的盐水的密度为1.1×103kg/m3。
盐水连续使用多次，盐分会被种子带走，应适当加盐，以免浓度降低，影响选种质量。同时，种子经盐水浸泡，表面会受伤，因此，种子从盐水里捞出后，要立即用清水冲洗，然后才能播种。
为了能让同学们进步了解，我们小组还在优酷上找到了一段视频，请大家观看。
二组：飞机制造
生：（利用班级网络把提前准备的网页打开）
我们小组在网上找到了一些关于飞机用合金材料制成的文章，这是网页，我们摘取主要一部分，让大家了解一些。
飞机上的合金材料主要有铝合金、镁合金、钛合金等，其中铝合金材料占飞机用料50%--70%左右，镁合金材料占飞机用料5%--10%左右，现代化的飞机，钛合金的用量比重越来越大。
铝合金
铝是一种轻金属。由于地球的吸引力的作用，要求飞机质量越轻越好。飞机越轻，飞的越高、越快、越远，装载量越大。但是铝的强度低，好在飞机不是拖拉机，它在空中飞行，不会碰到别的物体，所以，飞机的蒙皮大部分是用铝合金压制的，还有前机匣，飞机框架，肋条等。
纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的 1/3，铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。2008年北京奥运会火炬“祥云”就是铝合金制作的。
生：莱特兄弟
生：木头
三组：泡沫塑料
生：（利用班级网络把提前准备的网页打开）
我们小组找的是泡沫塑料，没有什么相关视频，给大家简单介绍一下
泡沫塑料又称微孔塑料。具有质轻、绝热、吸音、防震、耐潮、耐腐蚀等优点。
泡沫塑料是以塑料为基本组分并含有大量气泡的聚合物材料, 因此也可以说是以气体为填料的复合塑料。与纯塑料相比, 它具有很多优良的性能, 如质轻、比强度高、可吸收冲击载荷、隔热和隔音性能好等。因而在工业、农业、建筑、交通运输等领域得到了广泛应用。
材料特点
泡沫塑料也叫多孔塑料。以树脂为主要原料制成的内部具有无数微孔的塑料。质轻、绝热、吸音、防震、耐腐蚀。有软质和硬质之分。广泛用做绝热、隔音、包装材料及制车船壳体等。
泡沫塑料与纯塑料相比，具有密度低，质轻，比强度高，其强度随密度增加而增大，有吸收冲击载荷的能力，有优良的缓冲减震性能，隔音吸音性能，热导率低，隔热性能好，优良的电绝缘性能，具有耐腐蚀、耐霉菌性能。软质泡沫塑料具有弹性优良等性能。
可作绝热和隔音材料，用途很广。
（1）容重很低，可减轻包装重量，降低运输费用；
（2）具有优良的冲击、振动能量的吸收性，用于缓冲防震包装能大大减少产品的破损；
（5）导热率低，可用于保温隔热包装，如冰淇淋杯、快餐容器及保温鱼箱等；
学生活动：举石头
生：同等体积，密度越小，质量越大。
生：里面是空的。
生：土壤
生：通过刚才的密度表，土壤的密度比较小。
生：越往下的矿石种类密度越大。
生：鸡尾酒
学生游戏环节：调制“鸡尾酒”
学生总结：密度大的液体放在最下面。
小组四：气凝胶
生：（利用班级网络把提前准备的网页打开）
气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度很小的固体之一。密度为3千克每立方米。一般常见的气凝胶为硅气凝胶，气凝胶的种类很多，有硅系，碳系，硫系，金属氧化物系，金属系等等。
因为密度极低，目前最轻的气凝胶仅有0.16毫克每立方厘米，比空气密度略低，所以也被叫做“冻结的烟”或“蓝烟”。由于里面的颗粒非常小（纳米量级），所以可见光经过它时散射较小（瑞利散射），就像阳光经过空气一样。因此，它也和天空一样看着发蓝（如果里面没有掺杂其它东西），如果对着光看有点发红。（天空是蓝色的，而傍晚的天空是红色的）。由于气凝胶中一般80%以上是空气，所以有非常好的隔热效果，一寸厚的气凝胶相当20至30块普通玻璃的隔热功能。即使把气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰也会丝毫无损。气凝胶在航天探测上也有多种用途，在俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”的探测器上都有用到这种材料。气凝胶也在粒子物理实验中，使用来作为切连科夫效应的探测器。同时，其轻量的性质也是优点之一。
用途
1、制作火星探险宇航服
2、防弹不怕被炸
3、可处理生态灾难
4、网球拍击球能力更强
（视频）气凝胶
引发学生的深入思考，了解到密度与物质的温度有关。
培养学生科学严谨的态度，形成尊重事实的科学态度培养学生发散思维，联系生活。
培养学生发散思维，提高能力培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
培养学生发散思维，提高能力培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
培养学生发散思维，提高能力培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
培养学生发散思维，提高能力培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
引导学生从物体的密度鉴别物质种类。
培养学生发散思维，提高能力培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
培养学生发散思维，提高能力培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
课
堂
小
结
内容小结；
这节课我们学习了有关密度的知识，我们来总结一下我们所学的内容有哪些？
1、密度与温度关系：
一定质量的气体，当温度升高时，体积膨胀后，密度变小。
2、水的反常膨胀，4℃水的密度最大。
3、密度在生活中的应用
4、密度与物质鉴别
学生讨论小结。
回忆巩固本节课知识。
课
后
作
业
板
书
设
计
作业：能力培养《密度与社会生活》
学生练习、反馈。
对当堂的知识进行反馈，落实基础，巩固知识。
6.4 密度和社会生活
1.密度与温度的关系
一定质量的气体，当温度升高时，体积膨胀后，密度变小
2.水的反常膨胀.0-4℃；水凝固成冰
3. 密度在生活中的应用①盐水选种
②飞机制造
③泡沫塑料
4. 密度与物质鉴别——矿石鉴别
课
后
反
思
本节课我选择打破常规，用生活中常见的“白气”现象的图片引入冷热空气的交替，并利用风车实验验证学生的猜想，从课堂效果看学生很好的理解气体密度受温度影响这个知识点。我没有选择直接讲解水的反常膨胀，而且先联系密度与自然，让学生了解液体的温度发生变化也会引起热胀冷缩，水是生命之源，是水让大地湿润，万物复苏。再过渡到水在降温时有新的发现，水的反常膨胀，讲它的不利，冬天水管爆裂，对比的因为这个特性，也有它的好处，学生理解的特别深刻，所以我个人认为这是我本节课的亮点，让密度与自然相结合。再过渡到密度在生活中的应用，由学生自己查阅资料和同学共享，要比我直接告诉他们更好，课堂直接利用网络可以打开所需要的网页，学生们也比较直观的看见。课堂效果，气氛都非常好，基本达到我设计本课预计的效果，尤其在学生讲泡沫塑料的时候，我还利用道具石头让学生直观了解利用密度小的还可以做道具，学生也能积极配合。最后引入密度可以鉴别物质，先用大轮船的照片引入空心问题，为后面学习浮力也奠定了基础；再用勘探人员利用密度鉴别矿石，用密度表让学生自己说出，密度大的都在地下比较深的位置，引出液体也有此特点，学生直接联想到鸡尾酒，为游戏“调制”鸡尾酒做铺垫，条理很清楚，学生接受起来也容易了很多。最终进行课堂小结，结束本节课程。
在整个课堂环节也有一些不足，比如调制“鸡尾酒”游戏的环节，我没有交代清楚一些细节，导致学生配制颜料时，几种燃料配在一起放在一种密度的液体中，导致颜色有些暗淡，虽然能明显看出分层，但是不是特别明亮。
在语言上我还需要精炼，个别地方讲解的有点多，多给学生思考的时间，引导学生循序渐进的过程还有待加强，多放手给学生，是一个不错的选择。会在以后的课堂中多加改进。