人教版八年级物理上册：第六章 第4节 密度与社会生活教学设计

教材解读

　本节是在学习了密度概念及其测量的基础上，进一步学习如何利用密度知识解决实际问题。本节内容是对密度知识的拓展，一方面通过本节教学可以使学生体会到密度知识在社会生活中的重要价值，另一方面还可以提高学生应用所学知识解决实际问题的能力。

本节教学可利用视频和探究实验来研究密度与温度的关系，利用情境问题来具体研究密度在物质鉴别中的应用；再进一步讨论分析密度在材料科学和人类社会发展中的作用。

教

学

目

标

知识与技能

　①理解密度与温度的关系，并能解释与社会生活相关的简单的密度问题；

　②利用密度知识鉴别物质；

　③能用密度知识解决简单的实际问题。

过程与方法

　①通过实验探究活动，总结出：一定质量的气体，温度升高，密度变小；温度降低，密度变大；

②学会利用密度这一重要特性鉴别物质。

情感、态度

与价值观

　培养学生严谨的科学态度，把密度知识与社会生活紧密相连。

重

难

点

处

理

重点

　密度与温度的关系、密度与物质鉴别。建议教师引导学生联系生活中的实例及学生已经具备的密度的有关知识来帮助学生理解。在此基础上教师可以通过演示实验和点拨引导，使学生通过观察、分析、总结、归纳出结论，千万不要直接告诉学生结论，对本节例题的教学也应这样，教会学生方法。

难点

　水的反常膨胀，4℃水的密度最大。联系生活实际，同时借助于图象法帮助学生理解。

教学方法

　本节课明确预习的内容，找出密度在生活中有哪些应用，学生能够通过测量采取的样品密度确定矿藏资源、分辨饱满的麦粒与瘪粒、交通航空中采用高强度低密度的材料等。探究密度与温度内容是通过“想想做做”的实验来进行的，在教学时可找一名学生来做，并加以解释，从而认识风的形成，知道密度与温度的关系。接着提出问题：自来水管为什么会冻裂？让学生看书进行计算从而认识到水的反常膨胀现象。在学密度时提到鉴别物质，本节课通过计算来说明如何鉴别物质，可以让学生说出方法，最后归纳出鉴别物质有哪些具体的方法。

方法技巧

　例题讲解：一个铁球的质量为2.2 kg，体积是0.4×10－3 m3，试鉴定此球是空心的还是实心的。如果是空心的，试求空心部分的体积。

　[答案] 解法一：铁球的密度为ρ＝＝＝5.5×103 kg/m3。

　因为5.5×103 kg/m3<7.9×103 kg/m3，所以该铁球是空心的。

　解法二：假设铁球是实心的，则实心铁球的质量为m＝ρV＝7.9×103 kg/m3×0.4×10－3 m3＝3.16 kg。

　因为3.16 kg＞2.2 kg，所以该铁球是空心的。

　解法三：质量为2.2 kg的铁的体积应该是V＝＝＝0.28×10－3 m3<0.4×10－3 m3，所以该铁球是空心的，空心部分的体积为V＝0.4×10－3 m3－0.28×10－3 m3＝0.12×10－3 m3。

　[总结归纳] 空心的判断有三种方法：①比较密度，②比较质量，③比较体积；若还要求计算空心部分体积，则选择比较体积更为快捷简单。

教学过程

教师札记

【新课引入】

【新课推进】

一、密度与温度

播放视频“龙卷风的形成”(见素材二)，观看完视频提问：

平时生活中的风的形成与我们所学的密度知识是否有关呢？

接下来我们再看两个演示实验。

演示实验1：在室温下，吹鼓两个气球。分别把它们放在一大堆冰块和酒精灯火焰附近。

设问：过一会儿，你看到了什么现象？为什么？

分析：放在冰块上面的气球变小了，气球下降；放在酒精灯火焰附近的气球变大了，气球上升。

详解：球内气体受热体积膨胀。由密度公式ρ＝知，一定质量的气体体积膨胀后，密度变小。

教学过程

教师札记

【新课引入】

演示实验2：按教材P120图6.4－1制做一个纸风车。如果把风车放在点燃的酒精灯上方，风车能转动起来。

设问：你知道是什么推动了风车吗？学生分析。

结论：由密度公式ρ＝知，一定质量的气体体积膨胀后，密度会变小。热空气上升后，冷空气就从四面八方流过来，从而形成风，推动纸风四转动起来。

设问：日常生活中气体、液体、固体的密度受温度影响的变化规律一样吗？在我国的北方，冬天对自来水管的保护十分重要。如果保护不好，使水管内的水结了冰，不仅影响正常的生活用水，有时还会把水管冻裂，造成送水设备的损坏。那么，自来水管为什么会被冻裂呢？

引导：生活中的物质大多数遵循“热胀冷缩”的规律，但水这种物质在一定温度时是“热缩冷胀”的。

举例说明水的“热缩冷胀”：

1 kg水的体积：V＝＝＝1.0×10－3m3，

1 kg冰的体积：V冰＝＝＝1.1×10－3m3，

分析总结：1 kg水的体积为1.0×10－3m3，1 kg冰的体积为1.1×10－3m3，即水遇冷结冰后体积会膨胀，故而出现自来水管冻裂的现象。

知识拓展：水的反常膨胀现象。4 ℃的水密度最大，温度高于4 ℃时，随着温度的升高，水的密度越来越小；温度低于4 ℃时，随着温度的降低，水的密度也越来越小。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。

设问：水的反常膨胀对冬季水中的生物有什么意义呢？

交流归纳：学生读下图思考、讨论并回答。

由图中温度分布可知，由于水的反常膨胀，在严寒的冬天，河面封冻了，较深河底的水却保持4 ℃的水温，鱼儿仍然可以自由自在地游动。

二、密度与物质鉴别

(教师展示一只由某种金属制成的羊)同学们，看我手指上有一个羊年的吉祥物——羊，这是我花了好长时间才买到的，当时售货员告诉我这只羊是由铜制成的。现在请同学们帮我鉴定一下它是不是纯铜制成的。

学生讨论方法，教师引导：

可播放视频“纸风车”

多媒体展示图片：严冬水管被冻坏，盛水水缸被冻裂，倒入模型的蜡油冷却后中间凹下去一个坑……

播放视频“水的反常膨涨实验”

关于密度的应用可播放“盐水选种”

教学过程

教师札记

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。只要测出了工艺品的密度，再与密度表中铜的密度进行比较就可鉴别羊是不是纯铜做成的。

过渡：通过上面的问题，相信同学们已经掌握了解决此类问题的方法，接下来让我们完成下面的问题吧！

例题：小华很想鉴别妈妈去云南旅游时带回来的当地少数民族的首饰是不是纯银做成的，于是，他向老师借了天平和量筒等器材，用天平测出一手饰的质量为90 g，用量筒测出其体积为10 mL(ρ银＝10.5 g/cm3，1 cm3＝1 mL)

问：(1)通过计算说明该首饰是不是纯银做成的？

(2)若不是，请计算由纯银做成一个同样大的首饰，需要多少克纯银？

解：(1)该首饰的密度：

ρ＝＝＝9 g/cm3＜10.5 g/cm3，

所以不是纯银做成的．

(2)纯银做成的一个同样大的首饰的质量：

m′＝ρ银V＝10.5 g/cm3×10 cm3＝105 g。

[答案] (1)该首饰不是纯银的。(2)纯银做成的一个同样大的首饰的质量为105 g。

分析：(1)已知首饰的质量和体积，根据公式求出其密度，然后与银的密度相比较，若两者相等即为纯银的，否则不是纯银的。

(2)已知首饰的体积和银的密度，根据密度公式的变形式求出所需纯银的质量。

物质鉴别思路：

1．先求出物体的密度。

2．查表确定

3．其他鉴别物质的方法如：气味、颜色、透明度、硬度、可燃性等等。