第十一章第四节 测量物质的密度 教学案例

课 题

第十一章第四节 测量物质的密度

课型

新授

学习目标

1、认识量筒，会用量筒测液体体积和测小块不规则固体的体积。

2、进一步熟悉天平的使用，能较熟练地使用天平、量筒测量出固体和液体的密度。

重点难点

测量固体、液体密度的方法及实验操作，特别是液体密度的测量。

预习导学

问题一：如请你测出一金属块的密度，你会怎么做？器材自选。（提示：ρ=m/v）

问题二：通过化学的学习，对于量筒的使用及读数，你知道有哪些注意事项？

问题三：现有一杯液体，想测出其密度，方法和测固体密度方法会相同吗？仔细思考，会遇到什么问题呢？怎么解决？

学习研讨

探究实验一：测量固体的密度：

实验原理：（设计实验的依据） 。

实验器材：（写出你需要的器材） 。

实验过程：用 测出金属块质量，用 测出金属块体积，利用 计算出金属块的密度。

密度的计算过程：ρ= 。由密度看，此金属块是一 块。

探究实验二：测液体的密度：

实验原理： 。

实验器材： 。

实验过程：

注意：在液体的体积、质量测量时存在与固体测量的不同之处：残留问题。所以测量方法与固体有所不同，实验室要注意。

其中：倒出液体的质量：m= ，液体的密度：ρ= 。

应用导航

“测物质密度”这部分内容在出题时，经常要涉及到如：密度小于水的物体密度的测量、易溶于水的物体密度的测量、器材缺少时密度的测量等问题。举例：

例一：给你天平、量筒和足量的水，要求测定石蜡的密度（石蜡密度小于水，在水中漂浮），还需要哪些辅助器材？简述实验步骤。

（提示：本实验要测石蜡密度，仍然要测出其体积和质量，质量可由天平测出，但在测体积时，遇到的问题是，石蜡放到量筒的水中时会漂浮，不便于测体积，所以要想办法使它下沉，然后在测出它的体积，从而结合质量算出密度。你有什么办法？）

答：需要的辅助器材：铁块、细线

实验步骤：

1、调节天平平衡，用天平测出石蜡的质量，记作m_蜡；

2、在量筒中倒入适量的水；

3、将铁块用细线拴好，使其完全浸没到量筒的水中，记下水面所对的刻度值，记作V₁；

4、将铁块与石蜡用细线拴在一起，使它们完全浸没到水中，记下水面所对的刻度值，记作V₂；

石蜡的密度计算公式的导出：

石蜡的体积：V_蜡=V₂－V₁ 石蜡的密度：ρ=m_蜡/V_蜡=m_蜡/V₂－V₁

石蜡密度的计算公式：ρ= m_蜡/V₂－V₁

（方法不只一种，对于石蜡密度的测量，你还有什么办法？简要写在下面）

例二：某同学要测定某种液体的密度，现有一架天平（带砝码）、一个烧杯和适量的水。（1）写出简要的实验步骤；（2）根据实验中测得的物理量写出液体密度的表达式。

（提示：本题要测定液体密度，依旧需要测出其质量和体积，质量可由天平测出，遇到的问题是没有量筒，无法直接测出其体积，那我们就想：液体的体积可否用相同的其他物体的体积来替代。而本题中可以替代的就是水。解题的思路就是用“替代间接测量法”，想办法用测水的体积，间接测出液体体积。）

答：实验步骤：1、调节天平平衡，测出空烧杯的质量，记作m₁；

2、在烧杯中加入满刻度的水，测出烧杯和水的总质量，记作m₂；

3、倒掉烧杯中的水，再加入满刻度的待测液体，测出液体和烧杯的总质量，记作m₃。

液体密度计算公式的导出过程：

液体的质量：m=m₃－m₁

液体的体积：V=V_水=m_水/ρ_水=m₂－m₁/ρ_水

液体密度计算公式：

ρ=m/V= m₃－m₁/ (m₂－m₁/ρ_水)= (m₃－m₁/ m₂－m₁) ρ_水

即：ρ=(m₃－m₁/ m₂－m₁) ρ_水

解题忠告：

这一部分的题目多为实验题或设计实验题，是大家解物理题的短板，总的来说，要想测物质的密度，大都本着一个思路，那就是想办法分别找出待测物体的质量和体积，再利用公式算出密度，那么，怎样在各种情况下正确的测出物体的质量和密度，就显得尤为重要，如对于例一中的漂浮固体，可用“重物法”、“针压法”等，而对于例二中的器材不足问题，则想办法用“替代法”。总的来说，对于解决这类题目思路要有目的、方法要灵活，同时实验步骤叙述要相对严密，不要出现叙述的错误或不准确。

小结

1、

2、

3、

基础训练

1、（2006钦州）在用天平和量筒测形状不规则石块密度的实验中，有如下操作或步骤，其中错误的是（ ）

A、将天平标尺上的游码移至右端，再调节天平的横梁平衡

B、用天平称出石块的质量m

C、用细线系着石块放入盛水的量筒中，测出石块的体积V

D、用公式ρ= m/V算出石块的密度

2、（2007年苏州市）小王用天平和量筒测量矿石的密度，(1)有如下实验步骤：

①用调节好的天平测出矿石的质量m；②向量筒中倒进适量的水，测出这些水的体积V₁； ③根据密度的公式，求出矿石的密度ρ；

④将矿石浸没在置筒内的水中，测出矿石和水的总体积V₂．

他应采用的正确的实骏步骤顺序为（ ）

A．①②③④ B．①②④③ C.②③①④ D．②③④①

(2)由图可知，矿石的质量为______g，矿石的体积为______cm³.矿石的密度为_________g／cm³.

中考链接

3、（2007年广州市）小芳用天平测一块实心塑料块的质量，天平平衡后如图甲所示，把塑料块放入装有酒精的量筒，塑料块放入前、后，量筒的情况分别如图乙、丙所示．塑料块的质量是 　g，体积是 　cm³，这种塑料的密度是 　kg/m³．

3题图

4、（2007年红塔区）小东同学在测定盐水密度的实验中，其方法和步骤完全正确，如图15甲显示的是他将烧杯中的部分盐水倒入量筒后，天平重新平衡时的情景，乙显示的是倒入盐水后量筒的读数。

（2）另一位同学的实验方法是：先测出空烧杯质量，并在量筒中倒入盐水，测出盐水的体积，再把量筒内盐水全部倒入烧杯，测出烧杯和盐水的总质量，然后计算盐水的密度，用这种方法测出盐水的密度ρ＇与小东测出盐水的密度ρ相比较，则ρ＇_____ρ（选填“＜”、“＞”或“＝”）

5、（2002哈尔滨）黑龙江省是马铃薯的主要产地，马铃薯的密度将影响它的淀粉含量，现有马铃薯、量筒、刻度尺、天平、小刀、烧杯、水、细线，请你从中选用适当的器材，设计两种方法测出马铃薯的密度ρ，并按要求填入下表：

拓展延伸

教学后记

质量m

体积V

密度ρ

金属块

液体总质量m₁

倒出部分液体后的剩余质量m₂

倒出液体的质量m

倒出液体的体积V

液体的密度ρ

待测液体

测密度实验

实验操作过程

计算密度的表达式（用测得的物理量表示）

方法一

方法二