第1个回答 2012-09-04
多彩的物质世界
一、宇宙（宏观）和微观世界
1、宇宙由物质组成
人→地球→太阳系→银河系→宇宙
宇宙由数十亿个星系组成。
银河系是我们所属的星系，它只是数十亿个星系中的一个，一束光穿过银河系需要十万光年的时间。
太阳系处于银河系之中，太阳是银河系中一两千亿颗恒星中的一员，太阳周围有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星绕它运行，而地球是太阳系中的一颗普通的行星，在离太阳的第三颗轨道上。
一光年等于光在一年内传播的距离，天体间的距离通常用光年做单位。
宇宙由物质组成，物质处于不断的运动和发展中。
2、物质是由分子组成的
任何物质都是由极其微小的粒子组成的，这些粒子保持了物质原来的性质，我们把他们叫做分子。
（1）分子是保持物质原有性质的最小微粒，分子的大小只有百亿分之几米（10-10m）（分子直径的数量级），大约是0．3～0．4纳米（1nm=10-9m)，肉眼看不见，一般显微镜也观察不到，电子显微镜可以帮助我们观察。
（2）分子可以再分为原子，原子也可以再分，但是分子再分下去物质就不具备原来的性质了，原来的性质指的是物质的化学性质。（当分子由一个单原子构成时，原子可以保持物质的化学性质）
3、固态、液态、气态的微观模型
物质一般以固态、液态、气态的形式存在，物质处于不同状态时具有不同的物理性质。
（1）固态物质中，分子与分子的排列十分紧密有规则，粒子间有强大的作用力，位置相对稳定。因此，固体具有一定的体积和形状。（就像学生在自己的座位上身子可以来回晃动一样。）
（2）液态物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体小。因此，液体没有确定的形状，具有流动性。（就像学生在自己的教室中交换座位，但又没离开教室一样。）
（3）气态物质中，分子间距很大，并以高速向四面八方运动，粒子之间的作用力很小，易被压缩。因此，气体具有很强的流动性，既没有一定的体积也没有一定的形状。（就好比学生在操场上玩，他们处于完全自由的状态，四处奔跑。）
（4）一般情况下，物质由液态变成固态，体积减小，但是水变成冰时体积增大，由液态变为气态，体积显著增大。
4、原子结构
有的分子由多个原子组成，有的分子由单个原子组成。最小的灰尘含有1015微小原子。
原子中心是原子核，在原子核周围有一定数目的电子在绕核运动。在一般情况下原子核所带的正电和核外电子所带的负电相相等。原子核由更小的粒子---质子（带正电）和中子（不带电）组成，而质子和中子又由更小的夸克组成……
原子核结构与太阳系相似。
二、质量
1、定义：物体所含物质的多少叫质量。用字母m表示。
2、质量是物体本身的一种属性。物体的形状、状态、温度或空间位置发生改变时，物体的质量保持不变。
3、单位：国际单位制：主单位kg ，常用单位：t g mg
1kg=103g ， 1g=103mg ，1t=103kg（会换算和估测质量）
成人质量50～70kg、一个鸡的质量约2.0kg、一张邮票的质量约为0.06 g、一个苹果的质量约为1.5×105mg
4、测量：
天平的主要部件有：底板、托盘、横梁、指针、标尺、游码、分度盘、平衡螺母
每架天平都配有一套砝码，作为标准质量。砝码保存在砝码盒里。砝码的质量通常是：
（1）1，2，2，5，10，20，20，50，100克；
（2）10，20，20，50，100，200，200，500毫克。
很容易看出，这是一个有规律的“1，2，2，5”序列。
（1）托盘天平的使用方法（通常结合密度的测量考查）
①把托盘天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻线处.（未归零，结果会偏大）
②调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处，这时横梁平衡.（指针右偏向左调平衡螺母，反之向右）
③把被测物放在左盘边，接“先大后小”顺序选择适当砝码，用镊子向右盘里增减砝码并调节游码在标尺上的位置，直到横梁平衡.（物码放反，结果偏大或者相等）
④盘里砝码的总质量加上游码所对的刻度值，就等于被测物体的质量.读取游码对应的数值时，应以游码左端对应的刻度值为准。
（2）注意事项：
①每个天平都有自己的称量和感量，也就是它所能称的物体的最大的质量和最小的质量，超过称量和小于感量的物体均不能直接称量。
②砝码要有镊子夹取，不准直接用手拿. 往盘里增减砝码时要轻拿轻放，用后及时将砝码放回砝码盒里.
③防止锈蚀，要保持天平干燥、清洁；不要用手摸天平盘，不准把潮湿的东西或化学药品直接放在天平盘里；
④调节好的天平如果移动了位置需重新调节。
（4）质量测量的特殊方法：
①液体质量的测量（辅助法）
①用天平称出容器的质量m1.
②将容器灌上适量的液体后，用天平称出液体和容器的总质量m2.
③液体的质量m液＝m2－m1
如果先测容器与液体的总质量，倒去液体后再测容器的质量，那么由于容器内还有残留的液体，测量误差就较大，因此这种方法一般不可取.
②微小物体质量的测量（累积法）
可采用“聚少成多，测多算少”的方法.如课本上提到的如何称出一张邮票的质量，则可将100张（或适量的张数）相同的邮票放在已调节好的天平上、测出这100张相同的质量m克，那么一张邮票的质量m1＝m/100克.
③ 测量较大物体质量的测量（取样法）
如测量已知总长度的的铜线的质量，若铜线的质量太大而无法测量，我们可以测量其中一小段铜线的质量，再根据铜线的长度计算出它的总质量
三、密度
1、定义：单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。（由实验探究得到的）（用速度的定义类比）
2、公式：密度公式
可以从以下几方面去理解：
（1）同种物质，物质的质量与体积成正比，并且比值是一个定值即密度。（鉴别金的问题）
（2）不同种物质，体积相同时，密度大的质量大。（看书了解不同密度）
（3）不同种物质，质量相同时，密度大的体积小。（看书了解不同密度）
3、单位：国际单位制：主单位kg/m3，常用单位g/cm3。这两个单位比较：g/cm3单位大。
单位换算关系：1g/cm3=103kg/m3 1kg/m3=10-3g/cm3
4、水的密度为1.0×103kg/m3，读作1.0×103千克每立方米，（看书了解不同密度）
它表示物理意义是：1立方米的水的质量为1.0×103千克。
通常情况下固体密度＞液体密度＞气体密度，但是水银（重金属）例外，水与冰的关系例外。
通常情况下，不同物质的密度是不同的。密度相同的不一定是同一种物质（例：冰与蜡，牛奶与海水）
5、密度是物质的一种特性（质量是物体的属性），每种物质都有它特定的密度，不同物质的密度一般是不同的，对于同种物质（状态相同）来说，密度是不变的，与该物质组成的物体的质量、体积、形状、运动状态等无关。
粉笔头掰两半，质量变不变，密度变不变（质量变小、密度不变）、一滴水的密度大还是一盆水的密度大（一样大）
在体积不变的情况下，密度与质量成正比对不对（不对，体积不变，质量也不会变）水结冰后质量和密度怎么变（质量不变，密度变大）
6、密度的可变性。温度升高，物体的体积会变化，密度会发生变化，固体和液体的都可以认为是不变的，但是气体的密度与温度和气压有关
一个氧气瓶里的氧气用掉一半后，那么剩下的氧气的密度为 （ c ）
A．不变 B．原来的2倍
C．原来的0.5倍 D．原来的0.25倍
7、计算：（利用密度知识解决的实际问题）
a、鉴别物质：已知质量和体积，求密度进行比较
b、计算不便于直接测量的物质的质量和体积：利用定义式的变形公式
求5 m3水的质量是多少？（5000kg）
1mL=1cm3；1L=1dm3
一标有桶5L的油，油的密度是0.92 g/cm3，油 质量是多少？（4.6kg）
c、同体积问题
一个瓶子能装水1kg，装满煤油时的质量是多少kg，（煤油的密度是0.8×103kg/m3）（0.8kg）
d、空心类问题
体积是30cm3的铝球，质量是54g，这个铝球是空心的还是实心的?(请用三种方法求)铝的密度是2.7 g/cm3
求空心部分的体积是多少？（10 cm3）（整体体积—实心部分体积=空心部分）（（30cm3应有质量—实际质量）/密度）
合金类问题
配置所需密度的溶液
四、测量物质的密度
1、原理
质量的测量：天平
体积的测量：
⑴形状规则的固体直接用刻度尺测量并用体积公式计算，如正方体V=a3，圆柱体V=πr2h,球体的体积V=4/3πr3
⑵形状不规则固体和液体用量筒间接的测量
2、量筒使用方法
量筒是用来测量液体体积的仪器。
量筒在使用前应看清量程(最大测量值)和分度值（每一小格表示的体积），量筒的单位标度一般是ml（cm3）。
1mL=1cm3，1L=1dm3
量筒的原理V= V2- V1
（1）量筒的使用方法与注意事项：
①选择量程与分度值适当的量筒，尽量选用小量程（以能测量出被测液体的体积为宜）和分度值小一些的量筒；标有450ml的酒，446～454ml，选哪个a、量程100ml分度值1ml；b、量程500ml分度值1ml；c、量程200ml分度值1ml；d、量程500ml分度值5ml
②要把量筒放在水平桌面上；
③读数时视线要与量筒内液面的中部相平，既要与凸面液面（如水银）的顶部或凹面液面的底部（如水）相平；
④若量筒内的液体有气泡，可以轻轻摇动，让气泡释放出来。
（2）量筒测特殊固体的体积
①下沉物体（如小石块、金属块等）体积的测量方法：
a、先在量筒内倒入适量的水，读出其体积V1（适量的水指能刚好浸没被测物体，浸没后又不超过量程）；
b、将物体轻放入水中（用细线拴住放入或沿量筒壁滑入），并使水全部淹没物体，读出水和物体的总体积V2；
c、计算物体的体积V= V2- V1
②漂浮物体（如石蜡、木块等）体积的测量方法：
a、沉坠法：将漂浮的被测物体和能沉入水中的重物用细线拴在一起（被测物在上，重物在下；线必须要细，以免影响测量结果），先用手提着被测物体上端的细线，将重物沉入水中（被测物体不能接触到水），读出此时量筒的示数V1，再把被测物体和重物一起下沉到水中，读出量筒的示数V2，最后计算出物体的体积V= V2- V1
b、针压法：先在量筒内倒入适量的水，读出其体积V1，用细针将被测物体压入到水中使其全部浸没到水中（用的针必须要细，以免影响测量结果），读出水和物体的总体积V2，计算物体的体积V= V2- V1
③放不进量筒的物体体积的测量方法：将一个装满水的烧杯倾斜放置，倒水口向下对准量筒，将物体放出上杯中，溢出的水的体积既是物体的体积。
④吸水物体体积的测量：
a、用油或者沙代替水按测量
b、将吸水物体放入量筒中计算出量筒中水上升的体积V= V2- V1，将吸水物体拿出，测出吸水前后物体质量差即所吸水的质量m=m2-m1，则吸收的水的体积V`= ;则物体的体积为V+V`
例：小木块的质量是27g，放入量筒中，页面由10ml上升到16ml，拿出木块后称量木块的质量为37g，问木块的体积（16ml）
c、可用一层薄塑料膜进行包裹后，再用排水法测其体积
3、测量液体和固体的密度
（1）测量盐水的密度（测液体的密度）
①把天平放在水平台面上，调节天平平衡；
②在玻璃杯中盛盐水，称出它们的质量m1；
③把玻璃杯中的盐水倒入量筒中一部分，记下量筒内盐水的体积V；
④称出玻璃杯和杯中剩下盐水的质量m2；
⑤根据密度公式求出盐水的密度 =
注意两种有偏差方法（是正确方法）的结果造成的偏大（先测质量后测体积）或偏小（先测体积后测质量）
（2）测量塑料块的密度（测固体密度，可能在测体积的时候出现难点）
①将天平放在水平桌面上，调节天平平衡；
②用天平称出塑料块的质量m；
③将一石块拴在塑料块的下部，用排液法测出塑料块的体积为V2- V1
④根据密度公式 ，求出塑料块的密度
五、密度与社会生活
（密度难题大集合）
1、密度与温度
物体的密度并不是固定不变的，由于一般物质具有热胀冷缩的性质，根据 可知，物体温度升高密度会减小。
水有反常膨胀的特点。4℃的水的密度最大，为1.0×103kg/m3，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。
（水挽救了小鱼的故事）
空气因受热体积膨胀，密度变小而上升。热空气上升后，密度低的冷空气从四面八方流过来，从而形成了风
2、利用密度鉴别物质
由于密度是物质的一种特性，不同物质有相应的密度，因此，我们只要知道组成物质材料的密度，再对照密度表就可以鉴别是何种物质了。
例:阿基米德鉴别皇冠,空心实心的问题,合金问题
3、盐水选种
盐水选种的密度是1.1×103kg/m3
例：某同学陪的盐水质量是0.6kg，体积是0.5dm3，问他所配的盐水是否符合要求?加多少水能符合要求？
答案：不符合要求，需加0.5kg水才能符合要求。
4、牛奶、酒精灯的纯度问题
例：消毒的酒精含水量不能超过10%，那含水量恰好是10%时它的混合密度是多少？
答案：0.82g/cm3
判断物体是否地空心的
（1） 比较密度
假设物体是实心的，根据公式求出密度比较
（2）比较体积
假设物体是实心的，根据公式求出体积比较
（3）比较质量
假设物体是实心的，根据公式求出质量比较