第十一章 多彩的物质世界

第十一章 多彩的物质世界

宇宙和微观世界

宇宙的组成

物质 分子 原子 原子核

核外电子

宇宙中所有天体都由 组成的。物质是由极其微小的粒子组成的。这些粒子能保持物质原来的性质，我们把它们叫 。它们又由更小的微粒组成，这些微粒叫 ，它的结构和太阳系相似，它的中心叫 ，由 和 两种微粒组成，周围此知识点是跨学科内容，化学也会涉及到，但中考考查的分数不多，一般出现在选择题的第一题

纳米是长度单位1nm=10-9m 。纳米科学技术是纳米尺度内（0.1nm~100nm ）的科学技术

经典例题：

19世纪末叶，汤姆逊发现了电子，将人们的视线引入到原子的内部。由此，科学家们提出了多种关于原子结构模型。通过学习，你认为原子结构与下列事物结构最接近的是 D A ．西红柿 B ．西瓜 C ．面包 D ．太阳系 下列微粒按从大到小的顺序排列正确的是 B

A ．分子 夸克 质子 电子

B ．分子 原子核 质子 夸克

C ．原子核 电子 质子 分子

D ．分子 原子 电子 原子核

质量

物体所含物质的多少叫做质量，用m 表示，国际单位：kg (千克) 常用单位：t g mg

1t=103kg 1kg=103g 1g=103mg

对质量的感性认识：一枚大头针约80mg 一个苹果约 150g

一头大象约 6t 一只鸡约2kg

固体的质量与形态、状态、位置、温度 无关，所以质量是物体本身的一种属性。

天平是测量质量的工具，常用的天平有托盘天平 物理天平（学生天平）案秤 台秤 杆秤 注：①游码归零 调节平衡螺母 ②遵循“左物右码”原则 砝码先大后小 ③被测物体的质量不能超过量程

归纳：游码归零---调节平衡---左物右码---读数---整理

①砝码生锈、年上尘土、磁钉

②砝码磨损 ③无论天平的右盘怎样加砝码，都不能使横梁平衡，则应移动游码 ④平衡螺母的移动方向跟指针的偏转方向相反

经典例题：

一台天平的砝码由于使用不当，受潮生锈并且粘上许多灰尘。用它测量出的物体质量与物体的实际质量比较，结果是（ A ）

A ．偏小

B ．偏大

C ．相等

D ．不能判断

案秤是生活中常用的测量的工具如图时案秤的秤砣，则这个承托的质量为（ B ）

A ．恰好是1kg

B ．必定小于1kg

C ．必定大于1kg

D ．可能大于也可能小于1kg

如图为测一金属块质量时天平平衡后所用砝码和游码的情况，则此金属块的质量为 。

密度

单位面积某物质的质量，叫做这种物质的密度。密度是一

种性质，一种密度代表一种物体，但是有些物质的密度也相等，密度取决于温度、材料、压强（通常取常温常压）密度不受体积和质量的影响,但是前提是体积和质量同时变化 水的密度是：1.0×103kg/m 3 其物理意义：1 m 3 的水其质量为1.0×103kg

公式： 变形公式：

ρ（密度） 千克每立方米（kg/m 3）

m （质量） 千克（kg ） v （体积） 立方米（m 3）

kg/m 3常用单位g/cm 3 这两个单位比较：g/cm 3单位大。 其单位换算关系：1g/cm 3=103kg/m 3 1kg/m 3-3 3

注：人、动物、水的密度都大约3

3

m /kg 100.1?=ρ

例：在澳大利亚南部海滩，发现一群搁浅的鲸鱼，当地居民紧急动员，帮助鲸鱼重返大海．他们用皮尺粗略测算出其中一头鲸鱼的体积约为3m 3

，则该头鲸鱼的质量约为（ B ）

ρ

m V

= V m

ρ

=

V m ρ

=

A ．3×102kg

B ．3×103kg

C ．3×104kg

D ．3×105

kg

测液体密度： ⑴ 原理：ρ=m/V

⑵ 方法：①用天平测液体和烧杯的总质量m1 ；

②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分，读出量筒内液体的体积V ； ③称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2 ；④得出液体的密度

ρ=（m1-m2）/ V

说明：在测不规则固体体积时，采用排液法测量，这里采用了一种科学方法等效代替法。

例1：为了测量铁块密度，小红是按下列实验步骤进行的，正确的顺序是

。 A ．在量筒内盛适量的水，记下水的体积V 1 B ．用天平测量铁块的质量m C ．列式计算，整理仪器

D ．再把铁块也浸没入水中，记下此时水在量筒中的刻度V 2

例2：要测量盐水的密度，实验桌上有下列器材：托盘天平，金属块，量筒，细线，水，空烧杯，刻度尺，盛有盐水的烧杯。

（1）需用的器材是 。 （2）可供参考的实验步骤是：

A ．将托盘天平放在水平桌面上，调节天平横梁平衡

B ．用天平称出剩余盐水及杯的总质量m 2

C ．把烧杯中的盐水倒入量筒中 ，记下量筒中盐水体积V

D ．用天平称出盛有盐水的烧杯的总质量m 1

E ．用天平测出空烧杯质量m 3

你认为实验步骤合理的顺序是： 。

（3）用上述测出的量写出的盐水密度计算式是 。

KEY:（1）器材的选择：根据密度公式可知，实验中需要测量的物理量是质量和体积，测量质量的工具是天平，测量体积的工具是量筒。盛有盐水的烧杯总质量可能超过天平的称量，所以还需另有烧杯备用。所需器材有：天平、量筒、盛有盐水的烧杯、空烧杯。

（2）实验中如果先测空烧杯的质量，再将盐水倒入烧杯测总质量，再倒入量筒，则会有少量的水沾在烧杯壁上，实验结果会有较大误差。所以实验步骤正确顺序是：A 、D 、C 、B ． （3）量筒中水的质量是：m = m 1-m 2 ，代入密度公式可得ρ=（m 1-m 2）/ V

密度的应用：

⑴鉴别物质：密度是物质的特性之一，不同物质密度一般不同，可用密度鉴别物质。 ⑵求质量：由于条件限制，有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式m=ρV 算出它的质量。 ⑶求体积：由于条件限制，有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式V=m/ρ算出它的体积。

注：①人们常说铁比木头重，实际是指铁的密度较大，或者说:在相同体积的条件下，铁比木头重

②一块冰融化后，其质量不变，密度变大（ρ

冰 =0.9×103kg/m 3

）

③学习密度时，选择题最经典的题目：一块蜡烛烧了一半，问其密度如何变化。其实密度不变

④自行车轮胎内的空气比外部的空气密度大，因为内部空气被压缩过

⑤两个粗细不同的最小刻度都是1mL 的量筒，测定液体体积时，细量筒比较准确（其实读数一样）

⑥ρ

铜

>ρ

铁

>ρ

铝

学习密度入门选择题常考

⑦

经典例题： 如图所示，密封容器里装有氧气，当活塞A

向左移动时， 容器里氧气的密度将（

） A ．不变

B.变大

C.变小

D.不能确定

如图是三种不同物质的质量和体积关系的图线，

（ ） A.ρ1>ρ2>ρ3 B.ρ1<ρC.ρ1=ρ2=ρ3

D.医院里有一只氧气瓶，它的容积是10 dm3，里面装有密度为

2.5 kg/m3的氧气，某次抢救病人用去了5 g 氧气，则瓶内剩余氧气的 密度为（ ）

A.1 kg/m3

B.2 kg/m3

C.2.2 kg/m3

D.2.5 kg/m3 有一个铝球，其质量为5 kg ，体积为3 d m 3，密度为ρ铝=2.7 ×103 kg/ m 3， 则该铝球（ ） A.一定是实心的

B.一定是空心的

C.可能是实心的

D.可能是空心的

如图所示是A 、B 、C 三种物质的质量m 与

体积V 的关系图线，由图可知，A 、B 、C 三种物质 的密度ρA 、ρB 、ρC 和水的密度ρ水之间的关系是：

（ ）

A.ρA ＞ρB ＞ρC 且ρA ＞ρ水

B.ρA ＞ρB ＞ρC 且ρC ＞ρ水

C.ρA ＜ρB ＜ρC 且ρA ＞ρ水

D.ρA ＜ρB ＜ρC 且ρC ＞ρ水

如图所示,将质量相等的汽油,酒精和水,分别

V(cm 3)

1

2

30

装入三个完全相同的容器下列说法正确的是： (ρ汽油<ρ酒精<ρ水)（ ）

A.甲是酒精

B.乙是水

C.丙是汽油

D.甲是水

已知冰的密度为0.9×103kg/m 3

，一定体积的水凝固成冰后，其体积将（ ） A.增加1/10 B.减少1/10 C.增加1/9 D.减少1/9

小丽准备测量石块的密度，正确的测量顺序是：

A ．向量筒内倒入适量的水测出水的体积V １

B ．用天平称出物体碎石质量m

C ．用碎石轻轻放入量筒中，读出此时碎石和水的总体积V ２

D ．将m 、V 代入公式中，算出碎石密度。

E ．根据V １、V ２算出碎石的体积。 KEY: B A C E D

如图所示，将一个铁球（不一定是实心的）分别放入酒精、水和水银中，不可能出现的情况是 (选填 “a ” 、“b ”或 “c ”)

KEY: c

小明同学在用天平测物体质量的实验中，首先取来托盘天平放在水平桌面上，发现如图1

所

示情况．

(1)他应采取的措施是__________________________________；

(2)天平调节平衡后，小明按图2所示的方法来称量物体的质量，小华立即对小明说：“你操作时至少犯了两个错误．”小华所说的两个错误是：

①____________________________________________________________________， ②____________________________________________________________________.

(3)小明虚心地听取了小华的建议，重新进行操作．在称量过程中，又出现了如图1所示的情况，他_________________________________________________________；

(4)天平再次平衡后，所用砝码和游码位置如图3所示，那么小明所称量物体的质量是_________g ．

KEY ：这里不给出答案，不懂问物理老师

图1 图2 图3

水

.3

认真阅读上表，你一定能从中发现物质密度的一些规律，请写出三点

（1） _______________

（2）

（3）

KEY：这里不给出答案，不懂问物理老师

一块碑石体积是60c m3, 为了计算它的质量，取一小块碑石的岩石样品，测出质量为70g，用量筒装水测出它的体积为25cm3，这块碑石的质量为多少?

体积为20cm3, 质量是89g的空心铜球，在空气中灌满铅，则球的总质量是多少?

:

(1)求一块体积为4×10-6 m玻璃镜片的质量为多少?

(2)一副铜合金架的质量为2×10-2kg,若以钛合金代替铜合金,求一副以钛合金镜架的质

“五·一”黄金周，征征和妈妈到无锡旅游，买了一只宜兴茶壶，如图所示.她听说宜兴茶壶是用宜兴特有的泥土材料制成的，很想知道这种材料的密度.于是她用天平测出壶盖的质量为44.4g，再把壶盖放入装满水的溢水杯中，并测得溢出水的质量是14.8g.

（1）请你帮征征算出这种材料的密度是多少？

（2）若测得整个空茶壶的质量为159g，则该茶壶所用材料的体积为多大？

KEY：这些都是超经典的例题，这里不给出答案，不懂问物理老师