《物质的密度》（第一课时）

《物质的密度》（第一课时）

浙江省温岭市第五中学　张珍萍老师供稿

【学情分析】

密度概念是初中学习中的重点也是难点，它更是后面学习的基础，所以学习这一概念要在备课上下工夫，力求做到简单易懂。

新教材调整后将密度提到了七年级上册学习，目的是为了使学生对物质的特性知识有整体性和系统性。不过密度历来是学生学习的难点所在，加上学习的时间提前了整整一个学年，因此，要想学生学好密度确实是难上加难。

密度成为重难点是因为它有好多个第一：物理量公式第一次出现，第一次运用公式变形，第一次分析数据得出规律，第一次利用表格获取信息，第一次出现复合单位，第一次读复合单位并说出其物理意义，第一次出现复合单位间的换算，第一次测物理量来鉴别物质等。

再则，由于密度知识点的提前，数学公式变形却没有提前，进一步导致学生学习的难度系数再次增加。所以我们尽一切力量将难度降低，做一些简单的计算即可。

【教学目标】

1．知识和技能

（1）能利用天平，测量物体的质量，进一步巩固对测量工具的使用。

（2）能区别体积单位和单位体积，进而建构密度的概念并理解密度的概念。知道密度的单位，并理解单位所表示的意义。

（3）尝试用密度知识解决简单的问题，能解释生活中一些与密度有关的物理现象。

2．过程与方法

通过对物体体积和质量数据的测量，让学生分析并得出数据之间的规律，建构密度的概念并理解密度所表示的含义。

3．情感、态度与价值观

（1）通过教学活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，培养学生实事求是的科学态度。

（2）鼓励学生积极参与探究活动，善于发现科学实验中的现象和规律。

（3）密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。

【教学重点】

密度是物质的一种特性。

【教学难点】

密度概念建构及对公式的理解。

【教学设计】

【教学流程】

1．引课

问题一：要辨别相同体积的铁块和木块，有哪些方法？（超市式探究）

生1：看颜色辨别———银白色为铁，另一块为木头。

生2：用磁铁———能吸引是铁块，否则是木头。

生3：比较质量大小的方法———铁比木头重（纠正：铁比木头的质量大）。

生4：放入水中———沉入水中为铁，浮在水面上是木块。

意图：通过学生的生活经验与已有的知识解决了问题，激发学生产生学习兴趣。

师：你能解释其中的科学道理吗？（肯定生4并追问）引入课题。

意图：让学生带着问题进入课堂。

板书：第3节物质的密度

2．展开

问题二：如何准确区别相同体积的铜块、铁块和铝块的质量大小？

生：用天平测量来比较三者的质量。

活动1：⑴把体积相同的铝块和铁块分别放在天平的左右盘上，可以测得：铁块的质量比铝块大；⑵把体积相同的铁块和铜块分别放在天平的左右盘上，可以测得：铜块的质量比铁大。

结论：体积相同的三种金属，质量是不同的，铜的质量最大。

追问：若金属的相同体积都为1立方米，那么金属的质量关系怎样？

生：金属的质量是不同的，铜的质量最大。

类推：体积都为1立方分米呢？

生：质量还是不同，但仍然是铜的质量最大。

类推：体积都为1立方厘米时，质量又如何？

生：质量还是不同，仍然是铜的质量最大。

3．整合

师：1立方米，1立方分米或1立方厘米统称为单位体积，大家能得出什么结论？

结论：不同物质，单位体积的质量是不同的。

师：科学上规定———单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。通过上面的比较，我们不难发现三种金属中铜的密度最大，其次是铁，最小的是铝。

思考：能否准确计算出三种金属的单位体积的质量。

活动2：经测量得到铜块、铁块和铝块的质量和体积如表3‐1，试求出单位体积（1立方厘米）铜、铁、铝的质量，即密度。

表3‐1

学生计算后，展示三种物质的单位体积的质量分别是8.9、7.9、2.7。

师：大家是如何计算的？

生：将质量与体积之比即可，体现单位体积中的质量就可以了。

板书：密度＝质量／体积

介绍：密度作为物理量用符号ρ表示，质量用m表示，体积用V表示，则密度公式为ρ＝m／V。

回忆：质量和体积的单位。

讨论：得出密度的单位g／cm³，kg／m³。读法：克每立方厘米；千克每立方米。

师：不同的单位，大小是不同的，两者的关系是怎样？学生板演：

4．拓展

问题三：相同体积的不同物质，质量是不同的；那么同种物质不同体积的质量是怎样？

探究：不同体积的相同物质的质量（提供的材料自己挑选）

师：大家能用表格的形式表现出来吗？试一试，我们可以记录在表3‐2：

表3‐2

当写好铝块1时，学生就会想到了铝块2和铝块3，用3次代表多次实验的思想学生基本上具有了，当写完体积时，就有学生想发言了。

生：老师，这表格列数不够，还要记录质量啊！

师：对了，表格可以让我们思考得更周到。

学生完善表格3‐2并测量出相应的体积与质量（小组合作），如表3‐3所示。

表3‐3（呈现学生作品）

师：通过完善的表格，大家发现了什么特点？（学生评价、学生求助）

生1：我们发现铝块的体积增大几倍，质量也增加几倍；

生2：我们发现铝块的质量与体积成正比；

生3：我还发现表格可以再增加一列，来比较单位体积的质量。

师：同意。看来读表格与画表格是不一样的，一旦你建立表格，你对表格的理解完全不一样。

学生合作完成，并计算得出表3‐4。

表3‐4

师：通过计算，大家还发现了什么规律？

生3：我们发现铝块单位体积的质量都是一样的。

生4：我们发现单位体积的质量即密度没有随质量（体积）的增大而增大。

生5：密度是物质的一种特性。（阅读教材可得到，但此时发现可能对概念有了更深的理解）

师：很好，大家在比较归纳中发现了其中隐含着的规律，密度是物质的一种特性。

强调：物质的密度并不是固定不变的，一般说来，物质的密度会随着温度、压强和物态的改变而变化。

阅读书本表4‐4常见物质的密度表，出示超市式问题（学生可以挑任一问题回答）：

（1）表中密度最大的物质是什么？为多大？

（2）水和冰的密度一样吗？说明什么？

（3）有没有密度相同的不同物质？

（4）表中可知气体、固体、液体的密度有什么区别？

（5）水银的密度为13.6×10³ kg／m³，试说出其含义。

（6）有人说“铁比木头重”，这种说法有什么问题？你认为应该怎样表述才正确？

（7）解释：为什么沉入水中为铁，浮在水面上是木块？

课外拓展：秋冬季节气温下降时，湖里靠近水面的湖水总是先结冰，因此，水中的鱼虾能够生存。你知道产生这个现象的原因吗？

这个现象跟水的密度有关。在4℃时1kg纯水所占的体积最小，即水在4℃时的密度最大。当气温下降时，湖里靠近水面的湖水温度首先降低，水的密度变大而下沉，湖底水温较高、密度较小的水上升形成对流，直到整个湖水温度降到4℃时，水的密度最大，对流不再进行。当气温继续下降到0℃以下后，靠近水面的水首先结冰，只要湖水不是很浅，在湖底部的水温仍保持在4℃左右而没有结成冰。

师：密度解决了生活中的一些现象，还有其他什么应用呢，下一节继续研究。

【板书设计】（图3‐14）

图3‐14　

【超市式作业】（1～6小题为必做，7～9小题可以挑选做）

（1）一杯糖水，喝掉一半，剩下的半杯糖水（　）

A．因质量减半，所以它的密度减半

B．它的体积减半，所以密度减半

C．它的质量、体积、密度都减半

D．虽然质量和体积都减半，但密度却不变

（2）汽油的密度是0.71×10³kg／m³，它的物理意义是（　）A．1kg汽油的体积是0.71×10³m³

B．1m³汽油的质量为0.71×10³kg

C．1kg汽油，密度是0.71×10³kg／m³

D．0.71m³汽油，质量为1×10³kg

（3）如图3‐15，下列图像中，能正确表示质量与体积关系的是（）

图3‐15　

（4）根据密度公式ρ＝m／V可知（　）

A．密度与质量成正比

B．密度与体积成反比

C．密度与质量成正比，与体积成反比

D．密度是物质的一种特性，与质量、体积无关

（5）冬天户外水缸常会破裂的原因是（　）

A．水缸里水结成冰后，密度变大　　B．水缸本身耐寒程度不够而破裂

C．水缸里水结成冰后，质量变大　　D．水缸里水结成冰后，体积变大

（6）甲、乙、丙三个物体的密度各为ρ＝2.7吨／米³，ρ＝2.7千克／分米³，ρ＝2.7克／厘米³，则三者中密度是（　）

A．一样大　　B．甲最大　　C．乙最大　　D．丙最大

（7）某钢瓶内装的氧气密度是8千克／米³，一次气焊中用去其中的1／4，则瓶内剩余氧气的密度为（　）

A．4千克／米³　　B．6千克／米³　　C．8千克／米³　　D．无法确定

（8）夏天，用橡皮膜封闭一锥形瓶的瓶口，把锥形瓶放在冰水混合物中后，瓶口的橡皮膜会向下凹，如图3‐16，由此可知：

图3‐16　

①该瓶内气体温度降低，密度________。（选择“变大”、“不变”、“变小”）

②根据气体密度的这种变化规律，发生火灾时为了避免吸入燃烧后产生的有毒气体，人应尽量贴近地面爬行的理由是______。（燃烧产生的有毒气体温度较高，密度较小而上浮，会分布在房间上方，所以应该贴近地面爬行。）

（9）表3‐5是小明在探究“同种物质质量跟体积的关系”实验时所得数据。

①请在右边坐标系图3‐17画出；

表3‐5

图3‐17　

②分析图像你能总结出哪些结论：___________________。

【课后反思】

本节内容是新课程的变化之一，将原位于八年级上第1章的内容提前到七年级上第4章，这样的调整，既分解了八年级上知识的难度与高密度，又提高七年级科学基础性与重要性，同时使得七年级物质的特性知识更具系统性与整体性。但七年级的学生对于抽象的知识理解能力较弱，如对于密度概念中的单位体积的质量理解就存在一定难度。所以在讲解时强调1立方米的质量，1立方分米的质量和1立方厘米的质量来归纳出单位体积的质量，降低难理解的知识点；从概念中得出了密度的定义式后，学生就会想当然认为密度与质量和体积有关，更加难理解密度是物质的一种特性与本身多少无关的结论。于是设计了问题三，通过自己在设计表格，完善表格中发现质量和体积变化，但密度是不变，由此来理解密度是与质量和体积无关。再通过超市式问题来进一步帮助学生理解密度的含义与应用，激发学生学习的兴趣，提高课堂效率，真正体现有效教学。

案例3．4是以“超市式”探究和“超市式”评价为主，由“超市式”问题引入课堂，由“超市式”探究展开和深化课堂，再以“超市式”评价使课堂不断提升。让学生在不知不觉当中掌握了对所学知识的应用。实施“超市式教学”能将学生顺利地从课堂的基准点带到制高点。

案例3．4