第十一章 多彩的物质世界

一、宇宙和微观世界

1.宁宙是由物质组成的

“物体”与“物质”的区别和联系：物体是指具有一定形状、占据一定空间,有体积和质量的实体.而物质则是指构成物体的材料.比如桌子这个物体是由木头这种物质组成的,窗棱这个物体是由铁这种物质组成的.

2.物质是由分子组成的,分子是由原子组成的

(1)分子的大小：如果把分子看成球形,一般分子的大小只有百亿分之几米,通常用10-10m做单位来量度.

(2)原子的结构：原子由原子核和电子组成,原子核由中子和质子组成.

3.固态、液态、气态的微观模型

(1)固态物质中,分子的排列十分紧密,分子具有十分强大的作用力.

因此,固体具有一定的体积和形状,但不具有流动性.

(2)液体物质中,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的小.因此,液体没有确定的形状,但有一定的体积,具有流动性.

(3)气体物质中,分子极度散乱,间距很大,并以高速度向四面八方运动,粒子间的作用力极小,容易被压缩.

因此,气体具有很强的流动性,但没有一定的形状和体积.

4.纳米技术

(1)纳米是长度的单位.1nm=10-9m.

(2)纳米科学技术是指纳米尺度内(0.1～100nm)的科学技术,研究对象是一小堆分子或单个的原子、分子.

(3)纳米技术是现代科学技术的前沿,它在电子和通信方面、医疗方面、制造业方面等都有应用.

二、质量

l.质量

(1)定义：物体中所含物质的多少叫质量,用字母m表示.

(2)质量的单位：国际上通用的质量单位有千克（kg)、吨(t)、克(g)、毫克(mg),

其中千克是质量的国际单位.

(3)换算关系：1t=1000kg；1kg=1000g；1g=1000mg.

(4)质量是物质的一种属性,它不随物体的形状、状态、温度和地理位置的改变而改变.

2.质量的测量：用天平

(1)构造：托盘天平由横梁、指针、分度盘、标尺、游码、托盘、平衡螺母构成,每架天平配制一盒砝码.盒中每个砝码上都标明了质量大小,以“克”为单位,用符号“g”表示.

(2)使用：先将天平放水平；后将游码左移零；再调螺母反指针；左放物体右放码；四点注意要记清.

调整平衡后不得移动天平的位置,也不得移动平衡螺母；左盘放被测物体,右盘中放砝码；物体的质量=盘中砝码总质量+游码在标尺上所对的刻度值(俗称游码质量).

四点注意：被测物体的质量不能超过量程；向盘中加减砝码时要用镊子,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏；潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中；砝码要轻拿轻放.

三、密度

1.物质的质量与体积的关系：同种物质的质量和体积成正比,其比值为定值.

2.密度 (1)定义：单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度,用符号ρ表示.

(2)公式：ρ=m/V.式中,ρ表示密度；m表示质量；V表示体积.

(3)单位：国际单位是千克/米3(kg/m3),读做千克每立方米；

常用单位还有：克/厘米3(g/cm3),读作克每立方厘米.换算关系：1g/cm3=1x103kg/m3.

(4)密度是物质的一种特性,它只与物质种类和温度有关,与物体的质量、体积无关.

(5)混合物质的密度应由其混合物质的总质量与总体积的比值决定,而不是等于构成这种混合物的各种物质的密度的算术平均值.

四、测量物质的密度

1.体积的测量

(1)体积的单位：m3、dm3(L)、cm3(mL)、mm3.

(2)换算关系：1m3=103dm3；1dm3=10cm3；lcm3=103mm3；1L=1dm3；1mL=1mm3.

(3)测量工具：量筒或量杯、刻度尺

(4)测量体积的方法

①对形状规则的固体：可用刻度尺测出其尺寸,求出其体积.

②对形状不规则的固体：使用量筒或量杯采用“溢水法”测体积.若

固体不沉于液体中,可用“针压法”——用针把固体压入量筒浸没入水中,或“沉锤法”——用金属块或石块拴住被测固体一起浸没入量筒的液体中测出其体积.

(5)量筒的使用注意事项

①要认清量筒、量杯的最大刻度是多少?它的每小格代表多少cm3(毫升)?

②测量时量筒或量杯应放平稳.

③读数时,视线要与筒内或杯内液体液面相平(凹底凸顶).

2.密度的测量

(1)原理：ρ=m/V

(2)方法：测出物体质量m和物体体积V,然后利用公式ρ=m/V计算得到ρ.

(3)密度测量的几种常见方法 ①测沉于水中固体(如石块)的密度

器材：天平(含砝码)、量筒、石块、水、细线.

步骤：用天平称出石块的质量m；倒适量的水入量筒中,记录水面的刻度V1；用细线拴住石块浸没入量筒的水中,记录此时水面的刻度V2；用公式ρ=m/（V2–V1）算出密度.

②测量不沉于水的固体(如木块)的密度

器材：天平(含砝码)、量筒、木块、铁块、水、细线.

步骤：用天平称出木块的质量m；倒适量的水入量筒中,用细线拴住铁块浸没入量筒的水中,记录水面的刻度V1；将木块取出,用细线把木块与铁块拴在一起全部没入量筒的水中,记录此时水面的刻度V2；用公式ρ=m/（V2–V1）算出密度.

注意：在测固体的密度时,在实验的步骤安排上,都是先测物体的质量再用排法测体积.如若倒过来,则会造成固体因先沾到液体而使得质量难以准确测量.

③测量液体(如盐水)的密度 器材：天平(含砝码)、量筒、烧杯、盐水.

步骤：用天平称出烧杯和盐水的质量m1,将烧杯中的盐水倒一部分入量筒中,记录量筒中液面的刻度V；用天平称出剩余盐水和烧杯的质量m2；用公式ρ=（m1–m2）/V算出密度.

五、密度与社会生活
1.密度作为物质的一个重要属性,在科学研究和生产生活中有着广泛的应用
(1)农业 ①用来判断土壤的肥力,土壤越肥沃,它的密度越小.
②播种前选种也用到密度,把要选的种子放在水里,饱满健壮的种子由于密度大而沉到水底,瘪壳和杂草种由于密度小而浮在水面上.
(2)工业 有些工厂用的原料往往也根据密度来判断它的优劣.例如：有的淀粉制造厂以土豆为原料,土豆含淀粉量的多少直接影响淀粉的产量.一般来说含淀粉量多的土豆密度较大,所以通过测定土豆的密度不仅能判断出土豆的质量,还可以由此估计淀粉的产量.在铸造厂的生产中也用到密度,工厂在铸造金属物体前,需要估计熔化多少金属注入仿型的模子里比较合适,这时就需要根据模子的容积和金属的密度,计算出需熔化的金属量,以避免造成浪费.
2.密度与温度：温度能改变物质的密度.
(1)气体的热胀冷缩最为显著,它的密度受温度的影响也最大.
(2)一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显,因而密度受温度的影响比较小.
(3)并不是所有的物质都遵循“热胀冷缩”的规律.如：4℃的水密度最大.
3.密度的应用
(1)鉴别物质. (2)计算不能直接称量的庞大物体的质量,m=ρV.
(3)计算不便于直接测量的较大物体的体积,V=m/ρ.
(4)判断物体是否是实心或空心.
判断的方法通常有三种：利用密度进行比较；利用质量进行比较；利用体积进行比较. 第十一章 多彩的物质世界

一、宇宙和微观世界

1.宁宙是由物质组成的

“物体”与“物质”的区别和联系：物体是指具有一定形状、占据一定空间,有体积和质量的实体.而物质则是指构成物体的材料.比如桌子这个物体是由木头这种物质组成的,窗棱这个物体是由铁这种物质组成的.

2.物质是由分子组成的,分子是由原子组成的

(1)分子的大小：如果把分子看成球形,一般分子的大小只有百亿分之几米,通常用10-10m做单位来量度.

(2)原子的结构：原子由原子核和电子组成,原子核由中子和质子组成.

3.固态、液态、气态的微观模型

(1)固态物质中,分子的排列十分紧密,分子具有十分强大的作用力.

因此,固体具有一定的体积和形状,但不具有流动性.

(2)液体物质中,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的小.因此,液体没有确定的形状,但有一定的体积,具有流动性.

(3)气体物质中,分子极度散乱,间距很大,并以高速度向四面八方运动,粒子间的作用力极小,容易被压缩.

因此,气体具有很强的流动性,但没有一定的形状和体积.

4.纳米技术

(1)纳米是长度的单位.1nm=10-9m.

(2)纳米科学技术是指纳米尺度内(0.1～100nm)的科学技术,研究对象是一小堆分子或单个的原子、分子.

(3)纳米技术是现代科学技术的前沿,它在电子和通信方面、医疗方面、制造业方面等都有应用.

二、质量

l.质量

(1)定义：物体中所含物质的多少叫质量,用字母m表示.

(2)质量的单位：国际上通用的质量单位有千克（kg)、吨(t)、克(g)、毫克(mg),

其中千克是质量的国际单位.

(3)换算关系：1t=1000kg；1kg=1000g；1g=1000mg.

(4)质量是物质的一种属性,它不随物体的形状、状态、温度和地理位置的改变而改变.

2.质量的测量：用天平

(1)构造：托盘天平由横梁、指针、分度盘、标尺、游码、托盘、平衡螺母构成,每架天平配制一盒砝码.盒中每个砝码上都标明了质量大小,以“克”为单位,用符号“g”表示.

(2)使用：先将天平放水平；后将游码左移零；再调螺母反指针；左放物体右放码；四点注意要记清.

调整平衡后不得移动天平的位置,也不得移动平衡螺母；左盘放被测物体,右盘中放砝码；物体的质量=盘中砝码总质量+游码在标尺上所对的刻度值(俗称游码质量).

四点注意：被测物体的质量不能超过量程；向盘中加减砝码时要用镊子,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、弄脏；潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中；砝码要轻拿轻放.

三、密度

1.物质的质量与体积的关系：同种物质的质量和体积成正比,其比值为定值.

2.密度 (1)定义：单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度,用符号ρ表示.

(2)公式：ρ=m/V.式中,ρ表示密度；m表示质量；V表示体积.

(3)单位：国际单位是千克/米3(kg/m3),读做千克每立方米；

常用单位还有：克/厘米3(g/cm3),读作克每立方厘米.换算关系：1g/cm3=1x103kg/m3.

(4)密度是物质的一种特性,它只与物质种类和温度有关,与物体的质量、体积无关.

(5)混合物质的密度应由其混合物质的总质量与总体积的比值决定,而不是等于构成这种混合物的各种物质的密度的算术平均值.

四、测量物质的密度

1.体积的测量

(1)体积的单位：m3、dm3(L)、cm3(mL)、mm3.

(2)换算关系：1m3=103dm3；1dm3=10cm3；lcm3=103mm3；1L=1dm3；1mL=1mm3.

(3)测量工具：量筒或量杯、刻度尺

(4)测量体积的方法

①对形状规则的固体：可用刻度尺测出其尺寸,求出其体积.

②对形状不规则的固体：使用量筒或量杯采用“溢水法”测体积.若

固体不沉于液体中,可用“针压法”——用针把固体压入量筒浸没入水中,或“沉锤法”——用金属块或石块拴住被测固体一起浸没入量筒的液体中测出其体积.

(5)量筒的使用注意事项

①要认清量筒、量杯的最大刻度是多少?它的每小格代表多少cm3(毫升)?

②测量时量筒或量杯应放平稳.

③读数时,视线要与筒内或杯内液体液面相平(凹底凸顶).

2.密度的测量

(1)原理：ρ=m/V

(2)方法：测出物体质量m和物体体积V,然后利用公式ρ=m/V计算得到ρ.

(3)密度测量的几种常见方法 ①测沉于水中固体(如石块)的密度

器材：天平(含砝码)、量筒、石块、水、细线.

步骤：用天平称出石块的质量m；倒适量的水入量筒中,记录水面的刻度V1；用细线拴住石块浸没入量筒的水中,记录此时水面的刻度V2；用公式ρ=m/（V2–V1）算出密度.

②测量不沉于水的固体(如木块)的密度

器材：天平(含砝码)、量筒、木块、铁块、水、细线.

步骤：用天平称出木块的质量m；倒适量的水入量筒中,用细线拴住铁块浸没入量筒的水中,记录水面的刻度V1；将木块取出,用细线把木块与铁块拴在一起全部没入量筒的水中,记录此时水面的刻度V2；用公式ρ=m/（V2–V1）算出密度.

注意：在测固体的密度时,在实验的步骤安排上,都是先测物体的质量再用排法测体积.如若倒过来,则会造成固体因先沾到液体而使得质量难以准确测量.

③测量液体(如盐水)的密度 器材：天平(含砝码)、量筒、烧杯、盐水.

步骤：用天平称出烧杯和盐水的质量m1,将烧杯中的盐水倒一部分入量筒中,记录量筒中液面的刻度V；用天平称出剩余盐水和烧杯的质量m2；用公式ρ=（m1–m2）/V算出密度.

五、密度与社会生活
1.密度作为物质的一个重要属性,在科学研究和生产生活中有着广泛的应用
(1)农业 ①用来判断土壤的肥力,土壤越肥沃,它的密度越小.
②播种前选种也用到密度,把要选的种子放在水里,饱满健壮的种子由于密度大而沉到水底,瘪壳和杂草种由于密度小而浮在水面上.
(2)工业 有些工厂用的原料往往也根据密度来判断它的优劣.例如：有的淀粉制造厂以土豆为原料,土豆含淀粉量的多少直接影响淀粉的产量.一般来说含淀粉量多的土豆密度较大,所以通过测定土豆的密度不仅能判断出土豆的质量,还可以由此估计淀粉的产量.在铸造厂的生产中也用到密度,工厂在铸造金属物体前,需要估计熔化多少金属注入仿型的模子里比较合适,这时就需要根据模子的容积和金属的密度,计算出需熔化的金属量,以避免造成浪费.
2.密度与温度：温度能改变物质的密度.
(1)气体的热胀冷缩最为显著,它的密度受温度的影响也最大.
(2)一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显,因而密度受温度的影响比较小.
(3)并不是所有的物质都遵循“热胀冷缩”的规律.如：4℃的水密度最大.
3.密度的应用
(1)鉴别物质. (2)计算不能直接称量的庞大物体的质量,m=ρV.
(3)计算不便于直接测量的较大物体的体积,V=m/ρ.
(4)判断物体是否是实心或空心.
判断的方法通常有三种：利用密度进行比较；利用质量进行比较；利用体积进行比较.