第十一章《多彩的物质世界》知识点梳理

第十一章多彩的物质世界

一、宇宙和微观世界

1、宇宙由物质组成：

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

3、固态、液态、气态的微观模型：

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将分子凝聚在一起。分子来回振动，但位置相对稳定。所以，固体具有一定的体积和形状。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。所以，液体没有确定的形状，具有流动性。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。所以，气体具有很强的流动性。

4、原子结构

5、纳米科学技术

二、质量：

1、定义：物体所含物质的多少叫质量。

2、单位：国际单位制：主单位kg，常用单位：t g mg

对质量的感性理解：一枚大头针约80mg 一个苹果约150g 一头大象约6t 一只鸡约2kg

3、质量的理解：固体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度而改变，所以质量是物体本身的一种属性。

4、测量：

⑴日常生活中常用的测量工具：案秤、台秤、杆秤，实验室常用的测量工具托盘天平，也可用弹

簧测力计测出物重，再通过公式m=G/g计算出物体质量。

⑵托盘天平的使用方法：二十四个字：水平台上, 游码归零, 横梁平衡,左物右砝,先大后小, 横梁

平衡.具体如下：

①“看”：观察天平的称量以及游码在标尺上的分度值。

②“放”：把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻度线处。

③“调”：调节天平横梁右端的平衡螺母使指针指在分度盘的中线处，这时横梁平衡。

④“称”：把被测物体放在左盘里，用镊子向右盘里加减砝码，并调节游码在标尺上的位置，

直到横梁恢复平衡。

⑤“记”：被测物体的质量=盘中砝码总质量+ 游码在标尺上所对的刻度值

⑥注意事项：A 不能超过天平的称量

B 保持天平干燥、清洁。

⑶方法：A、直接测量：固体的质量B、特殊测量：液体的质量、微小质量。

三、密度

1.物质的质量和体积的关系

同一种物质，体积越大，质量越大。在研究同种物质的质量与体积的关系时，能够取大小不同的若干长方体铝块，分别用天平测出它们的质量，用刻度尺测出它们的边长后计算出它们的体积，把测得的结构填入下表中：

然后以质量m 为纵坐标，体积V 为横坐标，在如图所示的方格纸上描点，再把这些点连起来，结果如图所示，则可得到的结论是：

（1）铝块的质量越大，体积也越大，或者说某种物质的质量与体积成正比 （2）同种物质的质量与体积的比值是一个定值

同理，取另一种物质同样能够归纳出上述结论。 2.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。 （2）公式： 变形

（3）单位：国际单位制：主单位kg/m 3，常用单位g/cm 3。 这两个单位比较：g/cm 3

单位大。

单位换算关系：1g/cm 3=103kg/m 3 1kg/m 3=10-3g/cm 3

水的密度为1.0×103kg/m 3，读作1.0×103千克每立方米，它表示物理意义是：1立方米的水的质量为1.0×103千克。 （4）理解密度公式

ρ m

V = V

m ρ = V m

ρ

= ρ m

V

= 0

10

20 30

40 27

54 81 108

⑴同种材料，同种物质，ρ不变，m 与 V 成正比；即2

1

21V V m m =

物体的密度ρ与物体的质量、体积、形状无关，但与质量和体积的比值相关；密度随温度、压强、状态等改变而改变，不同物质密度一般不同，所以密度是物质的一种特性。

⑵质量相同的不同物质，密度ρ与体积成反比。即1

22

1ρρ=V V

⑶体积相同的不同物质密度ρ与质量成正比。

2

1

21ρρ=m m （5）图象：

右图所示：ρ甲>ρ乙

（6）密度表揭示了绝大部分常用物质的密度。

ρ甲

ρ乙 m

V

①气体的密度比固体和液体的密度小1000倍左右。

②不同物质的密度一般不同,这说明密度是每种物质自身的特征。不随物体的大小、轻重等因素变化。

③同种物质的状态发生变化的时候，它的密度也将发生变化。例如：水凝固成冰。

④不同物质的密度也有相同的情况。例如：冰和蜡；煤油和酒精。但是这并不影响鉴别物质，因为密度虽然是物质的特性，但不是唯一的特性。

⑤对密度，并不能认为固体的密度一定比液体的密度大。例如：液体水银的密度就大于固体铜、铁、铝等密度。

3.关于质量和密度两个概念的区别

质量是物体的属性，而密度是物质的特性。如一瓶汽油用去一半，剩下一半的质量仅仅原来的二分之一，但密度却不变。一个物体的质量不随环境温度变化，但密度却随温度变化，如一瓶水，温度从O℃升到4℃，体积变小，质量不变，密度要变大，由4℃升到100℃，体积变大，质量不变，密度变小，故4℃的水密度最大。一个物体的状态发生变化时，质量不变，因为体积要发生变化，所以密度要发生变化，如一块冰化成水后，密度由0.9×103kg／m3变成1.0×103kg／m3，但质量不发生变化，所以体积要变小。

4.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。根据ρ=m/V求出密度后，对照密度表查找物质类比。

⑵求质量：因为条件限制，有些物体体积容易测量但不便测量质量（非常庞大的物体），在测出体积，查出密度后，用公式m=ρV算出它的质量。

⑶求体积：因为条件限制，有些物体质量容易测量但不便测量体积（不规则物体），在测出质量，查出密度后，用公式V=m/ρ算出它的体积。

⑷判断空心、实心问题（三种比较法）。

根据质量、密度和体积都能够判断的。

例如：一铝球质量是540g,体积为300cm3，判断是实心还是空心的？

方法一：用质量判断：

根据m=ρV=2.7g/cm3×300cm3=810g>540g

质量少了，所以该球是空心的。

且空心的体积为：V

=（810g-540g）/2.7g/cm3=100cm3

空

方法二：用密度判断：

根据ρ=m/V=540g/300cm3=1.8g/cm3<2.7g/cm3

密度比铝的密度小，所以该球为空心的。

方法三：用体积判断：

根据V=m/ρ=540g/2.7g/cm3=200cm3<300cm3

体积比告诉的小，说明是空心的。

四、测量物质的密度

物质的密度能够用实验测定，原理：ρ=m/V

物体质量用天平称出。体积的测量方法分为几种情况：A：对于有规则的几何形状外形的固体，可按照其几何模型的体积公式测出相关量求出其体积。B：对于形状不规则的固体，可利用量筒和水，采用排液法（采用了等效代替法的科学方法）测出它的体积。C：对于液体，可用量筒直接测它的体积。最后利用密度公式即可算出物质的密度。

量筒

⑴用途：测量液体体积（间接地可测固体体积）。

⑵使用方法：

“看”：单位：毫升（ml）=厘米 3 ( cm3 )，量程，分度值。

“放”：放在水平台上。

“读”：量筒里的水面是凹形的，读数时，视线要和凹面的底部相平；

量筒里的水面是凸形的，读数时，视线要和凸面的顶部相平。

两种错误的读数方法准确的读数方法

1.测形状不规则固体的密度

（1）测密度大于水的固体的密度。

其实验步骤是：①调节天平，用天平测出被测物体的质量m。②先在量筒中倒入体积为的水，再将用细线拴牢的固体浸没水中，读出这时的总体积，那么固体的体积（该方法称之为排液法）。③用公式计算出物

质密度。

（2）测密度小于水的固体的密度（如木块，蜡块等）。

实验步骤如下：①调节天平测物体的质量。②用悬锤法或者针压法测出它的体积。悬锤法具体做法是：在量筒内盛有一定量的水，用细绳栓住铁块放入水中，记下水面达到的

刻度线，再将物体和铁块栓在一起沉入水中，记下此时水面达到的刻度位置，则。针压法具体做法是：在量筒内盛有一定量的水，记下水面达到的刻度线，用大头针把物体压入水中，记下此时水面达到的刻度位置

，则，③用公式计算出被测物质的密度。

测固体的密度：

2.测液体的密度

实验步骤如下：①用天平测液体和烧杯的总质量m

1

；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m

2

；④得出液体的密度

ρ=（m

1-m

2

）/ V

3.巧测物质密度

（1）无量筒测量未知液体的密度

原理V

水 = V

液

测空瓶质量 m

0测满瓶液体质量m

1

测满瓶液体质量m

2

ρ=（m

1-m

）ρ

水

/（m

2

-m

）

（2）无量筒测量不规则固体的密度

原理V

水 = V

固

测固体质量m

1 测满瓶水质量m

2

将固体浸入水中并取出

测剩余水和瓶的总质量m

3 ρ=m

1

ρ

水

/（m

2

-m

3

）

五、密度与社会生活 1.密度与温度

（1）一定质量的物质，当温度升高时，体积膨胀，质量不变，根据，其密

度减小；当温度降低时，体积减小，质量不变，其密度增大，所以，温度能改变物质的密度。

（2）气体的密度受温度的影响最大，液体、固体密度受温度影响较小，因为气体热胀冷缩比液体和固体明显得多。

（3）空气因受热膨胀，密度减小而上升，热空气上升后，温度低的冷空气从四面八方流过来，这就是风形成的原因。

（4）水不简单地遵守一般物质的“热胀冷缩”规律

一般物质都有热胀冷缩的性质，水不一样，水在4℃时密度最大，高于4℃时，随温度的升高，水的密度越来越小，低于4℃时，随温度降低，密度越来越小。水凝固成冰时，体积变大，密度变小。水的这种性质叫“反常膨胀”。

如下面冬天河水温度示意图，因为水的反常膨胀，在严寒的冬天，河面封冻了，较深河底的水却保持4℃的水温，鱼仍然能够自由自在的游。

又比如，北方冬天露在室外的自来水管，容易冻裂。是因为水管遵从热胀冷缩的规律，而水却遵从热缩冷胀的规律。 2.混合物质的平均密度

已知两种物质的密度，当两种物质掺合到一起时，组成新的混合物会生成新的平均密度，比如，酒精兑水后配制的酒精溶液。能够将混合物当做一个整体，求出其平均密度： ρ=m 混/V 混=（m 1+m 2）/（V 1+ V 2）

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。

浮在水面： 工具（量筒、水、细线）

方法：1. 在量筒中倒入适量的水，读出体积V 1；2. 用细线系好物体，浸没在量筒中，读出总体积V 2，物体体积V=V 2-V 1 A ．针压法（工具：量筒、水、大头针） B ．沉坠法：（工具：量筒、水、细线、石块） 沉入水中： 形

状

不

规

则

形状规则

工具：刻度尺

体积

质量 工具：

天平

3、体积

测体积——量筒（量杯）

⑴用途：测量液体体积（间接地可测固体体积）。 ⑵使用方法：

“看”：单位：毫升（ml ）=厘米 3

( cm 3

) 量程、分度值。

单元知识总结

密度

1.定义: 单位体积的某种物质的质量，叫这种物质的~

2.定义式(测量式): ρ=m/V

3.解释:

a .密度是物质的一种特性,与m,v 无关

5.单位

国际:kg/m3

其他:g/cm3

1g/cm3=103kg/m3 1kg/m3=10ˉ3g/cm3

6.物理意义:水的密度是 ,它的物理意义是

b.每种物质都有一定的密度，不同的物质密度一般

是不同的

10?kg/m ? _ 4.变形公式 m =ρV

V=m/ρ

c.物质外界条件改变时,密度会变化(如:水 凝固成冰;铁块的温度升高)

体积V 一定时，m1/m2 = ρ1/ρ2

1. 宇宙由物质组成：

2. 物质是由分子组成的：

3. 固态、液态、气态的微观模型：

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将分子凝聚在一起。分子来回振动，但位置相对稳定。所以，固体具有一定的体积和形状。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。所以，液体没有确定的形状，具有流动性。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。所以，气体具有很强的流动性。

4. 原子结构

5. 纳米科学技术

(二)、物质是由分子构成的

物质由极其微小的微粒（分子）构成，

物质是由分子组成的.

分子保持了物质原来的性质

(四)纳米及纳米技术

1nm=10-9m

纳米技术：是指在纳米尺度(0.1nm~100nm)范围内操纵原子排列、物质结构的一种技术。

“读”：量筒里地水面是凹形的，读数时，视线要和凹面的底部相平。

⑶体积：对于没有一定几何形状的物体，可设法把物体完全浸入某种液体中，得出其体积变化，则该体积变化就是该物体的体积。（排水法求体积，指不溶于液体或不发生化

学反应，注意处理气泡、物体孔隙、化学反应、溶解等现象的问题）ρ

物≥ρ

液

可完全浸

入；ρ

物<ρ

液

漂浮.（悬锤法、针压法）；