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多彩的物质世界一、宇宙和微观世界 宇宙是非常巨大的，那么宇宙究竟是由什么组成的？宇宙是由 组成的物质如：空气、岩石、高山、大海、树木、花草、鸟兽、周围的生活用品等。物质又是有什么组成的？广阔无垠的宇宙大得难以想象，那么，构成宇宙的微小颗粒究竟小到什么程度呢？科学家发现，任何物质都是由极其微小的粒子组成，这些粒子保持了物质原来的性质，这种最小的粒子被命名为“ ”。要借助电子显微镜才能观察。通常我们以纳米做 来量度分子的大小。（1nm=10-9m）一般分子的直径是0.3nm-0.4nm，蛋白质的分子比较大，可达几十纳米；病毒的大小为几百纳米。纳米科学技术纳米尺度内（0.1nm-100nm）的科学技术，研究对象是一小堆分子或单个的原子、分子。物质是由分子组成的，分子又是由什么组成的呢？分子是由 组成原子结构：原子的结构与太阳系十分相似，它的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在核运动。即原子是由 和 组成的。原子核是由 和 组成的，质子和中子都是由夸克等更小的粒子组成。 固态、液态、气态的微观模型世界上形形色色的物质有多种状态，我们身边的物质一般以固态、液态、气态的形式存在，物质处于不同的状态具有不同的物理性质。多种物质从液态变为固态，体积变小（水例外）；液态变为气态时体积会显著增大。物质的状态变化时体积发生变化，主要是由于构成物质的分子在排列方式上发生变化。固态物质分子的排列十分紧密，分子间有强大的作用力；因此，固体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，分子间的作用力比固体的小；因此，液体有一定的体积，没有确定的形状，具有流动性。气态物质中，分子极度散乱，间距很大，分子间的作用力极小。因此，气体没有一定的体积和形状，具有流动性。总结下列表格状态特征分子间距分子间作用力固态液态气态让我们自己试着解答有关问题 、想一想,应该填什么?(1)1nm= m。一般分子的直径 （填“ 大于”或“ 小于”）1nm。(2)我们身边的物质一般存在的形态为 、 、 。(3)气态、液态、固态相比较，分子间的距离r气 r液 r固，分子间的作用力F气 F液 F固（填“”）。(4)固体与液体比较，相同点是 _，不同点是_；气体与液体比较，相同点是_ _，不同点是_。(5)将“银河系、 太阳系、地球、 夸克、 万里长城、分子、宇宙、 质子”按照尺度的大小，由大到小顺序排列起为： 。(6)填写下表形状是否一定 体积是否一定 是否可以压缩是否可以流动雪花空气水蒸气洗面奶2、想一想，应该怎么分？有6种物质：铁、水银、水晶、白酒、牛奶、巧克力。请用不同的分类方法把它们分成两类，并按照示例填空。分类一（示例）分类方法： 是否透明 透明不透明水晶、白酒铁、水银、牛奶、巧克力分类二（请填空）分类方法：铁、水晶、巧克力水银、牛奶、白酒分类三（请填空）分类方法：二、质量物体所含 的多少叫做质量。1t= kg1kg= g1g= mg质量是物体本身的一种属性，它不随物体的形状、温度、状态而改变。质量也不随物体的位置而改变。让我们关注有关问题例题：烧杯中盛有500g冰，加热后全部熔化成水，发现体积明显减小，（若不计蒸发）则水的质量与冰的质量相比较：（ ）A减小 B增大 C不变 D无法确定让我们自己试着解答有关问题1、想一想,应该填什么? (1)物体所含物质的多少叫 。(2)质量的国际单位是 ，常用单位有 、 ，它们之间的换算关系是_。2、读一读,应选那一项?（ ）(1)把边长为3dm的正方体的铁块，在相同的温度下压成长2m、宽0.2m的均匀铁皮，下列说法中正确的是：A铁块的形状、质量和体积都变了B铁块的形状、体积变了，质量不变C铁块的形状变了，体积和质量不变D铁块的质量变了，体积和形状不变（ ）(2)下列说法中不正确的是：A一个鸡蛋的质量大约是60gB一杯水结冰后体积增大，质量没变C玻璃杯打碎后，形状变化，质量没变D1kg铁比1kg棉花质量大（ ）（3）九年级物理课本的质量约为：A. 100mg B. 100g C. 1 Kg D. 100Kg让我们来阅读下面的资料在日常生活中，我们可以看到很多测量物体质量的工具。比如在仓库和火车站可以看到能称很大质量的磅秤，在商店可以看到很方便的电子秤，在药房和实验室可以看到能精确称量质量的天平。使用测量工具的时候，要根据需要适当的选用。实验室常用的是天平。天平两臂长度相等，横梁可以自由摆动。如果放在两个天平盘中的物体质量不相等，质量较大的那端横梁就下沉。只有两个盘中物体质量相等，横梁才停在水平位置，即横梁平衡了。天平就是根据这个道理来称量物体质量的。每架天平都配有一套砝码作为标准质量，装在砝码盒里，天平横梁上附有标尺，移动标尺上的游码相当于向右盘中加小砝码。实验室常用的天平有托盘天平和物理天平，初中，我们主要学习使用托盘天平，使用托盘天平时，应把天平放在水平桌面上，先把游码拨到标尺左端的零刻线处，然后调节横梁右端的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处，就表示横梁平衡了。测量的时候，把被测物体放在左盘里，用镊子向右盘加减砝码，并调节游码在标尺上的位置，直到横梁恢复平衡。这时，盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对应的刻度值，就等于被测物体的质量。天平是比较精密的仪器，使用时要十分精心。潮湿的物体和化学药品不能直接放在天平盘中；砝码要用镊子夹取，不准用手拿，加减砝码要轻拿轻放，用后要及时放回砝码盒里，不要随意放置；要注意保持天平和砝码干燥、清洁，防止锈蚀；每架天平都有一定的称量，也就是它所能称的最大质量，被测物体的质量不能超过它的称量，否则会损坏天平。总结：天平使用时的注意事项：1.使用前： 放置2.调节平衡： 归零；调节 。3.测量：左物右码；从 到 增减砝码；物体质量= + 。除了这些，关于天平的使用，你还知道什么？ 让我们自己动手试一下给你一盒大头针，一架天平，你能否测出一个大头针的质量？让我们关注有关问题例题：使用已调好的天平，测量某物体的质量时，若指针偏右，以下操作正确的是：（ ） A.向右盘中加砝码 B.在右盘中减砝码 C.向右移动游码 D.向左调节平衡螺母让我们自己试着解答有关问题 、 想一想,应该填什么? (1)使用托盘天平时，应把天平放在 桌面上。先把游码放在标尺左端的 ，然后旋动横梁右端的 ，使指针对准分度盘的中央；若指针偏转如图 所示，这时应将横梁右端的螺母向 端调节。才能使天平平衡。若无论怎样调节平衡螺母，横梁都不能平衡，则可能的原因是 。(2)用天平称物体的质量时， 盘放物体， 盘放砝码；取放砝码用 。在测物体的质量时，如果指针偏向分度盘的右侧，应把右盘中的砝码 （填“增加”或“减少”）一些，天平才能平衡。在测量物体质量时，当把一只最小的砝码加入右盘中时嫌多，而取出这只最小的砝码又嫌少时，应通过调节 使天平平衡，从而称出物体的质量。(3)下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 。2、读一读,应选那一项?（ ）（1）用天平测质量时，错将被测物体放在了右盘，而将砝码放在了左盘，并移动了游码，则他所测出的物体的质量：A偏小 B偏大 C准确 D不准确， 但大小不能确定（ ）（2）天平的砝码用久了会造成磨损。用磨损了的砝码称量物体的质量，称量的结果将：A. 偏大 B. 偏小 C. 不受影响 D. 无法判断三、密度如果给你一杯水和一杯酒精，你可以根据气味把它们分开；给你一个铝块和一个铁块，你可以根据硬度把它们分开；给你一瓶空气和一瓶二氧化氮，你可以根据颜色把它们分开。以上这些物质如果只用一种方法把它们分开，你能做到吗？ 理解密度的概念质量跟体积的比值等于单位体积的质量。不同种类的物质单位体积的质量一般是不同的。可见，单位体积的质量反映了物质的一种特性，物理学中用密度表示这种特性。某种物质单位体积的质量叫做这种物质的 。 通常用表示密度，m表示质量，v表示体积，计算密度的公式就是： 从公式可以看出，密度的单位是由质量的单位和体积的单位组成的，常用的质量单位是千克（Kg），体积的单位是米3（m3），密度的单位就是千克/米3（Kg/m3），读作“千克每立方米”。密度的常用单位还有克/厘米3（g/cm3），读作“克每立方厘米”。它们的大小关系是： 1（g/cm3）=103 Kg/m3让我们关注有关问题例题：体积40cm3的铁块质量316g，铁的密度是 ，若切去一半，剩余部分的密度是 。让我们自己试着解答有关问题 、想一想,应该填什么?(1) 某种物质的 叫做这种物质的密度。(2)密度的定义式是 。其中 代表密度，其国际单位是 ； 代表质量，其国际单位是 ； 代表体积，其国际单位是 。(3)银的密度为10.5103kg/m3,那么一块银的质量与体积的比值为_，1cm3的银的质量为_。2、读一读,应选那一项?（ ）(1)人们常说“铁比木头重”这话的科学含义是： A铁的质量比木头的质量大 B铁的体积比木头的体积小C铁的密度比木头的密度大 D拿起铁块比拿起木块费力（ ）(2)一支蜡烛，点燃一段时间后，还剩下半支，在蜡烛燃烧过程中：A质量不变，体积变小，密度减小B质量变小，体积变小，密度不变 C质量变小，体积变小，密度无法确定 D质量变小，体积变小，密度减小 （ ）（3）在拍摄房屋倒塌砸伤人的特技镜头时，总是用泡沫塑料制作房屋构件的道具，其主要原因是：A泡沫塑料的价格很便宜 B泡沫塑料的重力很小C泡沫塑料的质量很小 D泡沫塑料的密度很小( )（4）甲、乙两球直径相等，用天平称得的质量分别为 160g和180g，那么，制成甲、乙两球的物质的密度之比是： A. 8:9 B. 9:8 C. 2:3 D. 3:2（ ）（5）在已调平的天平两边托盘中分别放两个体积相同的实心物体A和B，结果天平不平衡，说明：AA和B质量不相等，密度可能相等BA和B质量相等，密度不相等CA和B质量不相等，密度不相等D上述说法都有可能用密度知识解决简单的实际问题让我们来阅读下面的资料： 镀金的工艺品外表跟纯金一样，真假如何辨别，知道了密度的知识就可以解决这类问题。密度是物质的特性之一，不同物质的密度一般是不同的，因此，可以用来鉴别物质，下面是一些物质的密度。一些固体的密度物质名称密度/（Kg.m-3)物质名称密度/（Kg.m-3)锇22.5103钢、铁7.9103金19.3103铝2.7103铜8.9103冰0.9103一些液体的密度物质名称密度/（Kg.m-3)物质名称密度/（Kg.m-3)水银13.6103酒精0.8103海水1.03103煤油0.8103纯水1.0103汽油0.71103一些气体的密度物质名称密度/（Kg.m-3)物质名称密度/（Kg.m-3)二氧化碳1.98一氧化碳1.25氧1.43氦0.18空气1.29氢0.09根据密度公式= m/v 可以得出：V= 和 m = ，根据这两个公式，可以计算不易测量的体积和质量，以及解决其他实际问题。让我们关注有关问题例题1：矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑，碑身高37.94m，由413块花岗岩石砌成，碑心石是一整块花岗岩，长14.7m、宽2.9m、厚1m，上面刻着“人民英雄永垂不朽”，你知道它的质量多大吗？（=2.8103 kg/m3）例题2：不用天平，如何量取200g酒精？（=0.8103 kg/m3 ）让我们自己试着解答有关问题、想一想,应该填什么?(1)一个铝锅的质量是500g，一个铝盒的质量是200g，它们的质量之比是 ，密度之比是 。(2)在通常情况下，氧气的密度是1.43_ _，玻璃的密度是2.5_ _，铁的密度是7.9103_。（ 填上合适的单位）(3)水的密度是 kg/m3 g/cm3。它表示的物理意义是 .(4)查一下 密度表，其中固体中密度最大的是_ _，液体中密度最大的是_ _，气体中密度最小的是_(0，1个标准大气压下)。2、读一读,应选那一项?（ ）（1）有甲、乙两金属，甲的密度与乙的密度之比为2:5，甲的质量与乙的质量之比为 1:2，那么甲的体积是乙的体积的：A0.2倍 B5倍 C0.8倍 D1.25倍（ ）（2）最多能装 1.6kg煤油（=0.8103 kg/m3）的玻璃瓶，用来装水，最多能装：A1.6kg B2kg C1.28kg D5kg3、想一想，应该怎么答？（1）在冬天，为什么桶中的水结成冰后会将桶撑裂？（2）不用量筒，只用天平，如何称出50ml的水？四、测量物质的密度两千多年前，在意大利的西西里岛上曾经有一个叙拉古王国，阿基米德是这个王国 的国王希罗的亲戚。有一次国王希罗招来一个珠宝商，给了它一些金子，要珠宝商用金子制作一顶美丽的王冠。不久，王冠做成了，非常精致漂亮，也跟原来的金子一样重，希罗很喜欢，但他疑心不是纯金的，他怀疑珠宝商窃取了部分黄金，掺入了等重的白银。于是，国王请来阿基米德，请他鉴定王冠是不是纯金的，但不准损坏王冠。利用你所学的知识，你能想出办法吗?下面我们这样来学习本专题的知识量筒和量杯的使用 让我们来阅读下面的资料液体的体积可以用量筒或量杯来测量，量筒和量杯壁上有刻度，一般量筒和量杯上的单位是毫升（ml），使用前，要看清每小格表示多大的体积（1ml=1cm3）。观察量筒或量杯里的液面达到的刻度，就是液体的体积。用量筒和量杯还可以测固体的体积，测量时，先在量筒或量杯中倒入适量的水，记下水面到达的刻度，然后将待测物体全部浸入水中，再记下水面到达的刻度，即待测物体和液体的总体积，两次的体积之差就是待测物体的体积。观察量筒或量杯里水面到达的刻度时，视线要跟水面相平。量筒或量杯里的水面是凹形的，观察时要以凹形的底部为准。让我们关注有关问题例题：要想准确量出密度为0.8103 kg.m-3 、质量为100g的酒精，下面有四种规格的量筒可供选用，应该选用的量筒是：（前面数值为量程，后面数值为分度值）A50ml、1ml B200ml、2ml C250ml、5ml D100ml、10ml1020304050mL1020304050mL甲乙 让我们自己试着解答有关问题 1、想一想,应该填什么?（）量筒是测 的仪器，它的刻度单位是 。（2）小王为了测定不规则小石块的体积，先在量筒中装入适量的 水， 如图甲所示，这些水的体积是ml，然后将小石块放入量筒的水中，如图 乙所示，则小石块的体积是cm3。 固体或液体密度的测量让我们来阅读下面的资料 测量物质的密度是初中的一个重点实验,它的原理是根据密度公式,测出物质的质量和体积,就可以求出这种物质的密度。思考：1.如何测量固体的密度，你需要那些实验器材？2.如何测量液体的密度，你需要那些实验器材？让我们关注有关问题例题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V1B用天平测量铁块的质量mC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V2分析和解答：上述步骤中，A、D两步是利用求差法，求出铁块的体积，关键在于步骤B应在测铁块体积之前还是之后，如果先测体积后测质量，则铁块上会沾有少量水，所测得的质量会偏大，则求得的密度会比实际偏大，存在较大误差。所以，应先测质量后测体积，故正确步骤顺序是： 。例题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m2C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m1E用天平测出空烧杯质量m3你认为实验步骤合理的顺序是： 。（3）用上述