6.4 密度与社会生活知识梳理知识点1:密度与温度1.物质的密度与温度的关系(1)一般来说,物体在温度升高时会膨胀,体积变大,温度降低时会收缩,体积变小,这种现象叫做“热胀冷缩”。
因物体温度变化时质量不变,根据ρ=可知组成物体的物质的密度在温度升高时变小,在温度降低时变大。
(2)气体的热胀冷缩现象最为明显,它的密度受温度的影响最大;一般固体、液体的热胀冷缩现象不像气体那样明显,密度受温度的影响较小。
(3)在通常情况下,固体、液体物质的温度变化时,密度的变化通常可以忽略。
2.水的反常膨胀现象水在4 ℃时密度最大,在温度低于4 ℃时,水的密度随温度的降低而减小;在温度高于4 ℃时,水的密度随温度的升高而减小。
水的密度变化规律如图所示(在1标准大气压下)。
知识点2:密度与鉴别物质1.密度是物质的一种特性,不同物质的密度一般不同,同种物质,特别是固体和液体,在一般情况下密度是不变的,所以可以利用密度来鉴别物质的种类。
2.运用密度来鉴别物质,首先要测定出物质的密度,再根据密度表中的数值确定物质的种类。
3.由于密度受温度的影响,且在实验过程中存在误差,有的物质种类不同但密度相同,所以单纯用密度来鉴别物质有时也是不可靠的。
知识点3:认识物质的一些物理属性密度是物质很重要的一种属性,但不是物质的唯一属性。
例如导热性、导电性、磁性、弹性、硬度、延展性等,都是物质的属性,而且一般情况下,不同的材料往往同时具有不同的物理性质。
随着社会的发展,半导体等一些新材料的出现和广泛应用,把人类由工业社会推向信息社会。
基础训练一、填空题1．水的反常膨胀：(1)水从0℃升高到4℃的过程中，体积______，密度________．水的这种特性被称为“水的反常膨胀”．(2)水从4℃升高到100℃的过程中，体积________，密度________．这一过程中，水正常膨胀．【答案】变小变大变大变小【详解】水的反常膨胀：（1）当水的温度由0℃升高到4℃的过程中，水的体积缩小，质量不变，由公式ρ＝mV知，密度增大．水的这种特性被称为“水的反常膨胀”．（2）当水的温度由4℃升高到100℃的过程中，水的体积扩大，质量不变，由公式ρ＝mV知，密度减小．2．点燃两支长度不同的蜡烛，将其固定在桌面上，如图所示．如果用玻璃烧杯将两支蜡烛罩在里面，发现较长的蜡烛先熄灭，这是由于燃烧产生的高温的二氧化碳气体的密度比空气密度要________，从而高温的二氧化碳气体________(填“上升”或“下降”)．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．【答案】小上升【详解】常温下二氧化碳气体的密度大于空气密度，但蜡烛燃烧产生的二氧化碳气体温度高，所以密度小于空气密度，上升到顶部，较长的蜡烛因缺氧气而熄灭．【点睛】1.首先知道质量一定的气体，温度升高时，体积增大，密度变小；2.气体有热胀冷缩的性质，温度高的气体膨胀，密度小，易上升，温度低的气体密度大，易下降；3.常温下二氧化碳气体的密度大于空气密度，但蜡烛燃烧产生的二氧化碳气体温度高，据此分析解答.3．地沟油中含有杂质及有毒物质，很多人猜想它的密度应该比正常食用油的密度要大，为了验证这种猜想，小明找到质量为0.46kg的地沟油，测出其体积为0.5L，该地沟油的密度是_________kg/m3；能否用密度这一指标来鉴别地沟油：_____(填“能”或“不能”)，请说明理由：_________________．(已知正常食用油的密度为0.91×103kg/m3～0.93×103kg/m3)【答案】0.92×103不能地沟油的密度在正常食用油的密度范围之内【详解】(1)地沟油的体积：V ＝0.5L ＝5×10−4m 3，地沟油的密度：ρ＝430.46kg510m m V -⨯＝＝0.92×103kg/m 3，(2)∵地沟油的密度在正常食用油密度范围之内，∴不能用密度这一指标来鉴别地沟油.【点睛】（1）知道地沟油的质量和体积，利用密度公式ρ＝mV求地沟油的密度；（2）和正常食用油密度大小范围比较得出答案．4．某研究人员为了探究冰和水的体积与温度的关系，在一定的环境下将1g 的冰加热，分别记录其温度和体积，得到了如图所示的图像.请你观察此图像，回答下列问题:(1)冰从－4℃上升到0℃时体积将________，密度将_______. (2)水从0℃上升到4℃时体积将_______，密度将_______.(3)冬天，当河面结冰时，与冰接触的河水温度是_______℃，较深河底的水温是_______℃.【答案】（1）变大，变小 （2）变小，变大 （3）0，4【详解】(1)从平滑的直线可知“−4℃到0℃时”直线呈上升趋势，则体积在不断增大，再由ρ＝mV可知，m 不变，V 增大，则ρ减小． (2)在0℃∼4℃范围内，温度升高时水的密度是逐渐变大的，体积就是逐渐变小的，所以是热缩冷胀．(3)因为冰水混合物的温度为0℃，当河面结冰时，冰接触的河水温度即冰水混合物的温度，密度最大的水在最下，由图可知4℃水的体积最小，所以密度最大，所以较深河底的水温是4℃．【点睛】（1）从平滑的直线可以看出“-4℃上升到0℃时”直线在不断上升，说明体积在不断增大，而质量不变，再由密度公式即可得出密度的变化情况． （2）根据图象找出0℃～4℃水密度的变化情况，得出结论．（3）因为水的凝固点是0℃，当河面结冰时，冰接触的河水温度即冰水混合物的温度也为0℃，从曲线可看出曲线的最低处即为较深河底的水温．5．银川市鸣翠湖是国家级湿地公园，具有涵养水、调节气候等多种功效．如图甲是鸣翠湖某区域湿地的实际形状，怎样知道它的面积S 呢？(1)如图乙所示，测绘人员采用一种“称地图，算面积”的转换测算方法：①将缩小为1n的湿地图形画在一张质量、厚度均匀的硬纸板上；②剪下画在硬纸板上的“地图”，用天平称出它的质量m图；③在相同硬纸板上再剪一个形状规则、面积为S样的样品，称出其质量m样；(2)湿地实际面积S＝____________ ．【答案】见解析所示【详解】设硬纸板的密度为ρ，厚度为h，则“地图”的密度：ρ＝mS h图图---------------①,同理，样品的密度：ρ＝mS h样样-----------------②,由①②式可得：S图＝mm图样×S样，湿地的实际面积：S＝nS图＝mm图样×nS样．【点睛】设硬纸板的厚度为h，可以得出硬纸板上的“地图”和样品的体积；再根据二者的密度相同，推导出硬纸板上的“地图”面积的表达式，再乘以n得出湿地的实际面积表达式．二、单选题6．下列能影响物质密度大小的因素是()A．质量B．体积C．温度D．形状【答案】C【详解】一般物体具有热胀冷缩的性质,一定质量的物体,温度升高,体积增大,由公式ρ＝mV知，密度减小．故选C.【点睛】密度是物质的一种特性，与物体的质量、体积、形状没有关系．影响密度大小的因素有：物质的种类、温度、气压、状态．7．一般的物体都有热胀冷缩现象，当物体受热膨胀时，它的密度（）A．不变B．增大C．减小D．都有可能【答案】C【详解】试题分析：质量是物体的一种属性，与物体的位置、形状和状态无关．由ρ= m/V 可知，在质量不变的情况下，当物体受热膨胀时，它的密度减小．故选C考点：质量和密度8．下表是水的密度随温度变化的数据，分析表中的数据不能得出的结论是A．水在4℃时密度最大B．水的温度在0℃-4℃时,随着温度的降低,水的密度越来越小C．水的温度在4℃-8℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小D．水凝固成冰时体积会变大【答案】D【详解】A．由图表可知，水在4℃时密度最大，故A正确．B．水的温度在0℃～4℃时，随着温度的降低，水的密度越来越小，故B正确．C．水的温度在4℃～8℃时，随着温度的升高，水的密度越来越小，故C正确．D．图表没有冰的密度，因此不能得出水凝固成冰时体积会变大，故D错误，符合题意为答案．9．小红要烧开水，妈妈告诉她水别装太满，以免水受热后溢出来发生危险．水烧热后会溢出来是因为水的()A．密度变大B．质量变大C．体积变大D．密度、体积、质量都变大【答案】C【详解】水受热后质量不变,体积增大,ρ＝mV，密度变小，所以水烧热后漫会出来.故选C【点睛】密度大小的影响因素：物质的种类、温度、气压、状态．质量是物体本身的一种属性，与物体所含物质的多少有关，与物体的形状、状态、位置和温度无关. 10．小明为了检验运动会中获得的铜牌是否由纯铜制成，下列方法中最合理的是（）A．观察铜牌颜色B．测铜牌的质量C．测铜牌的体积D．测铜牌的密度【答案】D【详解】在铜牌里边掺其他物质时，而铜牌的外表颜色还是铜牌颜色，故A不合理；测铜牌的质量是无法辨别铜牌是否由纯铜制成，当掺入其他物质，也可以让铜牌的质量与纯铜制成的铜牌质量相同，故B 不合理；根据体积是无法辨别铜牌是否由纯铜制成，因为掺其他物质，也可以让铜牌的体积与纯铜制成的铜牌体积相同，故C 不合理；如果铜牌掺了假，即使铜牌质量与纯铜制成的铜牌质量相同，但它们的体积肯定不同，因为不同物质密度不同，在质量相同的情况下，体积不同；即使铜牌体积与纯铜制成的体积相同，但它们的质量肯定不同，因为不同物质密度不同，在体积相同的情况下，质量不同，故D 合理；故应选 D ．11．相同的两个瓶子里分别装满水和盐水．为了区别它们，下述方法中比较合适的是( ) A ．看颜色 B ．闻气味 C ．称质量 D ．测体积【答案】C【详解】A ．水和盐水的颜色很接近，无法区分它们，故A 不正确； B ．水和盐水都无气味，无法区别它们，故B 不正确；C ．因两个玻璃瓶完全相同，装满液体时，两液体的体积相等，所以根据m ＝ρV 可知，盐水的密度大，其质量也大，故称质量可以区分它们，故C 正确；D ．因两个玻璃瓶完全相同，装满液体时，两液体的体积相等，故无法区别它们，故D 不正确．【点睛】要区分物质，要根据物质的某些特性；要找出两种物质之间的差别，来选择合适的方法．12．古代拉弓时要戴扳指，借以保护手指并可减少手指运动量．扳指这种军事器械渐渐成为一种极为时尚的饰品，扳指的质地亦由原来的犀牛角、驼骨发展为象牙、水晶和玉等名贵滑润的原料．经测量某扳指的质量为19g ，体积为15cm 3，则扳指可能是( )A ．玉石B ．犀牛角C ．塑料D ．陶土【答案】B【详解】扳指的密度：319gρ15cmm V ＝＝≈1.27g/cm 3＝1.27⨯103kg/m 3,由表格数据可知，扳指可能是犀牛角制成的．故选B ．13．航天器外壳要求轻巧、耐高温．航天器外壳材料应具有的特性是( ) A ．密度大、熔点高B ．密度小、熔点高C．密度大、熔点低D．密度小、熔点低【答案】B【详解】对于航天器来说，外壳要轻巧，即相同体积的材料，质量小，故其密度必须小；同时耐高温，即必须熔点高，不易熔化，故航天器外壳材料应具有的特性是密度小，熔点高。
