一、宇宙和微观世界

一、宇宙是由物质组成的

1、宇宙是是一个有层次的天体结构系统。

⑴月球是人类赖以生存的地球的唯一一颗卫星。

⑵水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，八大行星还有若干小行星、慧星等天体围绕在太阳周围运行。

⑶太阳系置身于银河系之中，太阳只是银河系中几千颗恒星中的一员。

⑷在浩瀚的宇宙中银河系只是数十亿个星系中的一个，银河系非常巨大，一束光穿越银河系需要十万年的时间。

2、地球及其他一切天体都是由物质组成的，物质处于不停的运动和发展中。

二、固态、液态、气态的微观模型：

1、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，我们把它们叫做分子。如果把分子看成是球形的，一般分子的大小只有百亿分之几，通常发10-10m做单位来量度。

2、物质的三种状态：每一种物质一般都有固态、液态、气态三种状态，物质处于不同状态时物理性质一般不同。

固态物质中，分子的排列十分紧密，分子间有强大的作用力，分子来回振动，但位置相对稳定。因此，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。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，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。因此，气体没有一定的体积和形状，具有很强的流动性。

3、物质的状态发生变化时体积发生变化。多数物质从液态变为固态时体积变小（水除处，水结冰时体积变大）；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，主要原因是由于物质的分子在排列方式上发生了变化。

三、原子及其结构

分子是由原子组成的，原子是原子核和电子组成的。原子核又由更小的微粒质子和中子组成，而质子和中子由更小的夸克组成。

五、纳米科学技术。

纳米是一个长度单位，1nm=10-9m。纳米科学技术是纳米尺度内的科学技术，研究对象是一小堆分子或单个的原子、分子。用纳米制成的产品可具有超微的结构、超强的功能和超乎寻常的使用价值。

二、质量

一、质量

1、质量

⑴定义：物体所含物质的多少叫做质量。通常用字母m表示。

⑵质量是物体本身的一种属性。物体的质量不随物体的形状、状态和位置的改变而改变，质量也不受温度的影响。

2、单位：基本单位是千克（kg），常用单位有克（g）、毫克（mg）、吨（t）。

换算关系：1kg=103g 1mg=10-3=10-6kg 1t=103kg

3、

二、质量的测量：

1、生活中测量质量的常用工具：案秤、台秤、杆秤、磅秤、电子秤等。

2、实验室常用的测量工具是托盘天平。其使用时的原则是：调时不称、称时不调、调好不动、动后再调。

三、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。

1、调节方法：把天平放在水平台面上，把游码置于标尺左端的零刻度线上，调节横梁上的平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处（或指针在中线两侧摆动的幅度相等），这时横梁平衡。

2、使用方法：天平横梁平衡后，：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。这时右盘中砝码的总质量加上游码在标尺上的示数就等于被测物体的质量。（加砝码时要“先大后小”，加减最小砝码不能平衡时就移动游码，读数时也是先大后小再游码）

3、注意事项：

⑴天平铭牌上的“称量”和最小感量，即指天平所能称的物体的最大质量和最小质量，超过称量和最小感量的物体均不能直接称量。

⑵向天平盘中加减砝码时要用镊子夹取，不能用手直接接触砝码，并且要轻拿轻放。

⑶天平和砝码应存放在干燥、清洁的地方，不能砝码弄湿弄脏。

⑷潮湿的物体和化学药品不能直接放入天平盘中测量。

⑸已调节好的天平，当移到不同台面时，应重新调节横梁平衡，方可测量。

4、测量液体质量的方法：先调节天平横梁使之平衡，将烧杯放在天平的左盘，测出其质量为m，向烧杯中倒入被测液体，测出总m总，则被测物体的质量为m液＝m总-m

5、当被测物体的质量小于天平的感量时，可以用累积法测较小物体的质量。如要确定一枚大头针的质量，可先测出多枚这样的大破大头针的质量，然后取其平均值即可。

三、密度

一、探究同种物质的质量和体积的关系（课本P14）

1、提出问题：同一种物质，体积越大质量越大，如果体积增大到原来的2倍，质量也会增大到原来的2倍吗？也就是说同一种物质的质量和它的体积成正比吗？

2、猜想与假设：同一种物质的质量和它的体积可能成正比。

3、设计并进行实验：取大小不同的若干铝块，分别用天平测出它们的质量，用直尺测出边长后计算出体积，在方格纸上描点作出图像。

4、探究结论：同一种物质的质量和它的体积成正比。

二、密度

1、密度的概念

⑴定义：单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。通常用字母ρ表示。

⑵物理意义：密度是物质的一种特性，它表示“同种物质的质量与体积的比值是一定的”这一特征。同种物质的密度相同，物体的密度与物体的质量、体积、形状以及运动状态无关，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。

3、公式：ρ=m/V 变形式m=ρV；V=m/ρ

4、基本单位：kg/m³，常用单位：g/cm³。换算关系：1g/cm³=1×10³kg/m³。

5、物理意义：如，水的密度为1．0×103kg/m3，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。

6、理解密度公式ρ=m/V。

⑴同种材料，同种物质，ρ不变，m与V成正比；当物体的体积增大到几倍时，它的质量也就增大到几倍，而质量跟体积的比值保持不变，物质的密度与质量m成正比，与体积V成反比的结论，显然是错误的。

⑵质量相同的不同物质，体积与密度成反比；

体积相同的不同物质，质量与密度成正比；

三、密度的应用

1、鉴别物质种类：求出密度，对照密度查找物质的种类。

2、求质量：由ρ=m/V得m=ρV，利用这个公式根据物体的体积和密度可以计算不能直接测量的庞大物体的质量。

3、求体积：由ρ=m/V得V=m/ρ，利用这个公式根据物体的质量和密度可以计算不能直接测量的较大物体的体积。

4、判断物体是实心还是空心：⑴比较密度，⑵比较质量，⑶比较体积。

四、测量物质的密度

一、量筒的使用

1、量筒的作用：量筒可直接测量液体的体积，也可以利用“排水法”来间接测量固体的体积，量筒的单位是mL，1mL＝1cm2。

2、量筒的使用方法：⑴作用量筒时要放在水平桌面上；⑵弄清量筒的量程和分度值；⑶读数时，视线要和凹面的底部相平。

二、固体体积的测量

1、形状规则的固体：利用刻度尺测出相关数据（如长方体的长、宽、高），再利用体积公式求出体积。

2、形状不规则且ρ物>ρ水的固体（被测物体不溶于水）

⑴对于较小的固体：先在量筒中放入适量的水，读出其体积V1；用细线将物体系好后，浸没在量筒内的水中，读出此时水和固体的总体积V2；固体的体积为V＝V1－V2，这就是排水法。

⑵若固体体积过大或无法放入量筒内，可借助溢水杯来测量。在溢水杯中先盛满水，再将固体全部浸没在水中，同时将溢出的水接到量筒中，则固体体积就等于量筒内水的体积，即V固＝V水。

3、形状不规则且ρ物<ρ水的固体（被测物体不溶于水）

密度小于水的密度的物体，不能沉入水中，可采用“针压法”或“助沉法”测量。

⑴针压法：物体漂浮在水面上，可用细长的针将其压入水中，由于针较细，它所撩开的水的体积可忽略不计，分别读出V水和V总，则V物＝V总－V水。

⑵助沉法：用密度较大的物体当“助沉物”，用一定长度的细线系在被测物体下方，分别读出V1和V2，则V物＝V2－V1。

三、测量物质的密度：

1、实验原理：ρ=m/V，用天平测物体的质量，用量筒测物体的体积利用公式ρ=m/V计算出密度大小。

2、测量物质密度的方法

⑴测密度大于水的固体的密度，其实验步骤是：

A、调节天平，用天平测出物体的质量m ；

B、用量筒采用排液法，测出物体的体积V；具体作法是：在量筒内盛有一定量的水，读出体积V1，用细线系好物体，浸没在量筒中，读出总体积V2；物体的体积V=V2-V1。

C、用密度公式ρ=m/V₂-V₁计算出物质的密度。

⑵测液体的密度，其实验步骤是

A、调节天平，用天平测出液体和烧杯的总质量m1；

B、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；

C、用天平测出烧杯和杯中剩余液体的质量m2 ；

D、液体的密度ρ=(m₁-m₂)/V。

⑶测密度小于水的固体的密度，实验步骤如下：

A、调节天平并测出物体的质量m

B、用沉坠法测出物体的体积，具体作法是：在量筒内倒入适量的水放入铁块，记下水面达到的刻线位置V1，再将样品跟物体系在一起沉入水中，记下此时水面达到刻线位置V2，则样品的体积V=V2-V1

C、被测物质的密度ρ=m/V₂-V₁。

四、探究：测量盐水和形状不规则塑料块（不吸水）的密度（课本P19）

1、测量盐水的密度

⑴实验器材：天平、量筒、烧杯、盐水

⑵实验步骤：

①调节好天平，用天平测出盐水和烧杯的总质量m1；

②把烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，读出量筒内盐水的体积V；

③用天平测出烧杯和杯中剩余盐水的质量m2 ；

④计算盐水的密度ρ=(m₁-m₂)/V。

⑶记录表格

2、测量形状不规则塑料块（不吸水）的密度

⑴实验器材：天平、量筒、水、针、塑料块

⑵实验步骤：

①调节好天平，用天平测出塑料块的质量m；

②在量筒内倒入适量的水，记录水的体积V1；

③将塑料块放入量筒中，用针尖将其完全压入水中，记录总体积V2；

④计算塑料块的密度ρ=m/V₂-V₁。

五、密度与社会生活

一、温度与密度

1、物体的密度与温度的关系

一般物体在温度升高时膨胀，在温度降低时收缩，根据ρ=m/V可知，当一定m时，V增大，ρ减小；V减小，ρ增大，即一般物体温度升高时，密度变小；温度降低时，密度变大。

气体的热胀冷缩最为明显，它的密度受温度的影响最大。固体、液体的密度受温度的影响较小。

2、应用——风的形成

⑴形成：风就是空气的流动，它是由于气体密度发生变化而引起的。。受热多的地区温度高，空气因膨胀密度变小而上升，则该地方气体稀薄，周围的冷空气过来补充，这就形成了风。

⑵利用：风力发电、取水、灌溉、麿面、推动帆船、滑翔机等。

3、特例——水的反常膨胀

⑴4℃的水密度最大。高于4℃时，水跟其他物体一样热胀冷缩；在0~4℃之间，水却是热缩冷胀，因此4℃的水无论是温度升高或降低，体积都增大，密度都减小。

⑵水凝固成冰时，密度变小，体积变大。

二、密度与物质鉴别

1、鉴别物质的种类

由于不同物质的密度一般不同，所以测量出物质的质量和体积，根据ρ=m/V求出其密度，再查密度表进行对照，就可以判断出是哪种物质。要准确的鉴别物质需多种方法并用。

2、密度密度与材料

⑴强度大、密度小的材料（合金或玻璃钢）在交通和航空航天事业中的应用；

⑵密度小的材料在包装、装饰中的应用 ；

⑶在新材料（纳米材料、记忆合金等）研发过程中，密度仍然是科学家研究的核心问题之一。