資源簡介

6.5 《物質的物理屬性》學案（蘇科版）
學習目標：
1. 能列舉出常見物質的一些物理屬性，并嘗試將這些屬性與日常生活中物質的用途聯系起來．比如密度、導熱性、導電性等．
2. 能根據物質的屬性對物質進行分類，通過填寫物質分類表將物質常見的屬性列舉出來．比如根據狀態不同分為固體、液體、氣體．
3. 學會探究各種物質的硬度不同．
學習過程：
知識梳理
一、物質的物理屬性
1.不同的物質，其物理屬性一般不同．常見物質的物理屬性有：狀態、熔點、沸點、硬度、密度、比熱容、透明度、導電性、導熱性、彈性、磁性、延展性等．
2.應用實例：(1)金屬鎢的熔點高，常制作燈絲；(2)制作飛機外殼的復合材料密度小，減輕飛機的質量；(3)電影道具常用密度小的泡沫材料制作；(4)金屬的導電性能好；(5)黃金的延展性好．
【例1】　鐵絲、銅絲、鋁絲和干燥的木條，其中不導電的是 ，密度最大的是 ，上述物體中不能吸引磁鐵（俗稱吸鐵石）的有 ．
精析：金屬具有良好的導電性，因此常被用來制造導線，故不導電的是干燥的木條；4種物質中，密度最大的是銅；銅和鋁是兩種常見的金屬，但由于它們的分子構造不具備鐵、鎳、鈷等金屬的特性，所以磁鐵對它們不會產生磁性吸引作用，干燥的木條也不會產生磁性吸引作用．
解答：干燥的木條；銅絲；銅絲、鋁絲和干燥的木條．
【例2】在生產和生活中，人們常把密度作為選材的主要考慮因素之一．下面哪項是主要從密度的角度考慮選材的？(　　)．
A. 用鎢作為白熾燈泡燈絲的材料
B. 用塑料作為插座外殼的材料
C. 用鋁合金作為制作飛機的材料
D. 用水冷卻汽車發動機
精析：鎢絲做燈絲是利用鎢絲的熔點比較高的性質，不符合題意；用塑料作為插座外殼的材料，利用了塑料絕緣性強的特點，可以保證用電安全，不符合題意；鋁合金的密度比較小，在相同體積時，質量比較小，易于飛機起飛，符合題意；利用水吸熱能力強的特點把發動機產生的熱迅速吸收，使發動機的溫度不致升得太高，不符合題意．
解答：C
【例3】　不法商家常用摻了金屬銥的黃金以次充好，技術人員對其進行鑒別的一種方法是：將等質量的24K純黃金和摻銥黃金分別拉成金絲線，在拉線過程中，摻銥黃金更易斷裂．這種鑒別方法是根據它們具有不同的(　　)．
A. 磁性　B. 導電性　C. 彈性　D. 延展性
精析：黃金具有良好的延展性，可以拉很長而不斷裂；摻銥黃金延展性不好，在拉線過程中更易斷裂．
解答：D
解后反思：熟悉生活中常見物質的物理屬性，了解它們的應用情況．如金屬具有良好的導電性，常用作導線；玻璃具有良好的透光性，用在窗戶上；竹木具有良好的隔熱性能，常用作勺子把等．
【例4】　乒乓球的直徑被加大后，提高了乒乓球比賽的觀賞性．瑪麗認為直徑增加了，乒乓球的彈性減弱了，吉姆認為乒乓球彈性是否減弱必須通過實驗來證明．能夠驗證瑪麗的說法是否正確的是(　　)．
A. 把直徑不同的乒乓球擲向豎直墻壁，比較反彈后落地的距離
B. 把直徑不同的乒乓球拋向地面，比較落地后反彈的高度
C. 把直徑不同的乒乓球在不同高度由靜止釋放，比較落地后反彈的高度
D. 把直徑不同的乒乓球在同一高度由靜止釋放，比較落地后反彈的高度
精析：探究乒乓球的直徑被加大后的彈性是否減弱了，實驗應選擇兩個直徑不同的乒乓球，把直徑不同的乒乓球在同一高度由靜止釋放，比較落地后反彈的高度，反彈的高度越高，說明乒乓球的彈性越好．
解答：D
二、硬度
1. 概念
硬度是描述物質軟硬程度的物理量，它是金屬材料的重要性質指標之一．一般硬度越高，耐磨性越好．硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力，即防止被刮破、刮傷或產生凹陷的能力．
2. 方法
(1)刻劃法：用同一工具以同樣大小的力分別在不同物體表面刻劃，刻痕淺則硬度大，刻痕深硬度小．
(2)沖擊法：用圖中所示的方法，將被測物體放入一個空心豎直管的底部，從管的頂部由靜止釋放一枚鋼釘，鋼釘的作用下該材料會產生小小的凹痕，根據凹痕的大小和深度，就可以判斷材料的硬度．
⑶硬度不是一個簡單的物理概念，而是材料彈性、塑性、強度和韌性等力學性能的綜合指標．
【例5】　石墨烯企業生產過程中產生的石墨烯碎片，需要全部回收，否則，飄散的石墨烯碎片進入電器，會導致短路，被吸入人體呼吸道，會切開細胞，可見石墨烯的物理屬性是：__________；______________.
精析：飄散的石墨烯碎片進入電器，會導致短路，說明石墨烯的導電性好；被吸入人體呼吸道，會切開細胞，說明石墨烯硬度大．
解答：導電性好　硬度大
解后反思：一種物質可以有多種物理屬性，所以一種物質可以有多種用途，研究物質的物理屬性，可以開發物質的潛在應用前景．
三、新材料
1.納米材料：對物質物理屬性的深入研究，促進了材料科學的發展，催生了新的器件和新的技術，對人類社會產生了重要的影響．如現在應用廣泛的納米材料，有納米陶瓷材料、納米傾斜功能材料、納米半導體材料等．
2.新材料(或稱先進材料)：是指那些新近發展或正在發展之中的具有比傳統材料的性能更為優異的一類材料．新材料按組分為金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料、先進復合材料四大類；按材料性能分為結構材料和功能材料．
【例6】　納米陶瓷作為高科技材料應用廣泛，它具有耐磨、耐腐蝕、耐高溫、防浸透、完全無磁性等特點，但它不可用于下列哪項技術中？(　　)．
A. 納米陶瓷刀　　　　　　　 B. 公交IC卡
C. “嫦娥二號”外表涂層 D. 裝濃硫酸的容器
精析：納米陶瓷用于納米陶瓷刀，利用了其耐磨的特性的特點，故A不合題意；公交IC卡具有磁性，而納米陶瓷完全無磁性，所以不能用納米陶瓷來做公交IC卡，故B符合題意；納米陶瓷用作“嫦娥二號”外表涂層，利用了耐高溫的特性，故C不合意題；納米陶瓷用作裝濃硫酸的容器，利用耐腐蝕的特性，故D不合題意．
解答：B
解后反思：新材料具有各種優良的物理屬性，在生活中有廣闊的應用前景，開發新材料，就是開發新材料的物理屬性．
3.新材料常見題型：⑴根據給出新材料物理屬性的介紹，分析其應用前景；⑵根據新材料具體應用，分析出其具有的物理屬性；⑶根據物質的物理屬性對物質進行分類．
【例7】　“智能纖維”是一種新型材料，能對外界環境和內部狀態的變化做出響應．其中，相變纖維能夠通過吸熱、放熱來實現對溫度的調節；凝膠纖維能夠對溫度做出反應；電子纖維能夠導電以及消除靜電；記憶纖維能夠在特定環境下恢復原狀．下列說法正確的是(　　)．
A. 相變纖維制成的衣服不可以調節體溫
B. 用凝膠纖維有可能制成顯示體溫的衣服
C. 電子纖維不可以做成導線
D. 記憶纖維發生形變后無法恢復原狀
精析：相變纖維能夠通過吸熱、放熱來實現對溫度的調節，故A項錯誤；凝膠纖維能夠對溫度做出反應，用凝膠纖維有可能制成顯示體溫的衣服，故B項正確；電子纖維能夠導電，可以做成導線，故C項錯誤；記憶纖維能夠在特定環境下恢復原狀，故D項錯誤．
解答：B
當堂訓練
1. 寒冬，自來水管往往因管內的水結冰膨脹而破裂．在自來水管外捆扎發泡塑料，可以有效解決該問題，這是因為發泡塑料的(　　)．
A. 硬度較小 B. 導熱性好 C. 隔熱性好 D. 導電性好
2. 筆記本電腦外殼多采用優質的ABS工程塑料，這主要是利用這種塑料的(　　)．
A. 硬度大 B. 磁性強 C. 密度大 D. 導電性好
3. 石墨烯又稱單層墨．最近美國研究人員通過引入由多層石墨烯制成的交替散熱通道，解決了在交通信號燈和電動汽車中使用半導體材料散熱的難題．這利用的是石墨烯的(　　)．
A. 熔點高 B. 硬度大 C. 導電性強 D. 導熱性好
4.納米陶瓷作為新材料應用廣泛，它具有耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、防滲透、無磁性等特點，下列選項中不能使用納米陶瓷材料的是（　　）
A．裝燒堿的容器 B．切割金屬的刀具
C．乘坐公交用的IC卡 D．“C919”客機的外表涂層
5. 下列實例中，材料的選用與描述的物理屬性不相符的是(　　)．
A. 熱水壺的手柄用膠木制成，是因為膠木的導熱性好
B. 劃玻璃的刀頭鑲嵌有金剛石，是因為金剛石的硬度大
C. 輸電導線的內芯用銅制成，是因為銅的導電性好
D. 房屋的天窗用玻璃制成，是因為玻璃的透光性好
6. 泡沫塑料被用來制作救生衣，這里利用了泡沫塑料密度________(填“大”或“小”)的特點；寒冬季節，自來水管往往因管內水結冰膨脹而破裂，在自來水管外捆扎泡沫塑料，可以有效解決該問題，這里利用了泡沫塑料隔熱性________(填“好”或“差”)的特點．
7. 組成物體的物質不同，他們的物理屬性一般不同．在羽絨服、彈簧測力計、指南針和保險絲等物體中，利用彈性工作的是______________，利用磁性工作的是________．
8. 納米陶瓷作為高新科技應用廣泛．貼于“神舟七號”飛船外表面的“太空”納米陶瓷，具有永久、穩定的防靜電性能，且有耐磨、耐腐蝕、耐高溫、防滲透等特點．采用氧化鋯材料精制而成的納米陶瓷刀，具有金屬刀無法比擬的優點：刀刃鋒利，能切割鋼鐵等物質，能削出如紙一樣薄的肉片；硬度高，其耐磨性是金屬刀的60倍；完全無磁性；不生銹變色，健康環保；可耐各種酸堿有機物的腐蝕；為全致密材料，無孔隙，不玷污，易清潔．納米陶瓷充分體現新世紀、新材料的綠色環保概念，是高新技術為現代人奉獻的又一杰作．
(1)“神舟七號”飛船發射升空過程中，與空氣摩擦呈熾熱狀態時，飛船艙不至于被燒毀的原因之一是飛船外表面的陶瓷且有________的特點．
(2)1納米(nm)是1 m的十億分之一，糖分子的直徑約為1 nm＝________m.
(3)納米陶瓷刀的耐磨性好，是因為它的________高．
(4)如圖所示是陶瓷納米刀、合金鋼刀、普通菜刀磨損程度隨時間變化的曲線，其中能反映納米陶瓷刀特點的是曲線________(填表示曲線的字母)．
9.將玻璃、水晶、鐵、牛奶、水銀、白酒按不同的分類方法把它們分為兩類，并按照分類方式1（示例）填空
分類方法：按是否透明來分類
透 明 不透明
玻璃、水晶、白酒 鐵、牛奶、水銀
分類方式2（請填空）
分類方法：按 來分類
鐵、水晶、玻璃 水銀、牛奶、白酒
分類方式3（請填空）
分類方法：按 來分類
《當堂訓練》答案
1.C　2. A　3. D　4. C 精析：A、納米陶瓷耐腐蝕，因此可以用來制造裝燒堿的容器。故A不符合題意；B、納米陶瓷耐磨損，硬度大，適合做切割金屬的刀具。故B不符合題意；C、納米陶瓷完全無磁性，因此不能制造銀行儲蓄卡。故C符合題意；D、納米陶瓷耐磨損、耐高溫、防滲透，可以作為“C919”客機的外表涂層。故D不符合題意。故選：C。
5. A 6. 小　好 7. 彈簧測力計　指南針
8. (1)耐高溫　(2)10－9　(3)硬度　(4)c
9. 狀態；導電性，鐵、水銀、白酒、牛奶，玻璃、水晶

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