“双减”初中物理作业设计案例

"双减"初中物理作业设计案例

《密度与社会生活一一液体浓度》作业设计

学段：初二上学期学科：物理

【设计目标】：

1•利用密度公式，能正确计算75%浓度酒精中水的质量以及

该酒精溶液的平均密度。

2•利用身边的实验器材，能设计并正确测量酒精溶液的密

度。

3•利用密度公式，能正确计算配制不同浓度酒精溶液所需水

和酒精的质量。

【实施过程与策略】:

在防控"新冠肺炎"疫情期间，广泛使用医用酒精进行消毒。

医用酒精的主要成分是乙醇，医用是由无水酒精和纯水组

成，酒精不能饮用，但可接触人体医用。医用酒精的浓度有

多种，常见的为95%和75%o酒精浓度指溶液中所含无水酒

精的体积在溶液总体积中所占的百分比。浓度在70%〜75%

之间的酒精消毒作用最好。

如图所示是高老师在药店买的一瓶浓度为75%、体积为600mL

的医用酒精。已知无水酒精的密度P酒=0∙8X103kg/∏Λ纯

水的密度P水=LOXlo3kg/m%则:

(1)这瓶医用酒精中含有的水的质量是多少？这瓶医用酒

精的密度为多少？(忽略配制过程中体积的变化)

1

工

2.w⅛>@己

质1四粘子

（侯川）（

600mlG

『端∙mJU3Λ⅛!

'∙⅛vw

分析过程：由浓度为75%.体积为600mL的医用酒精可求含

有水的体积，然后利用m=pV可求水的质量。

求出医用酒精中酒精的体积，利用m=pV可求酒精的质量，

进而可求这瓶医用酒精的总质量，再利用P=歹可求这瓶医

用酒精的平均密度。

解：（1）V=600mL=600cπ?,

由浓度为75%.体积为600mL的医用酒精可得，该酒精溶

液中含有水的体积：

V水=V-VX75%=60（W-600cm3χ75%=15（W,

根据P=迎可得，含有水的质量：

V

m水=P水V*=lg∕cm3×150cm3=150g；

该医用酒精溶液中酒精的体积：

V酒精=V-V水=600Cnl3-150cm3=450cm3,

酒精的质量：

m酒精=P酒精V酒精—O.8g∕cmX450cm—360g,

这瓶医用酒精的总质量：

m—m水+m酒精=150g+360g=510g,

这瓶医用酒精的密度:

2

P=Z=2!2L=O.85g∕cm3;

V600ml

(2)为了测量这瓶医用酒精的密度，高老师找到了一些器

材：天平、量筒、两个相同的烧杯、适量水，请你设计实验,

测量这瓶医用酒精的密度并写出表达式。

分析过程：实验方法有两种，

第一种：

第一步，取部分酒精溶液样品，倒入烧杯中，用天平称重n,

第二步，将其烧杯中的溶液倒入量筒中一部分，读出溶液体

积V,

第三步，用天平称出剩下的液体和烧杯的质量∏12,

酒精溶液的密度为0=如汽

第二种，采用等效替代法：

第一步，将烧杯中倒入适量水，用天平称重质量为n，

第二步，在另一只相同的烧杯中，倒入酒精溶液，使液面与

水面相平，用天平称重质量为∏12,

m

此时两种液体的体积相等，即V水=V酒，根据公式P=V,

酒精溶液的密度为展丝P水

m1

(3)在实际操作的过程中，高老师发现了一个有趣的现象:

所测得酒精溶液的密度略大于计算值。经查资料才知道，这

个现象是由于"分子间有间隙"而造成的。向75mL纯酒精

中加入15InL水，总体积竟然小于IOOmU需要再向其中加些

水，直到总体积达到IOOmL,溶液才算配制成功。他又查到

3

了不同体积分数的酒精溶液的密度数据，如表格所示。求:

溶液密度/g・cm-3(20℃)酒精体积分数/%

1.000

0.9630

0.8775

0.8195

0.79100

小华想配制IoOnII体积分数为30%的酒精溶液，需要取75%

的酒精溶液和水各多少克？

分析过程：在溶液的配制过程中，溶质（酒精）的体积是不

变的，所以首先计算IOOnIL的体积分数为30%的酒精溶液中

酒精的体积，然后计算所需体积分数为75%的酒精溶液的体

积，再计算出水的体积，最后利用m=pV可求所需75%的酒

精溶液和水的质量。

解：设所需体积分数75%的酒精溶液的体积Vo,

体积为IoomL浓度为30%的医用酒精中含有酒精的体积：

V酒精'=30%V'=30%×IOOcm3=SOcm3,

由于是用浓度为75%的医用酒精进行配制，

则V酒精'=75%Vo,

浓度为75%的医用酒精的体积：

Vo=%L=&^=4（W,

75%75%

4

m

根据P=9可得，需要浓度为75%的医用酒精的质量:

33

m75=P75VO=0.87g∕cm×40cm=34.8go

所需水的体积V*=100ml-40ml=60ml

m水=P水V水=lg/cm‘X60cn?=60g。

【效果分析】：

第一问4分，第二问和第三问各3分，共10分，班级学生

48人，以下是成绩统计。

总分012345678910

人数055481065221

大部分同学都可以正确计算第一问，还可以清晰地写出实验

步骤，但对利用物理量列出表达式和配制溶液掌握的不是很

好，下一步应加大在该方面的练习。

【案例反思】：

本次作业通过三问，对日常生活中使用的酒精溶液的密度进

行分析，能够激