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【活动一】密度与物质鉴定。
1. 已知一般电线内金属部分的材料或者为铜，或者为铝。
中的两捆包装完好的电线，长度、规格和颜色都是相同的，其中一捆是铜线，一捆是铝线。
（1）包装上没有其他信息，若现在需要在不拆开包装的情况下挑选出铜线，请你利用一台称量足够的电子秤完成这个任务，写出你的做法并说明你这样做的依据是什么。
（2）把铜线的外包装打开后，请你利用刚刚的电子秤，以及一把测量范围为0~2米的卷尺、一把电线剪刀，测量出这捆电线的长度。
（3）查看课本第146页的“小资料”后回答：只根据物质的密度来鉴定实心物体物质种类，这种方法可靠吗？
（4）请你课后查找相关资料，进一步了解现在的鉴定机构或商家是通过什么方法分析金属首饰的物质成分的，将你查找到的方法记录下来并与同学交流分享。
1. 已知一般电线内金属部分的材料或者为铜，或者为铝。
中的两捆包装完好的电线，长度、规格和颜色都是相同的，其中一捆是铜线，一捆是铝线。（1）包装上没有其他信息，若现在需要在不拆开包装的情况下挑选出铜线，请你利用一台称量足够的电子秤完成这个任务，写出你的做法并说明你这样做的依据是什么。
（2）把铜线的外包装打开后，请你利用刚刚的电子秤，以及一把测量范围为0~2米的卷尺、一把电线剪刀，测量出这捆电线的长度。
（3）查看课本第146页的“小资料”后回答：只根据物质的密度来鉴定实心物体物质种类，这种方法可靠吗？
不可靠
（选填“可靠”或“不可靠”）。你的理由：不同物质的密度可能相同
。（4）请你课后查找相关资料，进一步了解现在的鉴定机构或商家是通过什么方法分析金属首饰的物质成分的，将你查找到的方法记录下来并与同学交流分享。
答案
1. (1) 做法：用电子秤分别测量两捆电线的质量，质量较大的是铜线。依据：因为这两捆电线的长度、规格相同，所以两捆电线所用的金属的体积相同。根据$\rho=\frac{m}{V}$可知，体积相同时，密度较大的物体质量也较大，所以质量较大的那捆电线是铜线。
(2) ①用电子秤测出这捆电线的总质量。②用电线剪刀和卷尺剪一段1米长的电线，用电子秤测出它的质量。③用这捆电线的总质量除以1米电线的质量，就可以知道这捆电线的总长度。
(3) 不可靠；不同物质的密度可能相同
(4) 鉴定机构或商家会用X荧光光谱能量色散检测仪(XRF)对金属首饰进行分析，这样可以快速得出样品中各金属的种类及含量。（同学们可以课后通过互联网查找其他方法，收集后进行分享和交流）
(2) ①用电子秤测出这捆电线的总质量。②用电线剪刀和卷尺剪一段1米长的电线，用电子秤测出它的质量。③用这捆电线的总质量除以1米电线的质量，就可以知道这捆电线的总长度。
(3) 不可靠；不同物质的密度可能相同
(4) 鉴定机构或商家会用X荧光光谱能量色散检测仪(XRF)对金属首饰进行分析，这样可以快速得出样品中各金属的种类及含量。（同学们可以课后通过互联网查找其他方法，收集后进行分享和交流）
解析
【分析】
本题围绕密度在物质鉴定中的实际应用展开，需结合密度公式$\rho=\frac{m}{V}$的变形规律分析各问题：
（1）两捆电线长度、规格相同，金属部分体积一致，利用铜和铝的密度差异，通过质量判断材质；
（2）采用取样法，取已知长度的电线测质量，算出单位长度质量，结合总质量推导总长度；
（3）考虑是否存在不同物质密度相同的情况，判断密度鉴定的可靠性；
（4）为课外拓展，了解实际的金属成分鉴定方法。
【解析】
（1）做法：用电子秤分别测量两捆电线的质量，质量较大的是铜线。
依据：两捆电线长度、规格相同，因此金属部分的体积$V$相同。已知铜的密度$\rho_{铜}$大于铝的密度$\rho_{铝}$，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，变形得$m=\rho V$，体积$V$相同时，密度越大，质量越大，所以质量较大的那捆电线是铜线。
（2）测量步骤：
①用电子秤测出整捆电线的总质量$m_{总}$；
②用电线剪刀剪下一段长度为$L_0$（如1m）的电线，用卷尺准确测量该段电线的长度为$L_0$，再用电子秤测出这段电线的质量$m_0$；
③计算单位长度电线的质量$m'=\frac{m_0}{L_0}$，整捆电线的总长度$L=\frac{m_{总}}{m'}=\frac{m_{总} × L_0}{m_0}$。
（3）答案：不可靠；理由：不同物质的密度可能相同，因此仅根据密度无法准确鉴定实心物体的物质种类。
（4）鉴定方法：鉴定机构或商家会使用X荧光光谱能量色散检测仪（XRF）对金属首饰进行分析，可快速得出样品中各金属的种类及含量（也可通过课后查找其他方法补充）。
【答案】
(1) 做法：用电子秤分别测量两捆电线的质量，质量较大的是铜线。依据：两捆电线长度、规格相同，金属部分体积相同，铜的密度比铝大，根据$\rho=\frac{m}{V}$，体积相同时密度大的质量大，故质量大的是铜线。
(2) ①用电子秤测出整捆电线总质量；②剪一段1米长的电线，测其长度和质量；③用总质量除以1米电线的质量，得到总长度。
(3) 不可靠；不同物质的密度可能相同
(4) 鉴定机构或商家会用X荧光光谱能量色散检测仪(XRF)对金属首饰进行分析，快速得出样品中各金属的种类及含量。
【知识点】
密度公式应用，物质鉴别
【点评】
本题将密度知识与实际生活应用结合，既考查密度公式的理解运用，又涉及实际操作设计，有助于培养学生理论联系实际的能力，是密度知识在生活中的典型应用。
【难度系数】
0.6
本题围绕密度在物质鉴定中的实际应用展开，需结合密度公式$\rho=\frac{m}{V}$的变形规律分析各问题：
（1）两捆电线长度、规格相同，金属部分体积一致，利用铜和铝的密度差异，通过质量判断材质；
（2）采用取样法，取已知长度的电线测质量，算出单位长度质量，结合总质量推导总长度；
（3）考虑是否存在不同物质密度相同的情况，判断密度鉴定的可靠性；
（4）为课外拓展，了解实际的金属成分鉴定方法。
【解析】
（1）做法：用电子秤分别测量两捆电线的质量，质量较大的是铜线。
依据：两捆电线长度、规格相同，因此金属部分的体积$V$相同。已知铜的密度$\rho_{铜}$大于铝的密度$\rho_{铝}$，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，变形得$m=\rho V$，体积$V$相同时，密度越大，质量越大，所以质量较大的那捆电线是铜线。
（2）测量步骤：
①用电子秤测出整捆电线的总质量$m_{总}$；
②用电线剪刀剪下一段长度为$L_0$（如1m）的电线，用卷尺准确测量该段电线的长度为$L_0$，再用电子秤测出这段电线的质量$m_0$；
③计算单位长度电线的质量$m'=\frac{m_0}{L_0}$，整捆电线的总长度$L=\frac{m_{总}}{m'}=\frac{m_{总} × L_0}{m_0}$。
（3）答案：不可靠；理由：不同物质的密度可能相同，因此仅根据密度无法准确鉴定实心物体的物质种类。
（4）鉴定方法：鉴定机构或商家会使用X荧光光谱能量色散检测仪（XRF）对金属首饰进行分析，可快速得出样品中各金属的种类及含量（也可通过课后查找其他方法补充）。
【答案】
(1) 做法：用电子秤分别测量两捆电线的质量，质量较大的是铜线。依据：两捆电线长度、规格相同，金属部分体积相同，铜的密度比铝大，根据$\rho=\frac{m}{V}$，体积相同时密度大的质量大，故质量大的是铜线。
(2) ①用电子秤测出整捆电线总质量；②剪一段1米长的电线，测其长度和质量；③用总质量除以1米电线的质量，得到总长度。
(3) 不可靠；不同物质的密度可能相同
(4) 鉴定机构或商家会用X荧光光谱能量色散检测仪(XRF)对金属首饰进行分析，快速得出样品中各金属的种类及含量。
【知识点】
密度公式应用，物质鉴别
【点评】
本题将密度知识与实际生活应用结合，既考查密度公式的理解运用，又涉及实际操作设计，有助于培养学生理论联系实际的能力，是密度知识在生活中的典型应用。
【难度系数】
0.6
