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一、教学目标

1、知识与技能:

1)了解分散系的定义及其分类;

2)掌握胶体的性质,重点掌握丁达尔效应这个性质;

3)了解胶体的应用。

2、过程与方法:

学会用实验、观察等方法获取信息,结合上节课的分类,对知识进行一个分类,通过比较的方法,对所获取信息进行加工,归纳总结出新的知识。

3、情感态度与价值观:

通过实验激发学生学习化学的兴趣和情感,培养学生仔细观察、认真思考、积极讨论的探究精神。

 

二、设计思路

本节课是高一化学必修1第二章第一节第二课时内容《分散系及其分类》。本节课我将通过列表格对比的方法,巩固学生对溶液、胶体、浊液的区别,以及懂得如何鉴别它们。为了能顺利突破本节课的重难点,我将从引导学生联系实际,让他们通过生活中常见的分散系的例子,胶体的例子,来认识胶体,掌握胶体的重要性质。化学是一门以实验为基础的学科,加上高一的学生还是好奇心比较强,所以做好“科学探究”中的三个探究实验也是比较关键,让学生通过观察实验现象、分析实验现象,培养学生的实验探究能力。

 

三、教学重点、难点: 胶体的概念及性质

 

四、教学准备

CuSO4溶液、饱和FeCl3溶液、泥水、蒸馏水、稀墨水、肥皂水、稀豆浆、茶水、激光笔、铁架台、酒精灯、漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒。

 

五、教学方法:实验探究法,观察法,引导启发式教学

 

六、教学过程

【复习引入】同学们,上节课我们学习了“简单分类法及其应用”,主要学习了哪些分类方法?(学生齐答。)在学习树状分类法时,我们对“物质”进行了分类,大家回忆下是怎样分类的呢?(师生一起回顾。)在这棵树中,纯净物这个分支发育得非常好,这节课呢,我们将让混合物这个分支也发育,让这棵树很好地开枝散叶下去。这节课让我们一起来学习《分散系及其分类》。

【板书】二、分散系及其分类

【提问】什么叫分散系呢?大家把课本翻到25页,认真最下面那一段,找出分散系的概念及分散系的组成。

【生】把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系,叫分散系。它的组成是分散质和分散剂。

【板书】1、分散系

(1)       概念:把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。

(2)       组成:分散质和分散剂。

【师】(展示实物CuSO4溶液、泥水)像CuSO4溶液和泥水都是分散系,它们的分散质和分散剂分别是什么呢?

【生】CuSO4溶液分散质是CuSO4固体,分散剂是水,泥水分散质是泥沙,分散剂是水。

【师】对,非常好。在我们生活中常见的分散系还有很多,像空气,分散质是氧气、二氧化碳等等,分散剂是氮气;还有酒精水溶液,分散质是酒精,分散剂是水。我们在分析分散质与分散剂时,通常我们按这个规则:量多的为分散剂、量少的为分散质,而当有水存在时,一般水做分散剂。

【过渡】我们举的这些例子中,分散质与分散剂都有不同状态。我们知道物质有三态,如果按分散质分散剂所存在状态不同来分类的话可以怎样分呢?可分为几种呢?

【生】九种

【师】对。现在大家思考下,尝试分别它们举个生活中的实例。

【板书】(3)分类:

     按分散系组成所存在状态的不同分:9

【分析】

分散质

分散剂

实例

空气

汽水、泡沫

泡沫塑料

云、雾

酒精水溶液

糖水、盐水

灰尘

珍珠

合金、有色玻璃

 

【设问】生活当中,我们最常见的分散系还是分散剂是液态的,所以对当散剂是液态时,我们可以怎样进行分类呢?

【答】我们按分散质粒子直径的大小,可以将分散系分为溶液、胶体和浊液。分散质粒子直径小于1nm的为溶液,大于100nm的为浊液,介于这两者之间的为胶体。

 

【板书】②当分散剂是液态时,按分散质粒子直径大小分:(本质特征)

文本框: d<1nm
1nm<d<100nm
d>100nm
       

【讲解】分散质粒子的大小是溶液、胶体和浊液的本质区别。(以下这表格是用小黑板先准备好,然后根据讲课进度,再一一填写上去的,如果有多媒体条件的话,可选择使用多媒体。)

分散系

粒子直径

外观

稳定性

鉴别

能否通过滤纸

能否通过半透膜

是否有丁达乐效应

溶液

d<1nm

均一、透明

稳定

 

 

 

胶体

1nm<d<100nm

 

 

 

 

浊液

d>100nm

不均一、不透明

不稳定

 

 

 

 

对于溶液和浊液大家比较熟悉,像我这里的CuSO4溶液和泥水,在我们初三下册第九单元里对溶液这样定义:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一、透明、稳定的混合物,叫溶液。所以我们知道溶液外观上是均一、透明的。而浊液,像泥水,外观不不均一、不透明的,且放置一会马上大颗粒就沉降下来了,所以它是不稳定的。

 

【过渡】那么胶体呢?是我们所陌生的,所以要想研究胶体,必须先得到它。现在让我们来做“科学探究1”这个实验,制备Fe(OH)3胶体。大家先阅读下课本的实验步骤。

 

【板书】2、胶体(本质特征:胶粒直径在1100nm之间)

(1)       Fe(OH)3胶体的制备

【实验1】取1个小烧杯,加入25mL蒸馏水,将水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入56滴饱和FeCl3溶液。继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。观察制得的Fe(OH)3胶体,并与CuSO4溶液和泥水比较。(为了节省实验时间,可在上课一开始,就开始煮蒸馏水,等讲到制备胶体时,水基本上刚刚好煮好。)

【板书】FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl

【讲解】这是制备Fe(OH)3胶体的化学反应方程式,这里我要强调的是加热条件,还有这里Fe(OH)3是胶体,不可以打沉淀符号,而应该在后面打括号,注明是胶体。现在胶体制备出来了,大家观察它是均一、透明的。是不是所有的胶体都透明呢?不是的,像牛奶,它是胶体,但不透明。

【提问】溶液是稳定的,浊液是不稳定的,那么胶体的稳定性呢?

【答】它具有介稳性。是由于胶体粒子可以通过吸附而带有电荷,同种胶体粒子的相同,在通常情况下,它们之间的相互排斥使得它们不容易聚焦成质量较大的颗粒而沉降下来。此外,胶体粒子所作的布朗运动也使得它们不容易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。

【板书】(2)胶体的性质

     介稳性(同种电荷相排斥、布朗运动)

【提问】刚刚在制备胶体时,为什么要用蒸馏水,而不用自来水呢?

【答】因为自来水中含有少量电解质杂质,使得制备好Fe(OH)3胶体马上发生聚沉而形成Fe(OH)3沉淀,得不到胶体。聚沉是:向胶体中加入少量电解质溶液时,由于加入的阳离子(或阴离子)中和了胶体粒子所带的电荷,使胶体粒子聚集成为较大的颗粒,从而形成沉淀从分散剂里析出,这个过程叫做聚沉。聚沉是胶体的另一重要性质。

【板书】②聚沉

【提问】对于溶液、胶体和浊液要怎样鉴别呢?

【答】首先,我们从外观上就可以马上分辨出浊液,浊液静置,马上就沉降分层。那胶体和浊液呢,我们知道溶液是能通过滤纸的,那胶粒直径比溶液大,我们猜想要是胶体不能通过滤纸,那么,用过滤的方法便能将溶液与胶体区分开来,现在我们就来验证下,我们来做“科学探究3

【实验3】将Fe(OH)3胶体和泥水进行过滤,观察并记录实验现象。

(实验过程中提醒大家回忆前面学过的过滤的要决“一贴二低三靠”)

【现象】Fe(OH)3胶体:过滤后,全部通过滤纸;

泥水:过滤后滤纸上留有滤渣,滤液澄清。

【结论】胶体能通过滤纸,无法用过滤来区分胶体和溶液。

【提问】其实胶体和溶液的粒子直径大小还是有区分的,那有没有一种东西的孔隙比滤纸还小,使溶液可以通过而胶体不能通过呢?

【答】是有的,那就是半透膜。溶液可以通过半透膜,胶体不能。或许对半透膜大家比较陌生,我这里也无法提供给大家看,不过鸡蛋大家熟悉吧,鸡蛋在蛋清与蛋壳之间的那一层膜就是半透膜。我们腌咸鸡蛋就是利用半透膜的这种性质。蛋清是一种胶体,我们用食盐来腌制时,食盐水主要是氯化钠溶液,溶液能透过半透膜进入到蛋清里面,而蛋清是胶体不会透过半透膜跑出来。

【过渡】有没有其它方法可以鉴别它们呢?大家看看“科学探究2

【实验2】把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处,分别用激光笔照射烧杯中的液体,在与光束垂直的方向进行观察,并记录实验现象。

【现象】CuSO4溶液:无明显现象;Fe(OH)3胶体:能观察到一条光亮的通路。

【提问】为什么会有这条通路呢?

【答】这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线散射(光波偏离原来方向而分散传播)形成的,叫丁达尔效应。丁达尔效应是胶体的一个非常重要的一个性质,它是我们本节课的重中之重,它是区分胶体与溶液的一种常用物理方法。只要激光笔一照,便能分辨出是溶液还是胶体。

【板书】③丁达尔效应(区分胶体与溶液的一种物理方法)

【师】丁达尔效应在日常生活中随处可见。如当日光从窗隙射入暗室,或者光线透过树叶间的缝隙射入密林中时,可以观察到丁达尔效应;放电影时,放映室射到银幕上的光柱的形成也属于丁达尔效应;当夜晚,我们用手电筒一照,看到一条光亮的通路也是丁达尔效应。我这里有几种胶体,我们一起来验证下,是不是胶体都有丁达尔效应。(分别对稀墨水、肥皂水、稀豆浆、茶水进行照射,可观察到光亮的通路。)

【师】胶体还有一个性质,就是电泳。由于胶体粒子带有电荷,在电场的作用下,胶体粒子在分散剂里作定向移动,这种现象电做电泳。这个性质只做了解就好。

【板书】④电泳

【过渡】化学的学习中,我们有一句很经典的话,那就是结构决定性质,性质决定用途。胶体的粒子直径的大小,决定了它有以上这四种性质,而这四种性质又决定了它有广泛的应用。

【板书】(3)应用:纳米技术

【讲解】我们课本上说到,纳米粒子的尺寸正和胶体粒子的大致相当,原有的胶体化学原理和方法不仅有助于纳米科技的发展,所以胶体化学也从中获得了新的研究方向和动力。像我们生活当中,涂料、颜料、墨水的制造,洗涤剂、喷雾剂的应用,是利用了胶体的介稳性;豆腐、肉冻、果冻是生活中经常见一的凝胶态物质,是利用了胶体的聚沉;还有我们的明矾净水、激光手术刀、止血胶布止血等等,都是胶体在生活当中的应用。

 

【补充好上面表格】(在讲课的同时补充的。)

分散系

粒子直径

外观

稳定性

鉴别

能否通过滤纸

能否通过半透膜

是否有丁达乐效应

溶液

d<1nm

均一、透明

稳定

胶体

1nm<d<100nm

均一

介稳定

不能

浊液

d>100nm

不均一、不透明

不稳定

不能

不能

 

 

【练习】当光束通过下列分散系时,能观察到丁达尔效应的是( )。

       A盐酸  B蔗糖溶液  C氯化钠溶液   D淀粉溶液

【分析】丁达尔效应是区别溶液和胶体的常用的物理方法。因此要观察到丁达尔效应,必须是胶体。本题可采用排除法,ABC均是常见的溶液,故选D。淀粉溶液,为什么说它是“溶液”了它还可以选呢?其实它是胶体,只是因为人们已经习惯性了把它叫为溶液。

 

【课堂小结】

本节课学习了分散系的概念及其分类,当分散剂是液体时,可根据分散质粒子直径大小分为溶液、胶体和浊液。本节课重点介绍了胶体,胶体的本质特征是粒子直径在胶粒直径在1100nm之间,重点要掌握胶体的介稳性和丁达尔效应。丁达尔效应是区分溶液和胶体的常见的物理方法。

【作业】P29  567

 

七、教学后记

本课时内容比较多,所以时间上比较紧,必须很好地把握住重难点,便于很好地突破。另外,本节课的实验也很重要,有些人等要制备胶体的时候才来加热,往往会在加热这里浪费时间,导致讲不完或者拖堂,所以我认为有两种选择,一是上课的同时就开始加热,二是用事先准备好的煮开的蒸馏水。

新课标要求要以学生为主,老师重在引导学生思考,培养学生的总结归纳的能力,所以本节课采用小黑板形式,制作了一个溶液、胶体、浊液的对比的表格,可以很好地引导学生思考下去,另外,利用表格使学生一目了然地看出它们的比较,便于学生的掌握。

 

八、板书设计

 

二、分散系及其分类

1、分散系

1)概念:把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。

2)组成:分散质和分散剂。

3)分类:

①按分散系组成所存在状态的不同分:9

②当分散剂是液态时,按分散质粒子直径大小分:(本质特征

 

          文本框: d<1nm
1nm<d<100nm
d>100nm

 

 

 

 

2、胶体(本质特征:胶粒直径在1100 nm之间)

  (1Fe(OH)3胶体的制备

FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl

  (2)胶体的性质

 ①介稳性(同种电荷相排斥、布朗运动)

 ②聚沉

 ③丁达尔效应(区分胶体与溶液的一种物理方法)

 ④电泳

3)应用:纳米技术

    
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