《分散系及其分类》化学教学案例.doc

设计内容化学必修第一章第一节第二课时分散系及其分类一教学设计思路、指导依据说明以学生为主体，充分调动起学生的主体地位，在结合信息技术教学中获得知识，自主学习，为将来的终身学习奠定良好基础；通过引导学生联系实际，通过信息技术教学让他们列举现实生活常见胶体的实例，感觉化学是密切联系生活实际的；通过观察各种胶体图片，增强学生的感性理解，激发兴趣；通过比较的方法，进一步巩固胶体、溶液、浊液的本质区别。化学是以实验为基础的学科，做好探究实验，引导学生观察现象、分析现象，培养学生的探究水平。二教学背景分析本课时选择的是普通高中课程标准实验教科书化学必修人教版第二章第一节第二课时内容分散系及其分类实行教学设计，本章作为从学科内容方面使学生理解化学科学的起始章，是连接义务教育阶段化学、科学与高中化学的纽带和桥梁。在内容上，本知识点起到承前启后的作用，主要体现在：在学生掌握了三种分散系的划分的基础上，进一步去学习区别这三种分散系的方法；在学生掌握了胶体这个新的概念的基础上，进一步去学习胶体的重要性质丁达尔效应；在本知识点学习过程中得出的“胶体的结构决定了其具有丁达尔效应”的结论启发学生在后续的学习当中应用“结构决定性质”这个重要化学学习方法，从而为化学必修课程的学习，乃至整个高中阶段的化学学习奠定重要的基础。本节课对于发展学生的科学素养，引导学生有效地实行高中阶段的化学学习，具有非常重要的承前启后的作用。所以，本节在全书中占有特殊的地位，是整个高中化学的教学重点之一。三教学目标分析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，对知识实行一个分类，通过比较的方法，对所获取信息实行加工，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。 四教学重点难点分析1、教学重点：胶体的概念以及性质2、教学难点：胶体的概念以及性质五教学过程分析整个教学过程分为四部分：（1） 激发兴趣，引入教学（2） 引导探索，交流提问（3） 实验探究，亲自体验（4） 归纳总结，强化认知一、激发兴趣，引入教学（上课开始，教师先播放PPT课件教材中的“树林中的丁达尔现象”。）【师】此种现象在我们的实验课中也同样能够看到。（演示事先准备好的Fe(OH)3胶体的丁达尔现象视频。此时，学生们由熟知的自然现象到实验中的类似现象的观察，兴趣一下子被激发，个个面露喜色。）【师】（展示FeCl3饱和溶液和Fe(OH)3悬浊液）请大家观察它们的颜色、状态，并比较两者的差异。【师】提问：大家都观察完了，其结果如何，哪位同学起来回答？【生】FeCl3饱和溶液是澄清透明的、黄色的，而Fe(OH)3悬浊液是浑浊的还是红褐色的。【师】对，除了这些之外，它们还存有着其它的某些共性，那今天就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？它的概念及组成是怎样描述的呢？【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。【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有状态不同来分类的话能够怎样分呢？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：按分散系组成所存有状态的不同分：9种【分析】分散质分散剂实例气气空气气液汽水、泡沫气固泡沫塑料液气云、雾液液酒精水溶液液固糖水、盐水固气灰尘固液珍珠固固合金、有色玻璃二、引导探索，交流提问【师】溶液和悬浊液是两种常见的分散系，这两种分散系中分散质粒子谁大谁小呢？可用什么实验来证明呢？【生】悬浊液，可用过滤来证明。【师】大家回答很准确。刚才我给大家演示用的液体也是一种分散系，这种分散系我们叫它胶体。请大家依照我刚才的实验，也用光源照射烧杯中的FeCl3饱和溶液，看有没有类似的现象？由此我们能够得出什么结论？【生】没有，它们是两种不同的分散系。【师】既然它们是不同的分散系，那么它们的分散质粒子直径谁大谁小呢？能否通过实验来验证一下呢？（教师演示淀粉胶体和NaCl溶液混合液的渗析实验视频，并介绍半透膜的结构特点和常见的半透膜材料。）【师】大家刚才从我的实验中观察到了什么现象？【生】在加入硝酸银溶液的试管中出现白色沉淀，而加入碘水的试管中没有发生明显变化。【师】由此得出什么结论呢？【生】氯离子能透过半透膜，从半透膜袋中扩散到蒸馏水中；淀粉不能透过半透膜。说明溶液中溶质粒子直径比胶体粒子直径小。【师】那么胶体和悬浊液粒子直径大小关系又如何呢？请大家利用我提供的用品设计实验证实下。大家先想想，等下我叫同学上来演示。（教师引导学生活动，利用过滤的实验视频验证）【师】通过上面的实验，其实我们就是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。【板书】当分散剂是液态时，按分散质粒子直径大小分：(本质特征) 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。三、实验探究，亲身体验【师】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。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。现在让你们来做“科学探究1”这个实验，制备Fe(OH)3胶体。并请大家思考以下三个问题：如何验证所得的液体是胶体？所得的胶体有何种杂质，怎样除去？如何验证胶体已经净化？【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【生】思考后开始实验：（教师旁边指导）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。用光源测试，用渗析法除杂，用硝酸银溶液验证。（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+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl【师】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。四、 归纳总结，强化认知【师】溶液是稳定的，浊液是不稳定的，那么胶体的稳定性呢？【师】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）【师】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】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，【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。【师】那我们用什么来区分胶体和溶液呢？那就是半透膜。溶液可以通过半透膜，胶体不能。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？。【师】请大家回顾我开始给大家演示的光源照射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】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】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【师】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。【总结填好表格】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尔效应溶液d<1nm均一、透明稳定能能无胶体1nm<d<100nm均一介稳定不能有浊液d>100nm不均一、不透明不稳定不能不能无【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】见课本章节后面