“膠體”教學(xué)設(shè)計(jì)

文章編號(hào)：1005－6629(2007)05－0045－03中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1 教學(xué)內(nèi)容

[人教版]高中化學(xué)第三冊(cè)(必修加選修)第二單元第一節(jié)《膠體》。

2教材分析

膠體知識(shí)的學(xué)習(xí)與學(xué)生以前所學(xué)化學(xué)知識(shí)有所不同，它研究的不是某種物質(zhì)所特有的性質(zhì)，而是物質(zhì)的凝集狀態(tài)表現(xiàn)的共同性質(zhì)，所以教學(xué)要緊扣分散質(zhì)粒子的大小，讓學(xué)生理解三種分散系的區(qū)別，從而掌握膠體、滲析等知識(shí)。

[教學(xué)目標(biāo)]

1 知識(shí)與技能

(1)理解膠體及分散系的概念；

(2)理解膠體與其它分散系的區(qū)別；

(3)初步學(xué)會(huì)利用丁達(dá)爾效應(yīng)來(lái)鑒別膠體和溶液。

2過(guò)程與方法

(1)認(rèn)識(shí)到滲析是提純、精制膠體的方法；

(2)認(rèn)識(shí)制備Fe(OH)₃膠體的方法。

3情感態(tài)度與價(jià)值觀

通過(guò)本主題的學(xué)習(xí)，使學(xué)生感悟到膠體知識(shí)與生活、科技和社會(huì)密切相關(guān)，化學(xué)廣泛地影響著現(xiàn)代人類社會(huì)的生活，增加對(duì)化學(xué)學(xué)科的認(rèn)同感。

[教學(xué)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)用品]

教學(xué)設(shè)備：實(shí)物投影儀、電腦、電筒等。

實(shí)驗(yàn)用品：飽和FeCl₃溶液、NaCl溶液、淀粉膠體(0.01mol/L、0.1mol/L、0.5mol/L)、AgNO₃溶液(0.01mol/L、0.1mol/L、5mol/L)、KI溶液、碘水、蒸餾水、燒杯、試管、鐵架臺(tái)等。

[教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)]

重點(diǎn)：(1)分散質(zhì)粒子大小的比較；(2)滲析。

難點(diǎn)：如何利用探究方法來(lái)破解上述重點(diǎn)。

[教學(xué)模式]

“引導(dǎo)—探究”模式

[教學(xué)流程]

[教學(xué)詳案]

師：這里有三幅圖，大家看一下，分別表示什么物質(zhì)？

(學(xué)生表示回答不出。)

師：第一幅是1毫米人手部的皮膚；第二幅是白細(xì)胞，它的直徑是1微米；第三幅是DNA分子，現(xiàn)在我們觀察的尺度是1納米。第三幅圖給我們的啟示是：隨著我們認(rèn)識(shí)尺度的不同，我們周圍的這個(gè)物質(zhì)世界會(huì)呈現(xiàn)出精彩紛呈的一面。

師：在這里遇到了一系列空間尺度單位。有誰(shuí)知道毫米、微米、納米與米的換算關(guān)系？

生：1mm=10^-3m、1μm=10^-6m、1nm=10^-9m。

師：在這3種單位中，現(xiàn)在哪個(gè)單位最“時(shí)髦”，引領(lǐng)科技發(fā)展潮流。

生(同聲回答)：是納米。

師：什么是納米級(jí)呢？一般把尺度在1nm～100nm范圍的稱為納米級(jí)。20世紀(jì)80—90年代后，人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)物質(zhì)顆粒尺寸小到納米級(jí)時(shí)，物質(zhì)的許多性能發(fā)生質(zhì)變，呈現(xiàn)出許多既不同于宏觀物體，也不同于單個(gè)孤立原子的奇異現(xiàn)象。我想請(qǐng)同學(xué)們談?wù)劊阌袥](méi)有遇到過(guò)納米材料，或者談?wù)勀闼赖挠嘘P(guān)納米材料的知識(shí)。

(學(xué)生講述他們所了解的有關(guān)納米技術(shù)的知識(shí)。)

師：講得很好。我也來(lái)講一例，我們知道汽車擋風(fēng)玻璃很容易臟，而且一下雨形成水幕妨礙駕駛員觀察，有家德國(guó)公司生產(chǎn)的一種納米涂料，據(jù)說(shuō)涂了這種納米涂料后，玻璃有自潔凈功能，而且雨水落到玻璃上，會(huì)形成水珠四處滾落，就象荷葉上的水珠一樣，這樣方便駕駛員觀察，提高行駛安全。

師：這里有則《文匯報(bào)》刊載的消息：從2004年1月至8月，我國(guó)科技工作者撰寫的有關(guān)納米的文章已是世界第一位，而與此同時(shí)，我國(guó)生產(chǎn)的大多數(shù)納米產(chǎn)品的科技含量很低，有的甚至是假納米產(chǎn)品。不管怎樣，現(xiàn)在納米材料、納米科技已經(jīng)滲透到我們生活的各個(gè)方面。

師：既然納米材料這么神奇，那么今天我們?cè)诮淌依锞椭苽涑黾{米級(jí)的顆粒，來(lái)觀察它到底是何等神奇。

(教師完成Fe(OH)₃膠體制備的實(shí)驗(yàn)。)

師：請(qǐng)同學(xué)來(lái)講一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。

(學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。)

師：生成的液體明顯與原FeCl₃溶液有區(qū)別，你猜測(cè)一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)發(fā)生了什么化學(xué)反應(yīng)。

生：水解反應(yīng)。

師：請(qǐng)大家寫一下這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式。什么物質(zhì)生成使液體呈紅褐色？

生：生成Fe(OH)₃。

師：有沒(méi)有形成沉淀？

生(異口同聲回答)：沒(méi)有。

師：生成均一、透明，比較穩(wěn)定的液體。

師：我請(qǐng)一個(gè)同學(xué)拿手電筒照一下這兩種液體的試管，看到什么現(xiàn)象？

(學(xué)生做實(shí)驗(yàn)——丁達(dá)爾現(xiàn)象，并描述現(xiàn)象。)

師(一邊演示動(dòng)畫(huà)一邊描述)：為什么會(huì)有這種奇異的光學(xué)性能，我告訴大家，剛才實(shí)驗(yàn)我們制備出的是納米級(jí)的 Fe(OH)₃ 顆粒。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是，光照到溶液，溶質(zhì)微粒較小，光透過(guò)溶質(zhì)微粒；而照到懸濁液或乳濁液時(shí)，由于濁液中的顆粒或液滴比較大，光發(fā)生反射； 而照到納米級(jí)的Fe(OH)₃時(shí)，F(xiàn)e(OH)₃顆粒不大不小，光線發(fā)生散射現(xiàn)象，從而在液體中形成光亮的通路。溶液和濁液中光的散射都不是很強(qiáng)。剛才的動(dòng)畫(huà)只是對(duì)這種原理的模擬。我們把這種液體稱為膠體。今天這節(jié)課的課題就是“膠體”。膠體和我們初中學(xué)過(guò)的溶液、濁液一樣都是重要的分散系。

師：膠體的種類很多，按照分散劑的不同，可分為液溶膠、氣溶膠和固溶膠。

師：大家思考一下劃分溶液、膠體、濁液這三種分散系的依據(jù)是什么？請(qǐng)大家閱讀書(shū)本，然后回答。

生(閱讀書(shū)本后)：根據(jù)分散質(zhì)粒子的大小來(lái)劃分的，分散質(zhì)粒子小于1nm的是溶液，大于100nm的是懸濁液或乳濁液，分散質(zhì)粒子在1nm—100nm之間的叫做膠體。

師： 剛才制備出的Fe(OH)₃ 膠體是由許Fe(OH)₃分子聚集在一起形成分散質(zhì)粒子，它們的大小在1nm—100nm之間，因此所形成的分散系是膠體。而有些物質(zhì)的分子直徑很大，達(dá)到了膠體粒子大小的限度，這種物質(zhì)溶于水時(shí)也形成膠體，如淀粉膠體。

師：下面請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)出一種篩子，能將濁液、膠體和溶液這三種分散系中分散質(zhì)粒子一一進(jìn)行分離。

(學(xué)生回答的篩子模型如右圖。)

師：篩子每過(guò)一層，分別會(huì)留下濁液、膠體、溶液的分散質(zhì)粒子。

師：這里有一燒杯泥水懸濁液，如何分離泥水中分散質(zhì)和分散劑？

生：用濾紙。

師：很好，那如果在泥水中混有淀粉膠體和氯化鈉溶液時(shí)，我們又該如何來(lái)分離呢？

生：用濾紙?jiān)囋嚳础?/p>

(教師演示實(shí)驗(yàn)。)

師：從濾出的液體我們可以看出泥水中分散質(zhì)和分散劑已經(jīng)分離了。有什么方法可以檢驗(yàn)還有沒(méi)有淀粉和氯化鈉？

生：用硝酸銀溶液和碘水。

(學(xué)生實(shí)驗(yàn)，在混合液中滴加硝酸銀溶液和碘水。)

師：這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？

生：濾紙不能使膠體與溶液分離。

師：所以濾紙只相當(dāng)于剛才我們畫(huà)的篩子中的大篩子。那么有沒(méi)有一種篩子能使膠體的分散質(zhì)與離子、小分子分開(kāi)呢？這種篩子有的，叫做半透膜。日常生活中有許多半透膜，比如雞蛋內(nèi)膜、羊皮紙、動(dòng)物腸衣、玻璃紙等是常見(jiàn)的半透膜，我們來(lái)看一段錄像。

(學(xué)生觀看滲析實(shí)驗(yàn)的錄像。)

師：這種使離子或分子從膠體里分離出的操作叫做滲析。通過(guò)滲析可以凈化、精制膠體。下面我們將懸濁液、乳濁液、膠體和溶液的性質(zhì)做一個(gè)比較。

師：根據(jù)今天我們所學(xué)，來(lái)討論一個(gè)問(wèn)題“AgNO₃和KI溶液反應(yīng)的產(chǎn)物是什么？”請(qǐng)大家按講義要求實(shí)驗(yàn)，并認(rèn)真填寫下表。

(實(shí)驗(yàn)完成后，師生共同分析現(xiàn)象，以及由此產(chǎn)生的原因。)

師：這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？

生：AgNO₃和KI溶液濃度不同產(chǎn)物可以不同，如可生成AgI膠體、AgI沉淀。

師：完整地講，產(chǎn)物的凝聚狀態(tài)不同。那么通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)給我們?cè)鯓拥膯⑹荆?/p>

生：物質(zhì)間的反應(yīng)除與物質(zhì)的本身性質(zhì)有關(guān)外，還與濃度等外界條件有關(guān)。

師：實(shí)驗(yàn)證明產(chǎn)物的聚集狀態(tài)還與溫度的高低有關(guān)。

師：這個(gè)實(shí)驗(yàn)還能帶給我們什么認(rèn)識(shí)層面上的啟示嗎？

生：事物的發(fā)展會(huì)從量變到質(zhì)變。

師：講得很好。今天的學(xué)習(xí)說(shuō)明了物質(zhì)的性質(zhì)還與物質(zhì)的尺度密切相關(guān)。物質(zhì)的尺度、層次不同，可能它們的性質(zhì)會(huì)表現(xiàn)出很大的差異。