資源簡介

第一章 物質及其變化
第一節 物質的分類及轉化
第1課時 教學設計
【教學目標】
1.從基本的物質分類出發，認識分類對化學研究的重要性，形成學習化學的分類觀。
2.了解膠體及分散系的概念,能列舉生活中常見的膠體。
3.了解膠體和溶液、濁液的區別。
4.認識膠體的性質——丁達爾效應。
【教學重難點】
1.知道分類方法并能根據物質的組成和性質對物質進行分類。
2.膠體、溶液、濁液之間的比較，膠體性質。
【教學過程】
1.新課導入
[師]圖書館中數不勝數的圖書要分類陳列以便于人們查找，快遞企業對數以萬計的物品要分類處理以提高工作效率。同樣，為了認識和研究的方便，對于數以萬計的物質，我們是不是也可以把它們分類呢？
2.新課講授
第一節物質的分類及轉化
[板書]1.物質的分類
[教師活動]請同學們將下列物質進行分類，并說明分類的依據。
[投影]空氣、乙醇、銅、鐵、碘酒、氧氣、水、小蘇打、鹽酸溶液。
[學生活動]學生回答：
第一種分類結果
混合物：空氣、碘酒、鹽酸溶液
純凈物：乙醇、銅、鐵、氧氣、水、小蘇打
第二種分類結果
固體：銅、鐵、小蘇打
液體：乙醇、碘酒、水、鹽酸溶液
氣體：空氣、氧氣
[師]我們可以從不同的角度、用不同的標準對物質進行分類。物質分類的方法并不是一成不變的，只要調整一下思維方式，用不同的角度思維，就會“山窮水盡疑無路，柳暗花明又一村”，所以衡量事物的標準不止一個。
[設疑]那么我們應該如何對化學物質進行分類呢？
[學生活動]將物質進行分類：
[師]以上的分類是根據物質的組成對物質進行分類的一種方法，可以形象的稱為樹狀分類法。
[設疑]化合物一定是酸、堿、鹽或氧化物嗎？
[強調]最后無機化合物的分類并不完全，例如，氨氣不屬于酸、堿、鹽或者氧化物。
[設計意圖]將初中所學單一物質進行系統分類，為后續尋找同類物質的共性做鋪墊。
[師]在初中階段，同學們學習了很多的單質，其中有一些單質是由同種元素形成的，例如：金剛石、C60和石墨都是由碳元素形成的。在化學上，我們將這樣的單質命名為同素異形體。
[板書]同素異形體：同種元素形成的性質不同的單質
[設疑]還能舉出哪些些同素異形體？（紅磷和白磷、氧氣和臭氧等）
[生]紅磷和白磷、氧氣和臭氧等。
[師]樹狀分類法是一種比較單一的分類方法，就像，在利用詞典查閱成語“陽春白雪”的含義，可以按照成語中開頭漢字的首字母進行查找。而在研究具體物質的時候我們還會從不同角度對同一物質進行不同分類，這種方法叫做交叉分類。
[投影]請同學們按照分類進行連線
[設疑]除了物質的組成，我們還可以如何將物質進行分類？
[生]按照物質性質進行分類。
[師]如果將氧化物進行分類，我們可以根據組成，分為金屬氧化物和非金屬氧化物，而根據性質又可以進行怎樣的劃分呢？
[師]我們知道CO2和SO2都可以與堿反應生成鹽和水，將這類氧化物稱為酸性氧化物，而CuO和Fe2O3都可以與酸反應生成鹽和水，將這類氧化物稱為堿性氧化物，按照氧化物性質上的差異，將氧化物分為酸性氧化物和堿性氧化物。
[投影]酸性氧化物：與堿反應只生成鹽和水
堿性氧化物：與酸反應只生成鹽和水
[設疑]CO2和SO2屬于非金屬氧化物，CuO和Fe2O3屬于金屬氧化物，那么非金屬氧化物一定屬于酸性氧化物嗎？金屬氧化物一定屬于堿性氧化物嗎？
[師]大多數非金屬氧化物屬于酸性氧化物，大多數金屬氧化物屬于堿性氧化物。比如，CO不屬于酸性氧化物的非金屬氧化物，Mn2O7不屬于堿性氧化物的金屬氧化物。
[投影]堿性氧化物一定是金屬氧化物，但金屬氧化物不一定是堿性氧化物；酸性氧化物不一定是非金屬氧化物，非金屬氧化物不一定是酸性氧化物。
[過渡]同一類物質在組成或某些性能方面往往具有一定的相似性，因此，對物質進行合理的分類，有助于我們按物質的類別進一步研究物質的結構、組成和性能。下面，我們就用分類的思想學習一下分散系。
[板書]2、分散系及其分類
[引入]引入分散系、分散質、分散劑的概念。
[設疑]初中階段，我們學習過哪些體系是分散系？
[生]溶液、濁液
[追問]溶液中什么物質是分散質，什么是分散劑？濁液中什么是分散質，什么是分散劑？
[生]溶液中，溶質是分散質，溶劑是分散劑；濁液中，被分散成的小液滴或固體小顆粒的物質時分散質，液體是分散劑。
[投影]分散系的分類
[板書]3、膠體：
[環節一]濁液與溶液的比較：通過觀察，指出濁液和溶液的外觀差異——分散質顆粒大小和穩定性的差異（表現在分散質是否出現沉降或漂浮而與分散劑脫離的現象）。
[學生活動]觀察并回答：濁液分散質顆粒較大，靜置后分層；溶液中分散質顆粒小，靜置不分層。
[環節二]提出假設：①不同分散系，其分散系的性質與分散質顆粒有關。
查閱資料：溶液和濁液粒子直徑分別小于1nm和100nm，則分散系顆粒直徑介于二者之間的分散系可能具有介于二者之間，甚至與二者不同的性質。
[師]我們把分散質粒子直徑為1~100nm的分散系稱為膠體。膠體的概念是19世紀60年代初由英國科學家格雷哈姆（T.Graham）提出的，他在研究各物質在水溶液中的擴散性質及能否通過半透膜時，發現有些物質，如某些無機鹽、糖和甘油在水中擴散很快，容易通過半透膜;而另一些物質，如蛋白質、明膠和硅膠類水合氧化物等，擴散很慢或不擴散。前者容易形成晶態，他將其稱為晶質;后者不易形成晶態，多呈膠態，他將稱為膠體。這種分類沒有說明膠體的本質，因為膠狀的膠體在適當條件下可以轉化成晶體，而晶質也可以變成膠態。直到20世紀初，隨著超顯微鏡的發明及后來電子顯微鏡的應用，人們又膠體才逐漸有了較清楚的了解。
[投影]
[環節三]實驗驗證：氫氧化鐵膠體
實驗1 取100mL燒杯，加入40mL蒸餾水，將燒杯中的蒸餾水加熱至沸騰。向沸騰的水中滴加5~6滴FeCl3的飽和溶液。
實驗2 取100mL燒杯，加入40mL硫酸銅溶液
[學生活動]觀察現象：實驗1中溶液由無色變為紅褐色，實驗2中，溶液為藍色。
[設疑]在實驗1中制得的紅褐色液體就是氫氧化鐵膠體，這是由氫氧化鐵膠體粒子分散在水中形成的一種液溶膠。同學們觀察氫氧化鐵液溶膠，可以得到該液溶膠也是均一透明的分散系。
[設疑]制備氫氧化膠體的方法能否用飽和FeCl3溶液與NaOH溶液反應？
[生]不能，產生的是Fe(OH)3沉淀。
[強調]注意事項：①實驗中必須使用FeCl3飽和溶液和沸水。
②當液體呈紅褐色時立即停止加熱，因為過度加熱會破壞膠體，生成Fe(OH)3沉淀。
③制備過程中不能用玻璃棒攪拌，否則會使Fe(OH)3膠體粒子碰撞形成大顆粒，最后形成沉淀。
[設疑]膠體與溶液的外觀相似，那么怎么區別這種液溶膠和溶液呢？
實驗3 用激光筆照射實驗1、實驗2得到的液體
實驗4 在懸濁液中加入氫氧化鐵膠體
[學生活動]觀察現象。實驗3：用光線照射實驗1中的液體，出現一條光亮的通路；而實驗2中的液體無光亮的通路。實驗4：加入Fe(OH)3膠體，燒杯中渾濁現象消失并出現沉淀。
[設計意圖]引導學生從宏觀現象和微觀本質探究膠體性質，通過觀察、分析等方法獲得結論。
[師]根據上述實驗，我們可以發現，當光線照射膠體時可以看到一條光亮的通路，而照射溶液時看不到這條光亮的通路，化學上將上述光亮通路的現象叫做丁達爾效應。丁達爾效應是一種區別溶液和膠體的有效方法。膠體還具有較強的吸附性，能吸附溶液中懸浮顆粒，這是明礬凈水的原理，明礬溶于水形成Al(OH)3具有很好的凝聚作用，是一種良好的凈水劑。
[板書]丁達爾效應：區別溶液和膠體的方法。
膠體具有較強的吸附性，能吸附溶液中懸浮顆粒，可用于凈水。
[設疑]溶液和膠體的本質區別是什么呢？（分散質粒子的直徑大小）那么為什么膠體有丁達爾效應而溶液沒有呢？膠體產生丁達爾效應的原因是什么呢？
[師]膠體產生丁達爾效應的原因：因為膠體粒子的大小適中，光線照射到膠體的粒子時發生散射，散射光線進入人眼，人以為是膠體在發光，所以看到光亮的通路。而溶液的分散質粒子太小，濁液的分散質粒子太大，無法發生散射。
[設疑]如何分離氯化鈉溶液和淀粉膠體？
[學生活動]根據分散質粒子直徑大小不同，利用半透膜設計實驗分離膠體及溶液，并檢驗是否成功分離。
[板書]溶液能夠穿過半透膜，膠體不能穿過半透膜。
[設計意圖]診斷評價學生對膠體本質及性質掌握情況，訓練學生實驗能力，深化對膠體的理解。
[師]丁達爾效應在生活中隨處可見。
[投影]生活中的丁達爾效應。
【課堂小結】
本節課學習了物質的分類，重點介紹了常用的兩種方法“樹狀分類法”和“交叉分類法”，還引入了同素異形體、酸性氧化物、堿性氧化物的概念，對我們后面學習元素化合物打下基礎，基礎初中階段對溶液濁液的學習，我們引入了分散系、分散質、分散劑的概念，然后以分散質粒子的直徑大小作為分類依據，引入膠體的概念，了解了膠體的制備及性質——丁達爾效應。
【板書設計】
1.1物質分類
1.分類方法
2.分散系
樹狀分類法
交叉分類法
直徑＜1nm
溶液
分離：透過半透膜
直徑1nm~100nm
膠體
丁達爾效應
直徑＞100nm
濁液

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