資源簡介

《分散系及其分類》名師教案
教學目標
目標與素養
1.通過探究溶液、膠體、濁液三種分散系的本質區別，理解膠體的性質——丁達爾效應。
2通過實驗初步了解實驗研究的方法和步驟，培養學生化學學科實驗基本操作技能素養。
情境與問題
1.由硫酸銅溶液、氫氧化鐵膠體體現的不同性質，激發學生探索其本質區別的興趣，進而引出膠體這一知識點。
2.設置不同的情境，讓學生感受知識的運用，訓練學生提出問題、解決問題的能力。
過程與方法
實驗探究與解析推理并舉，教師引導與學生討論互助并用，在多媒體輔助教學下，實現教學目標。
重點難點
重點
1.分散系的分類
2膠體與溶液、濁液的本質區別。
3氫氧化鐵膠體的制備和性質。
難點
膠體的性質。
教學準備
教師準備
實驗用品：蒸餾水、鐵架臺2架、酒精燈、膠頭滴管、燒杯10個、普通漏斗2個、玻璃棒2支、濾紙、激光筆。CuSO4溶液、豆漿、FeCl3飽和溶液、泥水、NaOH溶液。
學生準備
1.課前預習。
2.觀察生活：清晨陽光透過樹林、云、煙、霧等。
教學設計
師（出示PPT）：
（1）物質分類常用的有哪兩種方法？
（2）在下列各組物質中，分別找出一種與其他三種類型不同的物質，并說明理由。
①Cu Au Hg Na
②鹽酸 濃硫酸 稀硝酸 膽礬
生：思考并回答問題。
師（出示PPT，導入課題）：同學們，你們見過晨曦中的樹林以及霓虹燈下的美麗夜景嗎？你知道這美麗的景象是如何產生的嗎？讓我們走進這背后的科學！
生（閱讀教科書，思考問題）：
什么是分散系？分散系的組成是什么？
（2）分散系如何分類？分類的依據是什么？
生（思考與交流):
（1）按照分散質和分散劑的狀態，試用交叉分類法對分散系進行分類。這樣分類的方式共有幾種組合？試舉例說明。
（2）按照分散質粒子的直徑不同，試用樹狀分類法對分散系進行分類。
生：因為分散質和分散系的狀態都有固體、液體和氣體三種，所以，用交叉分類法得到的分散系的組合方式為：
按照交叉分類法得到的9種組合如下：
分散質 分散劑 實例
氣 氣 空氣
氣 液 汽水
氣 固 面包
液 氣 云、霧
液 液 酒精的水溶液
液 固 吸潮后的干燥劑
固 氣 煙
固 液 糖水
固 固 有色玻璃、合金
生：按照分散質粒子的直徑不同，可以用樹狀分類法對分散系進行如下分類：
設計意圖：通過教師的引導，增強學生對學習過程的實踐性，提高學生解決問題的能力。
師：有必要指出的是，分散質粒子的大小，是溶液、膠體和濁液的本質區別。
師（板書）：
1.分散系的組成及分類依據
（1）分散系由分散質和分散劑組成。
（2）分類依據：
①交叉分類法，按分散質或分散劑的狀態（氣、固、液）來分共9種。
②樹狀分類法，按分散質粒子的大小來分共3種。
師：分散系中出現了一位新成員—膠體。
師（出示PPT）：這里展示的是幾種常見的膠體。那么，膠體有哪些性質呢？
探究實驗：膠體、溶液和濁液的區分
在1號、2號、3號燒杯中分別加入約25mL的豆漿、氯化鈉溶液和泥水，用激光筆分別照射燒杯中的液體，在與光東垂直的方向觀察，描述現象并探究區別膠體、溶液和濁液的簡單方法。
設計意圖：通過實驗現象的不同，引起學生的認知沖突，激起學生強烈的求知欲。
生：進行探究實驗，觀察并描述現象
生：用激光筆照射1號燒杯時，燒杯中出現一條光亮的“通路”，而2號和3號燒杯沒有此現象。
師：你能用物理學的光學原理，解釋激光筆能區分膠體、溶液和濁液的原因嗎？
師（出示PPT）：請看用激光筆照射豆漿、氯化鈉溶液泥水時的光線示意圖。
生（思考，并得出結論）：可見光的波長比膠體粒子稍大，遇到膠體粒子時發生散射而形成光亮的“通路”，這種現象就是丁達爾效應。而溶液粒子的直徑比可見光波長小得多，只能發生極弱的散射，因此沒有明顯的光亮的“通路”。濁液中分散質粒子直徑大，光照射到上面主要發生反射，因此也沒有丁達爾效應。
師（板書）：
2.膠體
（1）定義：分散質粒子的直徑為1～100nm的分散系。
（2）本質特征：分散質粒子的直徑為1～100nm。
（3）丁達爾效應：光線被膠體粒子散射形成光亮的“通路”的現象。
師：那么，我們是否可以通過實驗的方法制得膠體呢？
探究實驗：氫氧化鐵膠體的制備
取4號和5號燒杯，分別加入40mL蒸餾水、40mL CuSO4溶液。將燒杯中的蒸餾水加熱至沸騰，向沸水中逐滴加入5～6滴FeCl3飽和溶液，繼續煮沸至液體呈紅褐停止加熱。觀察制得的Fe(OH)3膠體，并從外觀、均性、穩定性上與CuSO4溶液進行比較。
生：制備Fe(OH)3膠體。
溫馨提示：滴加FeCl3時不能太多太快；當液體呈紅褐色時，就要停止加熱；實驗過程中不能用玻璃棒攪拌。
生：觀察一段時間后發現，Fe(OH)3膠體與CuSO4溶液都處于均一、穩定的狀態。
師：泥水與Fe(OH)3膠體和CuSO4溶液相比較，有哪些不同呢？
生：泥水渾濁、不穩定，靜置一會兒有泥沙沉淀。總結：溶液屬于穩定的分散系，濁液是不穩定的分散系。而膠體的穩定性介于溶液和濁液之間，在一定條件下能穩定存在，是一種介穩體系。
師：那么，我們是否可以通過實驗的方法，探究膠體粒子的大小呢？
探究實驗：膠體粒子大小的探究
在6號燒杯中加入40mL的水，逐滴滴入1 mL FeCl3飽和溶液，加入足量的NaOH溶液，與4號燒杯進行比較。把6號燒杯所得的產物與4號燒杯所得的產物分別進行過濾，觀察過濾后的現象，并對濾液進行丁達爾實驗，填寫實驗記錄表。
生：完成探究實驗，并填寫實驗現象。
燒杯序號 過濾前的現象 過濾后的現象 丁達爾實驗的現象
4號燒杯
6號燒杯
師：為什么Fe(OH)3膠體粒子可以透過濾紙，而Fe(OH)3沉淀不能透過濾紙？
生：因為膠體粒子的直徑比濾紙的孔徑小，所以可以透過濾紙；而濁液的分散質粒子直徑大于濾紙的孔徑，所以不能透過濾紙。
拓展延伸：腌制咸鴨蛋時，Na+、Cl-能透過蛋殼內壁的半透膜（一層薄的半透明膜）進入蛋白質（蛋清）內，而膠體粒子蛋白質分子卻不能透過半透膜離開鴨蛋。請說明半透膜孔徑的大小。
生：說明Na+、Cl-的直徑比半透膜的孔徑小，而膠體粒子蛋白質分子的直徑比半透膜的孔徑大。
設計意圖：通過日常生活常見的化學現象，培養學生的科學探究精神。
師（出示PPT）：
（1）膠體還有哪些性質？
（2）膠體的應用？
總結：
1.本節課你學到了哪些新知識？
2.學習本節課你運用了哪些學習方法
3.請對三種分散系進行比較。
板書設計
1.分散系的組成及分類依據
（1）分散系由分散質和分散劑組成。
（2）分類依據：
①交叉分類法，按分散質或分散劑的狀態（氣、固、液）來分共9種。
②樹狀分類法，按分散質粒子的大小來分共3種。
2.膠體
（1）定義：分散質粒子的直徑為1～100mm的分散系。
（2）本質特征：分散質粒子的直徑為1～100nm。
（3）丁達爾效應：光線被膠體粒子散射形成光亮的“通路”的現象。
教學評價
本節一開始用2個習題進行簡單的復習提問，使學生對已學的知識產生重新的理解；由晨曦中的樹林和霓虹燈下的夜景所蘊含的科學知識激起學生強烈的求知欲，緊接著通過問題引導學生學習新知。逐步推進的問題不僅使學生學到了新的知識內容，而且讓學生利用所學知識對新的內容進行預測，培養了學生證據推理與模型認知的化學核心素養。本堂課的重點放在了學生實驗上。在實驗開始前，首先由教師引導學生提出問題，通過實驗現象的不同引起學生的認知沖突，激起學生進一步探究的欲望。學生分組進行實驗制備氫氧化鐵膠體，培養了學生團結協作的精神。膠體粒子的大小在教科書中是直接給出的，而本堂課中教師把此知識點設計成了探究實驗，培養了學生從問題出發，依據探究目的，設計探究方案，運用化學實驗進行實驗探究的化學核心素養。拓展延伸的課堂設計使學生的思路進一步開闊，思維更加嚴謹。
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