資源簡介

物質的分類（第二課時）——分散系和膠體
一、教材分析
本節課是高中化學第二課，是初高中銜接的一節課程。是對于前一章節物質的分類的進一步探討。同時，基于物質分類視角，喚醒學生初中對于溶液、濁液等混合物的新舊認知，學習本課內容后為后續建立物質的量模型、物質制備等學習內容奠定扎實基礎。教材通過前一節分別從宏觀和微觀角度描述物質的多種存在形式，這些設計也為分散系從分散質離子大小的角度進行分類、膠體的宏觀特性由粒子大小決定，以及為下一章阿伏伽德羅常數的學習做鋪墊。
二、學生學情分析
本課的對象是高一學生，他們在初中時已初步學習溶液、濁液的相關定義和部分反應方程式，同時通過高中第一課物質的分類了解了物質可從宏觀和微觀兩個角度描述物質的多種存在形式。但學生對于溶液、濁液以及本節課所學習的膠體難以尋找到共同點將三者串聯起來，形成對分散系的完整了解。同時，膠體對學生而言是一個極為陌生的概念，是其在進入高中階段后接觸到的第一個新名詞，在教學過程中需對該環節進行重點介紹，幫助學生利用已有知識串聯，了解膠體及其性質。同時通過前一章節微觀視角，幫助學生在了解膠體粒徑的情況下對其性質進行合理推斷，養成結構、性質、用途三者之間的運用和看待習慣。同時，，應用膠體模型解決一些地理、農業、醫學、
生物等跨學科問題，引導學生從化學的視角看待和解決實際問題，具備嚴謹求實科學態度，增強社會責任意識和使命感，樹立可持續發展意識。
三、教學目標
1、知道膠體是一種分散系，掌握不同分散系的區別與聯系，并能說明膠體的本質特征和性質，發展“宏觀辨識與微觀探析”的學科核心素養。
2、通過丁達爾現象、電泳、聚沉等實驗理解“結構決定性質” 的重要化學學科觀念，運用膠體結構模型解釋膠體的性質。培養學生“宏觀辨識與微觀探析”、“證據推理與模型認知”的核心素養。
3、通過生活、生產、自然現象中與膠體有關的知識，加深學生對膠體的性質及研究膠體的意義的認識，發展學生“科學態度和社會責任”核心素養。
四、教學過程
內容 教師活動 學生活動 設計意圖
引入 【提問1】在初中時，我們學習到過形形色色的溶液，首先根據物質的分類，溶液屬于純凈物還是混合物？溶液又是由哪兩部分組成的？ 【提問2】在日常生活中，有不少混合物也是由一種或多種物質分散在另一種物質中形成的，例如煙是由粉塵分散在空氣中形成的，霧則是由小液滴分散在空氣中形成的，但它們形成的混合物顯然并不是溶液。但其和溶液的形成方式卻有相似之處。那么，為了將這些現象均涵蓋在內，我們可以引入分散系的概念。請你類比溶液的概念，嘗試給分散系做個定義。 【回答1】溶液是由一種或幾種物質分散到另一種物質里形成的均一、穩定的混合物。其由溶質、和溶劑兩部分組成 【回答2】把一種(或多種)物質分散在另一種(或多種)物質中所得到的體系。分散系由分散質和分散劑組成。 以學生初中時所學習到較為熟悉的“溶液”概念，類比分散系定義
新課傳授 【提問1】在生活中，有許多分散系的例子，而溶液是最典型的、大家最為熟知的例子。像是蔗糖水、氯化鈉溶液所形成的分散系，分散質和分散劑分別是什么聚集狀態？ 【提問2】那么分散質和分散劑的狀態并不僅僅局限于固體和液體中，請大家根據表格中現有的生活中分散系的案例，嘗試告訴我組成這些分散系的分散質和分散劑分別是什么狀態？ 【總結】那么在以上的分散系中，我們通常又會將鹽酸、白酒、食鹽水稱為溶液，而像是云霧、牛奶在物質分類上，我們會稱其為膠體。 【提問3】那么膠體是什么呢？相信大家一定聽說過“氣溶膠“這一說法，我們平時咳嗽打噴嚏從口腔中產生的小液滴分散在空氣中就會產生氣溶膠。那么如果是病毒性的感冒，則氣溶膠中很可能含有病毒。那么在新冠時，我們一直說KN95口罩能夠有效阻隔新冠的氣溶膠傳播路徑，這是為什么呢？ 【總結】因此，可以看出對于氣溶膠這一類的膠體，它的顆粒直徑是較小的，是近100 nm級別的。那么因此，科學家對于溶液、濁液、以及膠體根據分散質直徑進行區分。<1 nm=溶液，1-100 n=膠體，>100 nm=濁液。我們通常使用過濾的濾紙由于孔隙較大，會將溶液和膠體都過濾下進入濾液層。而若想分離溶液和膠體，顯然使用濾紙不再可行。因此會使用半透膜。 【提問4】剛剛我們已經了解到了膠體的本質特征是分散質粒子大小在1-100nm之間。但在我們日常生活中，有些液溶膠是透明的，我們顯然不能通過肉眼觀察出膠體和溶液的區別，那么我們如何在宏觀層面去將它們區分開呢？請觀看視頻（或教師演示丁達爾現象）并在課本中記錄溶液、膠體、濁液的現象。通常我們能使用濾紙分離難溶物和易溶物，那么膠體又是否能夠透過濾紙呢？【教師演示實驗：氫氧化鐵膠體制備、丁達爾效應、濾紙過濾】 【總結】膠體通常被認為是一種較穩定的物質，那么請同學們觀看膠體電泳實驗視頻，思考一下可以使用什么方法來破壞膠體的穩定性呢？ 通過引入相反電荷的物質、加熱、攪拌等方式都能破壞膠體穩定性使其聚沉。而這在我們生活中也有許多運用，鹵水豆腐的制備和長江三角洲的地貌都涉及到膠體的聚沉。有的三角洲是膠體，出現在河流入海口，如上海，是因為河水和海水的成分不同，所含的膠體微粒就不同，當帶正電的微粒與帶負電微粒相遇時，就發生膠體的聚沉，產生了沉淀。 【回答1】分散劑是液態水，分散質是固態的蔗糖和氯化鈉。 【回答2】根據分散質固液氣、分散劑固液氣，可以分為9種。 【回答3】普通醫用外科口罩所能有效阻隔的粒子最小直徑大于氣溶膠粒子直徑，而KN95的有效阻隔最小直徑小于攜帶新冠病毒的氣溶膠粒子直徑。 【回答4】膠體粒子聚集在負極附近，說明帶正電。可以引入帶負電的物質。 將生活中各類分散系聯系到課堂新學的概念中，豐富學生對分散系的了解，并使其掌握對于分散系中分散質和分散劑的辨別。 通過病毒通過氣溶膠傳播，而KN95能有效防止氣溶膠傳播路徑，引出膠體粒子在直徑上與溶液濁液區別的本質特征。 通過三角洲、鹵水豆腐等生活案例，引導學生對如何破壞膠體穩定性的方法進行探究思考。
四、課堂小結、作業布置 進行課堂小結 【講解】本節課程我們又對物質的分類有了新的方法。我們對初中知識進行了進一步的擴充，學習到了分散系的新概念。了解到了溶液、膠體和濁液的本質區別與使用丁達爾效應的鑒別方法。可以說，膠體在我們身邊無處不在，而應用也是非常廣泛，請同學們熟知膠體的本質特征與鑒別方法之間的區別和聯系。從不同維度掌握膠體的定義和應用。 布置有關分散系和膠體的相關作業
五、板書設計
分散系
分散系=分散質+分散劑
本質特征：溶液：<1 nm，膠體：1-100 nm，濁液：>100 nm
膠體可透過濾紙，不可透過半透膜
丁達爾現象 FeCl3+3H2O= Fe(OH)3(膠體)+3HCl
吸附性、帶電荷、穩定
引起膠體聚沉的方式：引入相反電荷物質、加熱、攪拌

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