資源簡介

一種重要的分散系——膠體 教學設計
一、教學內(nèi)容分析
1.教材分析
“分散系及其分類”是人教版化學1（必修）第一章第一節(jié)的內(nèi)容。在教材順序中，第一章《化學物質(zhì)及其變化》在元素化合物之前。本章內(nèi)容是后續(xù)學習的重要工具。第一節(jié)的分類思想和方法是化學學科重要且常用的一種科學方法。教學中應該要重點突出這一學科思想。
“分散系及其分類”是在第一課時所學樹狀分類和交叉分類的基礎上，對混合物的進一步學習。內(nèi)容包括分散系概念，分散系宏觀和微觀（分散質(zhì)粒子直徑）兩個角度對分散系分類，重點是理解膠體的概念與性質(zhì)，尤其是本質(zhì)區(qū)別在于分散質(zhì)粒徑的大小。
物質(zhì)性質(zhì)與它的尺度有著密切聯(lián)系，即“尺度效應”。通過分散系、膠體宏觀性質(zhì)的探討，微觀解釋，能從粒子尺度和宏觀性質(zhì)相互結合角度解釋自然現(xiàn)象，將尺度效應的觀念傳達給學生，有效發(fā)展宏觀辨識和微觀探析的化學核心素養(yǎng)。
2.學情分析
學生已經(jīng)學習了分類的基本方法，并對純凈物進行了分類，混合物還停留在初中化學溶液和濁液的基礎上，未從微觀角度理解各自的不同，有電影、樹林的丁達爾效應等生活經(jīng)驗，但不知道其本質(zhì)，不能從微觀角度解釋宏觀現(xiàn)象。本節(jié)課在學生已有知識經(jīng)驗的基礎上，學習膠體這種分散系，并培養(yǎng)學生宏觀辨識與微觀表征的學科素養(yǎng)。
設計思路
1.設計理念：
（1）堅持立德樹人，在化學課堂中滲透德育思想。通過實驗探究任務，使學生積極主動的在自主、合作、探究的過程中發(fā)現(xiàn)問題，獲得終身學習所需要的必備知識、技能，形成正確的科學探索精神，培養(yǎng)良好的社會責任感。運用所學知識理解解釋生活現(xiàn)象，引導學生積極參與，積極思考。
（2）面向全體學生，注重培養(yǎng)不同層次學生的學習觀察能力。通過小組合作探究實驗，互相交流合作，由宏觀到微觀，再回到宏觀，循序漸進，遵循客觀規(guī)律，增強學生體驗感。
2.內(nèi)容依據(jù)：
依據(jù)《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》，提倡教學活動要將學生置于真實的情境中，真實的情境是提高學生學科核心素養(yǎng)的平臺。因而在膠體教學中，可緊密聯(lián)系生產(chǎn)生活創(chuàng)設真實的問題情境，讓學生在課堂學習中解決基于真實情境的學科問題，在真實問題解決中建構知識，體現(xiàn)情境、問題、知識的深度融合。在生活情境素材下設計學科問題以提高學生聯(lián)系生活與化學原理解決問題的能力。因此將生活中經(jīng)常接觸到的膠體如肥皂水、雞蛋清、部分飲料、豆?jié){等作為情境素材，將其中蘊含的學科核心知識設計成問題融入到教學活動中，為學生提供學習支架。
3.形式特點：
（1）本節(jié)課以小組實驗為主線。以任務為驅(qū)動，整個課堂通過四個分組實驗活動，通過分組實驗制備溶液、膠體、濁液三種分散系，先引導學生從微觀角度猜測分散質(zhì)粒徑大小，再通過丁達爾效應和過濾等實驗驗證，在實驗中得出分散系的分類依據(jù)。通過氯化鈉溶膠的探究性實驗讓學生認識三種分散系的聯(lián)系和轉化，滲透物質(zhì)是不斷運動的，轉化是有條件的變化觀這一重要化學學科思想。
（2）注重“教—學—評”一體化設計。針對學生動手操作、思考發(fā)言，教師與學生之間、學生與學生之間及時提供反饋，堅持過程性和形成性評價，建立主體多元、核心素養(yǎng)為導向的評價方式。
（3）踐行理論聯(lián)系實際。課后作業(yè)等引導學生應用所學知識，關注膠體在實際生產(chǎn)生活的應用，樹立求實嚴謹?shù)目茖W精神和負責任的社會責任感。
三、教學與評價目標
1、教學目標
（1）掌握三種分散系的本質(zhì)區(qū)別，從微觀視角理解膠體與溶液、濁液的本質(zhì)區(qū)別，認識膠體的丁達爾效應。
（2）通過膠體的制備與性質(zhì)實驗，運用微粒模型解釋膠體的性質(zhì)。逐步形成微觀角度解釋宏觀性質(zhì)的意識。
（3）對膠體的性質(zhì)的認識，體會日常生產(chǎn)生活與化學的緊密聯(lián)系，感受化學學科的運用價值，激發(fā)學生學習化學的興趣。
2、評價目標
本節(jié)課是人教版化學1第一章第一節(jié)的內(nèi)容，化學核心素養(yǎng)發(fā)展水平是水平2（理解）。學生面對新的簡單情境，能運用多個化學知識、技能和觀念理解難度適中的問題。
（1）通過對混合物的分類，診斷發(fā)展學生分類的意識和能力。合理使用樹狀分類法和交叉分類法。
（2）通過實驗探究分散質(zhì)微粒的大小，診斷、發(fā)展學生的實驗探究和證據(jù)推理的能力。
（3）通過分析物質(zhì)不同聚集狀態(tài)呈現(xiàn)不同的性質(zhì)，診斷、發(fā)展學生的問題意識、科學求實的素養(yǎng)。
四、教學重點和難點
重點：從分散質(zhì)粒子大小微觀角度，生成膠體的概念
難點：從宏觀到微觀，膠體的概念的生成
五、教學環(huán)節(jié)設計
教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設計意圖
環(huán)節(jié)一 新課導入：由上一節(jié)物質(zhì)的分類，回顧樹狀分類 展示物質(zhì)的樹狀分類圖 問題1:純凈物這一枝枝繁葉茂，混合物則略顯單薄，混合物能不能繼續(xù)分類？ 思考，嘗試回答問題 引導學生思考大多數(shù)物質(zhì)都以混合物的形式存在，用化學的觀點認識客觀世界
問題2：混合物如何分類呢？ 問題3：當分散質(zhì)分散到分散劑中，其原有狀態(tài)能否繼續(xù)保持？ 生：可以從分散質(zhì)和分散劑的狀態(tài)分類 生：有的分散質(zhì)狀態(tài)發(fā)生了變化，比如固體氯化鈉溶于水 按照狀態(tài)分類，顯然分散質(zhì)進入分散劑，有的狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生了變化。學生認識到這種分類存在缺陷
環(huán)節(jié)二 分組實驗： 分別取三個小燒杯，編號為①②③。各加入15mL蒸餾水。 向①燒杯加入6滴飽和FeCl3溶液。 向②燒杯加入6滴飽和FeCl3溶液，再加入1mL 5mol/LNaOH溶液。 指導、觀察學生開展分組實驗 問題4：你看到的燒杯①和燒杯②，他們的成分和形態(tài)有什么區(qū)別？試著畫出二者分散質(zhì)粒子的相對大小 按所給藥品和儀器，分組進行實驗，觀察、描述實驗現(xiàn)象。并試著畫出想象的分散質(zhì)粒子的相對大小 從宏觀現(xiàn)象引入微觀解釋，尤其是發(fā)揮想象，展示分散質(zhì)微粒的相對大小，為后續(xù)分散質(zhì)大小的分類鋪墊
環(huán)節(jié)三 對③燒杯蒸餾水加熱至沸騰，逐滴滴入5滴飽和FeCl3溶液 對照燒杯①②③三支試管中的現(xiàn)象 將上述燒杯①②③依次放在一起 問題5：對照來看，對燒杯②中的分散質(zhì)，你有怎樣的思考？ 問題6：燒杯②中如果是Fe3+轉化為Fe(OH)3，分散質(zhì)粒子體積大小變化了沒有？ 完成了氫氧化鐵膠體的制備，觀察到類似于溶液的紅褐色混合物 生：應該有Fe(OH)3的生成，因為顏色與燒杯②接近，但又不是沉淀。 生：應該是變大了。鐵離子與氫氧根結合，體積應該大于單純的鐵離子
環(huán)節(jié)四 用激光筆照射，引入丁達爾效應 問題7：能否證明剛才的猜想呢？ 師：用激光筆照射黑板，顯示一個點，再用手擋住。 問題8：激光筆到達黑板，穿過了空氣，能看到N2和O2嗎，為什么？ 問題9：光線為什么穿透不了手掌？ 用激光筆依次照燒杯①②③，觀察現(xiàn)象 觀察思考 生：不能，這些氣體分子太小了。 生：因為手阻礙了光線。 生：燒杯①看不到明顯現(xiàn)象。 燒杯③看到了一條清晰的光路 燒杯②靠光源方向反射很強烈 認識到三種分散系中分散質(zhì)粒子直徑依次變大
環(huán)節(jié)五 過濾三種分散系 每組利用兩張濾紙，重疊在一起，依次對三支燒杯中的分散系取少量（三滴）滴加在濾紙不同位置過濾 問題10：觀察下方的濾紙，各有什么現(xiàn)象？ 結合剛才兩組實驗，試著畫出三種分散系分散質(zhì)微粒的相對大小 生：燒杯①中的FeCl3溶液透過了濾紙，燒杯③的混合物也透過了濾紙，燒杯②中Fe(OH)3沉淀無法透過濾紙。 畫出三種分散質(zhì)微粒的相對大小 對三種分散系的分散質(zhì)粒徑大小有了進一步認識
環(huán)節(jié)六 膠體概念的引出 通過剛才的激光筆照射，過濾操作。我們發(fā)現(xiàn)在溶液和濁液之間，還存在著一種特殊的分散系，激光照射有一條光路，能穿過濾紙。 引出膠體的概念：當分散質(zhì)粒子直徑在1-100nm之間時，這種分散系稱之為膠體。 問題11：回到最初的問題，對物質(zhì)的分類有沒有新的認識？嘗試對混合物進行兩種分類。 生：交流展示，利用樹狀分類和交叉分類法繪制分散系 交叉分類和樹狀分類法的運用，正確認識分散系按照分散質(zhì)粒子直徑大小可以分成三類。
環(huán)節(jié)七 既然分散質(zhì)粒子直徑大小在1-100nm之間，一個原子的直徑大約為0.1nm，思考一個膠體微粒大約有多少個原子？ 生：思考，計算得出大約含有103-109個。 （當做球體處理V=4πr3/3） 通過數(shù)字感受氫氧化鐵膠粒是若干個氫氧化鐵的集合體
環(huán)節(jié)八 分組實驗 ①嘗試制備NaCl溶膠 飽和氯化鈉溶液，無水乙醇 可以向乙醇滴加4滴氯化鈉溶液，也可以向氯化鈉溶液加入乙醇 ②濃豆奶和稀釋后的豆奶對照實驗 嘗試通過降低溶解度的辦法來制備膠體。通過稀釋豆奶觀察到丁達爾效應，了解聚集法和分散法來制備膠體。 引導學生分組交流實驗成果 學生分組實驗，添加順序、用量可以自行調(diào)整 觀察，用激光筆照射，紀錄、討論實驗現(xiàn)象。 生：滴加順序、用量是原因。 濃豆奶沒有丁達爾效應，稀釋后有明顯的丁達爾效應 拓展視野，學生清晰的理解了聚集法（控制條件使小顆粒聚集成特定尺度的大顆粒）和分散法（把大顆粒分散成小顆粒）進一步感受物質(zhì)的尺度效應
環(huán)節(jié)九 學以致用，聯(lián)系生活 生活中其實就有很多分散系是膠體，用激光筆照射水溶C100、茶水、肥皂水、霧（用噴壺可形成）等，觀察是否有丁達爾效益？ 膠體的廣泛應用催生了化學的一個分支——膠體化學，新冠疫情期間大量使用的快速靈敏的抗原試劑盒就使用了膠體金。 學生分組對所給材料進行實驗，觀察所給物質(zhì)是否有丁達爾效應 生:水溶C100、肥皂水、霧、雞蛋清等有明顯丁達爾效應，是膠體，部分品牌的果粒橙飲料（果粒較大）也能觀察到。 目光轉向生活中常見飲料等，應用所學知識解決具體問題，結合膠體化學、新冠試劑盒應用膠體金，體會化學與生活的緊密聯(lián)系。
環(huán)節(jié)十 布置作業(yè) 查閱資料： ①了解膠體的發(fā)現(xiàn)史； ②膠體相對穩(wěn)定的原因； ③新冠抗原試劑盒中的膠體金； 寫一篇科普小論文與同學交流。 通過科普小論文，將課堂教育延伸至課外，提高學生搜集整理信息能力。同時將本節(jié)課沒有討論的膠粒的帶電性（介穩(wěn)性、電泳、聚沉等）留給學生查閱、思考
板書設計 一種重要的分散系——膠體 分散系 溶液 膠體 濁液 （離子） （小的顆粒） （較大顆粒） <1nm 1-100nm >100nm 透過濾紙 透過濾紙 不能透過濾紙 無光路 有光路（丁達爾效應） 無光路 穩(wěn)定 介穩(wěn) 不穩(wěn)定

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