《1、元素与物质的分类》教学设计(安徽省县级优课)x-化学教案

一种重要的混合物-胶体【教学设计思路分析】理论依据内容组织教学活动生活实例感受胶体性质在生活中的存在生活生活实例感受胶体性质在生活中的存在生活气溶胶丁达尔实验气溶胶丁达尔实验液溶胶丁达尔实验液溶胶丁达尔实验掌握丁达尔效应的本质和原理化学掌握丁达尔效应的本质和原理化学固溶胶丁达尔实验固溶胶丁达尔实验溶液、浊液丁达尔实验 溶液、浊液丁达尔实验课外资料了解胶体课外资料了解胶体研究的重要意义科学 【教学设计方案】一、教学目标：知识与技能：1、掌握胶体的定义、分类及其主要通性——丁达尔效应，并能描述丁达尔效应的现象，了解丁达尔效应的本质、成因及意义。认识生活中常见的胶体，能列举出一些生活中的丁达尔效应，并学会解释。认识胶体与溶液、浊液之间的本质区别过程与方法：1、初步学习实验探究的方法，通过简单的实验证明不同分类的胶体——气溶胶、液溶胶、固溶胶具有丁达尔效应。2、通过已学过的浊液、溶液和胶体的分散质粒子直径的差别，推测丁达尔效应的本质原因，感受探究的过程。（三）情感态度与价值观：1、体会丁达尔效应的神奇之处，通过实验探究建立对化学的热爱2、培养从不同方面思考问题、从而提出新假设的思维方式和能力。二、教学重点：胶体的性质与应用教学难点：丁达尔效应的形成本质教学方法：实验探究法多媒体辅助教学法教学过程：教师活动学生活动备注[新课引入]“只见一片花朵状的云朵射出万丈光芒。有的光透过云缝直射到水面上，水面上顿时微波粼粼；有的光经过薄薄的云雾射向太阳，有了这道光，又使太阳增添了几分光彩；还有的光射向蓝蓝的天空，把天空染成了红色或者紫色……”（朗读并展示图片）老师刚刚描述的，就是现在屏幕上展示的这些照片，同学们有没有在生活中看见类似的美景呢？这样宏伟而壮丽的景象是怎么产生的？我们为什么能见到这种光芒万丈的景象呢？英国物理学家约翰·丁达尔在1869年首先发现和研究了胶体中的上述现象，所以，这种现象就被取名为丁达尔效应。聆听并欣赏。[同学讨论并描述]:有！在上学或放学的路上有时会见到。通过优美的文字和美丽的图片引入丁达尔效应，激发学生的学习兴趣。[提问]丁达尔是通过研究胶体发现了丁达尔效应，那我们就你们预习的结果来讨论一下什么是分散？系什么是胶体？请同学们回答下列问题。[回顾预习]根据分散系的概念的学习，我们已经知道：如果按照分散质粒子的（）来分类，可以把分散系分为（）、（）和（）。连线题：胶体小于1nm浊液1—100nm溶液大于100nm而胶体还可以根据其分散剂的状态划分为：（）、（）和（）胶体性质之一：丁达尔效应[讲解]那么胶体有哪些性质呢？刚开始上课诗歌中所描述的现象就是胶体的一个性质，我们将其称为丁达尔现象[讲解]丁达尔通过研究发现：当一束光线透过胶体，从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”，这种现象叫丁达尔现象，也叫丁达尔效应。[讲解]通过丁达尔效应的概念和我们对分散系的复习，同学们能够说出，我们在课的开始看到的“光芒万丈”是在那种分散系中出现的？分散剂和分散质又各是什么呢？当然，除了引课的例子外，生活中还经常出现很多相似的现象。那位同学能举几个例子？[学生回答]：大小；溶液、胶体和浊液；[学生完成]胶体小于1nm浊液1—100nm溶液大于100nm[学生回答]气溶胶、液溶胶、固溶胶。学习概念[学生回答]这种丁达尔效应是在气溶胶中的体现的。以空气为分散剂、细小尘埃和水滴为分散质。[学生回答]比如：雾天行驶的汽车的灯光、早晨树林中出现阳光的光路等。难度低的概念交给学生，提高学生主动学习的能力简单讲解丁达尔效应的概念。与导课联系起来。结合生活中的例子。[提问]我们已经知道了，丁达尔效应可以在气溶胶中的体现，那么，在液溶胶和固溶胶中，是否也存在相似的现象呢？我们能不能设计简单直观的实验来证明呢？提出问题，设计实验，动手操作。请同学们设计实验来验证气溶胶、液溶胶和固溶胶中的丁达尔效应。[实验1]气溶胶的丁达尔实验雾-气气溶胶首先，我们如何制造雾-气气溶胶呢？[引导]对，为了使现象更加明显，我们可以向透明玻璃烧杯中喷雾，然后用激光笔照射，观察现象。（2）烟-气气溶胶那我们如何制备烟-气气溶胶很好，那我们就用其中较简单的方法来进行验证实验。通过亲手实验，同学们可以得出什么结论呢？[学生讨论]可以用喷雾瓶向空气中喷雾或使水蒸发冷凝来制造雾-气气溶胶[学生进行实验并观察]可以看到明显的光亮的光路。[学生讨论]可以点燃一支卫生香，将烧杯罩在香上部。或在试管中加热氯化铵固体，用激光笔照射试管上部，观察现象。[实验并观察现象]可以看到明显的光亮的光路。[结论]气溶胶中存在丁达尔效应。学生设计实验并验证学生设计实验并验证猜想[实验2]液溶胶的丁达尔实验请同学们阅读教材，我们来制备Fe(OH)3液溶胶。制备Fe(OH)3胶体。取一烧杯，加入20mL蒸馏水，加热至沸腾。然后向沸水中滴加FeCl3饱和溶液1-2mL。继续煮沸，待溶液呈红褐色后，停止加热，得Fe(OH)3胶体。从侧面用激光笔照射，观察现象。那么通过这个实验，我们又可以得出什么结论？[学生活动]阅读教材。[实验并观察现象]可以看到明显的光亮的光路。[结论]液溶胶中存在丁达尔效应。进行实验并验证猜想[实验3]固溶胶的丁达尔实验我们可以使用较为常见的固溶胶，比如厚玻璃；也可以自己制作固溶胶，比如熬制蔗糖固溶胶等等。今天我们就选择比较简单的方法。取一块厚玻璃，用激光笔照射，观察现象，并给出结论。[实验并观察现象]可以看到明显的光亮的光路。[结论]固溶胶中存在丁达尔效应。进行实验并验证猜想[讲解]通过上面所有的实验，以及我们得出的一个个结论，我们可以总结为：[学生回答]胶体（不管是气溶胶、液溶胶还是固溶胶）都具有丁达尔效应。总结归纳[提问]既然我们已经证明了，胶体具有丁达尔效应，那我们可不可以反过来说：具有丁达尔效应的都是胶体呢？溶液和浊液是否具有丁达尔效应呢？[学生思考]提出问题[实验4]溶液的丁达尔效应实验向烧杯中加一定量的硫酸铜溶液，用激光笔照射，观察现象。[实验并观察现象]不能看到光路。[结论]溶液中不存在丁达尔效应进行实验并验证猜想[实验5]浊液的丁达尔效应实验向烧杯中加一定量的泥水，用激光笔照射，观察现象。静置，用激光笔照射上层清液，观察现象。这又是为什么呢？我们可以从原理上来分析一下。[实验并观察现象]不能看到光路。[实验并观察现象]上层清液能看到光路，但光路不明显。进行实验并验证猜想[讲解]（播放动画）要解释浊液中的丁达尔效应现象，我们要从丁达尔效应的原理来入手。我们能够看到明显的光路实际上是由于光的散射作用。在光的传播过程中，光线照射到粒子时，如果粒子大于入射光波长很多倍，则发生光的反射；如果粒子小于入射光波长，则发生光的散射。对于胶体，粒子大小在1-100nm之间，小于可见光波长（400nm～700nm）。对于溶液，虽然分子或离子更小，但因散射光的强度随散射粒子体积的减小而明显减弱，因此溶液对光的散射作用很微弱。此外，散射光的强度还随分散体系中粒子浓度增大而增强。所以说，胶体能有丁达尔现象，而溶液没有，可以采用丁达尔现象来区分胶体和溶液。对于浊液，粒子大小较大，大多发生光的反射，所以看不到丁达尔效应，但是有一些浊液（粒子大小在100-400nm）从理论上是可能出现散射，看到较不明显的光路。所以我们不能片面的说浊液没有丁达尔效应。我们一般也不用丁达尔效应来区别浊液与胶体或溶液。[结论]胶体都有丁达尔效应，而逆命题“有丁达尔效应的都是胶体”是片面的。所以，丁达尔效应是用来区分胶体和溶液的一种常用的方法。应用：舞台灯光[学生活动]观看动画并掌握丁达尔效应的原理掌握丁达尔效应的原理。学习从原理上解释溶液、胶体、浊液存在丁达尔效应与否的原因。胶体性质之二介稳性（聚沉）[讲解]胶体的分散质粒子直径在溶液粒子和浊液粒子之间，所以稳定性比浊液强比溶液差，我们称之为介稳性。由于介稳性的存在当胶体加入电解质溶液，加入相反电荷的胶体，加热或搅拌，都会发生聚沉。应用：制豆腐；不同品种的墨水不能混用；明矾净水；江河入海口形成三角洲。[提问]两位同学制备氢氧化铁胶体时，一位同学采用自来水，一位同学不断搅拌，他们能否得到氢氧化铁胶体，为什么？胶体的性质之三：电泳现象[讲解]在电场的作用下，胶体粒子会在分散剂里做定向移动，这种现象叫做电泳[实验]在盛有氢氧化铁胶体的U行管上加外加电源，观察实验现象。应用：工业除尘；血清电泳诊断疾病[意义]胶体的意义1861年，随着胶体化学的建立，科学家们开始了对直径为1—100nm的粒子体系的研究工作。自20世纪80年代开始出现纳米研究热以来，在世界范围内，各国的学者、工程技术人员从各个不同方面、不同层次，用各种方法对纳米科学与技术进行了空前广泛的研究与探讨。纳米材料在生物、环境保护、医疗、纺织印染、催化、计算机技术等方面都有着重要的应用。但是，纳米颗粒是我们用肉眼（包括光学显微镜）看不见的。学生聆听，并试着理解解释这些应用学生思考讨论，得出两人均不能制出氢氧化铁胶体。自来水中含电解