趙秀美

《分散系及其分類》是高一化學(xué)“必修一”第二章第一節(jié)第二課時(shí)的內(nèi)容。本節(jié)課我通過列表格對(duì)比的方法，鞏固學(xué)生對(duì)溶液、膠體、濁液的區(qū)別，懂得如何鑒別它們。為了能順利突破本節(jié)課的重、難點(diǎn)，我引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際，讓他們通過生活中常見的分散系的例子、膠體的例子來認(rèn)識(shí)膠體，掌握膠體的重要性質(zhì)。化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，高一的學(xué)生好奇心比較強(qiáng)，所以做好“科學(xué)探究”中的三個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，是比較關(guān)鍵的。

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能：能準(zhǔn)確復(fù)述出分散系的定義及其分類：能準(zhǔn)確說出膠體的性質(zhì)；能明確寫出膠體的制備步驟、鑒別方法、應(yīng)用；能準(zhǔn)確說出丁達(dá)爾效應(yīng)現(xiàn)象以及性質(zhì)；能畫出關(guān)于分散系的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖；能針對(duì)某種分散系說出分散劑、分散質(zhì)；能用列表的方法區(qū)別溶液、膠體和濁液的本質(zhì)。

過程與方法：學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)、觀察等方法獲取信息，結(jié)合上節(jié)課的分類，對(duì)本節(jié)課的知識(shí)進(jìn)行分類，通過比較的方法，對(duì)所獲取信息進(jìn)行加工，歸納總結(jié)出新的知識(shí)。

情感、態(tài)度與價(jià)值觀：通過實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和情感，培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、認(rèn)真思考、積極討論的探究精神。

教學(xué)重、難點(diǎn)

膠體的概念及性質(zhì)。

實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備

CuSO、溶液、飽和FeCI、溶液、泥水、蒸餾水、稀墨水、肥皂水、稀豆?jié){、瓶裝綠茶、果凍、激光筆4個(gè)、手電筒、鐵架臺(tái)、酒精燈、漏斗、濾紙、大燒杯、小燒杯、玻璃棒。

教學(xué)過程

1復(fù)習(xí)引入

教師播放一段視頻：在陽(yáng)光明媚的清晨，一縷縷陽(yáng)光從窗口射到一個(gè)充滿溫馨和童趣的房間里，房里的小主人暖洋洋地伸著懶腰，快樂地哼著歌起床了，在同樣有一縷縷陽(yáng)光從窗口射入的餐廳里吃著營(yíng)養(yǎng)餐；她高高興興地穿過一片大樹林去上學(xué)，林間一縷縷斜射的陽(yáng)光格外富有詩(shī)意。

師：同學(xué)們，誰(shuí)能說說看到一種什么自然現(xiàn)象?你還能舉出相似的例子嗎?

生：和煦的陽(yáng)光留下了傳播的路徑。

師：請(qǐng)同學(xué)們做下面的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)五位學(xué)生分別同時(shí)用激光筆照射瓶裝綠茶、果凍、肥皂水、稀豆?jié){、瓶裝礦泉水，讓全班同學(xué)觀察現(xiàn)象。

教師在大燒杯里點(diǎn)燃一張紙，用玻璃片蓋滅后產(chǎn)生大量的煙，然后用激光筆照射。

師：你能解釋上述現(xiàn)象的本質(zhì)嗎?

在學(xué)生思考的過程中，教師適時(shí)引人新課。

設(shè)計(jì)意圖：這個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)注重了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)，教師自拍了視頻資料，用生活中的丁達(dá)爾現(xiàn)象引發(fā)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的興趣。

2小組學(xué)習(xí)“分散系”

教師展示用思維導(dǎo)圖軟件Inspiration 9制作的導(dǎo)學(xué)案，如圖l所示。教師將導(dǎo)學(xué)案提前印發(fā)給學(xué)生，依據(jù)導(dǎo)學(xué)案分小組自學(xué)、討論，選代表上臺(tái)匯報(bào)學(xué)習(xí)情況(借助實(shí)物投影)。

設(shè)計(jì)意圖：在引導(dǎo)學(xué)生討論自學(xué)的效果時(shí)，以思維導(dǎo)圖的中心詞“分散系”為原點(diǎn)，逐步展開，而不是一步到位全部展示結(jié)論。這樣在不斷引導(dǎo)的過程中，形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)，同時(shí)也向?qū)W生展示了本次學(xué)習(xí)活動(dòng)的基本組成。

師：什么是分散系?

生：把一種(或多種)物質(zhì)分散在另一種(或多種)物質(zhì)中所得到的體系，叫分散系。它的組成是分散質(zhì)和分散劑。

師：(展示實(shí)物CuSo、溶液、泥水)像CuSO、溶液和泥水都是分散系，它們的分散質(zhì)和分散劑分別是什么呢?

生：CuSo、溶液分散質(zhì)是CuSo、固體，分散劑是水，泥水分散質(zhì)是泥沙，分散劑是水。

師：對(duì)，非常好。在我們生活中常見的分散系還有很多，像空氣，分散質(zhì)是氧氣、二氧化碳等等，分散劑是氮?dú)?。還有酒精溶液，分散質(zhì)是酒精，分散劑是水。我們?cè)诜治龇稚①|(zhì)與分散劑時(shí)，通常我們按這個(gè)規(guī)則：量多的為分散劑、量少的為分散質(zhì)，而當(dāng)有水存在時(shí)，一般水做分散劑。

師：我們舉的這些例子中，分散質(zhì)與分散劑都有不同狀態(tài)。我們知道物質(zhì)有三態(tài)，如果按分散質(zhì)、分散劑所存在的狀態(tài)不同來分類，可以怎樣分呢?可分為幾種呢?

生：九種。

師：對(duì)。現(xiàn)在大家思考下，嘗試分別舉出一種生活中的實(shí)例。

師生討論后獲得結(jié)論(略)。

3對(duì)比三種液態(tài)分散系

師：生活當(dāng)中，我們最常見的分散系還是分散劑是液態(tài)的，所以對(duì)當(dāng)分散劑是液態(tài)時(shí)，我們可以怎樣分類呢?

生：我們按分散質(zhì)粒子直徑的大小，可以將分散系分為溶液、膠體和濁液。分散質(zhì)粒子直徑小于1nm的為溶液，大于100nm的為濁液，介于這兩者之間的為膠體。

師：分散質(zhì)粒子的大小是溶液、膠體和濁液的本質(zhì)區(qū)別。

教師使用多媒體設(shè)備顯示以下表格，根據(jù)講課進(jìn)度，再一一填寫上去。學(xué)生在教師引導(dǎo)下逐步完成表格內(nèi)容。

師：對(duì)于溶液和濁液大家比較熟悉，像我這里的CuSO，溶液和泥水，在我們初三下冊(cè)第九單元里對(duì)溶液這樣定義：一種或幾種物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)里，形成均一、透明、穩(wěn)定的混合物，叫溶液。我們知道，溶液外觀上是均一、透明的，而濁液，像泥水，外觀不不均一、不透明的，且放置一會(huì)兒馬上大顆粒就沉降下來了，所以它是不穩(wěn)定的。

4探究實(shí)驗(yàn)1(制備膠體)

師：那么膠體呢?要想研究膠體，必須先得到它?，F(xiàn)在，讓我們來做“科學(xué)探究1”，制備Fe(OH)，膠體，大家先閱讀一下課本的實(shí)驗(yàn)步驟。

[實(shí)驗(yàn)]Fe(OH)，膠體的制備

取1個(gè)小燒杯，加入25mL蒸餾水，將水加熱至沸騰，向沸水中逐滴加入5～6滴飽和Fecl，溶液。繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱。觀察制得的Fe(OH)，膠體，并與CuSO。溶液和泥水比較。(為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間，教師可在上課就開始煮蒸餾水，等講到制備膠體時(shí)，水基本上剛剛煮好。)

師：“FeCl³+3H²OFe(OH)+(膠體)+3HCl”，這是制備Fe(OH)，膠體的化學(xué)反應(yīng)方程式。這里我強(qiáng)調(diào)了加熱條件，還有這里Fe(OH)，是膠體，不可以打沉淀符號(hào)，而應(yīng)該在后面打括號(hào)，注明是膠體。

師：現(xiàn)在膠體制備出來了，大家觀察，它是均勻、透明的。是不是所有的膠體都透明呢?

生：不是的，像牛奶，它是膠體，但不透明。

師：溶液是穩(wěn)定的，濁液是不穩(wěn)定的，那么膠體的穩(wěn)定性呢?

生：它具有介穩(wěn)性。由于膠體粒子可以通過吸附而帶有電荷，同種膠體粒子的相同，在通常情況下，它們之間的相互排斥使得它們不容易聚集成質(zhì)量較大的顆粒而沉降下來。此外，膠體粒子所做的布朗運(yùn)動(dòng)也使得它們不容易聚集成質(zhì)量較大的顆粒而沉降下來。

師：剛剛在制備膠體時(shí)，為什么要用蒸餾水，而不用自來水呢?

生：因?yàn)樽詠硭泻猩倭侩娊赓|(zhì)雜質(zhì)，使得制備好Fe(OH)，膠體馬上發(fā)生聚沉而形成Fe(OH)。沉淀，得不到膠體。聚沉是指向膠體中加入少量電解質(zhì)溶液時(shí)，由于加入的陽(yáng)離子(或陰離子)中和了膠體粒子所帶的電荷，使膠體粒子聚集成為較大的顆粒，從而形成沉淀從分散劑里析出。聚沉是膠體的另一重要性質(zhì)。

設(shè)計(jì)意圖：上述實(shí)驗(yàn)過程中，為了能夠讓全體學(xué)生都能清楚地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，我將實(shí)物展臺(tái)的攝像頭對(duì)準(zhǔn)要重點(diǎn)觀察的現(xiàn)象，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展示在大屏幕上，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生觀察相關(guān)現(xiàn)象了，效果非常好。

5探究實(shí)驗(yàn)2(鑒別膠體)

師：溶液、膠體和濁液要怎樣鑒別呢?

師：首先，我們從外觀上就可以分辨出濁液，濁液靜置，馬上就沉降分層。那么如何分辨膠體和濁液呢?我們知道溶液是能通過濾紙的，膠粒直徑比溶液大，我們猜想要是膠體不能通過濾紙，那么，用過濾的方法便能將溶液與膠體區(qū)分開來?，F(xiàn)在，我們就來驗(yàn)證一下，我們來做“科學(xué)探究2”。

[實(shí)驗(yàn)]將Fe(OH)，膠體和泥水進(jìn)行過濾，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(實(shí)驗(yàn)過程中教師提醒學(xué)生回憶前面學(xué)過的過濾的要訣“一貼二低三靠”)。

[現(xiàn)象]Fe(OH),膠體過濾后，全部通過濾紙；泥水過濾后濾紙上留有濾渣，濾液澄清。

[結(jié)論]膠體能通過濾紙，無(wú)法用過濾來區(qū)分膠體和溶液。

師：其實(shí)膠體和溶液的粒子直徑大小還是有區(qū)分的。有沒有一種東西的孔隙比濾紙還小，使溶液可以通過而膠體不能通過呢?有的，那就是半透膜。溶液可以通過半透膜，膠體不能。雞蛋在蛋清與蛋殼之間的那一層膜就是半透膜。腌咸雞蛋就是利用半透膜的這種性質(zhì)。蛋清是一種膠體，用食鹽來腌制時(shí)，食鹽水主要是氯化鈉溶液，溶液能透過半透膜進(jìn)入到蛋清里面，而蛋清是膠體不會(huì)透過半透膜跑出來。

6實(shí)驗(yàn)探究3(丁達(dá)爾效應(yīng))

師：有沒有其他方法可以鑒別它們呢?大家看看“科學(xué)探究3”。

[實(shí)驗(yàn)]把盛有CuSo⁴溶液和Fe(OH)³，膠體的燒杯置于暗處，分別用激光筆照射燒杯中的液體，在與光束垂直的方向觀察，并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

[現(xiàn)象]CuSO⁴溶液無(wú)明顯現(xiàn)象；Fe(OH)³，膠體能觀察到一條光亮的通路。

師：為什么會(huì)有這條通路呢?

生：這條光亮的通路是由于膠體粒子對(duì)光線散射(光波偏離原來方向而分散傳播)形成的，叫丁達(dá)爾效應(yīng)。

師：丁達(dá)爾效應(yīng)是膠體的一個(gè)非常重要的性質(zhì)，是區(qū)分膠體與溶液的一種常用物理方法。這是本節(jié)課的重中之重。借助這個(gè)效應(yīng)，我們只用激光筆一照，便能分辨出是溶液還是膠體。

師：丁達(dá)爾效應(yīng)在日常生活中隨處可見。如當(dāng)日光從窗隙射入暗室，或者光線透過樹葉間的縫隙射入密林中時(shí)，可以觀察到丁達(dá)爾效應(yīng)。放電影時(shí)，放映室射到銀幕上形成的光柱也緣于丁達(dá)爾效應(yīng)。當(dāng)夜晚，我們用手電筒一照，看到一條光亮的通路也緣于丁達(dá)爾效應(yīng)。

師：我這里有幾種膠體，我們一起來驗(yàn)證是不是膠體都有丁達(dá)爾效應(yīng)。(分別對(duì)稀墨水、肥皂水、稀豆?jié){、茶水進(jìn)行照射，均可觀察到光亮的通路。)

7對(duì)比、總結(jié)

師：膠體還有一種性質(zhì)是什么?

生：膠體還有一種性質(zhì)，就是電泳。由于膠體粒子帶有電荷，在電場(chǎng)的作用下，膠體粒子在分散劑里定向移動(dòng)，這種現(xiàn)象叫做電泳。

師：納米粒子的尺寸和膠體粒子的大致相當(dāng)，原有的膠體化學(xué)原理和方法有助于納米科技的發(fā)展，所以膠體化學(xué)從中獲得新的研究方向和動(dòng)力。我們生活中，涂料、顏料、墨水的制造，洗滌劑、噴霧劑的應(yīng)用，是利用了膠體的介穩(wěn)性。豆腐、肉凍、果凍是生活中經(jīng)常見到的凝膠態(tài)物質(zhì)，是利用了膠體的聚沉。還有，明礬凈水、激光手術(shù)刀、止血膠布等，都是膠體在生活中的應(yīng)用。