高中化学-一种重要的混合物-胶体教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计【教学目标】1.知道胶体是一种分散系，知道由于胶体的分散质颗粒大小与溶液、浊液不相同，可以通过渗析法分离溶液和胶体；知道胶体可以产生丁达尔现象，发展宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.通过对氢氧化铁胶体性质的讨论，能从微观粒子尺度和宏观性质相结合的角度解释相关自然现象，进一步认识物质微观结构与宏观性质的关系。3.通过了解胶体在生产生活中的应用，激发学习化学的兴趣和热情，培养科学态度与社会责任的化学核心素养。【教学重点】分散系的概念及分类；胶体的主要性质。【教学难点】能够从微观角度解释胶体的宏观性质。【教学过程】环节教学活动学生活动设计意图问题情境引入新课【展示图片】]大家观察一下我们生活中常见的现象，美丽的森林日光，绚丽的照明灯束，这些现象产生的原因是什么呢？【导入】这种现象和我们今天这节课所学的这种重要的混合物胶体有关。说到混合物，我面前就有两种，氯化铁溶液和氢氧化铁悬浊液。通过初中的学习，我们知道氯化铁溶液是氯化铁固体分散在水中形成的，而氢氧化铁悬浊液是氢氧化铁大颗粒溶在水中形成的，我们把这样的体系称为分散系。【板书】一、分散系【讲述】分散系包含分散质和分散剂两部分。根据分散质的微粒直径大小，我们可以将分散系分为溶液、浊液和胶体。如果用数轴代表分散质微粒直径，小于1nm是溶液，大于100nm是浊液，介于1-100nm之间是胶体。溶液中分散质微粒比较小，是单个的分子和离子；当多个分子或离子聚集，颗粒达到1nm，就是胶体；当更多的大量分子或离子聚集起来，达到100nm，就形成了浊液。所以，分散质微粒直径是他们的本质区别。【练习】在雾霾天气，空气中有大量直径在1-100nm的粒子，这种大气属于？可能是因为光沿直线传播，光的散射等。认真听讲，做笔记。胶体由生活中常见的现象导入新课，便于建立化学与生活的联系，引发学生学习化学的兴趣。用数轴代表分散质的微粒直径，比较形象，学生容易理解。用常见的大气问题-雾霾练习分散系的概念，让学生清晰明确的感知胶体与其他分散系的本质区别。微观辨析掌握新知【讲述】首先看一下生活中常见的胶体，云、烟、雾，他们都是分散到气体中形成的，称为气溶胶，血液、豆浆、牛奶为液溶胶，水晶、玛瑙、有色玻璃称为固溶胶，还有我们小时候吃的果冻，餐厅喝的玉米糊糊，护城河里的水，蛋白质溶液和淀粉溶液等他们都含有胶体的成分。【实验操作】讲桌上有三种不同的分散系，用一束激光分别照射一下，注意观察现象。大家发现了什么？【疑问】为什么只有胶体会形成光亮的通路呢？（同时用可见光照射果冻）如果要解释这个现象的话，我们应该从哪个角度入手？【总结】非常好，我们应该从它们的本质区别入手。【微观解释】可见光照射过来之后，溶液分散质微粒太小，可见光直接穿过；浊液分散质微粒直径太大，可见光被反射。而胶体的分散质微粒直径在1-100nm之间，对可见光会发生散射。无数个胶体粒子发生散射，就形成了一束光亮的通路。因为这个现象最早是由一个叫丁达尔的科学家发现的，所以我们将其称为丁达尔现象或丁达尔效应。【应用】在这三种分散系中，浊液最好鉴别，而区分胶体和溶液最简单最常用的方法就是利用丁达尔效应。【总结】这是胶体粒子对光的作用。【资料展示】胶体在自然界中广泛存在，人类的生产、生活以及人体的生命活动都与胶体有着密切的关系。胶体微粒直径在1-100nm之间，使胶体分散质具有巨大的比表面积（单位质量的微粒具有的表面积），形成较强的吸附能力，可以吸附水中的色素、悬浮物等。【信息推理】同学们根据资料中的信息可以推断胶体具有什么样的性质或应用？【总结】非常好，大家听说过明矾净水吗，利用的就是这个原理。明矾是物质的俗称，化学式为KAl(SO4)2·12H2O，这是个可溶性的盐，在水中会形成氢氧化铝胶体。【过渡】胶体粒子具有吸附性，不仅可以吸附水中的悬浮颗粒，还可以吸附带电的粒子。【提问】大家看下面的资料卡片，分析是胶体的分散质微粒带电还是胶体本身带电？【追问】如果在胶体两端通入电压，同学们预测带电的胶粒会做什么运动？【电泳视频】【总结】阴极附近颜色加深，阴极和电源负极相连，说明氢氧化铁胶体的胶粒向哪一极移动？进而说明氢氧化铁胶体的胶粒带正电。【过渡】实质上，胶体粒子带电荷且带同种电荷是胶体稳定的重要原因，但有时为了生产需要，往往要破坏胶体的这种稳定性，比如驱散大雾。【小组讨论】以氢氧化铁胶体为例，你能否想出针对性的方法破坏胶体的稳定性？小组讨论三分钟【提问】小组说出其讨论结果，并对其进行解释【总结】加入酸碱或可溶性的盐溶液，他们溶解产生的阴离子所带电荷与胶粒所带电荷中和，会使胶粒聚集成较大的颗粒，在重力的作用下沉降析出。加热会使得胶体粒子运动加剧，增加碰撞的可能，可能会让胶体由小变大形成沉淀，搅拌更是如此。我们把胶体形成沉淀析出的现象称为聚沉。【应用】你能否可以解释生活中的常见现象？①卤水点豆腐，一物降一物②解释三角洲的形成原理【讲述】胶体的这些性质都是由其微观粒子大小所决定的。这也是三种分散系的本质区别，为了更好地让胶体为我们所用，就需要对其进行提纯和精制。桌上的氢氧化铁胶体是老师在课下自己制的，用的是氯化铁和沸水反应，同学们思考氢氧化铁胶体中会含有什么杂质？【总结】氯化铁是可溶性的盐，在水中完全解离出氯离子和三价铁，如何分离氢氧化铁胶体和氯化钠溶液？【提示】回顾我们之前所学的分离提纯方法？大家能想到什么？【类比】过滤用到的是滤纸，溶液肯定可以透过滤纸，氢氧化铁胶体呢？给大家做一个提示，滤纸的孔径在100nm左右。滤纸能不能分离溶液和胶体？根据这一原理，同学们是否可以设置一个类似滤纸的实验用具？【总结】我们把这样能够分离溶液和胶体的装置叫做半透膜，分离提纯精制胶体的方法叫渗析。常见的半透膜比如：动物肠衣、鸡蛋壳膜、玻璃纸、羊皮纸等。【视频展示】观看渗析视频【提问】如何检验淀粉溶液不能透过半透膜，如何检验氯化钠可以透过半透膜？【总结】半透膜确实可以起到分离胶体和溶液的作用。渗析在医疗上也有很重要的用途，比如血液透析。血液透析机中的透析膜类似半透膜，我们可以通过调整透析膜的空隙直径大小，将微粒直径小的有害物质分离出来，而将微粒直径大的有益物质留在体内，从而达到血液透析的目的。血液透析机为病人缓解了痛苦，也体现了化学科学在促进人类健康方面的巨大贡献。可见光直接穿过溶液，但不能透过氢氧化铁浊液，在氢氧化铁胶体的侧面观察到一束光亮的通路。微观粒子角度胶体可以用来净水胶体的分散质微粒带电，胶体本身不带电。回答：氢氧化铁胶体的胶粒向负极移动，说明氢氧化铁胶体的胶粒带正电。学生小组进行思考和交流讨论得出：加入带电荷的物质，酸、碱或可溶性的盐溶液；加入带相反电荷胶粒的胶体；加热或搅拌。解释原理：①豆浆含有胶体成分，卤水是可溶性的盐溶液，将卤水加入到豆浆中，豆浆会聚沉。②河水中含有胶体成分，海水中有带电离子，使胶体聚沉。答：含有未反应的氯化铁。过滤滤纸不能分离溶液和胶体。孔径在1nm左右的实验用品用丁达尔现象或者碘液检验淀粉溶液不能透过半透膜，用硝酸酸化的硝酸银溶液来检验氯离子可以透过半透膜。用可见光照射三种分散系，学生清晰直观的观察现象，提高他们的学习积极性。根据已知资料信息推断胶体的相关性质或用途，培养他们提取信息和应用信息的能力。在讨论过程中，学生的课堂参与性积极地调动了起来，集小组之力得出答案，培养合作意识。从微观角度解释聚沉现象，进一步认识物质性质与物质微观结构的关系，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。应用类比的方法让学生思考分离胶体和溶液的方法，真正让一节课变成促进思维理解的课堂。血液透析的讲解，学生进一步认识化学科学在促进人类健康方面的巨大贡献。总结提升巩固新知【总结】几种分散系的比较【总结】溶液、胶体和浊液都是常见的分散系，分散质的微粒大小是他们的本质区别。接着我们重点学习了分散质微粒介于1-100nm之间的胶体。也正是因为胶体有这样的微观结构，才体现了胶体独特的化学性质。这样的性质决定了胶体多方面的用途，即微观结构决定宏观性质，宏观性质决定物质用途，而这也是化学学科思考和分析问题的视角。学生回答几种分散系的比较，掌握胶体的本质特征，主要性质以及用途，形成“微观结构决定宏观性质，宏观性质决定物质用途”的化学思维观点。课后总结，夯实基础。进一步培养学生形成“微观结构决定宏观性质，宏观性质决定物质用途”的化学思维观点，学会从化学学科的视角来思考和分析问题。应用提高运用新知溶液、胶体、浊液这三种分散系的根本区别是（）A.是否为大量分子式离子的集合体B.分散质微粒直径的大小C.能否透过滤纸或半透膜D.能否产生丁达尔现象2.“纳米材料”是粒子直径为1～100nm的材料，纳米碳就是其中的一种。某研究所将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中，得到的物质①是溶液；②是胶体；③具有丁达尔效应；④不能透过半透膜；⑤不能透过滤纸；⑥静置后会出现黑色沉淀。其中正确的是()A．①④⑥B．②③⑤C．②③④D．①③④⑥3.我们常用“往伤口上撒盐”来比喻某些人乘人之危的行为，其实从化学的角度来说，“往伤口上撒盐”的做法并无不妥，甚至可以说并不是害人而是救人。这种做法的原因是()A．胶体的聚沉B．胶体的丁达尔效应C．胶体的吸附性D．胶体的电泳4．Fe(OH)3胶体是中学常见的胶体，某课外兴趣小组制备了Fe(OH)3胶体，并探究其性质。(1)用此胶体进行下列实验：将其装入U形管中，用石墨电极接通直流电，通电一段时间后，发现阴极附近的颜色加深，这说明Fe(OH)3胶体粒子带________电荷(填“正”或“负”)，这种现象称为____________。(2)某同学向制备好的Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀硫酸至过量，现象是__________________________________，原因是___________________________。进一步练习，巩固分散系及胶体的相关知识。当堂练习来巩固基础知识，进一步促进知识理解和应用。知识建构交流反思通过这节课的学习，你有哪些收获或疑问？【课下作业】完成课后学案（建议用时：20min）学生完成课后作业。学生自己在整理知识的过程中，建立知识间的联系。【板书设计】附录：“一种重要的混合物—胶体”导学案（见下一页）

第二章元素与物质世界第一节元素与物质的分类第二课时一种重要的混合物——胶体●学习目标1.知道胶体是一种分散系，由于分散质颗粒大小与溶液、浊液不相同，可以通过渗析法分离溶液和胶体；知道胶体可以产生丁达尔现象，形成宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2．通过对氢氧化铁胶体性质的讨论，能从微观粒子尺度和宏观性质相结合的角度解释相关自然现象，进一步认识物质性质与物质微观结构的关系。3．通过了解胶体在生产生活中的应用，激发学习化学的兴趣和热情，培养科学态度与社会责任的化学核心素养。●教学重点分散系的概念及分类；胶体的主要性质。●教学难点能够从微观角度解释胶体的宏观性质。●学习过程环节一：问题情境，引入新课1.分散系【小试牛刀】在雾霾天气，空气中有大量直径在1~100nm的粒子，这种大气属于(）A.溶液B.悬浊液C.乳浊液D.胶体环节二：微观辨析，掌握新知2.胶体探究·思考1探究·思考1用一束光照射三种分散系，分别有什么现象？(2)为什么胶体会产生光亮的通路？【身边的化学】由于胶体微粒直径在1-100nm之间使胶体分散质具有巨大的比表面积（单位质量的微粒具有的表面积），形成较强的吸附能力，可以吸附水中的色素、悬浮物等。资料卡片资料卡片胶体的分散质微粒具有巨大的比表面积，具有很强的吸附性。不仅可以吸附水中的悬浮颗粒和色素，还可以吸附带电微粒。有些吸附带有正电荷的离子，有些则吸附带有负电荷的离子。交流·研讨胶体的分散质微粒可以带电吗？为什么？胶体带电吗？如果在胶体两端接入直流电源，预测胶粒会做什么运动？探究·思考2探究·思考2胶体粒子带电荷且带同种电荷是胶体稳定的重要原因，你能否想出针对性的方法破坏胶体的稳定性？【迁移应用】俗语说“卤水点豆腐，一物降一物”，你知道做豆腐的过程中为什么要加入卤水（MgCl2）吗？2.在河流入海口处易形成三角洲，试解释其形成原理？探究·思考探究·思考3问题导引：如何分离和提纯胶体？环节三：总结提升，巩固新知几种分散系的比较分散系溶液胶体浊液分散质微粒直径能否透过滤纸能否透过半透膜稳定性环节四：应用提高，运用新知溶液、胶体、浊液这三种分散系的根本区别是（）A.是否为大量分子式离子的集合体B.分散质微粒直径的大小C.能否透过滤纸或半透膜D.能否产生丁达尔现象2.“纳米材料”是粒子直径为1～100nm的材料，纳米碳就是其中的一种。某研究所将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中，得到的物质①是溶液；②是胶体；③具有丁达尔效应；④不能透过半透膜；⑤不能透过滤纸；⑥静置后会出现黑色沉淀。其中正确的是()A．①④⑥B．②③⑤C．②③④D．①③④⑥3.我们常用“往伤口上撒盐”来比喻某些人乘人之危的行为，其实从化学的角度来说，“往伤口上撒盐”的做法并无不妥，甚至可以说并不是害人而是救人。这种做法的原因是()A．胶体的聚沉B．胶体的丁达尔效应C．胶体的吸附性D．胶体的电泳4．Fe(OH)3胶体是中学常见的胶体，某课外兴趣小组制备了Fe(OH)3胶体，并探究其性质。(1)用此胶体进行下列实验：将其装入U形管中，用石墨电极接通直流电，通电一段时间后，发现阴极附近的颜色加深，这说明Fe(OH)3胶体粒子带________电荷(填“正”或“负”)，这种现象称为____________。(2)某同学向制备好的Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀硫酸至过量，现象是__________________________________，原因是___________________________。环节五：知识建构，交流反思通过这节课的学习，你有哪些收获或疑问？【课下作业】完成课后学案（建议用时：20min）学情分析通过之前的学习，学生了解了混合物和溶液的相关知识，知道常见的乳浊液和悬浊液的成分，知道溶液由溶质和溶剂组成，且有均一、稳定等特征。知道常见的物质分类方法，知道物质可以分为纯净物和混合物，并能说出一些常见的混合物，并分析混合物的其组成。但学生不清楚分散系的概念，没有从分散系的角度对他们进行分类，更没有从微观角度理解他们的不同。这为胶体的学习做好了认知准备，也是本节课的重点价值所在。学生已经知道可以通过过滤的方法分离溶液和浊液，但不知道这种方法的微观解释，对该原理的解释也对学生学习渗析打下铺垫，便于理解。效果分析本课时内容贴近生活，与日常所见的现象息息相关。我设计这一堂课的基本理念是充分调动学生的学习积极性，在全体同学参与的过程中实现对知识的理解和掌握，让一节课变成促进知识理解的思维课堂。一节课45分钟，内容比较充实，有效达成了教学目标。环节一，问题情境，引入新课部分：从日常生活中常见的丁达尔现象引出本节课的主角—胶体。胶体是一种重要的混合物，由此引出分散系的概念。由生活中常见的现象导入新课，便于建立化学与生活的联系，引发学生学习化学的兴趣。用常见的大气问题—“雾霾”练习分散系的概念，学以致用，培养学生善于用化学的观点思考问题的思维习惯。环节二，微观辨析掌握新知部分：这部分内容是课的主体部分，从微观结构入手，先讲述胶体的分散质微粒介于1-100nm之间，正是这样的微观聚集状态，导致了胶体介于溶液和浊液之间独特的化学性质。用一束激光分别照射氯化铁溶液、氢氧化铁胶体和氢氧化铁悬浊液三种分散系，学生能够清晰直观的观察现象，由此得出只有胶体能够产生丁达尔效应。为了进一步增强化学与生活的联系，再用可见光照射小时候吃的果冻，在这个过程中，学生观察到神奇的现象，兴趣一下子被激发出来。关于丁达尔现象，给学生提示应该从胶体与其他分散系的本质区别来进行解释。这也帮助学生初步建立“结构决定性质”的化学基本观念。接着提出疑问：微粒直径在1-100nm之间的胶体粒子还有什么性质呢？让学生从资料卡片得出信息并推理，得出明矾净水的原理，衔接自然流畅。学生得出结论的过程中学会了对信息的总结和归纳，进一步锻炼了处理加工信息的能力。通过观看电泳和渗析的两个视频，学生明白了电泳的原理以及胶体与溶液的分离方法。现代技术手段的融入让学生学起知识来更加容易理解，印象也更加深刻。分析氢氧化铁胶体的制备方程式，得出胶体中混有的杂质离子，进一步对初中学习的质量守恒定律加以理解，学会用守恒的观点解释常见的化学问题，用化学视角解释生活中常见的现象，学以致用。解释血液透析这一医学用途，学生进一步地感受到化学科学在促进人类健康方面的巨大贡献，发展学生科学态度与社会责任的化学核心素养。环节三，总结提升巩固新知部分，通过对几种分散系的比较，掌握胶体的本质特征，主要性质以及用途，形成“微观结构决定宏观性质，宏观性质决定物质用途”的化学思维观点，学会从化学学科的视角来思考和分析问题。环节四，应用提高运用新知部分，进一步促进学生化学知识的理解和应用。环节五，知识建构交流反思部分，学生在整理知识的过程中，建立知识间的联系。教材分析本节课选自2017年鲁科版高中化学必修一第2章第1节《元素与物质分类》的第二课时。胶体是物质的一种存在形式，属于混合物体系，胶体知识与学生之前学习的化学知识有所不同，它研究的不是某种物质所特有的性质，而是物质的聚集状态所表现出来的性质，学习胶体能帮助学生进一步理解并运用分类的思想解决和解释化学问题。所以在鲁科版教材和人教版教材中，都是先学习物质分类方法，以此为基础介绍分散系及胶体的概念。鲁科版教材通过设置“联想质疑”“拓展视野”等栏目介绍了胶体的相关性质及应用。本节内容的特点是源于初中，高于初中。在编排思路上以物质分类为依据和线索，引入胶体概念。教材突出分类方法在化学研究中的重要作用，强调物质分类的应用。人教版对该部分介绍的比较少，重点在于分散系的概念及分类，然后从分散质粒子大小的角度引出了胶体的概念，再通过实验探究了氢氧化铁胶体的制备方法，得出胶体的一种重要性质—丁达尔现象。教材中只从溶液和胶体区分的角度涉及了胶体的这一性质，但是对于其他的性质比如聚沉、电泳、渗析等没有提及。人教版教材突出了微观粒子尺度和宏观性质的关系，建立宏观与微观的联系。本节课重点在于分散系的概念、分类以及胶体的主要性质，难点在于从微观角度解释胶体的宏观性质，因此这节课一定要紧扣胶体与其他分散系的本质区别这个特征，所有的性质都从这个角度来分析和讨论。课堂练习溶液、胶体、浊液这三种分散系的根本区别是（）A．是否为大量分子式离子的集合体B．分散质微粒直径的大小C．能否透过滤纸或半透膜D．能否产生丁达尔现象2.“纳米材料”是粒子直径为1～100nm的材料，纳米碳就是其中的一种。某研究所将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中，得到的物质①是溶液；②是胶体；③具有丁达尔效应；④不能透过半透膜；⑤不能透过滤纸；⑥静置后会出现黑色沉淀。其中正确的是()A．①④⑥B．②③⑤C．②③④D．①③④⑥3.我们常用“往伤口上撒盐”来比喻某些人乘人之危的行为，其实从化学的角度来说，“往伤口上撒盐”的做法并无不妥，甚至可以说并不是害人而是救人。这种做法的原因是()A．胶体的聚沉B．胶体的丁达尔效应C．胶体的吸附性D．胶体的电泳4．Fe(OH)3胶体是中学常见的胶体，某课外兴趣小组制备了Fe(OH)3胶体，并探究其性质。(1)用此胶体进行下列实验：将其装入U形管中，用石墨电极接通直流电，通电一段时间后，发现阴极附近的颜色加深，这说明Fe(OH)3胶体粒子带________电荷(填“正”或“负”)，这种现象称为____________。(2)某同学向制备好的Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀硫酸至过量，现象是__________________________________，原因是___________________________。课堂练习答案：1.B2.C3.A4.(1)正电泳(2)先产生红褐色的沉淀，后来沉淀溶解，溶液变为棕黄色胶体先聚沉形成氢氧化铁沉淀，后被过量硫酸溶解

课后检测1．下列事实与胶体性质无关的是()A．在豆浆里加入盐卤做豆腐B．在河流入海处易形成沙洲C．一束光线照射蛋白质溶液时，从侧面可以看到一束光亮的通路D．三氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀2．下列关于胶体的叙述中不正确的是() A．胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在1~100nm之间B．胶体微粒带电荷，所以一定条件下能稳定存在C．用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时，产生的现象相同D．Fe(OH)3胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降达到净水目的3．下列实验现象或操作与粒子直径的大小无直接关系的是()4．磁流体是电子材料的新秀，它既具有固体的磁性，又具有液体的流动性。制备时将含等物质的量的FeSO4和Fe2(SO4)3的溶液混合再滴入稍过量的NaOH溶液，随后加入油酸钠溶液，即可生成黑色的、分散质粒子的直径为5.536nm的磁流体。下列说法中正确的是()A．该磁流体可以通过过滤的方法分离B．用一束光照射该磁流体时，可以观察到一条光亮的“通路”C．将该磁流体接入直流电源形成闭合回路，可以观察到有一极黑色加深，说明该磁流体带电D．该磁流体与氯化钠溶液为同种分散系5．下列有关分散系的叙述正确的是(

)①盐卤可用于制豆腐；②葡萄糖注射液不能产生丁达尔效应,不属于胶体；③向饱和的FeCl3溶液中滴加稀氨水(弱碱)可以制备胶体；④生活中的豆浆、鸡蛋清加适量水所得的混合物都是胶体；⑤用FeCl3溶液涂抹伤口能止血是利用了胶体的聚沉性质；⑥工厂的电除尘器是利用了胶体电泳的性质；⑦FeCl3溶液与Fe(OH)3胶体两种分散系的本质区别为是否具有丁达尔效应

A.①②③④⑤⑥⑦

B.①②④⑤⑥

C.①④⑤⑥

D.①②④⑥⑦6．可用于分离或提纯物质的方法有如下几种：A．蒸发结晶B．过滤C．降温结晶D．渗析在下列横线上用上面方法的对应字母填写恰当的分离或提纯方法。(1)除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3，用___________________。(2)除去蛋白质胶体中混有的(NH4)2SO4，用__________________。(3)分离KNO3和NaCl的固体混合物，用____________________。课后检测答案：1.D2.C3.C4.B5