胶体的性质++教学设计 高一上学期化学人教版（2019）必修第一册+

第2课时胶体的性质目标素养1．熟知溶液、浊液、胶体三种分散系的本质区别。2．认识胶体是一种常见的分散系，了解胶体的性质及其应用，会鉴别胶体和溶液。重点难点重点1．分散系的概念及分类。2．胶体的丁达尔效应。难点对胶体的概念和性质的理解。教学准备教师准备1．制作课件（含教学视频）。2．实验器材：量筒、胶头滴管、100mL小烧杯、激光笔、酒精灯、铁架台、石棉网、试管等。3．实验试剂：牛奶、饱和FeCl3溶液、蒸馏水、AgNO3溶液、NaCl溶液等。学生准备1．课前复习：常见溶液、悬浊液和乳浊液的组成和性质；过滤的实验操作。2．课前预习：分散系及其分类。导入新课导入一（情境导入）一顿营养丰富的早餐，是一整天精力充沛的保证。在早餐的选择上，有人偏爱豆浆油条，有人钟情牛奶面包。我们总是将前者称为中式早餐，将后者称为西式早餐。然而，牛奶文化真的是“舶来品”吗？其实牛奶在我国有着悠久的历史，远比我们印象中要早。早在2000多年前，牛奶已载入《礼记》和《周礼》等古书中。从唐、宋的本草经一直到李时珍的《本草纲目》，都把牛奶及其乳制品当作滋补的食品。牛奶在中国有着悠久的历史，那为什么大部分的中国人在历史上没有养成喝牛奶的习惯呢？本节课我们将牛奶作为探究的主角。从认识化学物质的角度，你怎样来描述牛奶呢？导入二（问题导入）新冠病毒感染会通过气溶胶传播。所谓的气溶胶是患者通过咳嗽、喷嚏等途径排出的一些细小呼吸道飞沫，在一定时间里可以在空气中悬浮所形成的一种状态。在密闭场所，空气流通不好时，病菌可以较长时间存在，如果不正确佩戴口罩，在这种环境下很容易被感染。什么是气溶胶呢？偶有所得思路一环节一：认识胶体教师我们初中接触过的溶液是由溶质和溶剂构成的混合物。化学上把一种（或多种）物质以粒子形式分散到另一种（或多种）物质中所形成的混合物，叫做分散系。对溶液来说，溶质是分散质，溶液是分散剂。浊液也是常见的分散系。请同学们想一想，我们生活中的分散系有哪些呢？你能指出它们的分散质和分散剂吗？学生食盐水、糖水、牛奶、豆浆等。牛奶到底是一种怎样的分散系呢？平常我们喝牛奶的时候可以用微波炉加热，加热后牛奶表面会结皮，这是由于牛奶中的脂肪凝结了。［演示实验］稀牛奶的丁达尔效应：当光束通过胶体时，可以看到一条光亮的“通路”，这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线散射（光波偏离原来方向而分散传播）形成的，叫做丁达尔效应。丁达尔效应是一种光学现象，是由分散质粒子对可见光（波长为400～760nm）散射而形成的。【知识链接】当分散质粒子直径＜1nm时，对光的作用主要为透射；当分散质粒子直径＞100nm时，对光的作用主要是折射和反射；当分散质粒子直径为1～100nm时，对光的主要作用是散射。1．分散系的分类：按照分散质粒子的大小，将分散系分为溶液、胶体、浊液。分散质粒子的直径小于1nm的是溶液，大于100nm的是乳浊液或悬浊液，1～100nm的是胶体。2．分散质粒子的直径大小决定了胶体具有其他分散系不具有的性质-丁达尔效应。［视频播放］《各大游戏中的丁达尔效应》《固体的丁达尔效应》设计意图让学生体会生活之美、化学之美，以及化学与生活的密切联系。教师根据分散剂的状态不同，胶体可分为气溶胶（云、雾等），液溶胶（氢氧化铁胶体、牛奶等），固溶胶（有色玻璃、烟水晶等）。环节二：胶体的制备［演示实验］取1个100mL小烧杯，加入40mL蒸馏水。将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入5～6滴FeCl3饱和溶液。继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热。得到均一、透明、外观和溶液相似的红褐色物质。教师生成的红褐色物质是什么？如何进行验证？学生红褐色物质是Fe（OH）3胶体。利用丁达尔效应可进行验证。师生氢氧化铁胶体的制备：教师如何利用2mol／L的NaCl溶液和溶液制备AgCl胶体呢？提示：可联系胶体中分散质粒子的直径进行考虑。学生1．实验方法：在稀NaCl溶液中逐滴滴入溶液，同时用激光笔进行照射。2．进行实验：（1）将2mol／L的NaCl溶液按1：9的体积比进行逐级稀释，得到约0.2mol／L、0.02mol／L、0.002mol／L、0.0002mol／L、0.00002mol／L的稀溶液，并分别盛装在5支试管中。（2）在5支试管中逐滴滴加AgNO3溶液，并同时用激光笔进行照射。3．实验现象：在第5支试管中逐滴滴加AgNO3溶液时，用激光笔进行照射，刚开始没有明显现象，随着时间的推移，逐渐产生一条清晰的光路。环节三：胶体的净化教师过滤的原理是什么？如何去除粗盐中的泥沙呢？学生将浊液倒在滤纸上，利用液体的重力使分子直径较小的液体通过滤纸，不溶性固体的直径较大，无法通过滤纸，从而将不溶性固体与液体进行分离。故可以用过滤的方法除去粗盐中的泥沙。教师虽然牛奶的营养价值高，但并不是人人都适合。很多人喝完牛奶后会出现腹胀、腹泻的烦恼，这都是由于乳糖不耐症引起的。据调查统计，中国人大部分都有乳糖不耐症。那么我们该如何在不改变牛奶的口感下，将牛奶中的乳糖去除呢？【知识链接】在膜分离技术中，我们使用的“筛子”有两种，孔径比较大的那种我们叫它“超滤膜”（孔径10～20nm左右），它能将牛奶中的蛋白质、脂肪截住，让其他物质流出。孔径比较小的那种我们叫它“纳滤膜”（孔径1～2nm左右），能把乳糖截住，让水、无机盐、矿物质等流出。在牛奶依次通过两层膜之后，我们把被超滤膜截住的那部分加入最后流出的液体中混匀，得到的就是不含乳糖的牛奶，适合有乳糖不耐症的人群饮用。学生利用乳糖分子大小与牛奶中其他分散质粒子不同，达到分离的目的。设计意图本环节的设置意在指导学生进行更深入的探究，与前边所谈到的国人饮用牛奶的年限不是很长进行呼应，让学生对胶体的认识更加深入，进一步提升和发展学生的学科核心素养。牛奶是一种复杂的混合体系，同时具有溶液、胶体、浊液的属性。大家可以用同样的方法探究生活中另外一种传统的饮品-豆浆。而关于牛奶的探究本节课到此结束，牛奶的更多知识等着大家课后继续去解锁。思路二环节一：分散系教师通过观察，指出泥沙悬浊液与硫酸铜溶液的外观差异。（注：溶质颗粒的大小和稳定性的差异，表现在溶质是否出现沉降或漂浮而与溶剂脱离的现象）学生观察并回答：泥沙混合体系中泥沙颗粒比较大，静置后分层；硫酸铜溶液中溶质硫酸铜颗粒比较小，静置后不分层。【知识链接】溶液是指一种或几种物质分散到另一种物质里而形成的均一、稳定的混合物；固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物为悬浊液，小液滴分散到液体里形成的混合物为乳浊液。1．分散系概念：把一种（或多种）物质以粒子形式分散到另一种（或多种）物质中所形成的混合物。2．分散系组成：分散系中被分散成粒子的物质叫做分散质，另一种物质叫做分散剂。3．溶液中分散质粒子的直径小于1nm，浊液中分散质粒子的直径大于100nm。教师已知分散系的性质与分散质颗粒有关。那么有没有分散质颗粒的直径介于1nm和100nm之间的分散系呢？这种分散系可能具有哪些不同于浊液和溶液的性质呢？学生分散质粒子的直径为1～100nm的分散系称为胶体。小试牛刀完成下表，写出常见分散系的分散质和分散剂。分散系分散质分散剂烟雾食盐水有色玻璃金属氧化物（固）答案分散系分散质分散剂烟微小尘埃（固）空气（气）雾微小水滴（液）空气（气）食盐水食盐（固）水（液）有色玻璃金属氧化物（固）玻璃（固）分散系有液体、固体和气体，分散系中的分散质也可以是液体、固体、气体，我们可以从不同的角度对分散系进行分类。1．分散系的分类根据分散质粒子的直径大小进行分类：2．常见的分散系教师某混合液中含泥沙、淀粉、氯化钠三种成分，能用过滤的方法除去泥沙吗？学生泥沙、淀粉、氯化钠在水中分别形成悬浊液、胶体和溶液。悬浊液不能透过滤纸，胶体和溶液能透过滤纸，所以可以用过滤的方法除去泥沙。教师若把淀粉中的氯化钠分离出来，应该进行什么样的操作呢？学生可以用孔隙比滤纸还小的仪器把氯化钠“过滤”出来，这种仪器为“半透膜”。设计意图通过对问题的思考，深入探究胶体区别于其他分散系的本质特征，发展学生宏微结合的化学思想。环节二：胶体我们接触到的胶体很多，如云、雾、有色玻璃等，按照分散剂的不同，可以对胶体进行分类。教师胶体的分类：［视频播放］《Fe（OH）3胶体的制备及性质探究》［演示实验］向40mL沸腾的蒸馏水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，即制得Fe（OH）3胶体。1．实验操作中必须选用FeCl3饱和溶液，而不能用的稀溶液。若FeCl3溶液浓度过低，则不利于Fe（OH）3胶体的形成。2．向沸水中滴加FeCl3饱和溶液，而不是直接加热煮沸FeCl3饱和溶液，否则会因溶液浓度过大直接生成Fe（OH）3沉淀，而无法得到胶体。3．实验中必须用蒸馏水，而不能用自来水。4．往沸水中滴加FeCl3饱和溶液后，可稍微加热煮沸，但不宜长时间加热。5．要边加热边摇动烧杯，但不能用玻璃棒搅拌，否则会使Fe（OH）3胶粒碰撞形成大颗粒而沉淀下来。学生Fe（OH）3胶体制备的原理：教师胶体与溶液的外观相似，那么如何区别胶体和溶液呢？学生实验与观察：分散系用激光笔光束照射，在垂直光束方向观察时的现象CuSO4溶液无光亮的通路产生Fe（OH）3胶体有一条光亮的通路产生设计意图引导学生从宏观现象的角度探究胶体的性质，通过观察、分析等方法获得结论。1．当光束通过Fe（OH）3胶体时，可以看到一条光亮的“通路”，而光束通过CuSO，溶液时，则看不到此现象。这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线散射（光波偏离原来方向而分散传播）形成的，叫做丁达尔效应。丁达尔效应可被用来区分胶体和溶液。2．胶体还具有较强的吸附性，能吸附溶液中的悬浮颗粒。3．明矾净水的原理：明矾溶于水形成的Al（OH）3胶体具有很好的凝聚作用，是一种良好的净水剂。教师当光束通过Fe（OH）3胶体时，可以看到一条光亮的“通路”，而光束通过CuSO4溶液时，则看不到此现象。这是什么原因造成的？学生胶体中粒子的直径为1～100nm，能对光线散射；溶液中粒子的直径小于1nm，散射极其微弱。教师｜Fe（OH）3胶体中的分散质粒子与淀粉溶液中的分散质粒子在组成上有什么区别？学生Fe（OH）3胶体中的分散质粒子是Fe（OH）3分子集合体，而淀粉胶体中一个淀粉分子就是一个分散质粒子。教师在盛有FeCl3溶液的烧杯中，加入NaOH溶液反应后，得到的分散系为悬浊液。分析两溶液混合生成悬浊液而不是生成胶体的原因。学生生成的Fe（OH）3多，聚集成大颗粒而沉淀下来。分散系溶液胶体浊液分散质粒子的种类分子、离子较多分子的集合体或大分子大量分子的集合体（固体小颗粒或小液滴）分散质粒子的直径d<1nm1nm<d<100nmd>100nm外部特征均一、透明、稳定均一、透明、较稳定不均一、不透明、不稳定稳定性稳定介稳不稳定能否透过滤纸能能不能能否透过半透膜能不能不能鉴别方法无丁达尔效应有丁达尔效应静置分层实例碘酒、蔗糖溶液、盐酸、酒精溶液等豆浆、云、雾、烟、淀粉溶液、蛋白质溶液等泥浆、油水混合物、Fe（OH）3的悬浊液等核心总结一、分散系1．分散系：由一种（或多种）物质以粒子形式分散到另一种（或多种）物质中形成的混合物。2．分散系的分类：浊液、胶体、溶液。二、胶体1．胶体：分散质粒子的直径在1∼100nm之间的分散系。2．胶体的性质：丁达尔效应。3．Fe（OH）3胶体的制备：教学研讨白质是人体不可缺少的营养物质，牛奶是补充蛋白质最好的食物，但是为什么一部分人没有养成喝牛奶的习惯呢？学生带着这个疑问进入了课堂。很多学生误认为牛奶是溶液，但随着课堂问题的深入，让学生了解其不仅仅具有溶液的性质，还具有浊液、胶体的性质，打破了学生已有的认知