《胶体的制备和性质》教学设计
一、课标要求
知道氢氧化铁胶体的制备和胶体的主要性质 二、教材分析
本节课的课题选自人教版高中化学必修一第二章《化学物质及其变化》第一节《物质的分类》,属于“分散系及其分类”的第二课时。胶体知识对于学生来说是比较陌生的领域。通过本节课的学习,要使学生在知道氢氧化铁胶体制备的基础上,了解胶体的丁达尔效应,认识物质的性质不仅与物质的结构有关,还与物质的存在形态有关,从而拓宽学生的视野。对于胶体的这部分知识,教科书只介绍了丁达尔效应,至于布朗运动、电泳现象和渗析涉及甚少,胶体的介稳性也只是在“科学视野”中点到为止,并不要求做具体的展开。所以,在进行教学时,要注意把握好知识的深度和广度,在掌握胶体的制备、了解胶体的丁达尔效应的基础上,了解胶体的电泳、布朗运动、聚沉和渗析。
在学习本节课内容时,教师要充分利用学生已有的知识和生活经验,要把学生初中学过的悬浊液、溶液的有关知识及日常生活中接触到的有关事实、现象等联系起来。通过教科书中的“科学探究”活动,把胶体与溶液作对比,使学生在观察、比较的过程中认识胶体本身的特性。观察丁达尔效应时,可以同时把溶液和胶体都放在入射光的“通道”上,比较哪一种液体具有丁达尔效应。通过比较,引导学生抓住粒子直径大小这个关键,正确认识溶液、浊液、胶体的本质特征。
关于胶体的聚沉,教科书以“科学视野”的方式呈现,在教学中也可以适当介绍。首先应让学生认识胶体具有介稳性,主要是因为同种胶粒带同种电荷,而同种电荷会相互排斥,要使胶体聚沉,就要克服排斥力,消除胶粒所带的电荷。然后让学生展开讨论,提高消除胶粒所带电荷的方案,从中肯定合理的方案。 三、学法分析
1、通过氢氧化铁胶体的制备实验,会书写氢氧化铁胶体制备的化学方程式和注意事项。
2、要在与溶液、浊液的比较中,知道胶体的特性,初步了解胶体在生产和生活中的作用。 四、教学目标 知识与技能:
1、掌握氢氧化铁胶体的制备方法
2、了解胶体的丁达尔效应、电泳、布朗运动、聚沉等特性
3、通过实验初步了解实验研究的方法、步骤,提高实验基本操作技能 过程与方法:
发现、分析、实验、探究、归纳、应用
情感态度价值观:
1、通过对胶体的本质特征和性质的探究,体验科学探究的艰辛与喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。
2、初步理解科学探究的意义,逐步提高科学探究的意识与能力。 五、教学重点、难点
重点:氢氧化铁胶体的制备;胶体的性质及应用 难点:胶体的制备与性质 六、教具准备
实验药品:CuSO4溶液、FeCl3饱和溶液、蒸馏水、泥沙、NaCl溶液 实验仪器:酒精灯、三脚架、石棉网、烧杯、玻璃棒、火柴 七、教学过程
【复习旧知】通过上节课的学习,请同学们回顾: 1、溶液、浊液、胶体的本质区别 2、溶液、浊液、胶体的稳定性 【创设情境】
1、清晨,当太阳升起时,漫步在茂密的森林里,会看到缕缕阳光穿过林木的枝叶铺洒在地面上,多么美丽!
2、在静谧的夜晚,当你打开手电筒,会看到一道“光柱”射向天空或射向远方,你知道为什么吗?
【引入新课】带着这个问题,让我们共同来探究形成这些美丽景象的原因。 【推进新课】胶体的制备和性质
【科学探究】Fe(0H)3胶体的制备(学生自主完成) 实验步骤:
取三个小烧杯,分别加入25 mL 蒸馏水、25 mL CuSO4溶液和25 mL泥水。将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入1~2 mL FeCl3饱和溶液。继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。 实验现象:烧杯中液体呈红褐色。 [动动手]试写出该反应的化学方程式
FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl 【学生实验】胶体的丁达尔效应
实验步骤:将盛有CuSO4溶液、Fe(OH)3胶体、泥沙悬浊液的烧杯置于暗处,分别用激光笔照射杯中的溶液,在与光束垂直的方向进行观察,并记录实验现象。 实验现象:
Fe(OH)3 胶体 CuSO4 溶液 光束照射时的现象 有光亮的通路 无光亮的通路
原因分析:胶体粒子对光线的散射 [归纳总结]胶体的性质
1、丁达尔效应:可见光通过胶体时,可以看见一条光亮的通路。 应用:区分溶液和胶体
[思考与交流]能举出日常生活中的丁达尔效应吗? 【科学视野】胶体的电泳
[视频实验]Fe(OH)3胶体的电泳实验及现象 现象 通电后,接电源正极一端溶液颜色逐渐变浅,接电源负极一端溶液颜色逐渐加深 说明Fe(OH)3胶粒向负极移动, Fe(OH)3胶粒带正电荷 结论 [解释]胶体粒子表面积很大,它会吸附溶液中的某一种离子而使胶粒带电,不同胶体粒子吸附不同离子,但同一种胶粒吸附同一种离子而带上相同的电荷。 [归纳总结]2、电泳现象(电学性质)
在外加电场作用下, 带电胶体粒子在分散剂里向电极 (阴极或阳极) 作定向移动的现象, 叫做电泳。
原因:粒子胶体微粒带同种电荷,当胶粒带正电荷时向阴极运动,当胶粒带负电荷时向阳极运动。
注意:胶体的胶粒有的带电,有电泳现象;有的不带电,没有电泳现象(如淀粉溶液)。
【科学视野】布朗运动 [归纳总结]3、布朗运动
在超显微镜下观察胶体溶液可以看到胶体颗粒不断地作无规则的运动。布
朗运动时胶体具有介稳性的原因之一。 【学生实验】胶体的聚沉
[实验步骤]向Fe(OH)3胶体中加入少量的NaCl溶液 [实验现象]Fe(OH)3胶体粒子聚集成较大的颗粒而沉降
分析:NaCl溶液溶液中的负电荷中和了氢氧化铁胶体粒子的正电荷,使大量的胶体粒子聚集到一起形成颗粒而沉降.
胶体的聚沉是胶体具有介稳性的原因之一。 [思考交流]还有哪些方法可以使胶体聚成? [归纳总结]4、胶体的聚沉
胶体形成沉淀析出的现象
胶体聚沉的方法:①加入电解质(中和胶粒所带电荷) ②加热和搅拌(破坏胶粒所带电荷)
③加入带相反电荷胶粒的胶体(中和胶粒所带电荷)
应用:明矾净水、高压电除去烟尘、制豆腐、FeCl3溶液用于伤口止血
[学与问]1、为什么河流入海处常常冲刷成的三角洲?
2、为什么墨水不宜暴晒?不同品牌的墨水一般不能混合使用? [练习]将某溶液逐滴加入到Fe(OH)3胶体内,开始出现沉淀,继续滴加时沉淀又溶解,该溶液可能是( )
A. 2mol/LH2SO4溶液 B. 2mol/LNaOH溶液
C. 2mol/LMgSO4溶液 D. 硅酸溶胶(胶体粒子带负电荷) 【思考与交流】通过刚才的学习,你对胶体有哪些认识? 【回顾与总结】1、Fe(0H)3胶体的制备 2、胶体的性质: (1)丁达尔效应; (2)电泳现象; (3)布朗运动; (4)胶体的聚沉 3、胶体的应用 【课堂练习】见练习册 【作业布置】 【课后反思】