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1、2022年高中化學(xué)(大綱版)第三冊 第二單元 膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用 第一節(jié)膠體(第一課時)
●教學(xué)目標(biāo)
1.了解膠體及分散系的概念;認識膠體與其他分散系的區(qū)別;學(xué)會鑒別及凈化膠體的方法。
2.通過丁達爾現(xiàn)象、膠體的制取等實驗,培養(yǎng)學(xué)生觀察和思維的能力。
3.對學(xué)生進行辯證唯物主義思想方法教育。
●教學(xué)重點
膠體的概念。
●教學(xué)難點
膠體概念的建立。
●教學(xué)方法
實驗、分析、對比、歸納、自學(xué)等方法。
●教具準(zhǔn)備
投影儀、多媒體動畫、課件;
蒸餾水、NaCl溶液、泥水懸濁液、植物油和水的混合液、FeCl3飽和溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液、淀粉溶液、碘水;
酒精燈
2、、鐵架臺、燒杯(3個)、小試管(2支)、半透膜袋、激光教鞭。
●課時安排
1課時
●教學(xué)過程
[引入]首先制取一種液體。
[演示]實驗2—1,取燒杯盛約20 mL蒸餾水,加熱至沸騰,然后逐滴加入飽和FeCl3溶液1 mL~2 mL。繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色。觀察所得液體。
[展示]NaCl溶液、CuSO4溶液、新制紅褐色液體。
[學(xué)生活動]請大家觀察三種液體并進行對比。
[提問]三者在外部特征上有何相似相異性?
[回答]宏觀上皆為均一透明的液體,僅顏色不同而已。
[追問]那么,新制紅褐色液體也是一種溶液嗎?
[回答]甲:是。乙:不是。
[引導(dǎo)]究竟是與否,請看一種現(xiàn)象。
3、
[演示]實驗2—2,將分別盛有紅褐色液體和CuSO4溶液的燒杯并排于桌上,然后用激光教鞭從一邊照射,同時于垂直方向觀察。
[現(xiàn)象]光束通過紅褐色液體時,形成一條光亮的“通路”,光束通過CuSO4溶液時無此現(xiàn)象。
[繼續(xù)演示]將上述CuSO4溶液換成NaCl溶液,進行同樣操作,觀察。
[現(xiàn)象]同上。
[設(shè)問]觀此實驗,你有何思考?
[講述]該實驗說明,外觀相似的兩液體,在性質(zhì)上有區(qū)別。當(dāng)強光照射而產(chǎn)生光亮通路的現(xiàn)象,自然界也存在。請看課本P15樹林中的丁達爾現(xiàn)象。具備這種性質(zhì)的物質(zhì)就是本單元要學(xué)習(xí)的膠體。
[板書]第二單元 膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用
第一節(jié) 膠體
[展示]泥水懸濁
4、液、油水的乳濁液、NaCl溶液,請仔細觀察、辨認。
[提問]三種混合液的宏觀特征是什么?
[回答]濁液不均一、不穩(wěn)定、不透明,而溶液是均一、穩(wěn)定、透明的液體。
[設(shè)問]三者又有何相似之處呢?
[學(xué)生閱讀]課本P16第四自然段,了解相關(guān)概念。
[板書]一、分散系、分散質(zhì)、分散劑
[思考]溶液、懸濁液、乳濁液三種分散系中的分散質(zhì)分別是什么?其本質(zhì)區(qū)別是什么?
[分析]溶液中溶質(zhì)是分散質(zhì)、呈分子或離子狀態(tài),肉眼直接看不到。而懸濁液和乳濁液中分散質(zhì)是由巨大數(shù)目粒子聚集成的肉眼可直觀的固體小顆粒和小液滴。顯然,其區(qū)別在于分散質(zhì)粒子的大小不同。正于此,使不同分散系的宏觀特征和性質(zhì)產(chǎn)生了較大差
5、異。溶液呈高度均一、穩(wěn)定、透明態(tài);濁液不均一、不穩(wěn)定、不透明,懸濁液靜置產(chǎn)生沉淀,乳濁液靜置易分層。
[設(shè)疑]現(xiàn)有一混有泥土的食鹽水,采用何簡單操作可將不溶性泥土顆粒除去?
[答]過濾即可。
[講]過濾可達目的,說明濁液分散質(zhì)粒子不能透過濾紙,而分子或離子可暢通無阻。
[轉(zhuǎn)引]膠體是一種分散系,那么,膠體分散質(zhì)粒子能否透過濾紙呢?
[演示]將少量混有泥土的淀粉膠體進行過濾,并往濾液中滴加碘水,觀察。
[現(xiàn)象與結(jié)論]濾液遇碘水變藍,說明膠體分散質(zhì)粒子可透過濾紙。
[設(shè)疑]那么,膠體與溶液相比,分散質(zhì)粒子的大小又是怎樣的呢?
[展示]雞蛋殼內(nèi)膜——半透膜的一種。
[講述]半透膜具
6、有非常細小的微孔,其孔直徑大小約為10-9 m即1 nm,比濾紙還小,可選擇蛋殼膜,動物膀胱膜等。
[投影演示]實驗2—3,把少量淀粉膠體與NaCl溶液的混合液注入半透膜袋內(nèi),將此袋浸入蒸餾水中,2 min后,用兩支試管各取燒杯中的液體少量,向其中一支試管里滴加少量AgNO3溶液,另一支試管中滴加少量碘水,觀察:
[現(xiàn)象]在加入AgNO3的試管里出現(xiàn)了白色沉淀;在加入碘水的試管里未發(fā)生變化。
[設(shè)問]該實驗說明什么問題?
[回答]Na+、Cl-能透過半透膜,而淀粉膠體的粒子不能透過半透膜。
[講述]通過以上一系列實驗,可知不同分散系的最本質(zhì)的區(qū)別在于分散質(zhì)粒子的大小不同。
[投影小
7、結(jié)]1.分子、離子、膠體分散質(zhì)粒子能透過濾紙,而濁液分散質(zhì)粒子不可。
2.分子、離子能透過半透膜,而膠體分散質(zhì)粒子不可。
3.濁液分散質(zhì)粒子>膠體分散質(zhì)粒子>溶液分散質(zhì)粒子。
[講述]“膠體”一詞,早在19世紀60年代,由英國科學(xué)家格雷哈姆首次提出。他在實驗研究中,發(fā)現(xiàn)有些物質(zhì)如某些無機鹽、糖和甘油等,在水中擴散很快,易透過半透膜,這種液體是溶液;另一些物質(zhì)如蛋白質(zhì)、淀粉等,在水中擴散慢,且不能透過半透膜,格雷哈姆稱它們?yōu)槟z體。由此可見,膠體、溶液、濁液是根據(jù)分散質(zhì)粒子大小來劃分的。
[指導(dǎo)閱讀]課本P17第二、三自然段,從分散質(zhì)粒子大小定義濁液、溶液、膠體。
[板書]二、膠體
1
8、.概念:分散質(zhì)粒子在1 nm~100 nm之間的分散系,叫做膠體。
[思考]本課開始之前所制備的紅褐色液體是何膠體,其制備原理是什么?
[講述]將FeCl3溶液滴入沸水中所制得的紅褐色液體是Fe(OH)3膠體,它是通過FeCl3的水解反應(yīng)而制得的。其中分散質(zhì)粒子是許多Fe(OH)3分子的聚集體,大小在1 nm~100 nm之間。
[板書]2.Fe(OH)3膠體的制備:水解法。
[提問]請大家寫出制備Fe(OH)3膠體的化學(xué)反應(yīng)方程式,并與課本對照尋找問題。
[質(zhì)疑]1.書寫制取氧化鐵膠體方程式時,中間為什么用“===”,而不用“”。
2.Fe(OH)3為不溶性物質(zhì),為什么寫方程式時
9、不寫“↓”。
[講述]制備Fe(OH)3膠體采取水解方法,在加熱條件下可促使FeCl3近于完全水解。因此方程式書寫用“===”,而不用“”,在此實驗條件和操作下,所得為透明膠體,并未產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,因此方程式中不寫“↓”。
[板書]FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl
[說明]1.Fe(OH)3在水中分散既能成為膠體,也能形成沉淀而得濁液。因此,膠體不是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的反映,而是物質(zhì)的一種存在形式,以分散質(zhì)粒子大小為特征。
2.有些物質(zhì)的分子直徑很大,達膠體粒子大小,因此溶于水時也形成膠體,如淀粉膠體、蛋白質(zhì)膠體。
3.制備膠體除可用水解法外,還可通過控制分散質(zhì)粒子
10、大小采用聚集或分散等多種方法制得。同學(xué)有興趣可查閱相關(guān)資料。
[轉(zhuǎn)引]無論用何種方法制得的膠體,常常含有一些雜質(zhì),因此,需對膠體作凈化處理,請根據(jù)分散質(zhì)粒子大小的特點,思考凈化方法。
[設(shè)疑]淀粉膠體中混有少量NaCl溶液,應(yīng)怎樣提純和精制淀粉膠體?請設(shè)計操作方案,并說明分離原理。
[學(xué)生活動后投影小結(jié)]1.操作:
(1)在一個50 mL的小燒杯內(nèi)盛適量的蒸餾水,保證浸沒半透膜袋而不溢出。
(2)取少量含NaCl溶液的淀粉膠體于半透膜袋中,將其置于小燒杯里。
(3)1 min后取出半透膜,用AgNO3溶液檢驗燒杯中的液體,AgNO3溶液變渾濁。
(4)將(3)中半透膜袋再浸入另一
11、盛蒸餾水的小燒杯中。1 min后取出,用AgNO3溶液檢驗燒杯中的液體。重復(fù)(3)(4)操作,直至檢驗不出Cl-存在為止。
2.原理:Na+、Cl-直徑較小能透過半透膜,而淀粉大分子不能透過此膜,通過以上操作可將兩者分開。
[講述]利用溶液和膠體中分散質(zhì)粒子大小的區(qū)別,把混有離子或分子雜質(zhì)的膠體裝入半透膜袋,并浸入溶劑中,使離子或分子從膠體里分離出去,這樣的操作叫做滲析??捎糜谀z體的凈化、精制。
[板書]3.膠體的凈化方法——滲析法
[動畫模擬]滲析過程。
○—黃球 直徑>100 nm的粒子 ○—紅球 1 nm<直徑<100 nm的粒子 —藍球 直徑<1 nm的粒子
圖
12、2—1
[講述]黃色小球不能通過微孔直徑約100 nm的濾紙,為濁液分散質(zhì)粒子,紅色小球不能通過“微孔”直徑約1 nm的半透膜,為膠體分散質(zhì)粒子,藍色小球能通過半透膜,為溶液分散質(zhì)粒子,可見濁液、膠體、溶液三種分散系的本質(zhì)區(qū)別,故采用滲析可以精制某些膠體。
[投影練習(xí)]醫(yī)學(xué)上治療由腎功能衰竭等疾病引起的血液中毒時,最常用的血液凈化手段是血液透析。透析原理同膠體的滲析類似。透析時,病人的血液通過浸在透析液中的透析膜進行循環(huán)和透析。血液中,蛋白質(zhì)和血細胞不能透過透析膜,血液內(nèi)的毒性物質(zhì)則可以透過,由此可以判斷
A.蛋白質(zhì)、血細胞不溶于水,毒性物質(zhì)可溶于水
B.蛋白質(zhì)以分子形式存在,毒性物質(zhì)
13、以離子形式存在
C.蛋白質(zhì)、血細胞的粒子直徑大于毒性物質(zhì)的粒子直徑
D.蛋白質(zhì)、血細胞不能透過濾紙,毒性物質(zhì)能透過濾紙
[答案]C
[設(shè)疑]以上涉及到的膠體有Fe(OH)3膠體、淀粉膠體、蛋白質(zhì)膠體、血液等。膠體的種類很多,有些就在我們的身邊,那么,日常生活中你見到過哪些膠體呢?
[學(xué)生閱讀]P17最后一自然段,了解膠體分散系的分類。
[板書]4.膠體的分類
[講述]膠體種類很多,按分散劑的不同,可分為液溶膠、氣溶膠和固溶膠。具體列表如下,以作了解。
[投影]膠體的分類
[引導(dǎo)]本節(jié)我們主要用對比和實驗驗證的方法從分散質(zhì)粒子直徑大小討論了膠體,下面對三種分散系進行小結(jié)。請
14、完成下表:
[投影]先不給結(jié)論。
[總結(jié)]膠體是一種分散質(zhì)粒子直徑在1 nm~100 nm之間的分散系。膠體的形成是物質(zhì)的一種存在形式。不同分散系,由于分散質(zhì)粒子大小的不同,而在性質(zhì)上也表現(xiàn)出差異。可見,物質(zhì)的性質(zhì)不僅與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān),而且與物質(zhì)的存在形式有關(guān)。
[布置作業(yè)]1.課本一、二。
2.如何鑒別外觀相似的溶液和膠體。
●板書設(shè)計
第一單元 膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用
第一節(jié) 膠體
一、分散系、分散質(zhì)、分散劑
二、膠體
1.概念:分散質(zhì)粒子直徑在1 nm~100 nm之間的分散系,叫做膠體。
2.Fe(OH)3膠體的制備:水解法
FeCl3+3H2OFe(OH
15、)3(膠體)+3HCl
3.膠體的凈化方法——滲析法
4.膠體的分類
[投影練習(xí)]
1.首次提出“膠體”概念的科學(xué)家是
A.湯姆遜 B.道爾頓
C.阿伏加德羅 D.格雷哈姆
[答案]D
2.下列分離物質(zhì)的方法中,根據(jù)粒子大小進行分離的是
A.萃取 B.重結(jié)晶 C.沉降 D.滲析
[解析]要明確四種分離物質(zhì)方法的本質(zhì)。其中滲析:是利用半透膜將混入膠體中的分子或離子除去而提純膠體,這里是利用分子或離子的直徑小能通過半透膜,而膠體粒子直徑較大不能通過半透膜,符合題意。而萃取,重結(jié)晶,沉降都是利用
16、溶解度的性質(zhì)分離的,與粒子大小無關(guān)。
[答案]D
3.將淀粉碘化鉀混合液裝在羊皮紙制成的袋中,將此袋下半部浸泡在盛有蒸餾水的燒杯里,過一段時間后取燒杯中液體進行實驗,下列現(xiàn)象能證明羊皮紙袋一定有破損的是
A.加入碘水變藍色
B.加入NaI溶液不變藍色
C.加入AgNO3溶液產(chǎn)生黃色沉淀
D.加入溴水變藍色
[解析]羊皮紙是一種半透膜,淀粉膠粒無法透過半透膜,使I-、K+能通過半透膜進入蒸餾水中。A中加碘水變藍色,說明其中有淀粉,可證明羊皮紙袋有破損。D中加入Br2水變藍色,是Br2與KI反應(yīng)生成了I2,I2使淀粉變藍色,也能證明羊皮紙袋有破損。B、C則不能。
[答案]AD
●
17、綜合能力訓(xùn)練題
1.用特殊方法把固體物質(zhì)加工到納米級(1 nm~100 nm,1 nm=10-9 m)的超細粉末粒子,然后制得納米材料。下列分散系中的分散質(zhì)的粒子直徑和這種粒子具有相同數(shù)量級的是
A.溶液 B.懸濁液 C.膠體 D.乳濁液
[解析]膠體的本質(zhì)特征就是分散質(zhì)粒子直徑為10-9 m~10-7 m即1 nm~100 nm,知道分散質(zhì)粒子直徑,即可判斷題目中所指的納米粒子即為膠粒大小。
[答案]C
2.填寫分離下列各組混合物所用的物理方法:
(1)除去水中少量的溴 。
(2)除去碘化銀膠體中含有的碘離子 。
(3)除去石灰水
18、中懸浮的碳酸鈣 。
(4)從硬脂酸甘油酯經(jīng)皂化后的液體中,分離出硬脂酸鈉,先 ,然后 。
[答案]萃取 滲析 過濾 鹽析 過濾
●教學(xué)說明
膠體是繼溶液和濁液之后的又一種分散系,但對于膠體,學(xué)生是完全陌生的。而膠體確是客觀存在的。為使學(xué)生認識和感受膠體,首先進行了Fe(OH)3膠體的制備,并將之與熟悉的溶液、濁液進行了外觀和均一穩(wěn)定性的對比。膠體與濁液的差別是顯然的。與溶液的外觀完全相同,而后通過丁達爾現(xiàn)象,闡述了兩者的差別,并結(jié)合史實說明了人們對膠體、溶液的認識已是淵源已久。那么,三種分散系的本質(zhì)區(qū)別是什么呢?通過過濾、滲析等實驗探明了原因。本質(zhì)區(qū)別在于分散質(zhì)粒子大小的不同,至此引出了膠體的概念,并簡要介紹了生活中常見膠體的類型,使學(xué)生從粒子大小,從身邊對膠體有了一個初步的認識。