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(shí))

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(shí))教學(xué)目標(biāo)1.了解膠體及分散系的概念；認(rèn)識膠體與其他分散系的區(qū)別；學(xué)會(huì)鑒別及凈化膠體的方法。2.通過丁達(dá)爾現(xiàn)象、膠體的制取等實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生觀察和思維的能力。3.對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義思想方法教育。教學(xué)重點(diǎn)膠體的概念。教學(xué)難點(diǎn)膠體概念的建立。教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)、分析、對比、歸納、自學(xué)等方法。教具準(zhǔn)備投影儀、多媒體動(dòng)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、鐵架臺(tái)、燒杯（3個(gè)）、小試管（2支）、半透膜袋、激光教鞭。課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程引入首先制取一種液體。演示實(shí)驗(yàn)21，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 mL2 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(dòng)請大家觀察三種液體并進(jìn)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。演示實(shí)驗(yàn)22，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(shí)于垂直方向觀察?，F(xiàn)象光束通過紅褐色液體時(shí)，形成一條光亮的“通路”，光束通過CuSO4溶液時(shí)無此現(xiàn)象。繼續(xù)演示將上述CuSO4溶液換成NaCl溶液，進(jìn)行同樣操作，觀察?，F(xiàn)象同上。設(shè)問觀此實(shí)驗(yàn)，你有何思考？講述該實(shí)驗(yàn)說明，外觀相似的兩液體，在性質(zhì)上有區(qū)別。當(dāng)強(qiáng)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(dá)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) 膠體展示泥水懸濁液、油水的乳濁液、NaCl溶液，請仔細(xì)觀察、辨認(rèn)。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(dá)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(jìn)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(lán)，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。講述半透膜具有非常細(xì)小的微孔，其孔直徑大小約為109 m即1 nm，比濾紙還小，可選擇蛋殼膜，動(dòng)物膀胱膜等。投影演示實(shí)驗(yàn)23，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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，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(jì)60年代，由英國科學(xué)家格雷哈姆首次提出。他在實(shí)驗(yàn)研究中，發(fā)現(xiàn)有些物質(zhì)如某些無機(jī)鹽、糖和甘油等，在水中擴(kuò)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(kuò)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.概念：分散質(zhì)粒子在1 nm100 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 nm100 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(shí)，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(shí)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(shí)驗(yàn)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(dá)膠體粒子大小，因此溶于水時(shí)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(diǎn)，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?jiān)O(shè)計(jì)操作方案，并說明分離原理。學(xué)生活動(dòng)后投影小結(jié)1.操作：（1）在一個(gè)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(yàn)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盛蒸餾水的小燒杯中。1 min后取出，用AgNO3溶液檢驗(yàn)燒杯中的液體。重復(fù)（3）（4）操作，直至檢驗(yàn)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(dòng)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(lán)球 直徑1 nm的粒子圖21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(lán)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(shí)，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(shí)，病人的血液通過浸在透析液中的透析膜進(jìn)行循環(huán)和透析。血液中，蛋白質(zhì)和血細(xì)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(xì)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)以離子形式存在C.蛋白質(zhì)、血細(xì)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(xì)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(jìn)行小結(jié)。請完成下表： 投影先不給結(jié)論?？偨Y(jié)膠體是一種分散質(zhì)粒子直徑在1 nm100 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?？梢?，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(jì)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 nm100 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）3（膠體）+3HCl3.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D2.下列分離物質(zhì)的方法中，根據(jù)粒子大小進(jìn)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，沉降都是利用溶解度的性質(zhì)分離的，與粒子大小無關(guān)。答案D3.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(shí)間后取燒杯中液體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(lán)色B.加入NaI溶液不變藍(lán)色C.加入AgNO3溶液產(chǎn)生黃色沉淀D.加入溴水變藍(lán)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(jìn)入蒸餾水中。A中加碘水變藍(lán)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(lán)色，是Br2與KI反應(yīng)生成了I2，I2使淀粉變藍(lán)色，也能證明羊皮紙袋有破損。B、C則不能。答案AD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 nm100 nm，1 nm=109 m）的超細(xì)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109 m107 m即1 nm100 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C2.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(rèn)識和感受膠體，首先進(jìn)行了Fe（OH）3膠體的制備，并將之與熟悉的溶液、濁液進(jìn)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(dá)爾現(xiàn)象，闡述了兩者的差別，并結(jié)合史實(shí)說明了人們對膠體、溶液的認(rèn)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(shí)驗(yàn)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(gè)初步的認(rèn)識。