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))
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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(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
2、燈、鐵架臺、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)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(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。
3、 [演示]實(shí)驗(yàn)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(shí)于垂直方向觀察。 [現(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。 [現(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
4、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
5、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
6、具有非常細(xì)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(shí)驗(yàn)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(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
7、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
8、1.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(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
9、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
10、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
11、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
12、圖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(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
13、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)。
14、請完成下表: [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??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 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(O
15、H)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(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
16、用溶解度的性質(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(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
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(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
18、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。
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