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第一節(jié) 物質(zhì)的分類
(第二課時(shí))
教學(xué)目標(biāo)
1、認(rèn)識(shí)膠體的一些重要性質(zhì)和作用;了解氫氧化鐵膠體的制取方法。
2、通過丁達(dá)爾現(xiàn)象、膠體制取、膠體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力,思維能力和自學(xué)能力;通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
3、培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍的科學(xué)態(tài)度;培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)。
德育目標(biāo):
通過實(shí)驗(yàn)、聯(lián)系實(shí)際等手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué),依靠科學(xué)解決實(shí)際問題的觀點(diǎn);教育學(xué)
2、生關(guān)心環(huán)境。
教學(xué)方法
啟發(fā)、誘導(dǎo)、探索實(shí)驗(yàn)、分析、對(duì)比、歸納、自學(xué)等方法。
教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):膠體的有關(guān)概念;學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、思維能力、自學(xué)能力的培養(yǎng)。
難點(diǎn):制備膠體化學(xué)方程式的書寫
課前準(zhǔn)備:
教學(xué)設(shè)備:電腦、實(shí)物展臺(tái)、投影儀等,多媒體動(dòng)畫、圖片、視頻、課件等;
實(shí)驗(yàn)藥品:蒸餾水、泥水懸濁液、植物油和水的混合物、FeCl3飽和溶液、CuSO4溶液、豆?jié){、Fe(OH)3膠體、KNO3溶液、稀HCl溶液等。
實(shí)驗(yàn)儀器:酒精燈、鐵架臺(tái)、燒杯(5只)、小試管(6支)、玻璃棒等。
教學(xué)過程:
[復(fù)習(xí)]液體分散系的分類方法及膠體的概念。
[展示]一瓶豆?jié){、墨水及混濁的泥水,觀
3、察。一會(huì)兒泥水變澄清。思考原因。
[板書]2、膠體的性質(zhì)
(1) 相對(duì)穩(wěn)定性
[閱讀]P22第三自然段。
[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]取燒杯盛20mL蒸餾水,加熱至沸騰,然后逐滴加入飽和FeCl3溶液1mL~2mL。繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色。觀察所得紅褐色液體Fe(OH)3膠體。
[板書] Fe(OH)3膠體制備:FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體) +3HCl
[展示]CuSO4溶液、新制紅褐色液體Fe(OH)3膠體、泥水。
[提問]觀察它們?nèi)叩耐庥^。有何發(fā)現(xiàn)?
[投影]激光電筒照射CuSO4溶液、新制Fe(OH)3膠體的現(xiàn)象。
[學(xué)生表述] Fe(OH)3膠體中不一條光亮的通道
4、。
[提問]現(xiàn)在有泥水和NaCl溶液的混合物,如何將不溶性的泥土雜質(zhì)除去?
[講述]過濾即可到達(dá)目的,說明NaCl中的Na+、Cl-可以通過濾紙,而顆粒較大的泥土顆粒無法通過濾紙,說明懸濁液的分散質(zhì)顆粒大于溶液分散質(zhì)。
[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]過濾泥水與Fe(OH)3膠體,填表(課件)。(注意:膠體可透過慮紙)
[板書](2)丁達(dá)爾現(xiàn)象
[轉(zhuǎn)引]這種在光線的照射下,出現(xiàn)明亮的光路的現(xiàn)象,在自然界中也經(jīng)常出現(xiàn)。比如:霧天行駛的汽車的燈光、早晨樹林中出現(xiàn)陽光的光路等。
[觀看幻燈片]圖2-7 圖2-8
[講解]膠體分散質(zhì)顆粒的大小正好適中,當(dāng)光線照射時(shí),一部分的光照射在膠體分散質(zhì)顆粒上發(fā)生散射,
5、被我們眼睛的觀察到;另外一部分光線穿過顆粒,照射到后面的顆粒上再散射。所以在一條線上有無數(shù)個(gè)光源在發(fā)光,因此我們可以看見一條明亮的光路。
[講述]膠體除了丁達(dá)爾效應(yīng)以外,還有的另外的性質(zhì),如布朗運(yùn)動(dòng)。
[講述]1827年,英國(guó)植物學(xué)家布朗,把花粉懸浮在水里,用顯微鏡觀察,發(fā)現(xiàn)花粉的小顆粒作不停地、無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。這種現(xiàn)象被稱為布朗運(yùn)動(dòng)。
[講解]膠體分散質(zhì)顆粒在水分子不均勻的撞擊下,做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。
[板書](3)布朗運(yùn)動(dòng):膠體分散質(zhì)顆粒在水分子不均勻的撞擊下,做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)
[講述]膠體顆粒帶電能使膠體更加穩(wěn)定,不易凝聚,從此我們也可以知道,如果我們除去膠體顆粒外面的電荷層,膠體
6、將會(huì)很快因?yàn)橄嗷ノ罱K沉淀下來。
[講述]膠體穩(wěn)定的原因:①膠體分散質(zhì)顆粒在水分子不均勻的撞擊下,做無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng);②同種膠體吸附同種電荷,所以它們互相排斥。加入電解質(zhì)后,會(huì)破壞膠粒外面的電荷層,從而使膠體發(fā)生凝聚。
[思考]u形管中放Fe(OH)3膠體,通電后觀察現(xiàn)象:
[提問]1.通電后,U形管里陰極附近的紅褐色逐漸變深,陽極附近的紅褐色逐漸變淺,這表明 陰極附近什么微粒增多了?
2.Fe(OH)3膠粒向陰極作定向移動(dòng),說明它具有什么樣的電性?
[板書](4) 電泳:在外加電場(chǎng)的作用下膠體微粒在分散劑里做定向移動(dòng)的現(xiàn)象,叫做電泳。
[閱讀]科學(xué)史話與科學(xué)視野
[
7、演講]膠體與生活生產(chǎn)。
[小結(jié)]略
[課堂練習(xí)]
1.下列物質(zhì)能發(fā)生丁達(dá)爾現(xiàn)象的是(??? )。
(A)蔗糖水 (B)肥皂水 (C)碘酒 (D)碘化砷膠體
2.膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是(??? )。
(A)產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng) (B)產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象
(C)膠體微粒不能穿透半透膜 (D)分散質(zhì)直徑在10-7~10-9m之間
3.填寫分離下列各組混合物所用的物理方法:
(1)除去水中碘水中的碘;(??? )(2)除去石灰水中懸浮的碳酸鈣.(??? )
答案:1.(B)(D) 2.(D) 3.(1)萃取? (2)過濾
[作業(yè)]P25 5、6
附板書設(shè)
8、計(jì):2、膠體的性質(zhì)
(1) 相對(duì)穩(wěn)定性
Fe(OH)3膠體制備:FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體) +3HCl
(2)丁達(dá)爾現(xiàn)象
(3)布朗運(yùn)動(dòng):膠體分散質(zhì)顆粒在水分子不均勻的撞擊下,做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)
(4) 電泳:在外加電場(chǎng)的作用下膠體微粒在分散劑里做定向移動(dòng)的現(xiàn)象,叫做電泳。
[課外閱讀材料] 關(guān)于膠體的定義
膠體的概念是19世紀(jì)60年代初由英國(guó)科學(xué)家格雷厄姆(ThomasGraham,1805—1869)提出的,他在研究各種物質(zhì)在水溶液中的擴(kuò)散性質(zhì)及能否通過半透膜時(shí),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,容易透過半透膜,而另一些物質(zhì),如
9、蛋白質(zhì)、明膠和硅膠類水合氧化物等,擴(kuò)散很慢或不擴(kuò)散。前者容易形成晶態(tài),將其稱為晶質(zhì);后者不易形成晶態(tài),多呈膠態(tài),他將其稱為膠體。這種分類沒有說明膠體的本質(zhì),因?yàn)槟z狀的膠體在適當(dāng)條件下可以轉(zhuǎn)化成晶態(tài),而晶質(zhì)也可以變成膠態(tài)。直到20世紀(jì)初由于超顯微鏡的發(fā)明及后來電子顯微鏡的應(yīng)用,對(duì)膠體體系才逐漸有了較清楚的了解。
經(jīng)典的膠體體系是高度分散的分散體系,其分散質(zhì)粒子的大小在1 nm~100 nm之間。這種分散質(zhì)粒子遠(yuǎn)大于一般經(jīng)典化學(xué)所研究的分子,可以是膠態(tài),也可以是晶質(zhì)。由這一概念出發(fā),膠體體系的不穩(wěn)定、不易擴(kuò)散、滲透壓很低等不同于經(jīng)典分子分散體力的性質(zhì),都可以得到明確的解釋。需要指出的是,上述定
10、義中的粒子大小范圍并非嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn),實(shí)際上,粗分散體系有許多性質(zhì)與膠體相似,所以廣義的膠體常常把粗分散體系也包括在內(nèi)。另外,粒子不一定在所有三維方向上都處在上述大小范圍內(nèi),許多體系的粒子只在二維方向(如片狀粘土粒子),甚至一維方向(如纖維)上處于膠體范圍內(nèi),但
其體系同樣顯示出膠體的特征。
膠體為什么會(huì)有丁達(dá)爾現(xiàn)象。
在光的傳播過程中,光線照射到粒子時(shí),如果粒子大于入射光波長(zhǎng)很多倍,則發(fā)生光的反射;如果粒子小于入射光波長(zhǎng),則發(fā)生光的散射,這時(shí)觀察到的是光波環(huán)繞微粒而向其四周放射的光,稱為散射光或乳光。丁達(dá)爾效應(yīng)就是光的散射現(xiàn)象或稱乳光現(xiàn)象。由于溶膠粒子大小一般不超過100 nm,小于可見光波長(zhǎng)(400 nm~700 nm),因此,當(dāng)可見光透過溶膠時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的散射作用。而對(duì)于真溶液,雖然分子或離子更小,但因散射光的強(qiáng)度隨散射粒子體積的減小而明顯減弱,因此,真溶液對(duì)光的散射作用很微弱。此外,散射光的強(qiáng)度還隨分散體系中粒子濃度增大而增強(qiáng)。所以說,膠體能有丁達(dá)爾現(xiàn)象,而溶液沒有,可以采用丁達(dá)爾現(xiàn)象來區(qū)分膠體和溶液。
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