課型：新授課

課時(shí)：1課時(shí)（45min）

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教學(xué)目標(biāo)

1.?通過對(duì)膠體組成的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到膠體是一種分散系，知道膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征以及知道生活中常見的膠體，發(fā)展宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心素養(yǎng)。

2.?通過對(duì)膠體性質(zhì)的研究，知道膠體性質(zhì)的內(nèi)在原因，并能夠解釋生活中對(duì)膠體原理的應(yīng)用，發(fā)展科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)。

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教材分析

本節(jié)位于魯科版普通高中教科書化學(xué)必修第一冊(cè)第二章第一節(jié)，本節(jié)共分為三個(gè)板塊，本課時(shí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)第三個(gè)板塊，一種重要的混合物-膠體。在前面的板塊中，教材呈現(xiàn)了根據(jù)元素劃分物質(zhì)類別的方法以及不同類別物質(zhì)的一般性質(zhì)與內(nèi)在聯(lián)系，主要是圍繞純凈物的內(nèi)容。而本模塊補(bǔ)充了混合物中性質(zhì)比較特殊的膠體。首先是分散系，介紹了分散系的定義，溶液、膠體、乳濁液的本質(zhì)區(qū)別在于分散質(zhì)微粒的直徑大小，而混合物除了分散系以外的部分，膠體的具體類別，教材并沒涉及，教師應(yīng)在教學(xué)內(nèi)容中進(jìn)行補(bǔ)充，使得內(nèi)容完整。然后是膠體的性質(zhì)，第一個(gè)性質(zhì)是根據(jù)微粒的半徑大小進(jìn)行分離，教師可以利用提問的方式引導(dǎo)學(xué)生思考回答，第二個(gè)性質(zhì)是丁達(dá)爾效應(yīng)，作為一種直觀的現(xiàn)象，教師可以聯(lián)系生活中常見的丁達(dá)爾效應(yīng)并結(jié)合利用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的形式進(jìn)行展示，對(duì)于其原因，可以利用模型進(jìn)行解釋；第三個(gè)性質(zhì)是電泳，這涉及到膠體的微觀結(jié)構(gòu)，教師應(yīng)從電泳的現(xiàn)象入手，通過分析通電時(shí)帶電粒子是如何移動(dòng)的來幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)膠體、膠粒的帶電情況；第四個(gè)性質(zhì)是聚沉，在介紹完電泳后，膠體、膠粒的帶電情況已經(jīng)獲知，為此可以通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象讓學(xué)生分析聚沉的原因，再聯(lián)系生活中應(yīng)用聚沉原理的案例加以鞏固，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到膠體并不是一種很穩(wěn)定的物質(zhì)。在介紹完膠體的性質(zhì)后，除了上述性質(zhì)對(duì)應(yīng)的功能，教師還應(yīng)補(bǔ)充其凈水功能以及對(duì)應(yīng)的原理。教材對(duì)于膠體的內(nèi)容主要就是膠體的定義以及膠體的性質(zhì)，我認(rèn)為還應(yīng)該添加膠體的制備過程這一內(nèi)容，因?yàn)槟z體并沒有溶液那樣的穩(wěn)定性，需要讓學(xué)生了解這一內(nèi)容，并讓學(xué)生知道常見的幾種膠體以及對(duì)應(yīng)的電性。

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學(xué)生分析

學(xué)生以往對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)更多的是借助物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)，研究的也僅僅是一種物質(zhì)或某一類別物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，研究的范疇都在純凈物當(dāng)中。而本課時(shí)內(nèi)容首次對(duì)膠體這種特殊的混合物性質(zhì)進(jìn)行學(xué)習(xí)，而由分散質(zhì)直徑導(dǎo)致的特殊性質(zhì)，學(xué)生理解起來會(huì)遇到困難，所以教師可以化抽象為具象，以生活中的實(shí)物進(jìn)行類比，幫助學(xué)生以膠體的微粒直徑為切入點(diǎn)分析膠體的性質(zhì)。學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中，對(duì)分散系、膠體的認(rèn)識(shí)并不深入，教師可以借用生活中常見的現(xiàn)象，加深學(xué)生的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而能夠辨識(shí)出膠體。在介紹丁達(dá)爾現(xiàn)象時(shí)，學(xué)生對(duì)于丁達(dá)爾現(xiàn)象的成因會(huì)有疑問，丁達(dá)爾現(xiàn)象的原因涉及到物理中的光學(xué)知識(shí)，文字表述對(duì)于學(xué)生而言較難理解且容易滋生畏難心理，為此教師可以用模型或者電腦動(dòng)畫的形式對(duì)丁達(dá)爾現(xiàn)象的成因進(jìn)行模擬。本課時(shí)思路為膠體具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)性質(zhì)，性質(zhì)對(duì)應(yīng)用途，作為混合物中一種特殊的存在，與其他內(nèi)容的關(guān)聯(lián)不多，需要學(xué)生專門記憶。

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教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：

1.?通過繪制分散系微粒直徑的數(shù)軸，知道膠體的分散質(zhì)微粒介于1-100nm,認(rèn)識(shí)到分散質(zhì)微粒直徑是溶液、濁液、膠體的本質(zhì)區(qū)別。

2.?通過思考分離膠體的過程，知道分離三種不同分散系的方法，能舉出常見的半透膜。

3.?通過觀察丁達(dá)爾效應(yīng)，知道區(qū)分膠體和溶液的方法。

教學(xué)難點(diǎn)：

膠體和膠粒的電性涉及到微觀的組成結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的聯(lián)系需要學(xué)生一定程度的邏輯思考，為此我將通過對(duì)電泳和聚沉現(xiàn)象的原因探究，認(rèn)識(shí)到膠體、膠粒的帶電性，能舉出運(yùn)用膠體的特殊性質(zhì)的案例作為本課時(shí)的難點(diǎn)。

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教學(xué)媒體

黑板、電子白板、

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教學(xué)流程

同學(xué)們，上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了從元素角度對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類的方法，并找出了不同類別物質(zhì)對(duì)應(yīng)的一般性質(zhì)，對(duì)物質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系有了更深入的了解，但我們研究物質(zhì)性質(zhì)時(shí)，研究的物質(zhì)都是純凈物，都是單一物質(zhì)。那對(duì)于混合物，它又有怎樣的性質(zhì)呢？混合物的性質(zhì)就很復(fù)雜了，你像是桌子、椅子這種的，也可以叫做混合物，但他們并不會(huì)成為研究的對(duì)象，這里要強(qiáng)調(diào)一下，我們?cè)诨瘜W(xué)研究中提到的混合物主要指分散系。那什么是分散系呢？

展示PPT，內(nèi)容為幾種分散系的圖片

圖中展示的幾張圖片依次為稀鹽酸、氫氧化鐵膠體、牛奶，他們都屬于分散系，分散系的定義就是一種（或幾種）物質(zhì)（分散質(zhì)）分散到另一種物質(zhì)（分散劑）里形成的物質(zhì)。這里的物質(zhì)不僅僅是液體，也可以是固體、氣體，比如說空氣、合金，他們也屬于分散系。怎么理解分散質(zhì)和分散劑呢，以圖片中的物質(zhì)為例，找?guī)孜煌瑢W(xué)來分析一下。

學(xué)生回答問題。

很好，稀鹽酸的分散質(zhì)為氯化氫，分散劑為水，所以說稀鹽酸是氯化氫的水溶液，溶液中，分散質(zhì)微粒的直徑小于1nm，宏觀特征上透明、均一、穩(wěn)定。氫氧化鐵膠體的分散質(zhì)為氫氧化鐵，分散劑為水，膠體微粒的直徑介于1~100nm,比較均一、穩(wěn)定，觀感上看起來就沒有溶液那樣清澈。牛奶的分散質(zhì)有多種，分散劑為水，微粒直徑大于100nm，宏觀特征上表現(xiàn)出渾濁、不穩(wěn)定。接下來請(qǐng)同學(xué)們?cè)跀?shù)軸上繪制溶液、膠體、濁液的分散質(zhì)微粒直徑范圍，完成學(xué)案上的表格。

學(xué)生完成任務(wù)。

展示PPT，內(nèi)容為表格和膠體的定義，表格中包括數(shù)軸、微粒直徑、宏觀特征

這種分散質(zhì)微粒直徑介于1-100nm的分散系就稱為膠體，溶液、膠體、濁液的本質(zhì)特征就是微粒半徑。根據(jù)膠體分散質(zhì)、分散劑的狀態(tài)，膠體又分為以下幾類。

展示PPT，內(nèi)容為膠體的幾種類型。

在化學(xué)學(xué)習(xí)中，我一直在強(qiáng)調(diào)一句話，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，膠體中膠粒特殊的大小使得膠體具有不同于溶液和濁液的獨(dú)特性質(zhì)。

展示PPT，內(nèi)容為不同分散質(zhì)微粒透過濾紙和半透膜的原理示意圖。

利用分散質(zhì)微粒的大小不同，可以對(duì)溶液、膠體、濁液進(jìn)行分離，濁液的分散質(zhì)微粒不能透過濾紙，膠體的分散質(zhì)微粒能透過濾紙但不能透過半透膜，溶液呢，濾紙和半透膜都能穿過。這個(gè)性質(zhì)有什么作用呢，請(qǐng)同學(xué)們利用該性質(zhì)解決下面的問題。

展示PPT，內(nèi)容為淀粉和氯化鈉溶液分別裝在半透膜兩側(cè)的情況，用硝酸銀檢測(cè)。

學(xué)生完成任務(wù)。

嗯，半透膜只有小分子、離子能夠穿過，膠體的分散質(zhì)微粒不能通過，為此可以利用半透膜來分離膠體中的雜質(zhì)離子或分子，這種提純、精制膠體的方法就稱為滲析。你也把他理解為微觀層面的過濾，常見的半透膜有腸衣、玻璃紙、蛋殼膜等等。滲析原理應(yīng)用在很多方面，比如說腎透析。

展示PPT，內(nèi)容為腎透析圖片以及原理。

腎臟代謝血液中的廢物的重要器官，如果腎臟功能受損且不可恢復(fù)的情況下，就可以采用腎透析或者說血液透析的方法，它的原理你們能理解嗎？嗯，就是采用了滲析的方法，將無法排出體外的代謝廢物從血液中分離出去，平衡體內(nèi)的電解質(zhì)濃度，保證生命體體內(nèi)的良好狀態(tài)。以上是膠體的第一個(gè)性質(zhì)，可以通過濾紙，無法通過半透膜，可以用于分離溶液與膠體，但是如何簡(jiǎn)便快速得分辨這兩種物質(zhì)呢？

展示PPT，內(nèi)容為丁達(dá)爾效應(yīng)。

教師做實(shí)驗(yàn)，用激光筆照膠體與溶液。

這里有一種非常簡(jiǎn)單的辦法，你用一可見光束，這里我用激光筆，透過膠體和溶液，從側(cè)面觀察，有什么現(xiàn)象？哎，膠體這里可以觀察到光亮的通路，溶液則沒有。這種出現(xiàn)在膠體中的現(xiàn)象就是丁達(dá)爾現(xiàn)象或丁達(dá)爾效應(yīng)，可以利用這一性質(zhì)分辨膠體與溶液。丁達(dá)爾現(xiàn)象其實(shí)非常常見，傍晚的時(shí)候，拉開窗簾，可以看到一束束光，那也是丁達(dá)爾現(xiàn)象。那為什么丁達(dá)爾現(xiàn)象只產(chǎn)生于膠體呢？

播放PPT中的模型演示動(dòng)畫。

可見光的波長在400-700nm之間，膠體中的分散質(zhì)微粒對(duì)可見光產(chǎn)生散射，就會(huì)形成丁達(dá)爾現(xiàn)象。

展示PPT，內(nèi)容為膠體的凈水功能

膠體在人類的生產(chǎn)生活中具有非常廣泛的應(yīng)用，膠體分散質(zhì)具有·巨大的比表面積，在水的凈化過程中，可以在水中加入形成膠體的無害物質(zhì)，形成較強(qiáng)的吸附能力，吸附水中的色素和懸浮顆粒等達(dá)到凈水的功能。

展示PPT，內(nèi)容為電泳實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

繼續(xù)研究膠體性質(zhì)，我們?cè)谌鐖D所示的U型管內(nèi)加入氫氧化鐵膠體與蒸餾水，U型管兩端分別連接正極與負(fù)極，通電后出現(xiàn)了這樣的現(xiàn)象，氫氧化鐵膠體朝負(fù)極移動(dòng)，這種帶電微粒在外電場(chǎng)作用下發(fā)生定向移動(dòng)的現(xiàn)象稱為電泳。電泳原理在生產(chǎn)和生活中有很高的實(shí)用價(jià)值，比如電泳電鍍就是將油漆、乳膠等微粒均勻的沉積在鍍件上，還可以用于電鍍除塵。問題來了，電泳由什么因素導(dǎo)致的呢？我們一起來分析一下，通電時(shí)，帶正電的物質(zhì)會(huì)向負(fù)極移動(dòng)，帶負(fù)電的物質(zhì)會(huì)向正極移動(dòng)，因?yàn)楫愋韵辔?，這里好理解，那么對(duì)于U型管內(nèi)的氫氧化鐵膠體，它朝著負(fù)極移動(dòng)，是不是就可以說明氫氧化鐵膠體帶正電。這樣表述其實(shí)不完全正確，我們一起來分析膠體分散質(zhì)微粒的結(jié)構(gòu)。

展示PPT，內(nèi)容為氫氧化鐵膠體微粒的微觀結(jié)構(gòu)。

這里先要和同學(xué)們說一下，膠體中的分散質(zhì)微粒稱為膠團(tuán)，氫氧化鐵膠體中，多個(gè)氫氧化鐵分子凝聚在一起組成了膠核，膠核是不帶電的，而由于其巨大的比表面積，會(huì)吸附環(huán)境中的離子，先吸附的是帶一個(gè)正電的由一個(gè)氧和一個(gè)三價(jià)鐵組成的離子，然后再吸附環(huán)境中的負(fù)離子，這里假設(shè)該負(fù)離子為氯離子，最終形成氫氧化鐵膠團(tuán)。膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)式可以寫為{m[Fe(OH)3]nFeO·(n-x)Cl-}·xCl-，，其中m[Fe(OH)3]為膠核，nFeO·(n-x)Cl-為吸附層，膠核和吸附層組成膠粒，xCl-，為擴(kuò)散層，擴(kuò)散層和膠粒構(gòu)成膠團(tuán)，膠粒帶電，而膠團(tuán)為電中性。對(duì)于膠團(tuán)的組成，膠粒各組分的聯(lián)系比擴(kuò)散層更強(qiáng)，因此，在外界電場(chǎng)的作用下，帶電的膠粒會(huì)和擴(kuò)散層中的離子分離，發(fā)生定向移動(dòng)，形成電泳。

這里要注意幾個(gè)問題，膠核吸附的離子種類取決于離子的數(shù)量，在制備氫氧化鐵膠體時(shí)，使用的是氯化鐵溶液，形成膠粒后，鐵離子的量是多于氫氧根離子的，所以會(huì)先吸附含鐵離子的陽離子，再吸附帶負(fù)電的離子氯離子形成附著層，隨著吸附氯離子數(shù)量的增多，吸附層越來越厚，對(duì)最外層氯離子的吸附作用減弱，形成擴(kuò)散層。如果是在制備時(shí)，使得最終氫氧根離子多的話，就會(huì)先吸附氫氧根離子，使得最終形成的膠粒帶負(fù)電。這里可能比較難理解，你們親自思考體會(huì)一下，完成下面對(duì)于碘化銀膠體中膠團(tuán)結(jié)構(gòu)的分析，注意制備碘化銀膠體時(shí)，使用的是硝酸銀和碘化鉀，兩種物質(zhì)數(shù)量的相對(duì)大小，會(huì)決定最終膠粒的帶電情況。

學(xué)生完成任務(wù)。

展示PPT，內(nèi)容為碘化銀膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)。

嗯，同學(xué)們完成的很好，簡(jiǎn)單來說，怎么去理解膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)呢，還是以碘化銀膠體為例，碘化銀構(gòu)成膠核，而形成碘化銀的兩種離子，誰過量誰被吸附，吸附完后再吸附帶相反電荷的離子。關(guān)于膠團(tuán)，課后再自己琢磨琢磨，有疑問的話可以問我。

展示PPT，聚沉現(xiàn)象。

這節(jié)課學(xué)習(xí)的膠體最后一個(gè)性質(zhì)，聚沉。我們知道膠體中，膠粒是帶電的，膠粒與擴(kuò)散層之間聯(lián)系并不是特別緊密，因此膠體呈現(xiàn)出比較穩(wěn)定的特征，如果我們將帶有相反電荷的物質(zhì)加入到膠體中，會(huì)發(fā)生什么？將酸、堿、鹽等物質(zhì)加入膠體中，溶解產(chǎn)生的離子與膠體分散質(zhì)微粒的所帶電荷中和，分散質(zhì)微粒會(huì)凝聚成較大的顆粒，在重力作用下沉積而出，這種膠體形成沉淀析出的現(xiàn)象稱為聚沉，除了加入帶有相反電荷的離子外，加熱或攪拌也可能引起膠體的聚沉。豆腐就是應(yīng)用聚沉原理，向豆?jié){中加入硫酸鈣而制得的。

展示PPT，內(nèi)容為氫氧化鐵膠體的制備視頻

既然膠體的性質(zhì)相較于溶液來說比較不穩(wěn)定，那么該如何制備呢？以氫氧化鐵膠體制備為例，請(qǐng)同學(xué)們觀看視頻，總結(jié)制備膠體的注意事項(xiàng)。

學(xué)生完成任務(wù)，教師進(jìn)行補(bǔ)充。

展示PPT，內(nèi)容為課堂小結(jié)。

最后做一個(gè)總結(jié)，這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了膠體的概念以及本質(zhì)特征，學(xué)習(xí)了膠體的幾種特殊的性質(zhì)，包括滲析、丁達(dá)爾效應(yīng)、電泳、凈水、聚沉，同學(xué)們回去后認(rèn)真整理筆記，完成XXX，。