2022年高中化学（大纲版）第三册 第二单元胶体的性质及其应用 第一节胶体(第一课时)

2022年高中化学（大纲版）第三册 第二单元 胶体的性质及其应用 第一节胶体(第一课时)教学目标1.了解胶体及分散系的概念；认识胶体与其他分散系的区别；学会鉴别及净化胶体的方法。2.通过丁达尔现象、胶体的制取等实验，培养学生观察和思维的能力。3.对学生进行辩证唯物主义思想方法教育。教学重点胶体的概念。教学难点胶体概念的建立。教学方法实验、分析、对比、归纳、自学等方法。教具准备投影仪、多媒体动画、课件；蒸馏水、NaCl溶液、泥水悬浊液、植物油和水的混合液、FeCl3饱和溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液、淀粉溶液、碘水；酒精灯、铁架台、烧杯（3个）、小试管（2支）、半透膜袋、激光教鞭。课时安排1课时教学过程引入首先制取一种液体。演示实验21，取烧杯盛约20 mL蒸馏水，加热至沸腾，然后逐滴加入饱和FeCl3溶液1 mL2 mL。继续煮沸至溶液呈红褐色。观察所得液体。展示NaCl溶液、CuSO4溶液、新制红褐色液体。学生活动请大家观察三种液体并进行对比。提问三者在外部特征上有何相似相异性？回答宏观上皆为均一透明的液体，仅颜色不同而已。追问那么，新制红褐色液体也是一种溶液吗？回答甲：是。乙：不是。引导究竟是与否，请看一种现象。演示实验22，将分别盛有红褐色液体和CuSO4溶液的烧杯并排于桌上，然后用激光教鞭从一边照射，同时于垂直方向观察。现象光束通过红褐色液体时，形成一条光亮的“通路”，光束通过CuSO4溶液时无此现象。继续演示将上述CuSO4溶液换成NaCl溶液，进行同样操作，观察。现象同上。设问观此实验，你有何思考？讲述该实验说明，外观相似的两液体，在性质上有区别。当强光照射而产生光亮通路的现象，自然界也存在。请看课本P15树林中的丁达尔现象。具备这种性质的物质就是本单元要学习的胶体。板书第二单元 胶体的性质及其应用第一节 胶体展示泥水悬浊液、油水的乳浊液、NaCl溶液，请仔细观察、辨认。提问三种混合液的宏观特征是什么？回答浊液不均一、不稳定、不透明，而溶液是均一、稳定、透明的液体。设问三者又有何相似之处呢？学生阅读课本P16第四自然段，了解相关概念。板书一、分散系、分散质、分散剂思考溶液、悬浊液、乳浊液三种分散系中的分散质分别是什么？其本质区别是什么？分析溶液中溶质是分散质、呈分子或离子状态，肉眼直接看不到。而悬浊液和乳浊液中分散质是由巨大数目粒子聚集成的肉眼可直观的固体小颗粒和小液滴。显然，其区别在于分散质粒子的大小不同。正于此，使不同分散系的宏观特征和性质产生了较大差异。溶液呈高度均一、稳定、透明态；浊液不均一、不稳定、不透明，悬浊液静置产生沉淀，乳浊液静置易分层。设疑现有一混有泥土的食盐水，采用何简单操作可将不溶性泥土颗粒除去？答过滤即可。讲过滤可达目的，说明浊液分散质粒子不能透过滤纸，而分子或离子可畅通无阻。转引胶体是一种分散系，那么，胶体分散质粒子能否透过滤纸呢？演示将少量混有泥土的淀粉胶体进行过滤，并往滤液中滴加碘水，观察。现象与结论滤液遇碘水变蓝，说明胶体分散质粒子可透过滤纸。设疑那么，胶体与溶液相比，分散质粒子的大小又是怎样的呢？展示鸡蛋壳内膜半透膜的一种。讲述半透膜具有非常细小的微孔，其孔直径大小约为109 m即1 nm，比滤纸还小，可选择蛋壳膜，动物膀胱膜等。投影演示实验23，把少量淀粉胶体与NaCl溶液的混合液注入半透膜袋内，将此袋浸入蒸馏水中，2 min后，用两支试管各取烧杯中的液体少量，向其中一支试管里滴加少量AgNO3溶液，另一支试管中滴加少量碘水，观察：现象在加入AgNO3的试管里出现了白色沉淀；在加入碘水的试管里未发生变化。设问该实验说明什么问题？回答Na、Cl能透过半透膜，而淀粉胶体的粒子不能透过半透膜。讲述通过以上一系列实验，可知不同分散系的最本质的区别在于分散质粒子的大小不同。投影小结1.分子、离子、胶体分散质粒子能透过滤纸，而浊液分散质粒子不可。2.分子、离子能透过半透膜，而胶体分散质粒子不可。3.浊液分散质粒子胶体分散质粒子溶液分散质粒子。讲述“胶体”一词，早在19世纪60年代，由英国科学家格雷哈姆首次提出。他在实验研究中，发现有些物质如某些无机盐、糖和甘油等，在水中扩散很快，易透过半透膜，这种液体是溶液；另一些物质如蛋白质、淀粉等，在水中扩散慢，且不能透过半透膜，格雷哈姆称它们为胶体。由此可见，胶体、溶液、浊液是根据分散质粒子大小来划分的。指导阅读课本P17第二、三自然段，从分散质粒子大小定义浊液、溶液、胶体。板书二、胶体1.概念：分散质粒子在1 nm100 nm之间的分散系，叫做胶体。思考本课开始之前所制备的红褐色液体是何胶体，其制备原理是什么？讲述将FeCl3溶液滴入沸水中所制得的红褐色液体是Fe（OH）3胶体，它是通过FeCl3的水解反应而制得的。其中分散质粒子是许多Fe（OH）3分子的聚集体，大小在1 nm100 nm之间。板书2.Fe（OH）3胶体的制备：水解法。提问请大家写出制备Fe（OH）3胶体的化学反应方程式，并与课本对照寻找问题。质疑1.书写制取氧化铁胶体方程式时，中间为什么用“=”，而不用“”。2.Fe（OH）3为不溶性物质，为什么写方程式时不写“”。讲述制备Fe（OH）3胶体采取水解方法，在加热条件下可促使FeCl3近于完全水解。因此方程式书写用“=”，而不用“”，在此实验条件和操作下，所得为透明胶体，并未产生Fe（OH）3沉淀，因此方程式中不写“”。板书FeCl3+3H2OFe（OH）3（胶体）+3HCl说明1.Fe（OH）3在水中分散既能成为胶体，也能形成沉淀而得浊液。因此，胶体不是物质结构的反映，而是物质的一种存在形式，以分散质粒子大小为特征。2.有些物质的分子直径很大，达胶体粒子大小，因此溶于水时也形成胶体，如淀粉胶体、蛋白质胶体。3.制备胶体除可用水解法外，还可通过控制分散质粒子大小采用聚集或分散等多种方法制得。同学有兴趣可查阅相关资料。转引无论用何种方法制得的胶体，常常含有一些杂质，因此，需对胶体作净化处理，请根据分散质粒子大小的特点，思考净化方法。设疑淀粉胶体中混有少量NaCl溶液，应怎样提纯和精制淀粉胶体？请设计操作方案，并说明分离原理。学生活动后投影小结1.操作：（1）在一个50 mL的小烧杯内盛适量的蒸馏水，保证浸没半透膜袋而不溢出。（2）取少量含NaCl溶液的淀粉胶体于半透膜袋中，将其置于小烧杯里。（3）1 min后取出半透膜，用AgNO3溶液检验烧杯中的液体，AgNO3溶液变浑浊。（4）将（3）中半透膜袋再浸入另一盛蒸馏水的小烧杯中。1 min后取出，用AgNO3溶液检验烧杯中的液体。重复（3）（4）操作，直至检验不出Cl存在为止。2.原理：Na、Cl直径较小能透过半透膜，而淀粉大分子不能透过此膜，通过以上操作可将两者分开。讲述利用溶液和胶体中分散质粒子大小的区别，把混有离子或分子杂质的胶体装入半透膜袋，并浸入溶剂中，使离子或分子从胶体里分离出去，这样的操作叫做渗析。可用于胶体的净化、精制。板书3.胶体的净化方法渗析法动画模拟渗析过程。 黄球 直径100 nm的粒子 红球 1 nm直径100 nm的粒子 蓝球 直径1 nm的粒子图21讲述黄色小球不能通过微孔直径约100 nm的滤纸，为浊液分散质粒子，红色小球不能通过“微孔”直径约1 nm的半透膜，为胶体分散质粒子，蓝色小球能通过半透膜，为溶液分散质粒子，可见浊液、胶体、溶液三种分散系的本质区别，故采用渗析可以精制某些胶体。投影练习医学上治疗由肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒时，最常用的血液净化手段是血液透析。透析原理同胶体的渗析类似。透析时，病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环和透析。血液中，蛋白质和血细胞不能透过透析膜，血液内的毒性物质则可以透过，由此可以判断A.蛋白质、血细胞不溶于水，毒性物质可溶于水B.蛋白质以分子形式存在，毒性物质以离子形式存在C.蛋白质、血细胞的粒子直径大于毒性物质的粒子直径D.蛋白质、血细胞不能透过滤纸，毒性物质能透过滤纸答案C设疑以上涉及到的胶体有Fe（OH）3胶体、淀粉胶体、蛋白质胶体、血液等。胶体的种类很多，有些就在我们的身边，那么，日常生活中你见到过哪些胶体呢？学生阅读P17最后一自然段，了解胶体分散系的分类。板书4.胶体的分类讲述胶体种类很多，按分散剂的不同，可分为液溶胶、气溶胶和固溶胶。具体列表如下，以作了解。投影胶体的分类引导本节我们主要用对比和实验验证的方法从分散质粒子直径大小讨论了胶体，下面对三种分散系进行小结。请完成下表： 投影先不给结论。总结胶体是一种分散质粒子直径在1 nm100 nm之间的分散系。胶体的形成是物质的一种存在形式。不同分散系，由于分散质粒子大小的不同，而在性质上也表现出差异。可见，物质的性质不仅与物质的结构有关，而且与物质的存在形式有关。布置作业1.课本一、二。2.如何鉴别外观相似的溶液和胶体。板书设计第一单元 胶体的性质及其应用第一节 胶体一、分散系、分散质、分散剂二、胶体1.概念：分散质粒子直径在1 nm100 nm之间的分散系，叫做胶体。2.Fe（OH）3胶体的制备：水解法FeCl3+3H2OFe（OH）3（胶体）+3HCl3.胶体的净化方法渗析法4.胶体的分类投影练习1.首次提出“胶体”概念的科学家是A.汤姆逊 B.道尔顿C.阿伏加德罗 D.格雷哈姆答案D2.下列分离物质的方法中，根据粒子大小进行分离的是A.萃取B.重结晶C.沉降D.渗析解析要明确四种分离物质方法的本质。其中渗析：是利用半透膜将混入胶体中的分子或离子除去而提纯胶体，这里是利用分子或离子的直径小能通过半透膜，而胶体粒子直径较大不能通过半透膜，符合题意。而萃取，重结晶，沉降都是利用溶解度的性质分离的，与粒子大小无关。答案D3.将淀粉碘化钾混合液装在羊皮纸制成的袋中，将此袋下半部浸泡在盛有蒸馏水的烧杯里，过一段时间后取烧杯中液体进行实验，下列现象能证明羊皮纸袋一定有破损的是A.加入碘水变蓝色B.加入NaI溶液不变蓝色C.加入AgNO3溶液产生黄色沉淀D.加入溴水变蓝色解析羊皮纸是一种半透膜，淀粉胶粒无法透过半透膜，使I、K能通过半透膜进入蒸馏水中。A中加碘水变蓝色，说明其中有淀粉，可证明羊皮纸袋有破损。D中加入Br2水变蓝色，是Br2与KI反应生成了I2，I2使淀粉变蓝色，也能证明羊皮纸袋有破损。B、C则不能。答案AD综合能力训练题1.用特殊方法把固体物质加工到纳米级（1 nm100 nm，1 nm=109 m）的超细粉末粒子，然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质的粒子直径和这种粒子具有相同数量级的是A.溶液B.悬浊液C.胶体D.乳浊液解析胶体的本质特征就是分散质粒子直径为109 m107 m即1 nm100 nm，知道分散质粒子直径，即可判断题目中所指的纳米粒子即为胶粒大小。答案C2.填写分离下列各组混合物所用的物理方法：（1）除去水中少量的溴 。（2）除去碘化银胶体中含有的碘离子 。（3）除去石灰水中悬浮的碳酸钙 。（4）从硬脂酸甘油酯经皂化后的液体中，分离出硬脂酸钠，先 ，然后 。答案萃取 渗析 过滤 盐析 过滤教学说明胶体是继溶液和浊液之后的又一种分散系，但对于胶体，学生是完全陌生的。而胶体确是客观存在的。为使学生认识和感受胶体，首先进行了Fe（OH）3胶体的制备，并将之与熟悉的溶液、浊液进行了外观和均一稳定性的对比。胶体与浊液的差别是显然的。与溶液的外观完全相同，而后通过丁达尔现象，阐述了两者的差别，并结合史实说明了人们对胶体、溶液的认识已是渊源已久。那么，三种分散系的本质区别是什么呢？通过过滤、渗析等实验探明了原因。本质区别在于分散质粒子大小的不同，至此引出了胶体的概念，并简要介绍了生活中常见胶体的类型，使学生从粒子大小，从身边对胶体有了一个初步的认识。