愛伊米

高中化學教學設計膠體的性質及其應用

●教學目標

1。掌握膠體的重要性質,瞭解其應用。

2。進一步認識物質性質與物質聚集狀態相關的關係。

3。培養學生觀察、分析、探索、歸納的能力。

4。通過了解膠體知識的應用,讓學生感覺化學就在身邊,以此調動學生學習的興趣和動機。

●教學重點

膠體的性質。

●教學難點

膠體粒子大小與其性質的關係。

●教學方法

啟發、誘導、實驗探索等方法。

●教具準備

投影儀、多媒體動畫課件、錄影資料、鐳射教鞭;

小燒杯(兩個);

NaCl溶液、澱粉溶液、Fe(OH)3膠體、KNO3溶液、蒸餾水

●課時安排

1課時

●教學過程

[複習提問]什麼叫膠體?它和溶液、濁液有何異同點?

[回答要點]分散質粒子的直徑大小在1 nm~100 nm之間的分散系叫膠體。它和溶液、濁液相比,相同點:三者都是一種(或幾種)物質以粒子形式分散到另一種物質裡所形成的混合物,都屬分散系的一種。不同點:主要是分散質粒子大小不同,液體均一性、穩定性也不盡相同。

[轉問]膠體和溶液的外觀特徵相同(透明澄清),如NaCl溶液和澱粉溶液,那麼可用怎樣的物理方法加以鑑別呢?

[學生活動]一代表上臺演示。

操作:將分別盛有等量NaCl和澱粉溶液的兩燒杯並排置於桌面上,用鐳射教鞭從一側(光、兩燒杯在一條線上)進行照射,同時於垂直方向觀察。

現象與結論:當光束透過形成一條光亮紅色通路的液體為澱粉溶液,無此現象的為NaCl溶液。

[講述]當一束強光照射膠體時,在入射光垂直方向,可以看到一道光亮的通路,這種現象早在19世紀由英國物理學家丁達爾研究發現。故稱其為“丁達爾效應”。而溶液無此現象。因此丁達爾效應可以區別溶液和膠體。那麼,造成膠體和溶液這種性質差異的原因是什麼呢?

[學生閱讀]課本P19第一段,並進行歸納。

[投影比較]

[多媒體動畫模擬]膠粒對光的散射作用。

[旁白]圖中紅色箭頭(粗)代表入射光線,黃色箭頭(細)代表散射光。當光線照射到膠體粒子上時,有一部分光發生了散射作用,另一部分光透過了膠體,無數個膠粒發生光散射,如同有無數個光源存在,我們便可發現當一束光線透過膠體時從側面可以看到一條光亮的通路,這就是丁達爾效應。

[設問]膠體除具有丁達爾效應外,還有何其他性質呢?

[板書]第二節 膠體的性質及其應用

一、膠體的性質

1。丁達爾效應:光束透過膠體,形成光亮的“通路”的現象叫丁達爾效應。

[過渡]由於膠體分散質粒子比溶質粒子大得多,以致使光波傳播改變了原來的方向。儘管如此,我們的肉眼仍看不到它的存在。超顯微鏡可幫助我們瞭解膠粒的情況。

[多媒體動畫模擬]膠粒的布朗運動。

[旁白]用一黑色小球代表膠體粒子,用動畫模擬膠粒的無規則運動。膠粒的運動情況如同花粉顆粒在水裡作不停的、無秩序的運動。這種現象叫做布朗運動。

[板書]2。布朗運動:膠體分散質粒子作不停的、無秩序的運動,這種現象叫做布朗運動。

[設問]為什麼膠粒的運動是不停的、無秩序的呢?

[學生閱讀]課本P19第二、三段,並歸納原因。

[講述]膠粒作布朗運動,是因膠粒受水分子來自各方面的撞擊、推動,而每一瞬間在不同方向上所受合力的大小不同,所以每一瞬間膠粒運動速率和方向都在改變,因而形成不停的、無秩序的運動。布朗運動使膠粒難於靜止沉降,這是膠體穩定的一個因素。相比之下,濁液卻無此性質,為什麼呢?

[投影比較]

[投影思考]

1。Fe(OH)3膠體中,分散質是        ,作        (定向或不規則)運動。

2。NaCl溶液中,Na+和Cl-作運動。通直流電後作        運動,Na+向      極移動,Cl-向        極移動。

[答案]1。許多聚集的Fe(OH)3分子 無規則

2。無規則  定向運動  陰  陽

[設疑]若給Fe(OH)3膠體通直流電,膠體粒子的運動會怎樣呢?

[播放錄影]Fe(OH)3膠體的電泳實驗,請觀察:

現象:通電後,U型管裡陰極附近的紅褐色逐漸變深,陽極附近的紅褐色逐漸變淺。

[講述]從現象可看出,陰極附近Fe(OH)3膠粒增多了,說明在電場作用下,膠粒作了定向移動。

[設問]通電後,Fe(OH)3膠粒移向陰極,說明Fe(OH)3膠粒具有什麼樣的電性?

[回答]Fe(OH)3膠粒帶正電。

[小結]像Fe(OH)3膠體,在外加電場作用下,膠粒在分散劑裡向電極作定向移動的現象,叫做電泳。

[板書]3。電泳:在外加電場作用下,膠體粒子在分散劑裡向電極作定向移動的現象,叫做電泳。

[設疑]為何膠體粒子會帶電呢?膠體是否帶電?Fe(OH)3膠粒為何帶正電?

[學生閱讀]課本P20第二段,並歸納。

[分析]膠體粒子小表面積大吸附能力強可吸附溶液中的離子Fe(OH)3膠粒只吸附陽離子,帶正電向陰極移動陰極區液體顏色變深。

[投影歸納]

膠體粒子小表面積大帶電向電極作定向移動。

[多媒體動畫模擬]電泳現象。

[旁白]圖中大球表示膠粒,表示被膠粒吸附的離子的種類。膠粒因吸附陽離子或陰離子而帶電荷,在外加電場作用下向陰極或陽極作定向移動。

[講述]一般來說,在同一膠體中,由於膠粒吸附相同的離子因而帶同種電荷,如

Fe(OH)3膠粒帶正電荷。但膠體本身不帶電,我們不能說Fe(OH)3膠體帶正電。那麼,哪些膠體粒子帶正電荷,哪些膠體粒子帶負電荷呢?

[投影歸納]一般來說:

金屬氫氧化物、金屬氧化物的膠體粒子帶正電荷。非金屬氧化物、金屬硫化物、土壤的膠體粒子帶負電荷。但並非所有膠粒都帶電荷。

[討論]同一膠體中膠粒帶同種電荷,會產生怎樣的作用力?這種作用力對膠體的性質有何影響?

[講述]由於同種膠粒帶同種電荷,它們之間相互排斥而不易聚集沉降,這就是膠體一般穩定的主要原因。

[投影小結]膠體分散系穩定的原因。

同種膠粒帶同種電荷,相互排斥而不易聚集;布朗運動能克服重力作用,膠粒不易沉積。

[過渡]方才,我們分析了膠體穩定的原因,其中膠體粒子帶電是重要的因素。那麼,能否想出針對性的辦法破壞膠體的穩定性,使膠粒彼此聚集長大而沉降呢?

思路:“膠粒聚集變大沉澱”

[學生討論]提出中和膠粒所帶電荷的方法。

歸納為:1。加電解質;

2。加帶相反電荷的膠粒。

[演示]向盛有Fe(OH)3膠體的試管中滴入MgSO4溶液,振盪。觀察。

現象:產生渾濁。

[學生閱讀]課本P21膠體的聚沉,並歸納。

[板書]4。膠體的聚沉:分散質粒子相互聚集而下沉的現象,稱為膠體的聚沉。

方法:加電解質溶液;加帶相反電荷的膠粒。

[過渡]以上我們緊緊圍繞膠體粒子大小的特徵,研究了膠體所具備的重要性質。藉此,可以認識和解釋生活中的一些現象和問題。

[板書]二、膠體的應用

[投影1]在水泥和冶金工廠常用高壓電對氣溶膠作用,除去大量煙塵,以減少對空氣的汙染。這種做法應用的主要原理是

A。電泳B。滲析

C。凝聚D。丁達爾現象

[解析]使用高壓電,即利用外加電場,使氣溶膠膠粒向電極移動而聚集,從而除去煙塵。

答案:A

[講述]以上一例是膠體電泳性質在冶金工業中的應用。電泳原理還可用於醫學診斷(如血清紙上電泳)和電鍍工業上。

[板書]1。工業除雜、除塵。

[投影2]已知土壤膠粒帶負電,在土壤裡施用含氮量相等的下列肥料,肥效較差的是

A。(NH4)2SO4B。NH4HCO3

C。NH4NO3D。NH4Cl

[解析]土壤膠粒帶負電荷,則對含N的NO有排斥作用,這樣NO將不被土壤吸附,而隨水流失,而其他肥料中的含N的離子全是陽離子,易被土壤膠粒吸附,故NH4NO3肥效相對較低。

答案:C

[板書]2。土壤的保肥作用

[投影3]自來水廠曾用綠礬和氯水一起淨水,請用離子方程式和簡要文字敘述有關的原理。

答案:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,Cl2+H2O

H++Cl-+HClO,HClO起殺菌、消毒作用,Fe(OH)3有膠體性質,其帶正電的Fe(OH)3膠粒吸附帶負電的水中懸浮物、泥沙等而造成聚沉而達到淨水目的。

[板書]3。明礬的淨水作用。

[投影4]為什麼河流入海處,易形成三角洲?

[解析]河水中粘土等膠粒,遇海水中電解質而發生凝聚作用,逐漸沉降為三角洲

4。江河入海口處形成三角洲

[投影5]豆漿裡放入鹽滷或石膏,為什麼可製成豆腐?

[解析]鹽滷或石膏為電解質,可使豆漿裡的蛋白質膠粒凝聚並和水等物質一起聚沉而成凝膠(豆腐)。

[板書]5。豆腐的製作原理

[小結]膠體的應用很廣,隨著技術進步,其應用領域還將不斷擴大。

[設問]透過本節的學習,我們瞭解了多少?你認為本課重點是什麼?

[總結]本節我們主要學習了膠體的性質,並瞭解了膠體性質在實際中的應用。那麼膠體性質與膠體粒子大小的關係是什麼?

[投影歸納]

[佈置作業]課本P21~22一、二

●板書設計

第二節 膠體的性質及其應用

一、膠體的性質

1。丁達爾效應:光束透過膠體,形成光亮的“通路”的現象叫丁達爾效應。

2。布朗運動:膠體分散質粒子作不停地、無秩序的運動,這種現象叫做布朗運動。

3。電泳:在外加電場作用下,膠體粒子在分散劑裡向電極作定向移動的現象,叫做電泳。

4。膠體的聚沉:分散質粒子相互聚集而下沉的現象稱為膠體的聚沉。

二、膠體的應用

1。工業除雜、除塵;

2。土壤的保肥作用;

3。明礬的淨水作用;

4。江河入海口處形成三角洲;

5。豆腐的製作原理。