高中化學(xué)人教版高中必修1第二章化學(xué)物質(zhì)及其變化-教學(xué)設(shè)計(jì)

1、分散系及其分類膠體教學(xué)設(shè)計(jì)（蜀光中學(xué) 文吉槐）教學(xué)目標(biāo)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究CuSO4溶液、泥沙水、豆?jié){、淀粉溶液等分散系能否產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分離泥沙水、淀粉和氯化鈉混合溶液，驗(yàn)證溶液、膠體、濁液分散質(zhì)粒徑大小。通過(guò)膠體特殊性了解膠體在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活及納米科技等領(lǐng)域的應(yīng)用。通過(guò)分析丁達(dá)爾現(xiàn)象產(chǎn)生原因，引導(dǎo)學(xué)生從微觀結(jié)構(gòu)解釋宏觀現(xiàn)象。形成宏觀辨識(shí)與微觀探析的學(xué)科核心素養(yǎng)。教學(xué)重點(diǎn)用丁達(dá)爾效應(yīng)鑒別膠體。膠體的性質(zhì)及應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)丁達(dá)爾現(xiàn)象產(chǎn)生原因。溶液、膠體、濁液分散質(zhì)粒徑大小的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。教學(xué)過(guò)程活動(dòng)一、宏觀辨識(shí)尋找生活中的丁達(dá)爾效應(yīng)課前活動(dòng)課前布置作業(yè)，讓用激光筆尋找生活中能夠產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)

2、的分散系。并錄制視頻。作品展示將匯總剪輯好的視頻播放展示。分類小結(jié)根據(jù)分散劑的狀態(tài)對(duì)膠體進(jìn)行分類。分散系分散劑膠體類別煙、霧肥皂水、茶水、啤酒、食醋、墨水有色玻璃、瑪瑙【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生宏觀認(rèn)識(shí)感受丁達(dá)爾現(xiàn)象，在尋找和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中增強(qiáng)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，提高觀察能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，并為活動(dòng)二“微觀探析”做好鋪墊。作品展示可以增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的成就感，同時(shí)欣賞他人作品也可以對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思，起到相互學(xué)習(xí)的作用。活動(dòng)二、微觀探析探究丁達(dá)爾效應(yīng)產(chǎn)生的原因問(wèn)題激發(fā)丁達(dá)爾效應(yīng)產(chǎn)生的原因是什么？大家想知道嗎？我們來(lái)進(jìn)一步探究學(xué)生實(shí)驗(yàn)用激光筆探究丁達(dá)爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)用品：CuSO4溶液、淀粉溶液、豆?jié){、泥沙水、FeC

3、l3溶液、蒸餾水、激光筆、酒精燈、燒杯、石棉網(wǎng)CuSO4溶液Fe(OH)3膠體豆?jié){泥水淀粉水是否有丁達(dá)爾效應(yīng)參考資料Fe(OH)3膠體制作方法：將燒杯中約25mL的蒸餾水加熱至沸騰，向沸水中加入5-6滴飽和FeCl3溶液。繼續(xù)加熱至溶液呈紅褐色，停止加熱?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過(guò)再次系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)對(duì)比，進(jìn)一步思考哪些分散系能夠產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)？哪些分散系不能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)。在設(shè)計(jì)分散系時(shí)，對(duì)豆?jié){進(jìn)行了處理，一組稀豆?jié){，五組濃豆?jié){。豆?jié){濃度不同，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同，看似沖突，實(shí)則引發(fā)學(xué)生思考。教師演示發(fā)光的面粉創(chuàng)設(shè)問(wèn)題現(xiàn)象有何不同？面粉為何發(fā)光？結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及教材資料思考?，F(xiàn)象解釋光遇到有面粉的地方才有光，沒(méi)有面粉

4、的地方看不到光，所以光路是不連續(xù)的。面粉發(fā)出紅光不是面粉本身的顏色，而是發(fā)生了散射。得出結(jié)論通常，膠體分散質(zhì)粒徑在1nm100nm之間，而可見(jiàn)光波長(zhǎng)在400700nm之間，膠體粒子小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)，當(dāng)被光線照射時(shí)，膠體粒子使光波發(fā)生散射?！驹O(shè)計(jì)意圖】相比液體分散劑中的丁達(dá)爾效應(yīng)，空氣中撒面粉現(xiàn)象更為直觀，引導(dǎo)學(xué)生思考光線遇到分散質(zhì)發(fā)生了如何變化。動(dòng)畫模擬播放動(dòng)畫模擬出的光波遇到不同分散質(zhì)發(fā)生的變化?！驹O(shè)計(jì)意圖】學(xué)生更加形象直觀的了解光波遇到不同直徑大小分散質(zhì)發(fā)生的變化，將光波變化與分散質(zhì)大小，分散系類別結(jié)合在一起，便于對(duì)比，加深理解?；顒?dòng)三、證據(jù)推理驗(yàn)證溶液、膠體、濁液分散質(zhì)的直徑大小問(wèn)題創(chuàng)設(shè)膠

5、體粒子直徑真介于溶液和濁液之間嗎？如何驗(yàn)證？ 滲析試驗(yàn)器介紹：滲析試驗(yàn)器的兩側(cè)是一種半透膜，從名字上猜測(cè)它能讓什么微粒通過(guò)，不能讓什么微粒通過(guò)？本實(shí)驗(yàn)中它有什么作用？實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根據(jù)提供實(shí)驗(yàn)用品，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究溶液、膠體、濁液分散質(zhì)直徑大小實(shí)驗(yàn)用品淀粉溶膠、濃食鹽水、燒杯、漏斗、玻璃棒、試管、濾紙、滲析實(shí)驗(yàn)器、硝酸銀溶液、滴管方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)反思思路提示：根據(jù)已有知識(shí)可以判斷，懸浮的泥沙顆粒 （“能”或“不能”）通過(guò)濾紙。膠體粒子能通過(guò)濾紙嗎？如何驗(yàn)證？猜想：如果將淀粉溶膠和氯化鈉溶液混合，“半透膜”可以使哪些粒子通過(guò)，哪些粒子不能通過(guò)？如何驗(yàn)證？【設(shè)計(jì)意圖】根據(jù)已有知識(shí)學(xué)

6、生已經(jīng)知道通過(guò)過(guò)濾能除掉泥水中的泥沙，說(shuō)明濁液中的分散質(zhì)直徑大于濾紙孔隙。那膠體中的分散質(zhì)直徑與濾紙孔隙大小呢？它能通過(guò)濾紙嗎？學(xué)生容易想到可以通過(guò)過(guò)濾實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。過(guò)濾實(shí)驗(yàn)后的液體有丁達(dá)爾效應(yīng)，說(shuō)明膠體通過(guò)了濾紙。膠體能通過(guò)半透膜嗎？氯化鈉溶液中的鈉離子和氯離子呢？將淀粉膠體和氯化鈉溶液混合后放入滲析試驗(yàn)器中，再將滲析器放入蒸餾水中，一段時(shí)間后檢驗(yàn)“蒸餾水”便可得知答案。此環(huán)節(jié)有是本堂課的難點(diǎn)，要求高，學(xué)生不僅要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，還要驗(yàn)證猜想。因此給了3個(gè)思路提示。動(dòng)畫展示過(guò)濾與滲析原理知識(shí)拓展血液透析與凈水器原理【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生感知膠體知識(shí)在生活中的應(yīng)用。培養(yǎng)探索未知，崇尚科學(xué)的精神?；顒?dòng)四、反

7、思評(píng)價(jià)揭秘各組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同的原因問(wèn)題回顧活動(dòng)二中各組現(xiàn)象有哪些不一致？豆?jié){是膠體嗎？觀察分析觀察產(chǎn)生了丁達(dá)爾效應(yīng)的一組豆?jié){和沒(méi)產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)的其中一組豆?jié){的區(qū)別。繼續(xù)追問(wèn)為何濃豆?jié){沒(méi)有丁達(dá)爾效應(yīng)，稀豆?jié){有丁達(dá)爾效應(yīng)？【設(shè)計(jì)意圖】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)沖突，讓學(xué)生思考豆?jié){究竟是不是膠體。濃度高時(shí)，沒(méi)有丁達(dá)爾效應(yīng)，說(shuō)明光波以反射為主；濃度低時(shí)有丁達(dá)爾效應(yīng)，說(shuō)明光波以散射為主。高濃度的豆?jié){分散質(zhì)粒子聚集程度大，超過(guò)了100nm，稀釋后分散質(zhì)被分散得更小，主要在1-100nm之間。當(dāng)然還有一種可能，豆?jié){是一種混合分散系，有膠體成分，也有濁液成分。濃度高時(shí)，濁液分散質(zhì)的反射程度高，因此看不到丁達(dá)爾效應(yīng)。除了設(shè)計(jì)小組實(shí)

8、驗(yàn)沖突，也展示了學(xué)生家庭實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到的牛奶、墨水濃度不同，現(xiàn)象不同的情況，并引導(dǎo)學(xué)生分析。最后，對(duì)比老版本教材和現(xiàn)今教材引導(dǎo)學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)。一種物質(zhì)是否是膠體要結(jié)合具體情況，不能做出過(guò)于武斷的結(jié)論。對(duì)比思考展示兩組圖片，濃豆?jié){和稀豆?jié){，銅絲和納米銅粉。濃豆?jié){沒(méi)有丁達(dá)爾效應(yīng)，稀豆?jié){有。銅絲是紫紅色固體，納米銅粉是黑色固體，在空氣中可燃燒。對(duì)比思考，有何啟示？【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生思考，微粒的直徑大小對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。為納米科技的引入作鋪墊。延伸學(xué)習(xí)介紹膠體與納米科技聯(lián)系【設(shè)計(jì)意圖】納米粒子的尺度與膠體粒子相當(dāng)，原有的膠體化學(xué)原理和方法推動(dòng)了納米科技的發(fā)展，納米科技也使膠體化學(xué)獲得了新的研究方向和動(dòng)力。讓學(xué)生感知傳統(tǒng)的膠體化學(xué)知識(shí)對(duì)高科技領(lǐng)域的推動(dòng)與貢獻(xiàn)。課