胶体的丁达尔效应和聚沉-教学设计

教学主题一种重要的混合物-胶体（鲁科版《必修1》模块第2章第1节）一、教材分析1.教材知识体系根据课程标准“能根据物质的组成和性质对物质进行分类”的要求，本节从分类的角度出发，安排了“元素与物质的关系、物质的简单分类”和“分散系及胶体”这两部分的内容。教材以“物质分类”为主线，在研究第1节关于纯净物酸碱盐的分类方法之后，又引导学生学习一种新的混合物——胶体，并通过与溶液、浊液进行对比，进一步掌握胶体的本质特征、胶体的特性及应用。2.学科价值胶体的性质与物理学中的光学、电学有重要的联系，例如胶体的丁达尔效应是由于粒子直径小于可见光的波长发生光的散射造成的，胶体的电泳现象、聚沉都与物理学中的电学有着密切的关联。胶体与化学学科的分支领域有着密切的联系，例如，物质结构、物质性质、物理化学以及材料化学等。胶体的分散质微粒直径在1nm-100nm之间，由此引入了纳米材料这一概念。纳米材料是21世纪很有希望和前途的新型材料，是备受瞩目的一种高新技术产品。因此，有关胶体的研究是非常有价值的，也能激发学生学习化学的热情和积极性。二、学生分析1.学生认知起点及障碍点通过超市中玲琅满目的物品图片学生认识到对物质进行分类的依据和好处。学生初中已经知道对物质进行简单分类，分类的标准不同分类方法也不一样。胶体是物质的一种存在形式，是一种混合物体系。胶体的知识与学生以前所学的知识不同，它研究的不是某种物质所特有的性质，而是物质的聚集状态所表现出来的性质，这对学生而言是一个较为陌生的领域，是学生通过分类的思想来研究物质、观察物质新的切入点。胶体的性质是重点，但学生学完之后可能主要偏重的是知识点的记忆，至于为什么会有这些性质不是很清楚，特别是涉及到微观的粒子问题会有疑问：为什么胶体粒子会吸附阴阳离子？聚沉到底是如何形成的？为什么胶体粒子会发生光的散射？针对这些问题，特设计了微课《胶体的性质》，每个学生都非常清楚的看到实验现象及成因，便于理解且印象深刻。2.学生思维发展点学生通过对胶体丁达尔现象的成因分析，会把认识物质的角度从宏观转变到微观。而且学生在了解这一重要性质的基础上，认识到物质的性质不仅与物质的结构有关，还与物质的存在状态有关，从而拓宽了学生的视野。学生在实验探究过程中，学会分析问题解决问题，化学思维得到发展。三、教学目标⑴学生知道胶体是一种重要的分散系，会描述胶体的丁达尔现象、电泳、聚沉等特性，能够列举生活中胶体的实例，会解释胶体性质的简单应用。⑵学生通过动手做试验，学会辨别胶体的特性，体验实验的乐趣。⑶学生通过胶体性质的学习，进一步体会到化学与生活和生产的密切关系，认识到学习化学的重要性。四、教学环境√简易多媒体教学环境√交互式多媒体教学环境√网络多媒体环境教学环境□移动学习□其他五、信息技术应用思路（突出三个方面：使用哪些技术？在哪些教学环节如何使用这些技术？使用这些技术的预期效果是？）200字本节课是通过ppt美丽的图片引出研究的对象，提出问题，引发学生思考。安排学生动手做分组实验，通过实物投影对比硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体有无丁达尔现象得出结论，并拍摄实验结果。运用浊度传感器记录氢氧化铁胶体在搅拌作用下浊度的改变，更清晰直观科学的实验现象并进行分析。微课“胶体的性质”用于课后复习，提升学生对本节课的认识。六、教学流程设计（可加行）教学环节教师活动学生活动信息技术支持情景导入【展示图片】清晨当太阳升起时，你漫步在茂密的森林里，一缕霞光穿过树叶铺洒到地上，你知道为什么会产生这样美丽的景象吗？当你坐在早餐桌旁，喝着香甜的牛奶、豆浆或粥时，你知道这些食物都跟什有关吗？晚上当你伏在案边作功课时，柔和的灯光很体贴地笼罩着你，你知道这其中又有谁的功劳吗？这些现象都跟一种特殊的混合物——胶体有关。【板书】三、一种重要的混合物——胶体【复习提问】胶体是混合物，前面我们学过的混合物分为几种？是如何划分的？学生充满兴趣，对这些问题非常想知道答案。PPT展示问题情境思考讨论，得出答案：分为溶液、悬浊液、乳浊液。温故知新【介绍分散系的概念】【讲述】溶液、悬浊液、乳浊液都是由一种（或几种）物质分散到另一种物质里形成的，这样的混合物统称分散系。分散质：分散系中分散成微粒的物质。分散剂：分散系中微粒分散在其中的物质。【提出问题】1、溶液中的分散质？分散剂？2、悬浊液、乳浊液中的分散质？分散剂？【指导学生阅读教材，提出问题】1、什么是胶体？2、胶体的分散质？分散剂？3、常见的胶体有哪些？4、胶体区别于其他分散系的本质区别？学生思考讨论，得出结论，理解、领悟概念。学生整理知识。学生观看美丽的图片，产生联想。PPT展示多种胶体的美丽图片【实验1】下面我们来制取一种胶体Fe(OH)3。【注意事项】①用蒸馏水而不用自来水，可用保温杯带水。②煮沸后再加入1-2FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈透明的红褐色，停止加热。③加热时间不要过长，不要搅拌。【展示】胶体Fe(OH)3【投影】2、胶体的制备学生观察实验，对步骤平板电脑拍摄实验结果设计实验.活动探究FeCl3+3H20=Fe(OH)3(胶体）+3HCl中的每一个细节都睁大眼睛，仔细观察。【实验2】用一束可见光照射胶体Fe(OH)3，从侧面观察胶体中有一条明亮的光区，这种现象叫丁达尔效应。对比溶液有无此现象。【问题】1、丁达尔现象形成的原因？联系为什么溶液、悬浊液、乳浊液没有这种现象？2、丁达尔现象的用途？学生做实验，然后分小组讨论，得出答案。【联系实际】霞光以及夜晚的灯光也是丁达尔效应形成的。1.平板电脑拍摄实验结果2.PPT胶体粒子对可见光的散射【实验3】U型管中加入胶体，插入石墨电极，接通直流电源，观察现象。【问题】1、电源正极有什么现象？负极有何现象？为什么会产生这种现象？【联系实际]静电除尘平板电脑拍摄实验结果2、Fe(OH)3胶粒带什么电荷？微粒为什么带电？3、为什么会产生这种现象？产生这种现象的条件是什么？是治理悬浮颗粒污染的方法之一，其原理就是悬浮颗粒与空气形成胶体，静电除尘是利用悬浮颗粒带电，在外电场的作用下移动并吸附到电极上发生了电泳现象。【实验4】取1/3试管的Fe(OH)3胶体，接入搅拌器和浊度传感器，观察现象。【问题】1、胶粒是否带电？胶体是否带电？胶体的稳定性如何？2、为什么搅拌会破坏胶体的稳定性？【联系实际】制作豆腐时，向豆浆（胶体）中1.接入浊度传感器随时记录沉淀产生情况2.PPT胶体聚沉的原因3.观看视频：加入电解质胶体聚沉加入CaSO4使蛋白质聚沉便制成了可口的豆腐。科学视野【资料在线】纳米材料的发展著名的美国阿贡国家实验室制备出了一种纳米金属，居然使金属由导电体变成了绝缘体；用纳米陶瓷粉末烧成的陶瓷工艺品再也不会一摔就破了。在医疗上，纳米粒子比红血球小得多，把有治疗作用的纳米注入体内，效果比打针吃药好得多。粒子【观察思考】阅读“资料在线”，了解胶体与纳米材料的发展关系PPT纳米材料的图片本节小结本节课从知识上和情感上你有哪些收获？学生总结整理1、胶体与浊液、溶液的本质区别。2、胶体的性质及具有各性质PPT展示平板电脑所拍摄实验现象并小结的原因。调查研究空气中含有一种胶体，我们身边的很多现象都与它有关。大家想象一下：如果没有了空气，我们的环境将会是什么样？学生小组讨论PPT展示交流研讨结果没有丁达尔效应-空间一团漆黑-人类难以生存七、教学特色（如为个性化教学所做的调整，为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计，教与学方式的创新等）200字左右（1）用生活中熟悉的现象、物质图片引入胶体的概念，围绕“物质分类法”这一主线，让学生从新的领域来认识胶体。（2）安排了较多的实验，学生通过动手做实验，观察实验现象并记录，分析提出的问题，在探究的过程中，学生的分析问题解决问题的能力得到培养。（3）注重化学与科学前沿发展的联系，利用“纳米材料的发展”使学生认识到化学科学的重要性，激发学生学习化学的兴趣。（4）运用多种信息技术手段，如PPT、微课、浊度传感器、平板电脑拍摄等辅助教学。