多媒体辅助探究性化学教学的实践——《分散系及其分类》教学案例

赵秀美

《分散系及其分类》是高一化学“必修一”第二章第一节第二课时的内容。本节课我通过列表格对比的方法，巩固学生对溶液、胶体、浊液的区别，懂得如何鉴别它们。为了能顺利突破本节课的重、难点，我引导学生联系实际，让他们通过生活中常见的分散系的例子、胶体的例子来认识胶体，掌握胶体的重要性质。化学是一门以实验为基础的学科，高一的学生好奇心比较强，所以做好“科学探究”中的三个探究实验，让学生通过观察实验现象、分析实验现象，培养学生的实验探究能力，是比较关键的。

教学目标

知识与技能：能准确复述出分散系的定义及其分类：能准确说出胶体的性质；能明确写出胶体的制备步骤、鉴别方法、应用；能准确说出丁达尔效应现象以及性质；能画出关于分散系的知识结构图；能针对某种分散系说出分散剂、分散质；能用列表的方法区别溶液、胶体和浊液的本质。

过程与方法：学会用实验、观察等方法获取信息，结合上节课的分类，对本节课的知识进行分类，通过比较的方法，对所获取信息进行加工，归纳总结出新的知识。

情感、态度与价值观：通过实验激发学生学习化学的兴趣和情感，培养学生仔细观察、认真思考、积极讨论的探究精神。

教学重、难点

胶体的概念及性质。

实验器材准备

CuSO、溶液、饱和FeCI、溶液、泥水、蒸馏水、稀墨水、肥皂水、稀豆浆、瓶装绿茶、果冻、激光笔4个、手电筒、铁架台、酒精灯、漏斗、滤纸、大烧杯、小烧杯、玻璃棒。

教学过程

1复习引入

教师播放一段视频：在阳光明媚的清晨，一缕缕阳光从窗口射到一个充满温馨和童趣的房间里，房里的小主人暖洋洋地伸着懒腰，快乐地哼着歌起床了，在同样有一缕缕阳光从窗口射入的餐厅里吃着营养餐；她高高兴兴地穿过一片大树林去上学，林间一缕缕斜射的阳光格外富有诗意。

师：同学们，谁能说说看到一种什么自然现象?你还能举出相似的例子吗?

生：和煦的阳光留下了传播的路径。

师：请同学们做下面的实验，请五位学生分别同时用激光笔照射瓶装绿茶、果冻、肥皂水、稀豆浆、瓶装矿泉水，让全班同学观察现象。

教师在大烧杯里点燃一张纸，用玻璃片盖灭后产生大量的烟，然后用激光笔照射。

师：你能解释上述现象的本质吗?

在学生思考的过程中，教师适时引人新课。

设计意图：这个环节的设计注重了学生学习兴趣的激发，教师自拍了视频资料，用生活中的丁达尔现象引发学生对所学内容的兴趣。

2小组学习“分散系”

教师展示用思维导图软件Inspiration 9制作的导学案，如图l所示。教师将导学案提前印发给学生，依据导学案分小组自学、讨论，选代表上台汇报学习情况(借助实物投影)。

设计意图：在引导学生讨论自学的效果时，以思维导图的中心词“分散系”为原点，逐步展开，而不是一步到位全部展示结论。这样在不断引导的过程中，形成完整的知识结构，同时也向学生展示了本次学习活动的基本组成。

师：什么是分散系?

生：把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系，叫分散系。它的组成是分散质和分散剂。

师：(展示实物CuSo、溶液、泥水)像CuSO、溶液和泥水都是分散系，它们的分散质和分散剂分别是什么呢?

生：CuSo、溶液分散质是CuSo、固体，分散剂是水，泥水分散质是泥沙，分散剂是水。

师：对，非常好。在我们生活中常见的分散系还有很多，像空气，分散质是氧气、二氧化碳等等，分散剂是氮气。还有酒精溶液，分散质是酒精，分散剂是水。我们在分析分散质与分散剂时，通常我们按这个规则：量多的为分散剂、量少的为分散质，而当有水存在时，一般水做分散剂。

师：我们举的这些例子中，分散质与分散剂都有不同状态。我们知道物质有三态，如果按分散质、分散剂所存在的状态不同来分类，可以怎样分呢?可分为几种呢?

生：九种。

师：对。现在大家思考下，尝试分别举出一种生活中的实例。

师生讨论后获得结论(略)。

3对比三种液态分散系

师：生活当中，我们最常见的分散系还是分散剂是液态的，所以对当分散剂是液态时，我们可以怎样分类呢?

生：我们按分散质粒子直径的大小，可以将分散系分为溶液、胶体和浊液。分散质粒子直径小于1nm的为溶液，大于100nm的为浊液，介于这两者之间的为胶体。

师：分散质粒子的大小是溶液、胶体和浊液的本质区别。

教师使用多媒体设备显示以下表格，根据讲课进度，再一一填写上去。学生在教师引导下逐步完成表格内容。

师：对于溶液和浊液大家比较熟悉，像我这里的CuSO，溶液和泥水，在我们初三下册第九单元里对溶液这样定义：一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一、透明、稳定的混合物，叫溶液。我们知道，溶液外观上是均一、透明的，而浊液，像泥水，外观不不均一、不透明的，且放置一会儿马上大颗粒就沉降下来了，所以它是不稳定的。

4探究实验1(制备胶体)

师：那么胶体呢?要想研究胶体，必须先得到它。现在，让我们来做“科学探究1”，制备Fe(OH)，胶体，大家先阅读一下课本的实验步骤。

[实验]Fe(OH)，胶体的制备

取1个小烧杯，加入25mL蒸馏水，将水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入5～6滴饱和Fecl，溶液。继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。观察制得的Fe(OH)，胶体，并与CuSO。溶液和泥水比较。(为了节省实验时间，教师可在上课就开始煮蒸馏水，等讲到制备胶体时，水基本上刚刚煮好。)

师：“FeCl³+3H²OFe(OH)+(胶体)+3HCl”，这是制备Fe(OH)，胶体的化学反应方程式。这里我强调了加热条件，还有这里Fe(OH)，是胶体，不可以打沉淀符号，而应该在后面打括号，注明是胶体。

师：现在胶体制备出来了，大家观察，它是均匀、透明的。是不是所有的胶体都透明呢?

生：不是的，像牛奶，它是胶体，但不透明。

师：溶液是稳定的，浊液是不稳定的，那么胶体的稳定性呢?

生：它具有介稳性。由于胶体粒子可以通过吸附而带有电荷，同种胶体粒子的相同，在通常情况下，它们之间的相互排斥使得它们不容易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。此外，胶体粒子所做的布朗运动也使得它们不容易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。

师：刚刚在制备胶体时，为什么要用蒸馏水，而不用自来水呢?

生：因为自来水中含有少量电解质杂质，使得制备好Fe(OH)，胶体马上发生聚沉而形成Fe(OH)。沉淀，得不到胶体。聚沉是指向胶体中加入少量电解质溶液时，由于加入的阳离子(或阴离子)中和了胶体粒子所带的电荷，使胶体粒子聚集成为较大的颗粒，从而形成沉淀从分散剂里析出。聚沉是胶体的另一重要性质。

设计意图：上述实验过程中，为了能够让全体学生都能清楚地观察到实验现象，我将实物展台的摄像头对准要重点观察的现象，将实验现象展示在大屏幕上，教师就可以引导学生观察相关现象了，效果非常好。

5探究实验2(鉴别胶体)

师：溶液、胶体和浊液要怎样鉴别呢?

师：首先，我们从外观上就可以分辨出浊液，浊液静置，马上就沉降分层。那么如何分辨胶体和浊液呢?我们知道溶液是能通过滤纸的，胶粒直径比溶液大，我们猜想要是胶体不能通过滤纸，那么，用过滤的方法便能将溶液与胶体区分开来。现在，我们就来验证一下，我们来做“科学探究2”。

[实验]将Fe(OH)，胶体和泥水进行过滤，观察并记录实验现象(实验过程中教师提醒学生回忆前面学过的过滤的要诀“一贴二低三靠”)。

[现象]Fe(OH),胶体过滤后，全部通过滤纸；泥水过滤后滤纸上留有滤渣，滤液澄清。

[结论]胶体能通过滤纸，无法用过滤来区分胶体和溶液。

师：其实胶体和溶液的粒子直径大小还是有区分的。有没有一种东西的孔隙比滤纸还小，使溶液可以通过而胶体不能通过呢?有的，那就是半透膜。溶液可以通过半透膜，胶体不能。鸡蛋在蛋清与蛋壳之间的那一层膜就是半透膜。腌咸鸡蛋就是利用半透膜的这种性质。蛋清是一种胶体，用食盐来腌制时，食盐水主要是氯化钠溶液，溶液能透过半透膜进入到蛋清里面，而蛋清是胶体不会透过半透膜跑出来。

6实验探究3(丁达尔效应)

师：有没有其他方法可以鉴别它们呢?大家看看“科学探究3”。

[实验]把盛有CuSo⁴溶液和Fe(OH)³，胶体的烧杯置于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体，在与光束垂直的方向观察，并记录实验现象。

[现象]CuSO⁴溶液无明显现象；Fe(OH)³，胶体能观察到一条光亮的通路。

师：为什么会有这条通路呢?

生：这条光亮的通路是由于胶体粒子对光线散射(光波偏离原来方向而分散传播)形成的，叫丁达尔效应。

师：丁达尔效应是胶体的一个非常重要的性质，是区分胶体与溶液的一种常用物理方法。这是本节课的重中之重。借助这个效应，我们只用激光笔一照，便能分辨出是溶液还是胶体。

师：丁达尔效应在日常生活中随处可见。如当日光从窗隙射入暗室，或者光线透过树叶间的缝隙射入密林中时，可以观察到丁达尔效应。放电影时，放映室射到银幕上形成的光柱也缘于丁达尔效应。当夜晚，我们用手电筒一照，看到一条光亮的通路也缘于丁达尔效应。

师：我这里有几种胶体，我们一起来验证是不是胶体都有丁达尔效应。(分别对稀墨水、肥皂水、稀豆浆、茶水进行照射，均可观察到光亮的通路。)

7对比、总结

师：胶体还有一种性质是什么?

生：胶体还有一种性质，就是电泳。由于胶体粒子带有电荷，在电场的作用下，胶体粒子在分散剂里定向移动，这种现象叫做电泳。

师：纳米粒子的尺寸和胶体粒子的大致相当，原有的胶体化学原理和方法有助于纳米科技的发展，所以胶体化学从中获得新的研究方向和动力。我们生活中，涂料、颜料、墨水的制造，洗涤剂、喷雾剂的应用，是利用了胶体的介稳性。豆腐、肉冻、果冻是生活中经常见到的凝胶态物质，是利用了胶体的聚沉。还有，明矾净水、激光手术刀、止血胶布等，都是胶体在生活中的应用。