第2章第1節(jié) 物質(zhì)的分類 第2課時

第2課時教學設計三維目標知識與技能.了解膠體及分散系的概念；了解膠體與其他分散系的區(qū)別；了解膠體的重要性質(zhì)和實際應用。2.實驗能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)學生根據(jù)實驗現(xiàn)象探究、分析、推理和判斷的能力。過程與方法在膠體的學習中，學會運用觀察、實驗、查閱資料等多種手段獲取信息，并運用比較、分類、歸納、概括等方法對信息進行加工。情感、態(tài)度與價值觀.通過實驗激發(fā)學生學習化學的興趣和情感。2.培養(yǎng)學生嚴謹求實、勇于探索的科學態(tài)度。教學重點膠體的概念及性質(zhì)教學難點膠體的概念及性質(zhì)教具準備3只100 mL的小燒杯、蒸餾水、CuSO4溶液、泥水、FeCl3飽和溶液、膠頭滴管、激光筆（或手電筒）教學過程教學推進學生自學閱讀P25最后一段并對分散系進行分類。 師：什么是分散系？ 生：回答板書分散系 師：對分散系進行分類是樹狀分類還是交叉分類？ 生：交叉分類 師：根據(jù)分散質(zhì)或分散劑所處的狀態(tài)，它們之間有幾種組合方式？請同學們畫出分類圖。板書（請一位學生畫在黑板上）學生完成并討論。9種分散系思考與交流 師：請試著舉出日常生活中常見的分散系的實例，并討論交流。 生：討論并交流。答案：見從容說課的思考與交流2 師：對以上9種分散系，取出分散劑是液態(tài)（包括水）的分散系進行再分類。分類的依據(jù)是分散質(zhì)粒子的大小。請同學們閱讀P26第三段、第四段，畫出溶液、膠體、濁液的分類圖。 生：自學并試著畫分類圖。板書（請一位學生畫在黑板上）教學推進 師：溶液和膠體怎樣區(qū)別呢？科學探究.Fe(OH)3膠體的制備將燒杯中的蒸餾水加熱至沸騰，向沸水中加入12 mL飽和FeCl3溶液，繼續(xù)加熱至溶液呈紅褐色，停止加熱。將所得到的Fe(OH)3膠體與CuSO4溶液、泥水比較。2.把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3膠體的燒杯置于暗處，分別用激光筆照射杯中的液體，從與光束垂直的方向觀察，記錄實驗現(xiàn)象。學生完成下列表格：光束照射時的現(xiàn)象是否產(chǎn)生丁達爾效應Fe(OH)3膠體CuSO4溶液 師：通過探究，同學們可以得出區(qū)別溶液和膠體的方法。板書結(jié)論：可以用丁達爾效應區(qū)分溶液與膠體。過濾后的現(xiàn)象Fe(OH)3膠體泥水 師：哪位同學可以舉出一些日常生活中常遇到的膠體？同學討論回答： 生：土壤膠體；牛奶；墨水；煙霧；水泥；煙水晶。課堂總結(jié) 師：（微笑）同學們回答得很好。通過大家所舉的實例，我們可以看出:在日常生活中膠體的用途十分廣泛。 師：本節(jié)課我們主要學習了分散系的概念，進一步了解了膠體的定義，學習了膠體的性質(zhì)，知道了溶液、膠體、濁液的本質(zhì)區(qū)別在于其粒子的大小，學習了膠體的一些重要用途，為我們進一步學習打下了基礎。（由學生完成，教師引導學生歸納、比較，完成下表）分散系溶液濁液膠體分散質(zhì)粒子的直徑<100 nm>100 nm1100 nm分散質(zhì)粒子單個小分子或離子巨大數(shù)目的分子集合體許多分子的集合體或高分子實例酒精、氯化鈉溶液石灰乳、油水Fe(OH)3膠體、淀粉溶膠性質(zhì)外觀均一、透明不均一、不透明均一、透明穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定較穩(wěn)定能否透過濾紙能不能能能否透過半透膜能不能不能鑒別無丁達爾效應靜置沉降或分層丁達爾效應板書設計分散系9種分散系活動與探究1.將FeCl3飽和溶液逐滴加入沸水中，制得Fe（OH）3溶膠，為了除去其中所含的鹽酸，得到較純凈的Fe（OH）3膠體，應該采取的措施是（ ）A.加入NaOH溶液中和B.加入AgNO3溶液，反應后進行過濾C.插入石墨電極，通入直流電進行電泳后再過濾D.裝入半透膜中，扎緊袋口，將其全部浸入蒸餾水中，并每隔一定時間更換蒸餾水2.在日常生活、生產(chǎn)中，您應用本節(jié)課的有關知識解決或解釋了哪些實際問題。例如：在豆?jié){里加入鹽鹵（主要成分是MgCl2）或石膏（CaSO42H2O）為聚沉劑，使其中的蛋白質(zhì)和水等物質(zhì)一起聚沉而成豆腐。明礬凈水是利用明礬水解后產(chǎn)生的帶正電荷的氫氧化鋁膠體粒子與帶負電荷的水中懸浮物、泥沙等聚沉達到凈化水的目的。_隨堂練習.下列關于膠體的說法正確的是（ ）A.膠體外觀不均勻 B.膠體粒子直徑在1100 nm之間C.膠粒不能通過濾紙 D.膠體不穩(wěn)定，靜置后容易產(chǎn)生沉淀答案:B2.溶液、膠體和濁液這三種分散質(zhì)的根本區(qū)別是（ ）A.是否為大量分子或離子的集合體 B.分散質(zhì)粒子直徑的大小C.能否透過濾紙或半透膜 D.是否均一、穩(wěn)定、透明答案:B3.關于膠體和溶液的區(qū)別，下列敘述正確的是（ ）A.溶液呈電中性，膠體帶有電荷B.溶液中的溶質(zhì)粒子不帶電，膠體中分散質(zhì)粒子帶有電荷C.通電后，溶液中溶質(zhì)粒子分別向兩極移動，膠體中分散質(zhì)粒子向某一極移動D.溶液與膠體的本質(zhì)區(qū)別在于分散質(zhì)粒子直徑大小，前者小于1 nm，后者介于1100 nm之間答案:D4.下列關于Fe(OH)3膠體的說法不正確的是（ ）A.Fe(OH)3溶膠與硅酸溶膠混合將產(chǎn)生聚沉現(xiàn)象B.Fe(OH)3膠體在電場作用下向陽極運動C.Fe(OH)3膠體粒子不停地做布朗運動D.光線通過Fe(OH)3溶膠時會發(fā)生丁達爾效應答案:B5.用下列方法來制備溶膠，可行的是（ ）0.5 molL-1 BaCl2溶液和等體積2 molL-1硫酸相混合并振蕩 把1 mL飽和三氯化鐵溶液滴加入20 mL沸水中，邊加邊振蕩 把1 mL水玻璃加入10 mL 1 molL-1鹽酸中，用力振蕩A. B. C. D.答案:C6.有一膠體溶液，在電泳時它的膠體粒子向陽極移動；將這膠體溶液分別加入下列物質(zhì)蔗糖 硫化鈉 硅酸膠體 氫氧化鐵膠體中，不發(fā)生聚沉的是（ ）A.和 B.和 C.和 D.和答案:C7.下列事實與膠體的性質(zhì)有關的是（ ）用鹽鹵點豆腐 用明礬凈水 醫(yī)藥上用三氯化鐵止血 江河入?？谛纬扇侵轆. B. C. D.全部答案:D8.用半透膜把分子或離子從膠體溶液中分離出來的方法叫（ ）A.電泳 B.電解 C.聚沉 D.滲析答案:D9.向氫氧化鐵溶膠中逐漸加入一種液體，先使溶膠發(fā)生聚沉而沉淀，繼續(xù)加入該液體又使沉淀溶解。這種液體是（ ）A.KOH溶液 B.氨水 C.稀鹽酸 D.NaCl溶液答案:C習題詳題1. 2.根據(jù)酸能電離出的H+數(shù)目分為3.答案：由單質(zhì)構(gòu)成的混合物：合金、鋼，由化合物構(gòu)成的混合物：煤、石油點撥：混合物又可分為由單質(zhì)構(gòu)成的混合物或由化合物構(gòu)成的混合物。例由單質(zhì)構(gòu)成的混合物：合金（Mg、Al合金）、鋼（Fe、C）等；由化合物構(gòu)成的混合物：煤、石油等。4.答案：科學文獻分類法的應用。點撥：分類法對于研究龐大化學物質(zhì)有著重大意義，如分類法對于化學科學文獻的查找資料等。5.答案：分散系分散質(zhì)粒子大小主要特征舉例濁液100 nm不均一、不穩(wěn)定泥漿溶液1 nm均一、穩(wěn)定、透明NaCl溶液膠體1 nm膠體粒子100 nm均一、較穩(wěn)定、透明Fe(OH)3膠體 點撥：主要利用課本中介紹的幾種分散系的概述，即可完成表格內(nèi)容。6.BD7.答案：（1）膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是膠粒直徑在1100 nm之間。（2）明礬凈水點撥：明礬凈水原理是利用膠體的性質(zhì)（聚沉）。備課資料1.樹狀分類法單質(zhì)金屬冶金分類黑色金屬Fe,Cr,Mn有色金屬除Fe,Cr,Mn外的金屬按密度分類輕金屬Na,Mg,Al等重金屬Fe,Cu,Hg,Ag等常規(guī)分類常見金屬Fe,Al,Cu等稀有金屬Zr,Nb,Mo等非金屬有多種不同的分類方式，其中包括稀有氣體氧化物不成鹽氧化物NO,CO等成鹽氧化物酸性氧化物SO2,CO2等堿性氧化物Na2O,CaO等兩性氧化物Al2O3,ZnO等化合物堿溶解度大小可溶性堿NaOH等難溶性堿Fe(OH)3等堿性強弱強堿KOH,NaOH等弱堿NH3H2O,Fe(OH)3等酸是否含有氧元素含氧酸H2SO4等無氧酸H2S等可電離出H+數(shù)目一元酸HCl,HClO等二元酸H2SO4，H2S等三元酸H3PO4等氧化性（酸根）強氧化性HNO3,濃H2SO4等非氧化性HNO3,H2SO4等酸性強酸稀硫酸，鹽酸等弱酸H2S，HClO等鹽正鹽Na2SO4等酸式鹽NaHSO4等堿式鹽Cu2(OH)2CO3等復鹽KAl(SO4)2等絡鹽Ag(NH3)2Cl ,Fe(SCN)3等有機物有機化學部分再研究混合物溶液，膠體，濁液2.混合物狀態(tài)固體玻璃，合金等液體雪碧等氣體空氣等揮發(fā)性易揮發(fā)酒等難揮發(fā)硫酸銅溶液等顏色有高錳酸鉀溶液等無氯化鈉溶液熔點高沸點濃硫酸等低沸點碘酒等其他方面 3.相關的資料 化學物質(zhì)的分類 化學物質(zhì)是化學運動的物質(zhì)承擔者，也是化學科學研究的物質(zhì)客體。這種物質(zhì)客體雖然從化學對象來看只是以物質(zhì)分子為代表，然而從化學內(nèi)容來看則具有多種多樣的形式，涉及許許多多物質(zhì)。因此，研究化學物質(zhì)的分類就顯得非常重要。 按照物質(zhì)的連續(xù)和不連續(xù)（分立的）形式，首先可以把化學物質(zhì)分為連續(xù)的宏觀形態(tài)的物質(zhì)，如各種元素、單質(zhì)與化合物，以及不連續(xù)的微觀形態(tài)的物質(zhì)，如由分子、離子、原子構(gòu)成的物質(zhì)。（1）化學粒子的分類 化學粒子的種類也是紛繁多樣的。根據(jù)現(xiàn)代化學的研究成果，我們可以把它們分為原子、分子、離子、自由基、膠粒、絡合粒子、高分子、活化分子、活化配位體化合物和生物大分子等等。這些物質(zhì)粒子中的每種粒子都有其自身的組成和結(jié)構(gòu)。它們之間是有區(qū)別的，然而又是相互聯(lián)系的。 原子被看作是化學變化中保持本性不變的最小粒子。 分子是由原子構(gòu)成的粒子，是化學運動的主要承擔者，在化學反應中發(fā)生質(zhì)變。 離子是原子（或原子團）失去或得到電子形成的帶電粒子。 自由基是含有未配對電子的不帶電荷的物質(zhì)粒子。它主要是從有機化合物分子進行分解而形成的，又稱游離基。 膠粒是在分散體系中線性大小介于1100 nm（1 nm=10-7 cm）的帶電分散質(zhì)粒子。它是由分子聚集成的膠核和離子組成的復雜粒子。 絡合離子現(xiàn)今通稱為配位粒子。它是由中心離子（或原子）與其他一些粒子（離子或分子）通過配位鍵結(jié)合起來的帶電荷的或電中性的復雜粒子。 高分子則是由大量原子以共價鍵結(jié)合起來的大分子。相對分子質(zhì)量高達幾千到幾百萬（而一般有機化合物相對分子質(zhì)量約在500以下）。如以來源劃分，可分為天然高分子化合物（如蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素等）和合成高分子化合物（如塑料、合成橡膠、合成纖維等）；如以組成和結(jié)構(gòu)劃分，又可分為由同一結(jié)構(gòu)單元（單體分子）多次重復聯(lián)結(jié)成的高聚物高分子（如聚乙烯、聚丙烯等），以及由不同結(jié)構(gòu)單元形成，并具有特殊生命功能的生物高分子（如蛋白質(zhì)和核酸等）。 隨著化學科學的發(fā)展，本世紀以來又相繼發(fā)現(xiàn)了諸如活化分子、活化配位體化合物等一些新的物質(zhì)粒子。在上述這些化學粒子中，原子是基礎，原子核外的電子是橋梁，其他粒子則是以原子為基礎通過電子的轉(zhuǎn)移、結(jié)合（配對）、接受而形成的。 研究化學粒子的分類，可以充分證明化學粒子多樣性的統(tǒng)一，具有重要意義。這是我們確立化學科學在自然科學體系中的地位和在化學科學內(nèi)部進行分類的重要基礎。化學粒子是化學研究內(nèi)容所包含的物質(zhì)客體。它使化學同物理學和生物學等學科相區(qū)別；同時這些學科又從不同角度研究一些相同的化學粒子，又使化學同物理學和生物學等學科發(fā)生聯(lián)系和相互過渡。在化學科學的內(nèi)部，隨著人們對化學粒子多樣性的深入研究，不斷分化出許多新的分支學科。例如19世紀在原子分子學說的基礎上，人們把化學分成無機化學和有機化學等；后來發(fā)現(xiàn)了配位粒子，人們就從其中分化出配位體化學；再往后又分化出研究離子行為的電化學和溶液化學，研究膠粒及其組成的分散體系的膠體化學，研究高分子物質(zhì)的高分子化學，研究生物大分子行為的生物化學等?？梢灶A料，隨著化學的發(fā)展，還會發(fā)現(xiàn)新的化學粒子，人們對化學粒子分類的研究，也必將日益深入。（2）化學元素的分類 化學物質(zhì)的宏觀連續(xù)狀態(tài)，可以分為單質(zhì)和化合物兩大類，而它們又都是由元素構(gòu)成的。 人類認識的元素目前已達112種。其中有94種是在自然界中已找到的天然元素，18種是人造元素。 對元素的分類早在19世紀初就開始研究了。在門捷列夫之前已有不少化學家從事過化學元素的分類研究。例如波登科弗、格拉法斯通、杜馬、尚古都等人從各個角度出發(fā)對元素進行分類?；蛞栽仉娀驗榉诸悩藴剩蛞栽觾r，或以相對原子質(zhì)量順序為分類標準等，其中比較重要的分類成果是“三素組”“八音律”和“邁爾曲線”。 “三素組”是1829年由段柏萊納創(chuàng)立的。他把已知元素中的十五種分作五組，每組中包含著三個性質(zhì)相似的元素，故稱“三素組”。他指出在三個同組的元素中，中間元素的相對原子質(zhì)量等于前后相鄰的兩個元素相對原子質(zhì)量的算術平均值。而英國人紐蘭茲則試著把元素按相對原子質(zhì)量大小的順序排列起來。1865年他發(fā)現(xiàn)“第八個元素是第一個元素的某種重復，就像音樂中八度音程的第八個音符一樣”，被稱為元素分類的“八音律”。德國化學家邁爾經(jīng)過細致的分類研究，指出“元素的性質(zhì)為相對原子質(zhì)量的函數(shù)”。他把相對原子質(zhì)量作為橫坐標，以原子體積為縱坐標，繪成了原子體積曲線，結(jié)果是相似的元素在曲線上都占據(jù)著類似的位置。如此，顯示了原子體積和相對原子質(zhì)量的函數(shù)關系。這就是著名的邁爾曲線。 1869年，門捷列夫在前人工作的基礎上，著重研究了對元素的綜合性分類。他指出“不管人們愿意不愿意在元素的質(zhì)量和化學性質(zhì)之間一定存在某些聯(lián)系因此就應該找出元素特性和它們相對原子質(zhì)量之間的關系”。他把當時已知的63種元素進行分類，首次創(chuàng)立了元素周期表（下表）。下表是門捷列夫第一次發(fā)表的元素周期系（1869年）OITCCTEIEHTOBOCHOBaHHOHaXaTOMHOMBCXMeCKOMCXOCTB。 Ti=50 Zr=90 ?=180. V=51 Nb=94 Ta=182. Cr=52 Mo=96 W=186. Mn=55 Rh=104.4 Pt=197.4 Fe=56 Ru=104.4 Ir=198， Ni=Co=59 Pl=106.6 Os=199.H=1 Cu=63.4 Ag=108 Hg=200. Be=9.4 Mg=24 Zn=65.2 Cd=112 B=11 Al=27.4 ?=68 Ur=116 Au=197？ C=12 Si=28 ?=70 Sn=118 N=14 P=31 As=75 Sb=122 Bi=210？ O=16 S=32 Se=79.4 Te=128？ F=19 Cl=35.5 Br=80 I=127Li=7 Na=23 K=39 Rb=85.4 Cs=133 Tl=204. Ca=40 Sr=87.6 Ba=137 Pb=207. ？=45 Ce=92 ？Er=56 La=94 ？Yt=60 Di=95 ？In=75.6 Th=118？ 門捷列夫第一次對元素作了本質(zhì)性的分類。后來由于人類認識的元素越來越多，特別是19世紀末物理學的一系列新發(fā)現(xiàn)，使莫斯萊把門捷列夫的分類又推向新的水平。至今人們已對元素的分類形成了更加完備的認識。元素周期律是應用化學分類方法取得成功的典范。 通過上述資料我們可以看出，門捷列夫先是根據(jù)不同元素的相對原子質(zhì)量對元素進行分類，為后人進一步研究物質(zhì)的分類指明了方向，周期律的發(fā)現(xiàn)，奠定了無機化學的結(jié)構(gòu)理論的基礎，為無機化學的進一步研究作出了巨大的貢獻。4.分散系分散質(zhì)粒子大小主要特征舉例丁達爾效應布朗運動外觀穩(wěn)定性濁液>100 nm多數(shù)能多數(shù)能不均一，不穩(wěn)定泥水溶液<1 nm否否均一，穩(wěn)定硫酸銅溶液膠體介于100 nm之間能能介穩(wěn)性氫氧化鐵膠體 5.（1）可以用丁達爾效應區(qū)分溶液與膠體。（2）有時也可以利用膠體的聚沉來鑒別溶液與膠體。8