分散系及其分類

1、分散系及其分類教材分析 本節(jié)內(nèi)容位于人教版化學(xué)必修一第二章第一節(jié)，本節(jié)包括兩個部分，一是前面學(xué)過的簡單分類法及其應(yīng)用，二是分散系及其分類。前面是講分類方法及分類方法的簡單應(yīng)用，主要是對純凈物的分類。這個部分則是對混合物的分類。除了九種分散系外，著重介紹了膠體及其性質(zhì)。本部分內(nèi)容既是分類法的又一應(yīng)用，也是對物質(zhì)分類的補(bǔ)充。此外，該部分內(nèi)容涉及到了分類，類比、觀察、實(shí)驗(yàn)等多種科學(xué)方法，對訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維及科學(xué)方法意義十分重大。學(xué)生分析 經(jīng)過初中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生對于化學(xué)學(xué)科有了一定的認(rèn)知，并積累了一些元素化合物知識，但知識都是零散的。通過學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容能協(xié)助他們將知識系統(tǒng)化、條理化。本節(jié)內(nèi)容與日常生

2、活聯(lián)系緊密，學(xué)完本部分內(nèi)容，學(xué)生會對怎樣對所有物質(zhì)實(shí)行分類有一個清晰的理解，并且會進(jìn)一步理解到化學(xué)知識與生活的緊密聯(lián)系以及科學(xué)方法對于化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的重要意義。教學(xué)目標(biāo)知識與技能 了解分散系、分散質(zhì)及分散系的概念，了解分散系在日常生活中的實(shí)例。會比較膠體與溶液、濁液，理解膠體與溶液、濁液的本質(zhì)區(qū)別。了解膠體的重要性質(zhì)和實(shí)際應(yīng)用。用比較、分類、歸納、概括等方法對信息實(shí)行加工。情感態(tài)度價值觀通過化學(xué)與生活的緊密結(jié)合體會化學(xué)知識對于生活的重要意義，增強(qiáng)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。進(jìn)一步體會科學(xué)方法在化學(xué)學(xué)習(xí)和研究中的重要作用。教學(xué)重點(diǎn)膠體的概念和性質(zhì)教學(xué)難點(diǎn)分散系在日常生活中的實(shí)例，膠體的概念和性質(zhì)【師】同學(xué)們

3、大家好，今天我們繼續(xù)來學(xué)習(xí)分類，分散系及其分類。上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了分類、分類的方法及其應(yīng)用，其中重點(diǎn)是對純凈物及化學(xué)反應(yīng)的分類。物質(zhì)依據(jù)其組成來分類可分為純凈物和混合物。純凈物依據(jù)其性質(zhì)可做進(jìn)一步細(xì)分，那么混合物能不能做進(jìn)一步細(xì)分呢？對于混合物，你能從哪些角度實(shí)行分類?舉例說明。PPT展示【生】【師】現(xiàn)在請一位同學(xué)說說你的看法【生】【師】提到混合物，大家就應(yīng)該知道它的組成不唯一，由兩種或兩種以上物質(zhì)組成。從這個角度來分的話，能夠分為由兩種、三種及多種物質(zhì)組成的混合物。另外，混合物有組成均一的，如食鹽水、酒精的水溶液，也有不均一的，如泥水。從均一性的這個角度來分的話，可分為均一混合物和非均一混合物

4、。我們知道，任何物質(zhì)在特定的溫度和壓強(qiáng)條件下都表現(xiàn)一定的聚集狀態(tài)，或固態(tài)或液態(tài)或氣態(tài)。從這個角度來分的話，可分為固態(tài)混合物，液態(tài)混合物，氣態(tài)混合物或者是兩種狀態(tài)并存的混合物。今天我們就從這個角度來研究混合物。前面我們已經(jīng)提到過，混合物的組成不唯一，至少有兩種物質(zhì)構(gòu)成。我們把一種或多種物質(zhì)分散在另一種或多種物質(zhì)中所得到的混合物體系叫做分散系。前者屬于被分散的物質(zhì)叫做分散質(zhì)；后者起容納分散質(zhì)的作用叫做分散劑。舉個例子，我們把氯化鈉分散到水中形成分散系，氯化鈉就叫做分散質(zhì)，水就叫做分散劑。再比如，灰塵分散在空氣中形成的分散系，灰塵是分散質(zhì)，空氣是分散劑。那大家想一想這個問題，如果將一體積的酒精和一體

5、積的水混合形成分散系，那么誰是分散質(zhì)，誰是分散劑？【生】【師】其實(shí)分散質(zhì)和分散劑都是相對概念。通常習(xí)慣上把量多的稱為分散劑，量少的稱為分散質(zhì)。如氯化鈉溶液中，氯化鈉是分散質(zhì)，水是分散劑。在酒精的水溶液這個例子中，能夠說水是分散質(zhì)，也能夠說誰是分散劑。前面我們提到，物質(zhì)可分為三種聚集狀態(tài)，固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。分散質(zhì)和分散劑自然也是三種狀態(tài)中的一種。那如果任意組合，最多可得到幾種不同的分散系？【生】【師】分散質(zhì)是固液氣中的一種，分散劑也可能是三種狀態(tài)中的任意一種。兩兩組合，最多可得到九種不同的分散系。PPT展示請大家聯(lián)系生活實(shí)際，想一想都有哪些分散系能與這九種不同狀態(tài)的分散系對應(yīng)，最好每一種想出一個

6、實(shí)例?！旧糠稚①|(zhì)分散劑實(shí)例氣氣空氣液氣霧固氣灰塵、煙氣液泡沫液液酒精的水溶液固液糖水、油漆氣固泡沫塑料液固珍珠固固有色玻璃、合金【師】PPT展示我們一起來看一下這些典型的實(shí)例。空氣能夠看作是多種氣體混合組成的分散系。霧是小水滴分散在空氣中形成的?；覊m、煙則是固體小顆粒漂浮在空氣中形成的。泡沫能夠看作氣體分布在液體中。液液形成的分散系有很多，酒精的水溶液就是一個典型的例子。糖水、油漆都屬于固液分散系。泡沫塑料中有很多小孔，小孔中充滿了氣體，能夠看成是氣體分散在固體中形成的分散系。珍珠美麗奪目，但就其化學(xué)成分來說，它是含水的碳酸鈣。，所以是液固分散系。固固分散系最為常見，有色玻璃和合金都是典型的

7、例子。合金是多種固體混合制成的，如鐵碳合金。大家知不知道有色玻璃石怎樣制成的？【生】【師】在普通玻璃的燒制過程中，加入MnO2可制成紫色玻璃。加入CoO 和Co2O3可制成紫紅色玻璃。若加入的是FeO、K2Cr2O7制成的就是綠色玻璃。【生】【師】當(dāng)分散劑是水或其他液體時，除了能夠按前面介紹的分為固液、液液、氣液分散系外，還能夠按分散質(zhì)的大小來分類，能夠把分散系分為溶液、膠體、濁。大小在1-100nm之間。假如你有三種分散系，分別是溶液、膠體和濁液，根據(jù)定義其分散質(zhì)粒子的大小范圍是已知的，那你如何用實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)其粒子相對大小？在思考這個問題之前，大家先想一想篩子篩選物體的原理。你能不能用類似的“

8、篩子”來篩選粒子？【生】【師】其實(shí)我們的過濾操作利用的就是篩子原理。我們用過濾的方法去除食鹽水中所含的泥沙，就是因?yàn)槟嗌车念w粒比較大不能夠通過濾紙的小孔而水和食鹽顆粒較小能夠通過濾紙的小孔。同樣的，我們能夠用過濾來區(qū)分濁液。濁液的分散質(zhì)粒子最大，過濾時不能透過濾紙，而溶液和膠體的粒子則能透過。要進(jìn)一步區(qū)分溶液和膠體，可用半透膜代替濾紙實(shí)行實(shí)驗(yàn)。前者的分散質(zhì)粒子能夠透過半透膜，后者不能透過。解決這個問題我們使用的是類比的方法，這個方法我們以后也會經(jīng)常用到，大家學(xué)習(xí)的時候要注意體會。剛才我們提到了用過濾的方法除去食鹽水中混入的泥沙，大家想一想將混有泥沙的食鹽水靜置會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？【生】【師】靜置以

9、后泥沙會沉降而食鹽水保持不變。這個現(xiàn)象說明溶液和濁液誰的穩(wěn)定性更好？【生】【師】所謂穩(wěn)定性就是指物質(zhì)保持不變的性質(zhì)。顯然溶液的穩(wěn)定性好于濁液。豆?jié){是膠體，靜置豆?jié){會發(fā)生沉淀現(xiàn)象嗎？【生】【師】膠體靜置也不會沉淀，說明膠體的穩(wěn)定性也好于濁液。通過靜置，我們能夠知道，濁液的穩(wěn)定性是最差的。那要想知道膠體和溶液誰的穩(wěn)定性更好應(yīng)該怎么辦呢？【生】【師】我們能夠分別加熱，加熱溶液食鹽水不會有明顯現(xiàn)象，加熱膠體豆?jié){則會發(fā)生聚沉。通過加熱，我們發(fā)現(xiàn)溶液的穩(wěn)定性是最好的，優(yōu)于膠體。膠體的穩(wěn)定性介于溶液和濁液，是一種介穩(wěn)體系。溶液的性質(zhì)穩(wěn)定，是穩(wěn)定體系；濁液最不穩(wěn)定，靜置易分層，是不穩(wěn)定體系。為什么溶液是穩(wěn)定體

10、系而膠體是介穩(wěn)體系？請大家閱讀教材的相關(guān)內(nèi)容，自己思考總結(jié)。【生】【師】因?yàn)槿芤褐械娜苜|(zhì)也就是分散質(zhì)對于溶劑來說是可溶的，溶質(zhì)自發(fā)地分散在溶劑中形成均一、穩(wěn)定的混合物。而膠體之所以具有介穩(wěn)性主要是因?yàn)槟z體粒子能夠通過吸附而帶有電荷。同種膠體粒子電性相同，在通常情況下，它們之間的相互排斥防礙了膠體粒子變大，使它們不容易聚集。另外，布朗運(yùn)動也使它們不容易聚沉。那我們?nèi)绾螀^(qū)分溶液、膠體和濁液呢？【生】【師】我們無法用肉眼確定分散質(zhì)粒子大小的方法來區(qū)分，因?yàn)榧词鼓阌霉鈱W(xué)顯微鏡最小只能看到0.2um的物體,只能根據(jù)它們的性質(zhì)來區(qū)分。濁液最容易區(qū)分，只需久置看是否分層即可。溶液和膠體沒有辦法從外觀區(qū)分，因

11、為很多膠體的外觀也是均一透明的。那怎樣區(qū)分膠體和溶液呢？【生】【師】其實(shí)要區(qū)分也很容易，能夠用丁達(dá)爾效應(yīng)來區(qū)分。用一束光照射溶液或膠體，若分散系出現(xiàn)一條光亮的通路，就說明是膠體。沒有出現(xiàn)一條光亮通路的是溶液。什么是丁達(dá)爾效應(yīng)呢？請同學(xué)們思考總結(jié)?！旧俊編煛抗馐ㄟ^膠體時出現(xiàn)一條明亮的光路的現(xiàn)象就叫做丁達(dá)爾效應(yīng)或丁達(dá)爾現(xiàn)象。為什么會出現(xiàn)丁達(dá)爾效應(yīng)呢？，當(dāng)光束通過膠體時，看到的光是膠體粒子散射的現(xiàn)象，并不是粒子本身發(fā)光?？梢姽獾牟ㄩL在400-700nm之間，膠體粒子的直徑在1-100nm之間，小于可見光的波長，能使光波發(fā)生散射；溶液也發(fā)生散射，但因?yàn)槠淞Ｗ又睆叫∮?nm，散射極其微弱，觀察不到這

12、種現(xiàn)象。下面請同學(xué)們思考，我們?nèi)绾蝸碇苽淠z體？【生】【師】制備膠體的必要條件是使分散質(zhì)粒子大小在1-100nm之間。方法原則上有兩個，一個是使固體顆粒變小的分散法，另一種是使分子或離子聚結(jié)成膠體的凝聚法。因?yàn)槟z體是介穩(wěn)體系，在制備過程中，還要加入穩(wěn)定劑，如電解質(zhì)或表面活性劑。在實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化鐵膠體用到的就是凝聚法。制備原理是FeCl3飽和溶液3H2O 煮沸 Fe(OH)3 膠體3H Cl。向沸水中滴入三氯化鐵的飽和溶液，三氯化鐵水解生成氫氧化鐵，煮沸使氫氧化鐵聚集最終制得氫氧化鐵膠體。視頻展示過程【生】 【師】下面一起做幾個小練習(xí)。1、下列物質(zhì)不屬于分散系的是 （ ） A、 水 B、 氯化鈉溶液 C、 泥漿 D、淀粉溶液2、下列關(guān)于膠體的說法中準(zhǔn)確的是（ ）A、 膠體外觀不均勻 B、 膠體微粒不能透過濾紙C、 膠體粒子直徑在1nm100nm之間 D、 膠體不穩(wěn)定，靜置后容易產(chǎn)生沉淀3、用特殊方法把固體物質(zhì)加工到納米級的超細(xì)粉末微粒，然后制得納米材料。下列分散系中的分散質(zhì)的微粒直徑和這種粒子具有相同數(shù)量級的是 （ ） A、 溶液 B、 懸濁液 C、 膠體 D、 乳濁液【生】【師】下面我們一起來回顧一下這節(jié)課的內(nèi)容。首先要了解分散系、分散質(zhì)、分散劑的概念。其次是混合物的分類，能夠分為九種分散系，并把