1.1.2《一種重要的分散系膠體》教學設計高一上學期化學人教版

一種重要的分散系——膠體教學設計一、教學內(nèi)容分析“分散系及其分類”是人教版化學1（必修）第一章第一節(jié)的內(nèi)容。在教材順序中，第一章《化學物質(zhì)及其變化》在元素化合物之前。本章內(nèi)容是后續(xù)學習的重要工具。第一節(jié)的分類思想和方法是化學學科重要且常用的一種科學方法。教學中應該要重點突出這一學科思想。“分散系及其分類”是在第一課時所學樹狀分類和交叉分類的基礎(chǔ)上，對混合物的進一步學習。內(nèi)容包括分散系概念，分散系宏觀和微觀（分散質(zhì)粒子直徑）兩個角度對分散系分類，重點是理解膠體的概念與性質(zhì)，尤其是本質(zhì)區(qū)別在于分散質(zhì)粒徑的大小。物質(zhì)性質(zhì)與它的尺度有著密切聯(lián)系，即“尺度效應”。通過分散系、膠體宏觀性質(zhì)的探討，微觀解釋，能從粒子尺度和宏觀性質(zhì)相互結(jié)合角度解釋自然現(xiàn)象，將尺度效應的觀念傳達給學生，有效發(fā)展宏觀辨識和微觀探析的化學核心素養(yǎng)。學生已經(jīng)學習了分類的基本方法，并對純凈物進行了分類，混合物還停留在初中化學溶液和濁液的基礎(chǔ)上，未從微觀角度理解各自的不同，有電影、樹林的丁達爾效應等生活經(jīng)驗，但不知道其本質(zhì)，不能從微觀角度解釋宏觀現(xiàn)象。本節(jié)課在學生已有知識經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，學習膠體這種分散系，并培養(yǎng)學生宏觀辨識與微觀表征的學科素養(yǎng)。設計思路1.設計理念：（1）堅持立德樹人，在化學課堂中滲透德育思想。通過實驗探究任務，使學生積極主動的在自主、合作、探究的過程中發(fā)現(xiàn)問題，獲得終身學習所需要的必備知識、技能，形成正確的科學探索精神，培養(yǎng)良好的社會責任感。運用所學知識理解解釋生活現(xiàn)象，引導學生積極參與，積極思考。（2）面向全體學生，注重培養(yǎng)不同層次學生的學習觀察能力。通過小組合作探究實驗，互相交流合作，由宏觀到微觀，再回到宏觀，循序漸進，遵循客觀規(guī)律，增強學生體驗感。2.內(nèi)容依據(jù)：依據(jù)《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》，提倡教學活動要將學生置于真實的情境中，真實的情境是提高學生學科核心素養(yǎng)的平臺。因而在膠體教學中，可緊密聯(lián)系生產(chǎn)生活創(chuàng)設真實的問題情境，讓學生在課堂學習中解決基于真實情境的學科問題，在真實問題解決中建構(gòu)知識，體現(xiàn)情境、問題、知識的深度融合。在生活情境素材下設計學科問題以提高學生聯(lián)系生活與化學原理解決問題的能力。因此將生活中經(jīng)常接觸到的膠體如肥皂水、雞蛋清、部分飲料、豆?jié){等作為情境素材，將其中蘊含的學科核心知識設計成問題融入到教學活動中，為學生提供學習支架。3.形式特點：（1）本節(jié)課以小組實驗為主線。以任務為驅(qū)動，整個課堂通過四個分組實驗活動，通過分組實驗制備溶液、膠體、濁液三種分散系，先引導學生從微觀角度猜測分散質(zhì)粒徑大小，再通過丁達爾效應和過濾等實驗驗證，在實驗中得出分散系的分類依據(jù)。通過氯化鈉溶膠的探究性實驗讓學生認識三種分散系的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化，滲透物質(zhì)是不斷運動的，轉(zhuǎn)化是有條件的變化觀這一重要化學學科思想。（2）注重“教—學—評”一體化設計。針對學生動手操作、思考發(fā)言，教師與學生之間、學生與學生之間及時提供反饋，堅持過程性和形成性評價，建立主體多元、核心素養(yǎng)為導向的評價方式。（3）踐行理論聯(lián)系實際。課后作業(yè)等引導學生應用所學知識，關(guān)注膠體在實際生產(chǎn)生活的應用，樹立求實嚴謹?shù)目茖W精神和負責任的社會責任感。三、教學與評價目標1、教學目標（1）掌握三種分散系的本質(zhì)區(qū)別，從微觀視角理解膠體與溶液、濁液的本質(zhì)區(qū)別，認識膠體的丁達爾效應。（2）通過膠體的制備與性質(zhì)實驗，運用微粒模型解釋膠體的性質(zhì)。逐步形成微觀角度解釋宏觀性質(zhì)的意識。（3）對膠體的性質(zhì)的認識，體會日常生產(chǎn)生活與化學的緊密聯(lián)系，感受化學學科的運用價值，激發(fā)學生學習化學的興趣。2、評價目標本節(jié)課是人教版化學1第一章第一節(jié)的內(nèi)容，化學核心素養(yǎng)發(fā)展水平是水平2（理解）。學生面對新的簡單情境，能運用多個化學知識、技能和觀念理解難度適中的問題。（1）通過對混合物的分類，診斷發(fā)展學生分類的意識和能力。合理使用樹狀分類法和交叉分類法。（2）通過實驗探究分散質(zhì)微粒的大小，診斷、發(fā)展學生的實驗探究和證據(jù)推理的能力。（3）通過分析物質(zhì)不同聚集狀態(tài)呈現(xiàn)不同的性質(zhì)，診斷、發(fā)展學生的問題意識、科學求實的素養(yǎng)。四、教學重點和難點重點：從分散質(zhì)粒子大小微觀角度，生成膠體的概念難點：從宏觀到微觀，膠體的概念的生成五、教學環(huán)節(jié)設計教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖環(huán)節(jié)一新課導入：由上一節(jié)物質(zhì)的分類，回顧樹狀分類展示物質(zhì)的樹狀分類圖問題1:純凈物這一枝枝繁葉茂，混合物則略顯單薄，混合物能不能繼續(xù)分類？思考，嘗試回答問題引導學生思考大多數(shù)物質(zhì)都以混合物的形式存在，用化學的觀點認識客觀世界問題2：混合物如何分類呢？問題3：當分散質(zhì)分散到分散劑中，其原有狀態(tài)能否繼續(xù)保持？生：可以從分散質(zhì)和分散劑的狀態(tài)分類生：有的分散質(zhì)狀態(tài)發(fā)生了變化，比如固體氯化鈉溶于水按照狀態(tài)分類，顯然分散質(zhì)進入分散劑，有的狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生了變化。學生認識到這種分類存在缺陷環(huán)節(jié)二分組實驗：分別取三個小燒杯，編號為①②③。各加入15mL蒸餾水。向①燒杯加入6滴飽和FeCl3溶液。向②燒杯加入6滴飽和FeCl3溶液，再加入1mL5mol/LNaOH溶液。指導、觀察學生開展分組實驗問題4：你看到的燒杯①和燒杯②，他們的成分和形態(tài)有什么區(qū)別？試著畫出二者分散質(zhì)粒子的相對大小按所給藥品和儀器，分組進行實驗，觀察、描述實驗現(xiàn)象。并試著畫出想象的分散質(zhì)粒子的相對大小從宏觀現(xiàn)象引入微觀解釋，尤其是發(fā)揮想象，展示分散質(zhì)微粒的相對大小，為后續(xù)分散質(zhì)大小的分類鋪墊環(huán)節(jié)三對③燒杯蒸餾水加熱至沸騰，逐滴滴入5滴飽和FeCl3溶液對照燒杯①②③三支試管中的現(xiàn)象將上述燒杯①②③依次放在一起問題5：對照來看，對燒杯②中的分散質(zhì)，你有怎樣的思考？問題6：燒杯②中如果是Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，分散質(zhì)粒子體積大小變化了沒有？完成了氫氧化鐵膠體的制備，觀察到類似于溶液的紅褐色混合物生：應該有Fe(OH)3的生成，因為顏色與燒杯②接近，但又不是沉淀。生：應該是變大了。鐵離子與氫氧根結(jié)合，體積應該大于單純的鐵離子環(huán)節(jié)四用激光筆照射，引入丁達爾效應問題7：能否證明剛才的猜想呢？師：用激光筆照射黑板，顯示一個點，再用手擋住。問題8：激光筆到達黑板，穿過了空氣，能看到N2和O2嗎，為什么？問題9：光線為什么穿透不了手掌？用激光筆依次照燒杯①②③，觀察現(xiàn)象觀察思考生：不能，這些氣體分子太小了。生：因為手阻礙了光線。生：燒杯①看不到明顯現(xiàn)象。燒杯③看到了一條清晰的光路燒杯②靠光源方向反射很強烈認識到三種分散系中分散質(zhì)粒子直徑依次變大環(huán)節(jié)五過濾三種分散系每組利用兩張濾紙，重疊在一起，依次對三支燒杯中的分散系取少量（三滴）滴加在濾紙不同位置過濾問題10：觀察下方的濾紙，各有什么現(xiàn)象？結(jié)合剛才兩組實驗，試著畫出三種分散系分散質(zhì)微粒的相對大小生：燒杯①中的FeCl3溶液透過了濾紙，燒杯③的混合物也透過了濾紙，燒杯②中Fe(OH)3沉淀無法透過濾紙。畫出三種分散質(zhì)微粒的相對大小對三種分散系的分散質(zhì)粒徑大小有了進一步認識環(huán)節(jié)六膠體概念的引出通過剛才的激光筆照射，過濾操作。我們發(fā)現(xiàn)在溶液和濁液之間，還存在著一種特殊的分散系，激光照射有一條光路，能穿過濾紙。引出膠體的概念：當分散質(zhì)粒子直徑在1100nm之間時，這種分散系稱之為膠體。問題11：回到最初的問題，對物質(zhì)的分類有沒有新的認識？嘗試對混合物進行兩種分類。生：交流展示，利用樹狀分類和交叉分類法繪制分散系交叉分類和樹狀分類法的運用，正確認識分散系按照分散質(zhì)粒子直徑大小可以分成三類。環(huán)節(jié)七既然分散質(zhì)粒子直徑大小在1100nm之間，一個原子的直徑大約為，思考一個膠體微粒大約有多少個原子？生：思考，計算得出大約含有103109個。（當做球體處理V=4πr3/3）通過數(shù)字感受氫氧化鐵膠粒是若干個氫氧化鐵的集合體環(huán)節(jié)八分組實驗①嘗試制備NaCl溶膠飽和氯化鈉溶液，無水乙醇可以向乙醇滴加4滴氯化鈉溶液，也可以向氯化鈉溶液加入乙醇②濃豆奶和稀釋后的豆奶對照實驗嘗試通過降低溶解度的辦法來制備膠體。通過稀釋豆奶觀察到丁達爾效應，了解聚集法和分散法來制備膠體。引導學生分組交流實驗成果學生分組實驗，添加順序、用量可以自行調(diào)整觀察，用激光筆照射，紀錄、討論實驗現(xiàn)象。生：滴加順序、用量是原因。濃豆奶沒有丁達爾效應，稀釋后有明顯的丁達爾效應拓展視野，學生清晰的理解了聚集法（控制條件使小顆粒聚集成特定尺度的大顆粒）和分散法（把大顆粒分散成小顆粒）進一步感受物質(zhì)的尺度效應環(huán)節(jié)九學以致用，聯(lián)系生活生活中其實就有很多分散系是膠體，用激光筆照射水溶C100、茶水、肥皂水、霧（用噴壺可形成）等，觀察是否有丁達爾效益？膠體的廣泛應用催生了化學的一個分支——膠體化學，新冠疫情期間大量使用的快速靈敏的抗原試劑盒就使用了膠體金。學生分組對所給材料進行實驗，觀察所給物質(zhì)是否有丁達爾效應生:水溶C100、肥皂水、霧、雞蛋清等有明顯丁達爾效應，是膠體，部分品牌的果粒橙飲料（果粒較大）也能觀察到。目光轉(zhuǎn)向生活中常見飲料等，應用所學知識解決具體問題，結(jié)合膠體化學、新冠試劑盒應用膠體金，體會化學與生活的緊密聯(lián)系。環(huán)節(jié)十布置作業(yè)查閱資料：①了解膠體的發(fā)現(xiàn)史；②膠體相對穩(wěn)定的原因；③新冠抗原試劑盒中的膠體金；寫一篇科普小論文與同學交流。通過科普小論文，將課堂教育延伸至課外，提高學生搜集整理信息能力。同時將本節(jié)課沒有討論的膠粒的帶電性（介穩(wěn)性、電泳、聚沉等）留給學生查閱、思考板書設計一種重要的分散系——膠體分散系聚集聚集溶液膠體