《胶体》实验探索

发布时间：2018-04-25 【字体：加大缩小】

《高中化学实验教学策略的研究与实践》论文·杨华、曾宇梅

《胶体》教学探索

湖南省常德市第一中学杨华曾宇梅

一、基本说明

1．教学内容所属模块：化学１（必修）　

2．年级：高中一年级

3．所用教材版本：人教版

4．所属章节：第二章第一节第二课时

二、教学设计

1．三维目标

知识与技能：

（1）掌握Fe(OH)₃胶体的制备方法及丁达尔效应的应用。　

（2）了解胶体的性质。

过程与方法：

（1）应用丁达尔效应，使学生了解胶体在我们生活中的存在。

（2）通过实验观察，使学生了解胶体聚沉的方法。

情感态度与价值观：

通过对生活中胶体的了解，激发学生热爱生活、热爱化学的情感，培养学生善于观察、勤于思考的态度，增强理论联系实际的能力。

2．内容分析

对于胶体的学习，教材设计了一个科学探究：Fe(OH)₃胶体的制备和性质，分为如下几步：

（1）制备Fe(OH)₃胶体，并与CuSO₄溶液、泥水外观进行比较；

（2）探索Fe(OH)₃胶体有丁达尔效应，CuSO₄溶液无丁达尔效应；

（3）分别过滤Fe(OH)₃胶体和泥水。

该实验要达到的实验目的应为以下三点：

（1）掌握Fe(OH)₃胶体的制备方法，比较胶体、溶液、浊液外观上的差异；

（2）胶体有丁达尔效应，而溶液没有，可用此方法鉴别溶液和胶体；

（3）胶体的胶粒可透过滤纸，悬浊液的固体小颗粒不能通过滤纸。

课本中还用图2-5 说明豆浆是一种胶体、图2-7说明清晨树林中的空气胶体。最后

用科学视野的方式介绍了胶体的性质，包含电泳、布朗运动、聚沉等。

3．学情分析

（1）分散系在初中时已学了溶液和浊液，但胶体是一个新知识点；

（2）生活中有很多胶体的丁达尔效应，如清晨树林中的阳光透过树叶形成的光线；夜晚大桥上射灯向空中扫射时的绿色光柱；放电影时放映机和荧幕之间不断变换的光线。除此之外生活中还有很多的胶体：我们喝的牛奶、豆浆、绿茶、红茶等。

4．设计思路

教师在做教材安排的Fe(OH)₃胶体的制备和性质实验时，由树林中阳光形成的丁达尔效应以及科学视野中的胶体的聚沉，想到将生活中的胶体以及胶体的聚沉实验设计进入课堂教学中，可使胶体这节课内容更加丰富，于是在教学中设计了下列实验探索：

（1）我们可以利用丁达尔效应检验生活中的胶体：如稀牛奶、稀豆浆、花茶、水雾在空气中分散时形成的胶体；

（2）实验中已有CuSO₄溶液、泥浆水、Fe(OH)₃胶体，可以将其重新整合进而探究胶体的聚沉等教材中并未涉及的实验活动。

通过这样的处理，胶体的实验变得更加丰富多彩且贴近生活，对学生更有吸引力和说服力，更能引导学生平时细心观察、感悟我们身边无处不在的化学。

5．教学过程：（牛奶、茉莉花茶等均取自学生带进教室的饮品）

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

引入丁达尔效应

用红色激光笔照射墙壁、教师左手手心、CuSO₄溶液、泥土悬浊液。

观察：墙壁、教师左手手心的红点以及红点与激光笔之间无明显现象（无光路）；CuSO₄溶液的瓶壁上出现一二个红点以及溶液内无明显现象；泥土悬浊液中出现一片红光。

说明用激光笔照射溶液、浊液时没有丁达尔效应。

发现生活中的胶体

1.将一滴牛奶稀释至50mL，用激光笔照射，然后倒出其中5mL于另一烧杯中，再加水稀释至50mL，再用激光笔照射；

2.取茉莉花茶少许，并用激光笔照射。

观察：用激光笔照射第一份牛奶稀释液，红色的光线被分散为一片红光，第二份牛奶稀释液中出现了一条光亮的通路。

花茶中也出现了一条光亮的通路；

并且在第二份牛奶稀释液和花茶中，都可以观察到胶体粒子在缓慢的运动。

引入丁达尔效应，以及用丁达尔效应检验胶体的方法，让学生看到生活中的胶体随处可寻，以此激发学生的学习兴趣。

布朗运动。

Fe(OH)₃胶体的制备

1.将200mL蒸馏水加热至沸腾，并用激光笔照射烧杯上方产生的水蒸气。

2．向蒸馏水中滴入2滴管（约2mL）饱和FeCl₃溶液，用丁达尔效应检验Fe(OH)₃胶体。

可以在烧杯上方的水蒸气中观察到断断续续的光路。

观察到烧杯中液体变为红褐色，用激光笔照射时产生一条光亮的通路。

明确：水蒸气分散到空气中可形成胶体。

掌握：制备Fe(OH)₃胶体的方法。

胶体的性质

1．倒50mL Fe(OH)₃胶体于另一小烧杯中，继续加热一段时间。

2．倒10mL Fe(OH)₃胶体于另一小烧杯中，然后倒入少许CuSO₄溶液。

3.将Fe(OH)₃胶体和泥土悬浊液分别过滤，再分别将滤液用丁达尔效应检验是否为胶体。

4．将步骤3中过滤后得到的两种胶体混合。

5．再取少量Fe(OH)₃胶体，滴入稀H₂SO₄。

观察：要持续加热一段时间才会出现浑浊现象。

可观察到Fe(OH)₃胶体立即变浑浊，静置一段时间，可观察分层现象，下层是膏状悬浮物，上层是淡绿色溶液（CuCl₄^2- 在溶液中呈绿色）。

观察：Fe(OH)₃胶体依旧为胶体，泥土悬浊液过滤后得到的澄清液体也为胶体。

观察聚沉现象。

观察到胶体先聚沉后溶解。

明确胶体的介稳性，胶体聚沉方法之一：加热。

明确胶体聚沉方法之二：加入电解质溶液。

明确胶体粒子能透过滤纸，而泥土悬浊液的泥土颗粒不能通过滤纸。

明确胶体聚沉方法之三：混合带相反电荷胶粒的胶体；也可说明Fe(OH)₃胶体可用来净水。

电中和快于酸碱中和。

胶体性质的应用

1.卤水（主要是含有MgCl₂，亦可用石膏）点豆腐。

2.江河入海口易形成三角洲。

3.微波手术刀止血（血浆里的蛋白质和血细胞分子比较大，达到胶体范围，所以血液为胶体）。

4.尿毒症患者要做血液透析来清除血液中的代谢废物和过多的电解质

电解质溶液使胶体聚沉，产生凝胶状物质。

泥土胶体颗粒带负电荷，入海后遇到海水中大量电解质，发生聚沉。

微波电流产生的高温使胶粒布朗运动速率加快，加速碰撞使其聚沉。且微波电流释放电子使带电胶粒失去电性，胶粒间的排斥性减弱使其聚沉。

渗析原理的应用。

明确：生活中胶体性质的应用。

三、教学后记

这节课的教学探索过程，是在不断地改进和充实中完成的。首先我是想确认牛奶是胶体，于是先将一滴牛奶稀释至50mL，用丁达尔效应进行检验，发现是浊液。再倒上述浊液大约5mL于另一小烧杯中，再加水稀释至50mL，可产生达尔效应，证明很稀的牛奶才是胶体。由此联想到我们平时喝的花茶是否也为胶体呢，也做了丁达尔效应实验，证明花茶也是胶体。在第一个班授课时，我利用课前准备的牛奶和花茶完成了实验，在后面的班级授课时，则对实验过程做了调整，先向学生要了一点点牛奶按前面的方法进行稀释，又向学生要了少许绿茶，分别用丁达尔效应进行检验，都可观察到光路现象，学生反应很是热烈：原来胶体在我们身边随处可寻，只是以前我们不知道而已。

而用CuSO₄溶液使Fe(OH)₃胶体聚沉实验则是第一个班上课时临时想到并完成的，因为没有先行实验，起初很担心做不成功，但将两者混合后，立即可看到沉淀现象，静置几分钟后可以看到清晰的分层现象，拿起烧杯时则可观察下层膏状物质与上层浅绿色溶液轻轻晃动时的柔软和美丽。

受到这一个成功实验的鼓舞，我们接着又增加了三个实验：给Fe(OH)₃胶体加热聚沉、滴加稀H₂SO₄先聚沉后溶解、Fe(OH)₃胶体与泥土胶体混合聚沉的实验。但这三个实验的完成过程有的顺利，有的不顺利。给Fe(OH)₃胶体加热，要加热很长时间才出现浑浊现象，并且没有出现预想的絮状或膏状沉淀；但往胶体中加入稀H₂SO₄，只加一滴就出现了聚沉现象，然后逐渐溶解，最后得到棕黄色的溶液；而Fe(OH)₃胶体与泥土胶体混合聚沉现象又不太明显，只在烧杯底部看到有少许沉淀析出。

这堂胶体实验教学的探索过程，对学生和我来说都有很大的收获。通过这次实验可以引导学生观察生活中的化学现象，激发了学生的探索热情，并鼓励学生在实验过程中大胆尝试、用心观察、做出适当的调整，最终达到实验目的。于我，则受到鼓舞：没有做不到，只有想不到；想到了，大胆去尝试，一定会有回报。

（2015年10月于湖南省常德市第一中学）

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