2019-2020年高考化學 第一節(jié) 物質的分類 第2課時教案.doc

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2019-2020年高考化學 第一節(jié) 物質的分類 第2課時教案 三維目標 知識與技能 １.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和實際應用。 2.實驗能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)學生根據實驗現象探究、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 １.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 教學難點 膠體的概念及性質 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：根據分散質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。分類的依據是分散質粒子的大小。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] １.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1~2 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，記錄實驗現象。 學生完成下列表格： 光束照射時的現象 是否產生丁達爾效應 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］結論：可以用丁達爾效應區(qū)分溶液與膠體。 過濾后的現象 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] 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，知道了溶液、膠體、濁液的本質區(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 分散質粒子的直徑 <100 nm >100 nm 1~100 nm 分散質粒子 單個小分子或離子 巨大數目的分子集合體 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 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，使其中的蛋白質和水等物質一起聚沉而成豆腐。 明礬凈水是利用明礬水解后產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 １.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1～100 nm之間 C.膠粒不能通過濾紙 D.膠體不穩(wěn)定，靜置后容易產生沉淀 答案:B 2.溶液、膠體和濁液這三種分散質的根本區(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:B 3.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.溶液中的溶質粒子不帶電，膠體中分散質粒子帶有電荷 C.通電后，溶液中溶質粒子分別向兩極移動，膠體中分散質粒子向某一極移動 D.溶液與膠體的本質區(qū)別在于分散質粒子直徑大小，前者小于1 nm，后者介于1～100 nm之間 答案:D 4.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生聚沉現象 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:B 5.用下列方法來制備溶膠，可行的是（ ） ①0.5 molL-1 BaCl2溶液和等體積2 molL-1硫酸相混合并振蕩 ②把1 mL飽和三氯化鐵溶液滴加入20 mL沸水中，邊加邊振蕩 ③把1 mL水玻璃加入10 mL 1 molL-1鹽酸中，用力振蕩 A.①② B.①③ C.②③ D.①②③ 答案:C 6.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①蔗糖 ②硫化鈉 ③硅酸膠體 ④氫氧化鐵膠體中，不發(fā)生聚沉的是（ ） A.①和② B.②和③ C.①和③ D.①和④ 答案:C 7.下列事實與膠體的性質有關的是（ ） ①用鹽鹵點豆腐 ②用明礬凈水 ③醫(yī)藥上用三氯化鐵止血 ④江河入?？谛纬扇侵? A.①② B.①②④ C.①②③ D.全部 答案:D 8.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:D 9.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 1.②⑧ ①④ ⑤ ⑥ ⑦⑩ ⑨ 2.根據酸能電離出的H+數目分為 3.答案：由單質構成的混合物：合金、鋼，由化合物構成的混合物：煤、石油 點撥：混合物又可分為由單質構成的混合物或由化合物構成的混合物。例由單質構成的混合物：合金（Mg、Al合金）、鋼（Fe、C）等；由化合物構成的混合物：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，即可完成表格內容。 6.BD 7.答案：（1）膠體區(qū)別于其他分散系的本質特征是膠粒直徑在1~100 nm之間。 （2）明礬凈水 點撥：明礬凈水原理是利用膠體的性質（聚沉）。 備課資料 1.樹狀分類法 單 質 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 化學物質的分類 化學物質是化學運動的物質承擔者，也是化學科學研究的物質客體。這種物質客體雖然從化學對象來看只是以物質分子為代表，然而從化學內容來看則具有多種多樣的形式，涉及許許多多物質。因此，研究化學物質的分類就顯得非常重要。 按照物質的連續(xù)和不連續(xù)（分立的）形式，首先可以把化學物質分為連續(xù)的宏觀形態(tài)的物質，如各種元素、單質與化合物，以及不連續(xù)的微觀形態(tài)的物質，如由分子、離子、原子構成的物質。 （1）化學粒子的分類 化學粒子的種類也是紛繁多樣的。根據現代化學的研究成果，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。這些物質粒子中的每種粒子都有其自身的組成和結構。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1～100 nm（1 nm=10-7 cm）的帶電分散質粒子。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合起來的大分子。相對分子質量高達幾千到幾百萬（而一般有機化合物相對分子質量約在500以下）。如以來源劃分，可分為天然高分子化合物（如蛋白質、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）；如以組成和結構劃分，又可分為由同一結構單元（單體分子）多次重復聯(lián)結成的高聚物高分子（如聚乙烯、聚丙烯等），以及由不同結構單元形成，并具有特殊生命功能的生物高分子（如蛋白質和核酸等）。 隨著化學科學的發(fā)展，本世紀以來又相繼發(fā)現了諸如活化分子、活化配位體化合物等一些新的物質粒子。 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移、結合（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部進行分類的重要基礎?；瘜W粒子是化學研究內容所包含的物質客體。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 化學物質的宏觀連續(xù)狀態(tài)，可以分為單質和化合物兩大類，而它們又都是由元素構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。或以元素電化序為分類標準，或以原子價，或以相對原子質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量等于前后相鄰的兩個元素相對原子質量的算術平均值。而英國人紐蘭茲則試著把元素按相對原子質量大小的順序排列起來。1865年他發(fā)現“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”。德國化學家邁爾經過細致的分類研究，指出“元素的性質為相對原子質量的函數”。他把相對原子質量作為橫坐標，以原子體積為縱坐標，繪成了原子體積曲線，結果是相似的元素在曲線上都占據著類似的位置。如此，顯示了原子體積和相對原子質量的函數關系。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……在元素的質量和化學性質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） OпъITъCиCTEмъIэпEHTOBъ OCHOBaHHOйHaиXъaTOMHOMъBъCъиXиMичeCKOMъCXOДCTBъ。 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=127 Li=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，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，門捷列夫先是根據不同元素的相對原子質量對元素進行分類，為后人進一步研究物質的分類指明了方向，周期律的發(fā)現，奠定了無機化學的結構理論的基礎，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 多數能 多數能 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１~100 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。