1.1.2《一种重要的分散系—— 胶体》教学设计 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

一种重要的分散系——胶体 教学设计
一、教学内容分析
1.教材分析
“分散系及其分类”是人教版化学1（必修）第一章第一节的内容。在教材顺序中，第一章《化学物质及其变化》在元素化合物之前。本章内容是后续学习的重要工具。第一节的分类思想和方法是化学学科重要且常用的一种科学方法。教学中应该要重点突出这一学科思想。
“分散系及其分类”是在第一课时所学树状分类和交叉分类的基础上，对混合物的进一步学习。内容包括分散系概念，分散系宏观和微观（分散质粒子直径）两个角度对分散系分类，重点是理解胶体的概念与性质，尤其是本质区别在于分散质粒径的大小。
物质性质与它的尺度有着密切联系，即“尺度效应”。通过分散系、胶体宏观性质的探讨，微观解释，能从粒子尺度和宏观性质相互结合角度解释自然现象，将尺度效应的观念传达给学生，有效发展宏观辨识和微观探析的化学核心素养。
2.学情分析
学生已经学习了分类的基本方法，并对纯净物进行了分类，混合物还停留在初中化学溶液和浊液的基础上，未从微观角度理解各自的不同，有电影、树林的丁达尔效应等生活经验，但不知道其本质，不能从微观角度解释宏观现象。本节课在学生已有知识经验的基础上，学习胶体这种分散系，并培养学生宏观辨识与微观表征的学科素养。
设计思路
1.设计理念：
（1）坚持立德树人，在化学课堂中渗透德育思想。通过实验探究任务，使学生积极主动的在自主、合作、探究的过程中发现问题，获得终身学习所需要的必备知识、技能，形成正确的科学探索精神，培养良好的社会责任感。运用所学知识理解解释生活现象，引导学生积极参与，积极思考。
（2）面向全体学生，注重培养不同层次学生的学习观察能力。通过小组合作探究实验，互相交流合作，由宏观到微观，再回到宏观，循序渐进，遵循客观规律，增强学生体验感。
2.内容依据：
依据《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》，提倡教学活动要将学生置于真实的情境中，真实的情境是提高学生学科核心素养的平台。因而在胶体教学中，可紧密联系生产生活创设真实的问题情境，让学生在课堂学习中解决基于真实情境的学科问题，在真实问题解决中建构知识，体现情境、问题、知识的深度融合。在生活情境素材下设计学科问题以提高学生联系生活与化学原理解决问题的能力。因此将生活中经常接触到的胶体如肥皂水、鸡蛋清、部分饮料、豆浆等作为情境素材，将其中蕴含的学科核心知识设计成问题融入到教学活动中，为学生提供学习支架。
3.形式特点：
（1）本节课以小组实验为主线。以任务为驱动，整个课堂通过四个分组实验活动，通过分组实验制备溶液、胶体、浊液三种分散系，先引导学生从微观角度猜测分散质粒径大小，再通过丁达尔效应和过滤等实验验证，在实验中得出分散系的分类依据。通过氯化钠溶胶的探究性实验让学生认识三种分散系的联系和转化，渗透物质是不断运动的，转化是有条件的变化观这一重要化学学科思想。
（2）注重“教—学—评”一体化设计。针对学生动手操作、思考发言，教师与学生之间、学生与学生之间及时提供反馈，坚持过程性和形成性评价，建立主体多元、核心素养为导向的评价方式。
（3）践行理论联系实际。课后作业等引导学生应用所学知识，关注胶体在实际生产生活的应用，树立求实严谨的科学精神和负责任的社会责任感。
三、教学与评价目标
1、教学目标
（1）掌握三种分散系的本质区别，从微观视角理解胶体与溶液、浊液的本质区别，认识胶体的丁达尔效应。
（2）通过胶体的制备与性质实验，运用微粒模型解释胶体的性质。逐步形成微观角度解释宏观性质的意识。
（3）对胶体的性质的认识，体会日常生产生活与化学的紧密联系，感受化学学科的运用价值，激发学生学习化学的兴趣。
2、评价目标
本节课是人教版化学1第一章第一节的内容，化学核心素养发展水平是水平2（理解）。学生面对新的简单情境，能运用多个化学知识、技能和观念理解难度适中的问题。
（1）通过对混合物的分类，诊断发展学生分类的意识和能力。合理使用树状分类法和交叉分类法。
（2）通过实验探究分散质微粒的大小，诊断、发展学生的实验探究和证据推理的能力。
（3）通过分析物质不同聚集状态呈现不同的性质，诊断、发展学生的问题意识、科学求实的素养。
四、教学重点和难点
重点：从分散质粒子大小微观角度，生成胶体的概念
难点：从宏观到微观，胶体的概念的生成
五、教学环节设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
环节一 新课导入：由上一节物质的分类，回顾树状分类 展示物质的树状分类图 问题1:纯净物这一枝枝繁叶茂，混合物则略显单薄，混合物能不能继续分类？ 思考，尝试回答问题 引导学生思考大多数物质都以混合物的形式存在，用化学的观点认识客观世界
问题2：混合物如何分类呢？ 问题3：当分散质分散到分散剂中，其原有状态能否继续保持？ 生：可以从分散质和分散剂的状态分类 生：有的分散质状态发生了变化，比如固体氯化钠溶于水 按照状态分类，显然分散质进入分散剂，有的状态已经发生了变化。学生认识到这种分类存在缺陷
环节二 分组实验： 分别取三个小烧杯，编号为①②③。各加入15mL蒸馏水。 向①烧杯加入6滴饱和FeCl3溶液。 向②烧杯加入6滴饱和FeCl3溶液，再加入1mL 5mol/LNaOH溶液。 指导、观察学生开展分组实验 问题4：你看到的烧杯①和烧杯②，他们的成分和形态有什么区别？试着画出二者分散质粒子的相对大小 按所给药品和仪器，分组进行实验，观察、描述实验现象。并试着画出想象的分散质粒子的相对大小 从宏观现象引入微观解释，尤其是发挥想象，展示分散质微粒的相对大小，为后续分散质大小的分类铺垫
环节三 对③烧杯蒸馏水加热至沸腾，逐滴滴入5滴饱和FeCl3溶液 对照烧杯①②③三支试管中的现象 将上述烧杯①②③依次放在一起 问题5：对照来看，对烧杯②中的分散质，你有怎样的思考？ 问题6：烧杯②中如果是Fe3+转化为Fe(OH)3，分散质粒子体积大小变化了没有？ 完成了氢氧化铁胶体的制备，观察到类似于溶液的红褐色混合物 生：应该有Fe(OH)3的生成，因为颜色与烧杯②接近，但又不是沉淀。 生：应该是变大了。铁离子与氢氧根结合，体积应该大于单纯的铁离子
环节四 用激光笔照射，引入丁达尔效应 问题7：能否证明刚才的猜想呢？ 师：用激光笔照射黑板，显示一个点，再用手挡住。 问题8：激光笔到达黑板，穿过了空气，能看到N2和O2吗，为什么？ 问题9：光线为什么穿透不了手掌？ 用激光笔依次照烧杯①②③，观察现象 观察思考 生：不能，这些气体分子太小了。 生：因为手阻碍了光线。 生：烧杯①看不到明显现象。 烧杯③看到了一条清晰的光路 烧杯②靠光源方向反射很强烈 认识到三种分散系中分散质粒子直径依次变大
环节五 过滤三种分散系 每组利用两张滤纸，重叠在一起，依次对三支烧杯中的分散系取少量（三滴）滴加在滤纸不同位置过滤 问题10：观察下方的滤纸，各有什么现象？ 结合刚才两组实验，试着画出三种分散系分散质微粒的相对大小 生：烧杯①中的FeCl3溶液透过了滤纸，烧杯③的混合物也透过了滤纸，烧杯②中Fe(OH)3沉淀无法透过滤纸。 画出三种分散质微粒的相对大小 对三种分散系的分散质粒径大小有了进一步认识
环节六 胶体概念的引出 通过刚才的激光笔照射，过滤操作。我们发现在溶液和浊液之间，还存在着一种特殊的分散系，激光照射有一条光路，能穿过滤纸。 引出胶体的概念：当分散质粒子直径在1-100nm之间时，这种分散系称之为胶体。 问题11：回到最初的问题，对物质的分类有没有新的认识？尝试对混合物进行两种分类。 生：交流展示，利用树状分类和交叉分类法绘制分散系 交叉分类和树状分类法的运用，正确认识分散系按照分散质粒子直径大小可以分成三类。
环节七 既然分散质粒子直径大小在1-100nm之间，一个原子的直径大约为0.1nm，思考一个胶体微粒大约有多少个原子？ 生：思考，计算得出大约含有103-109个。 （当做球体处理V=4πr3/3） 通过数字感受氢氧化铁胶粒是若干个氢氧化铁的集合体
环节八 分组实验 ①尝试制备NaCl溶胶 饱和氯化钠溶液，无水乙醇 可以向乙醇滴加4滴氯化钠溶液，也可以向氯化钠溶液加入乙醇 ②浓豆奶和稀释后的豆奶对照实验 尝试通过降低溶解度的办法来制备胶体。通过稀释豆奶观察到丁达尔效应，了解聚集法和分散法来制备胶体。 引导学生分组交流实验成果 学生分组实验，添加顺序、用量可以自行调整 观察，用激光笔照射，纪录、讨论实验现象。 生：滴加顺序、用量是原因。 浓豆奶没有丁达尔效应，稀释后有明显的丁达尔效应 拓展视野，学生清晰的理解了聚集法（控制条件使小颗粒聚集成特定尺度的大颗粒）和分散法（把大颗粒分散成小颗粒）进一步感受物质的尺度效应
环节九 学以致用，联系生活 生活中其实就有很多分散系是胶体，用激光笔照射水溶C100、茶水、肥皂水、雾（用喷壶可形成）等，观察是否有丁达尔效益？ 胶体的广泛应用催生了化学的一个分支——胶体化学，新冠疫情期间大量使用的快速灵敏的抗原试剂盒就使用了胶体金。 学生分组对所给材料进行实验，观察所给物质是否有丁达尔效应 生:水溶C100、肥皂水、雾、鸡蛋清等有明显丁达尔效应，是胶体，部分品牌的果粒橙饮料（果粒较大）也能观察到。 目光转向生活中常见饮料等，应用所学知识解决具体问题，结合胶体化学、新冠试剂盒应用胶体金，体会化学与生活的紧密联系。
环节十 布置作业 查阅资料： ①了解胶体的发现史； ②胶体相对稳定的原因； ③新冠抗原试剂盒中的胶体金； 写一篇科普小论文与同学交流。 通过科普小论文，将课堂教育延伸至课外，提高学生搜集整理信息能力。同时将本节课没有讨论的胶粒的带电性（介稳性、电泳、聚沉等）留给学生查阅、思考
板书设计 一种重要的分散系——胶体 分散系 溶液 胶体 浊液 （离子） （小的颗粒） （较大颗粒） <1nm 1-100nm >100nm 透过滤纸 透过滤纸 不能透过滤纸 无光路 有光路（丁达尔效应） 无光路 稳定 介稳 不稳定