胶体的性质及其应用

1第二节胶体的性质及其应用黄冈中学高级教师陈晓峰●教学目标1.掌握胶体的重要性质，了解其应用。2.进一步认识物质性质与物质聚集状态相关的关系。3.培养学生观察、分析、探索、归纳的能力。4.通过了解胶体知识的应用，让学生感觉化学就在身边，以此调动学生学习的兴趣和动机。●教学重点胶体的性质。●教学难点胶体粒子大小与其性质的关系。●教学方法启发、诱导、实验探索等方法。●教学过程［复习提问］什么叫胶体？它和溶液、浊液有何异同点？分散质粒子的直径大小在1nm～100nm之间的分散系叫胶体。它和溶液、浊液相比，相同点：三者都是一种（或几种）物质以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物，都属分散系的一种。不同点：主要是分散质粒子大小不同，液体均一性、稳定性也不尽相同。［转问］胶体和溶液的外观特征相同（透明澄清），如NaCl溶液和淀粉溶液，那么可用怎样的物理方法加以鉴别呢？将分别盛有等量NaCl和淀粉溶液的两烧杯并排置于桌面上，用激光教鞭从一侧（光、两烧杯在一条线上）进行照射，同时于垂直方向观察。现象与结论：当光束通过形成一条光亮红色通路的液体为淀粉溶液，无此现象的为NaCl溶液。［讲述］当一束强光照射胶体时，在入射光垂直方向，可以看到一道光亮的通路，这种现象早在19世纪由英国物理学家丁达尔研究发现。故称其为“丁达尔效应”。而溶液无此现象。因此丁达尔效应可以区别溶液和胶体。那么，造成胶体和溶液这种性质差异的原因是什么呢？［投影比较］当光线照射到胶体粒子上时，有一部分光发生了散射作用，另一部分光透过了胶体，无数个胶粒发生光散射，如同有无数个光源存在，我们便可发现当一束光线通过胶体时从侧面可以看到一条光亮的通路，这就是丁达尔效应。［设问］胶体除具有丁达尔效应外，还有何其他性质呢？第二节胶体的性质及其应用一、胶体的性质［板书］1.丁达尔效应：光束通过胶体，形成光亮的“通路”的现象叫丁达尔效应。［过渡］由于胶体分散质粒子比溶质粒子大得多，以致使光波传播改变了原来的方向。尽管如此，我们的肉眼仍看不到它的存在。超显微镜可帮助我们了解胶粒的情况。胶粒的运动情况如同花粉颗粒在水里作不停的、无秩序的运动。这种现象叫做布朗运动。［板书］2.布朗运动：胶体分散质粒子作不停的、无秩序的运动，这种现象叫做布朗运动。［设问］为什么胶粒的运动是不停的、无秩序的呢？胶粒作布朗运动，是因胶粒受水分子来自各方面的撞击、推动，而每一瞬间在不同方向上所受合力的大小不同，所以每一瞬间胶粒运动速率和方向都在改变，因而形成不停2的、无秩序的运动。布朗运动使胶粒难于静止沉降，这是胶体稳定的一个因素。相比之下，浊液却无此性质，为什么呢？［投影比较］［设疑］若给Fe（OH）3胶体通直流电，胶体粒子的运动会怎样呢？［试验］Fe（OH）3胶体的电泳实验，请观察：现象：通电后，U型管里阴极附近的红褐色逐渐变深，阳极附近的红褐色逐渐变浅。［讲述］从现象可看出，阴极附近Fe（OH）3胶粒增多了，说明在电场作用下，胶粒作了定向移动。［设问］通电后，Fe（OH）3胶粒移向阴极，说明Fe（OH）3胶粒具有什么样的电性？［回答］Fe（OH）3胶粒带正电。［小结］像Fe（OH）3胶体，在外加电场作用下，胶粒在分散剂里向电极作定向移动的现象，叫做电泳。［板书］3.电泳：在外加电场作用下，胶体粒子在分散剂里向电极作定向移动的现象，叫做电泳。［设疑］为何胶体粒子会带电呢？胶体是否带电？Fe（OH）3胶粒为何带正电？［分析］胶体粒子小表面积大吸附能力强可吸附溶液中的离子Fe（OH）3胶粒只吸附阳离子，带正电通电向阴极移动阴极区液体颜色变深。［归纳］胶体粒子小表面积大吸附离子带电通直流电向电极作定向移动。一般来说，在同一胶体中，由于胶粒吸附相同的离子因而带同种电荷，如Fe（OH）3胶粒带正电荷。但胶体本身不带电，我们不能说Fe（OH）3胶体带正电。那么，哪些胶体粒子带正电荷，哪些胶体粒子带负电荷呢？［归纳］一般来说：金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带正电荷。非金属氧化物、金属硫化物、土壤的胶体粒子带负电荷。但并非所有胶粒都带电荷。［讨论］同一胶体中胶粒带同种电荷，会产生怎样的作用力？这种作用力对胶体的性质有何影响？［讲述］由于同种胶粒带同种电荷，它们之间相互排斥而不易聚集沉降，这就是胶体一般稳定的主要原因。［小结］胶体分散系稳定的原因。同种胶粒带同种电荷，相互排斥而不易聚集；布朗运动能克服重力作用，胶粒不易沉积。［过渡］我们分析了胶体稳定的原因，其中胶体粒子带电是重要的因素。那么，能否想出针对性的办法破坏胶体的稳定性，使胶粒彼此聚集长大而沉降呢？思路：“胶粒中和电荷聚集变大重力作用沉淀”［学生讨论］提出中和胶粒所带电荷的方法。归纳为：1.加电解质；2.加带相反电荷的胶粒。［演示］向盛有Fe（OH）3胶体的试管中滴入MgSO4溶液，振荡。观察。现象：产生浑浊。［学生阅读］课本P21胶体的聚沉，并归纳。［板书］4.胶体的聚沉：分散质粒子相互聚集而下沉的现象，称为胶体的聚沉。方法：加电解质溶液；加带相反电荷的胶粒。［过渡］以上我们紧紧围绕胶体粒子大小的特征，研究了胶体所具备的重要性质。借3此，可以认识和解释生活中的一些现象和问题。［板书］二、胶体的应用［板书］1.工业除杂、除尘。［板书］2.土壤的保肥作用［板书］3.明矾的净水作用。［思考1］为什么河流入海处，易形成三角洲？［解析］河水中粘土等胶粒，遇海水中电解质而发生凝聚作用，逐渐沉降为三角洲［思考2］豆浆里放入盐卤或石膏，为什么可制成豆腐？［解析］盐卤或石膏为电解质，可使豆浆里的蛋白质胶粒凝聚并和水等物质一起聚沉而成凝胶（豆腐）。［板书］5.豆腐的制作原理［总结］本节我们主要学习了胶体的性质，并了解了胶体性质在实际中的应用。那么胶体性质与胶体粒子大小的关系是什么？