人教版“物質(zhì)的分類

洪冬玲

【摘 要】“膠體”的知識與學(xué)生以往所學(xué)的知識有所不同，它研究的不是某種物質(zhì)所特有的性質(zhì)，而是物質(zhì)的聚集狀態(tài)的變化表現(xiàn)出的特有性質(zhì)，本文以實驗演示、模型建設(shè)以及邏輯推論等教學(xué)手段讓學(xué)生體會宏觀與微觀之間的聯(lián)系，領(lǐng)悟知識的形成與實驗中呈現(xiàn)的感性觀察與想象。

【關(guān)鍵詞】物質(zhì)的分類 實驗 模型建設(shè) 邏輯推論

【中圖分類號】G 【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）01B-0088-02

物質(zhì)的分類是高中化學(xué)的基礎(chǔ)，也是化學(xué)研究的常用方法。人教版高一化學(xué)第二章第一節(jié)《元素與物質(zhì)的分類》就開始給學(xué)生滲透分類的思想，不僅讓學(xué)生掌握物質(zhì)分類的常用方法，而且更多的是希望學(xué)生將分類的思想帶入到往后的化學(xué)學(xué)習(xí)中。在第一節(jié)《元素與物質(zhì)的分類》第三課時“一種重要的混合物——膠體”中，學(xué)生接觸到的關(guān)于“膠體”的知識與以往所學(xué)的知識大有不同，因為它研究的不是某種物質(zhì)所特有的性質(zhì)，而是物質(zhì)聚集狀態(tài)的變化表現(xiàn)出的特有性質(zhì)。這對學(xué)生來說是一個觀察、研究物質(zhì)的新視角，是一個較為生疏的新領(lǐng)域。所以根據(jù)本節(jié)內(nèi)容的特殊性，教師可先通過演示實驗引起學(xué)生的注意力和興趣，并結(jié)合物理知識中的光學(xué)原理、數(shù)學(xué)中的模型建構(gòu)幫助學(xué)生理性分析，再讓學(xué)生在實驗中親身感受嚴(yán)密的邏輯推理，抽絲剝繭發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的本質(zhì)，從而了解膠體。

一、教學(xué)目標(biāo)

1.知識與技能：①了解分散系的概念、組成、分類；②掌握三種分散系分散質(zhì)粒子大小不同的本質(zhì)區(qū)別；③通過以上知識的學(xué)習(xí)以及三種分散系對比，初步掌握“膠體”的定義、特性、分類。

2.過程與方法：①在學(xué)習(xí)“膠體”的過程中，學(xué)會運用觀察、實驗等手段獲取信息；②運用實驗探究、比較、分類、歸納等方法來獲取知識。

3.情感態(tài)度價值觀：①通過實驗探究激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的激情與興趣；②讓學(xué)生感受生活中丁達爾效應(yīng)之美，樹立生活中處處是知識的學(xué)習(xí)觀念。

二、教學(xué)重難點及突破途徑

1.教學(xué)重點：分散系的分類標(biāo)準(zhǔn)和膠體定義。

2.教學(xué)難點：按照分散質(zhì)粒子直徑大小的不同對分散系進行分類的方法以及膠體概念的形成。

三、教學(xué)流程圖

四、教學(xué)設(shè)計

教師先進行第一組演示實驗：①將錐形瓶倒扣于鐵架臺鐵圈，用激光筆照射。②先點燃報紙，后熄滅，用倒立的錐形瓶收集煙霧，再用激光筆照射。實驗完畢讓學(xué)生觀察對比，隨后向?qū)W生提出第一個問題：實驗①②的錐形瓶內(nèi)都是混合氣體，為什么用激光筆照射后產(chǎn)生的現(xiàn)象不一樣呢？這么設(shè)計的意圖是想讓學(xué)生通過這個普通的化學(xué)實驗引出本節(jié)課的研究對象——混合物，讓學(xué)生看到熟悉的空氣經(jīng)過燃燒后產(chǎn)生的不同現(xiàn)象，從而引發(fā)學(xué)生的好奇心。

教師：在過去的學(xué)習(xí)中我們一直研究純凈物，對混合物的學(xué)習(xí)很少，實際上自然界的物質(zhì)絕大多數(shù)都是以混合物的形式存在。面對形態(tài)繁多的混合物我如何將其分類呢？

學(xué)生：從物質(zhì)的狀態(tài)的角度來進行分類。

教師展示 PPT：

教師繼續(xù)提問：當(dāng)分散質(zhì)分散在分散劑中時，分散質(zhì)的狀態(tài)是不是一直保持不變呢？

拋出問題后，讓學(xué)生先動手做第一組實驗：① 取三支試管并標(biāo)號，分別加入 3 ml 蒸餾水；向試管 1 中加入 3 滴飽和的 FeCl3 溶液；②向試管 3 中先加入 3 滴飽和的 FeCl3 溶液，再加 2 mL 2mol/L 的氫氧化鈉溶液；③先將試管 2 加熱煮沸，再加入 3 滴飽和的 FeCl3 溶液，觀察現(xiàn)象。

實驗結(jié)束后，讓學(xué)生根據(jù)三支試管中的現(xiàn)象，分析各分散系中分散質(zhì)的主要成分。經(jīng)過討論，學(xué)生得出如下結(jié)論：試管 1：將飽和的 FeCl3 溶液進行了稀釋，所以分散質(zhì)粒子是 Fe3+ 和 Cl- ；試管 3：加入了氫氧化鈉溶液，產(chǎn)生了 Fe（OH）3 紅褐色沉淀，所以分散質(zhì)主要是 Fe（OH）3 ；試管 2：對比試管 2 和試管3，顏色相同，說明有相同的物質(zhì) Fe（OH）3 ，但沒有沉淀現(xiàn)象，有可能生成的 Fe（OH）3 還不夠多，不能因為重力的影響而沉降。

這個環(huán)節(jié)的設(shè)計意圖是運用對比實驗的教學(xué)方法，讓學(xué)生更為直觀的感受強烈的現(xiàn)象差異，再引導(dǎo)學(xué)生從宏觀的現(xiàn)象思考本質(zhì)的原因，這也就從認(rèn)知上完成了從宏觀現(xiàn)象到微觀本質(zhì)的躍遷。

此時，教師繼續(xù)拋出第三個問題：根據(jù)實驗現(xiàn)象以及分散質(zhì)的主要成分，分析三支試管中分散質(zhì)粒子的大小。同樣是先做實驗，再尋找答案。

學(xué)生進行第二組實驗：①將二張濾紙重疊，在上層濾紙作三個標(biāo)記；②從試管 1、試管 2、試管 3 中各取 3 滴于標(biāo)記處；③觀察下層濾紙表面的現(xiàn)象。接著用激光筆分別照射試管 1、2、3。

觀察實驗結(jié)果后，教師可對激光筆進行簡單的介紹：照射電子白板，白板上有一個紅點，用手遮擋，紅點落到了手上。光線在均勻的介質(zhì)中沿直線傳播，遇到小分子，光線可以直接透過，遇到大的障礙，被強烈反射，如果遇到合適大小的分散質(zhì)粒子，就會產(chǎn)生明顯的光的散射。用激光筆照射試管 2 時出現(xiàn)的現(xiàn)象就是這樣產(chǎn)生的。這種清晰的光路現(xiàn)象被稱之為“丁達爾效應(yīng)”，常用來區(qū)分溶液和膠體。

接下來，教師要將實驗結(jié)果與課文內(nèi)容相銜接，點出主旨：分散質(zhì)粒子的“大”“小”只是定性的描述，將分散系分成溶液、膠體和濁液時則是按照分散質(zhì)粒子的直徑大小來分類。教師可在黑板上進行板書總結(jié)：

這一步的設(shè)計意圖是從學(xué)生熟悉的溶液、濁液出發(fā)，運用過濾以及光學(xué)原理的方法驗證學(xué)生前面的預(yù)測，符合學(xué)生的認(rèn)知過程，也將比較抽向的問題以更為直觀的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，加深了學(xué)生對于分散系分類的理解，從本質(zhì)上抓住了分散質(zhì)粒子的大小這個難點，再從定性過渡到定量，學(xué)生更容易接受從分散質(zhì)粒子大小的角度將分散系分類。

教師接著提出第四個問題：我們知道溶液均一、穩(wěn)定，濁液不均一、不穩(wěn)定，那么該如何理解膠體的相關(guān)性質(zhì)呢？如果假設(shè)原子和膠體粒子都為一個球體。每個原子的直徑近似地為0.1 nm，膠體粒子的直徑在 1 nm-100 nm 之間，那么一個膠體粒子將由多少個原子聚集而成？（數(shù)學(xué)模型）

板書寫出重點：

教師接著演示第二個實驗：向無水酒精中逐滴加入飽和氯化鈉溶液。

學(xué)生觀察實驗結(jié)果，教師進行小結(jié)：分散系之間可以通過分散質(zhì)粒子的改變而相互轉(zhuǎn)化，膠體的介穩(wěn)性在一定的條件下可以被破壞。教師板書寫出變化過程：

這一步的設(shè)計意圖是通過數(shù)學(xué)模型的塑造，讓學(xué)生感受膠體粒子與原子的相對大小，引起認(rèn)知上與原有定義的沖突，使得學(xué)生對于微觀粒子有了一個重新的認(rèn)識，也很自然的過渡到由這些膠體粒子形成的分散系穩(wěn)定性的探討。通過演示實驗讓學(xué)生知道膠體的穩(wěn)定性在一定條件下容易被破壞，從另一個角度也說明顆粒的大小的改變導(dǎo)致了分散系之間的演變。

課程進行到這里，教師提出最后一個問題：膠體的發(fā)現(xiàn)對社會的發(fā)展作出了哪些巨大的貢獻呢？這個問題是對本節(jié)內(nèi)容的拓展延伸，也更加深了學(xué)生對膠體的理解。

此時用 PPT 展示膠體的熱點領(lǐng)域—— 納米材料。納米的運用更廣泛，如納米綠色制版設(shè)備、微納米材料在抗腫瘤免疫治療中的應(yīng)用研究、芯片上能走的納米機器人（配上概念圖）、“新材料之王”美譽—— 石墨烯等。

這一步的設(shè)計意圖旨在樹立學(xué)生正確的科學(xué)觀和價值觀，學(xué)生感嘆現(xiàn)代科技偉大的同時，更為加深感受科研人員的努力和艱辛：新材料的研發(fā)凝聚了無數(shù)科研人員不懈的努力和無數(shù)次失敗后重新總結(jié)思考的堅韌意志力。

五、教學(xué)反思

教師結(jié)束一堂課，必須進行教學(xué)反思。這節(jié)課上，教師使用了實驗、板書、多媒體等手段實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，那么效果如何？該怎么進行反思？

首先，反思課堂實驗。無論是對學(xué)生已知物質(zhì)性質(zhì)的研究還是未知物質(zhì)性質(zhì)的研究，實驗都是高中學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識最直觀的方法。在實驗的過程中，通過現(xiàn)象的觀察學(xué)生能夠切實感受到膠體的性質(zhì)區(qū)別于溶液和濁液（濾紙實驗，丁達爾效應(yīng)等），通過實驗現(xiàn)象的對比和邏輯分析能夠有效地幫助學(xué)生解讀微觀世界，實驗不僅讓課堂變的活潑、生動有趣，更讓學(xué)生在不知不覺中掌握了知識。

其次，學(xué)科互相滲透觀?；瘜W(xué)是重要的基礎(chǔ)科學(xué)之一，是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，在與物理學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)等學(xué)科的相互滲透中，得到了迅速的發(fā)展，反過來化學(xué)也推動了其他學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展。所以在給學(xué)生傳授知識的過程中，教師可以“借用”其他學(xué)科的知識，既讓學(xué)生感受到知識之間是相通的，也可以讓新知識更易于理解（光學(xué)原理解釋分散質(zhì)粒子，用假設(shè)的方式感受膠體粒子和原子之間的大?。?。所以用其他學(xué)科展現(xiàn)化學(xué)的知識形態(tài)，是教學(xué)的另一個著力點。

最后，巧妙運用多種手段展示、總結(jié)教學(xué)重點。如本節(jié)課，教師采用了板書、多媒體展示本課重點，這對學(xué)生理解新知識有著重要的意義，除了構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)外，分區(qū)域的板書還可以幫助學(xué)生體會分類在學(xué)習(xí)中的高效性，特別是對于零散的、易混淆的知識點，讓其更具條理化、系統(tǒng)化。

（責(zé)編 韋 力）