胶体的性质教学设计

2024-05-31 版权声明 我要投稿

胶体的性质教学设计(推荐6篇)

胶体的性质教学设计 篇1

[教学背景]

从教材内容安排上,“胶体”紧随“晶体结构”之后。从知识体系上,胶体与之前学过的溶液、浊液一起都属于“分散系”,而晶体结构与之前学过的分子结构、原子结构一起都属于“物质结构”体系,这看似分立的两块知识之间却有着深层的关系,因为一个研究的是物质的构成形式,一个研究的是物质的分散形式,都与“粒子”有关。因此,进行胶体一节的教学时,晶体结构自然成为胶体研究的基础之一。

2008化工班属非师范专业的学生,化学基础知识较薄弱,溶液、浊液是学生已有的认识,当然也是进行胶体教学的基础。为了有利学生作对比探究,引导学生对溶液和浊液进行了对比式的复习准备,通过这种准备:适量引出分散系的概念。

在整个探究过程中,为学生活动提供了一个宽松的对话交流环境,学生在交流、讨论过程中兴趣和能力都能得到发展。

[教学目标]

1.知识:(1)认识胶体的本质;

(2)建立分散系概念并初步建立分散系的知识结构。

技能:培养学生的实验设计能力和分析能力。

2.过程与方法:

(1)形成用“对比”和“实证”的方式探究问题的方法;

(2)学会从化学发展史中获得启发和灵感。

3.情感态度与价值观:

(1)让学生形成善于质疑和发现的品质;

(2)培养学生的创新精神。

[教学重难点]

[重点]胶体的本质

[难点]胶体中胶粒直径与溶液中分散介质粒子直径的比较。

[教学方法]对比法、实证法

[课时安排]1课时

1教学过程设计

胶体的性质教学设计 篇2

胶体是物质在一定分散范围内的一种特殊存在状态, 并不是特殊的一种物质, 也不是物质本性, 其是一相或者多相的分散相在另一分散介质中以一定细度进行分散的多分散物系, 是一种亚微观物系, 介于宏观和微观的物质之间。胶体粒子在重力作用下不发生沉降作用, 或者其沉降的速度慢, 由此推断其胶体分散质点较小, 其范围为1nm~1μm。胶体是一种高度分散的体系, 其相系为两相或多相, 表/界面积较大。

根据胶体溶液的稳定性能能够将其分为两大类: (1) 亲液溶胶, 大分子在合适的容剂中进行分散, 属于热力学稳定, 是一种可逆体系; (2) 憎液溶胶, 难溶物在介质中进行分散, 其相界面较大, 容易发生聚沉, 热力学上并不稳定, 是一种不可逆体系, 其主要的特征有多相不均匀、分散度高及热力学不稳定。

胶体化学与界面化学:胶体化学研究的是10~1000nm粒子构成的分散系, 其性质主要有光学性质、电性质、动力学性质、流变性质以及胶体的稳定性和聚结。界面化学研究的内容主要是物质的截面特性, 如界面张力、界面现象、界面能、界面吸附、表面润湿和单分子膜等。胶体化学的内容与界面化学相互联系, 因此叫做胶体与界面化学。

研究对象:粗分散体系、表面活性剂缔合胶体以及高分子溶液。

1 胶体的性质及制备

1.1 制备和净化

胶体制备:分散法和凝聚法。分散法主要包括了研磨法、胶溶法、电弧法和超声分散法, 凝聚法主要包括了化学反应法、蒸汽骤冷法和更换溶剂法。

胶体净化:渗析法和超过滤法。渗析法主要包括了简单渗析和电渗析, 超过滤法主要包括了超过滤和电超过滤。

1.2 胶体性质

1.2.1 动力学性质

布朗运动:使粒子能够进行均匀的分布, 阻碍粒子受重力作用下降, 这是胶体体系动力稳定的主要因素;使粒子能够相互碰撞, 促进粒子的聚结变大, 这是胶体体系动力不稳定的主要因素, 平均位移公式

扩散和渗透:当液体中存在浓度梯度时, 物质粒子会由于热运动而在宏观上发生定向迁移的现象;满足第一扩散定律;溶胶动力稳定的因素之一。应用: (1) 求溶胶球形粒子半径D=x-2/2t; (2) 求溶胶球形粒子的摩尔质量

沉降及其平衡: (1) 重力沉降, 利用沉降平衡的原理可以对系统中粒子数的高度分布情况进行计算

1.2.2 光学性质

溶胶的光学并不均匀, 所以当一束入射光 (波长大于溶胶粒子直径) 射入溶胶系统时, 会发生散射, 也就是丁达尔现象。通过丁达尔现象能够对溶胶、大分子溶液和小分子溶液进行鉴别, 小分子溶液不发生丁达尔效应, 大分子溶液发生微弱的丁达尔效应, 溶胶发生显著的丁达尔效应。

1.2.3 电学性质

电动现象:溶胶粒子的运动情况与电性质的关系, 其中包含了电渗、电泳、沉降电势以及流动电势。电泳就是胶体粒子在外电场的作用下, 在分散介质中进行定向移动, 表明胶体粒子带电。溶胶的稳定性可以通过电位大小来衡量, 计算公式为, 其中μ是电泳速度, E是电位梯度, εr为相对介电常数, ε0为真空绝对介电常数, η为介质粘度, K为常数, 其具体数值与胶粒形状有关, 棒状粒子K=4, 球形粒子K=6, 计算电渗时K=4, 电位的正负性与电位离子符号一致。

带电原因: (1) 胶核选择吸附, 溶胶粒子就是胶核, 其是一种多分子聚集体, 与介质存在巨大的界面, 具有较大的表面能, 能够对稳定剂的离子进行选择吸附, 而存在与界面上。溶胶粒子会选择吸附与其自身组成类似或相同的离子。 (2) 固体表面的离子会在溶液中电离, 胶体粒子在生成时, 粒子表面有一些分子进行电离, 将与其组成相似的离子当做电位离子在表面上进行吸附, 使得离子带电。例如硅胶离子是二氧化硅的多分子聚集体, 其表面上的二氧化硅生产硅酸, 是一种弱酸, 电离出硅酸根离子。 (3) 两相接触带电, 溶胶粒子和介质如果介电常数不同且均为绝缘物质, 相互接触时会摩擦生电, 其亲和电子的能力不同, 电子流向是从亲和力小的想亲和力大的流动, 使得粒子带电, 介电常数大的相位正电, 小的为负电。 (4) 晶格取代, 在泥土粒子中, 晶格中的Si4+离子、铝离子会被镁离子和钙离子取代, 整个粒子带有正电, 相较于原电荷, 正负电荷的数目有差异。

1.2.4 稳定性

胶团结构:以碘化钾溶液滴加入硝酸银溶液中形成的碘化银正溶胶为例。

DLVO理论 (经典稳定理论) : (1) 在胶团之间, 不仅存在着斥力势能, 还存在引力势能; (2) 胶体系统的稳定或聚沉主要是由其引力势能和斥力势能的相对大小决定; (3) 斥力势能、引力势能及总势能都会随着粒子距离的变化而发生变化, 并且在某一间距范围内, 引力更占优势, 而另一间距范围内, 斥力占优势; (4) 引力势能并不会受到电解质加入的影响, 但是斥力势能会受到较大的影响, 加入电解质会使得系统总势能变化较多, 对电解质的浓度进行适当调整, 可以使胶体相对稳定。

1.2.5 溶胶的聚沉

聚沉:分散相微粒在憎液溶胶中会互相聚结构, 颗粒会变大, 出现沉淀的现象, 加入电解质、辐射或者加热都可以使溶胶发生聚沉现象。少量的电解质能够使溶胶相对稳定, 过量电解质会破坏溶胶, 也就是聚沉, 其主要原因有:其一, 电解质价数和浓度增加都会对扩散层进行压缩, 导致扩散层变薄, 降低斥力势能;其二, 加入的反离子会出现特性吸附, 其层内的反离子数量增加, 降低粒子的带电量。

聚沉值:能够使溶胶出现显著的聚沉现象所需的最小电解质浓度。

聚沉能力:聚沉值的导数就是聚沉能力。

价数规则:电解质中能够促使溶胶出现聚沉现象的离子为反离子, 其价数越高, 聚沉能力越强。同价离子的聚沉能力也有所差异: (1) 同价的正离子, 其具有较强的水化能力, 且半径越小, 其水化能力越强, 水化层越厚, 越不易被吸附, 使得进入层内的离子数量减少, 增大聚沉值。 (2) 同价的负离子, 其具有的水化能力较弱, 因此其半径越小, 吸附能力越强, 聚沉值也更小。

感胶离子序:将电荷相同的离子根据其聚沉能力的强弱进行排序H+>Cs+>Rb+>NH4+>K+>Na+>Li+, Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+, F->IO3->H2PO4->Br03->Cl->Cl O3->Br->NO3->Cl O4->I->SCN->OH-。

1.2.6 表面和界面

界面:指两相接触的几个分子厚度的过渡区, 如果其中一相是气体, 则将这种界面叫做表面。严格意义上, 表面就是固体、液体及其饱和蒸汽间的界面, 但通常情况下将其固体、液体和空气的界面叫做固体的表面和液体的表面。常见界面有气-固界面、气-液界面、液-固界面、液-液界面、固-固界面。

2 结语

胶体是物质在一定分散范围内的一种特殊存在状态, 是一相或者多相的分散相在另一分散介质中以一定细度进行分散的多分散物系, 属于亚微观物系, 是一种高度分散的体系, 其相系为两相或多相, 表/界面积较大。

参考文献

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[2]段宏昌, 邢侃, 张海涛, 谭争国, 高雄厚.胶体性质对半合成FCC催化剂性能的影响[J].石化技术与应用, 2015 (04) .

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[6]严鸿维, 张林, 吕海兵等.氘代聚苯乙烯胶体晶体的制备及光学性质研究[J].功能材料, 2012 (12) .

胶体的性质教学设计 篇3

一、胶体与溶液、浊液之间最本质的区别是什么?

胶体与溶液、浊液之间最本质的区别是分散质粒子的大小不同。溶液分散质直径< -9-10 m,浊液分散质的直径是>107 m,而胶体的分散质直径介于二者之间。

溶液、胶体和浊液由于分散质粒子大小不同,而在性质上、外观上也有许多不同。比较如下:

二、胶体化学的研究历史

人们在古代就接触和利用过很多种胶体。例如,生活中遇到的面团、乳汁、油漆、土壤等,都属胶体范围。

1663年,卡西厄斯(Cassius)用氯化亚锡还原金盐溶液,制得了紫色的金溶胶。从十九世纪初,人们开始了对胶体的科学研究。1809年,列伊斯使用一支U型管,管底中部放一粘土塞子,盛水后通电。他观察到粘土的悬浮粒子向阳极移动,而阴极一臂中的水位则上升。这个实验证明了粘土粒和水两个相,带有相反的电荷,这种现象叫做“电泳”。1827年,英国植物学家R·布朗(R·Brown,1773~1858)用显微镜观察水中悬浮的藤黄粒子,发现粒子不停顿地在运动着,后来人们就把胶体粒子所呈现的这个重要现象称作“布朗运动”。

1838年,阿歇森(Ascherson,德)在鸡蛋白的水溶液中加入一些橄榄油,使之呈悬浮的微滴。他在研究这种油滴的行为时,看到鸡蛋白在油滴与水(介质)的界面上,形成了一层膜。这一实验表明,在这种情况下蛋白质形成了几分子厚度的一层薄膜,而变得不能溶于水了,这种现象叫做“变性”作用,他同时还发现油滴在蛋白质的“保护”下也不能“聚结”了。1845~1850年间,塞尔米(F·Selmi,意)对无机胶体作了系统的研究,包括AgCl溶胶的生成条件以及盐类对它的凝聚作用。

1857年,法拉第曾做试验,他使一束光线通过一个玫瑰红色的金溶胶。这个溶胶原来也像普通的溶液一样是清澈的,但当光线射过时,从侧面可以看到在此溶胶中呈现出一条光路。后来丁达尔(J·Tyndall,1820~1893,英)对此现象作了广泛的研究,以后人们就把这一现象称做“丁达尔效应”。此外,法拉第还曾做试验,他往无机溶液中先加入动物胶,再加入适当的沉淀剂时发现这时原来的沉淀作用不再发生了,这种作用后来被称做“保护”作用。

1861~1864年间,格雷哈姆(T·Graham,1805~1869,英)对胶体进行了大量的实验。为着区别胶体和晶体,他首先提出了胶体(colloid)这一名称。他指出动物胶是典型的胶体,不结晶,在水中扩散时要比晶体慢得多。他采用过以羊皮纸作半透膜的渗析法,膜的微孔只能让溶液中原为晶体物质的溶质粒子透过,而胶体粒子则穿透不过去。因此他就用这种方法来纯制胶体。他还发现虽然晶体物质的溶质粒子比动物胶类的胶体粒子小得多,但若有许多这类溶质粒子聚集在一起,也能形成一个胶体粒子,金溶胶的形成就属于这种情况。格

雷哈姆还区别了溶胶和凝胶,指出硅酸和氢氧化铝的沉淀就属于后者。他还研究了凝胶的“胶溶”现象和“脱水收缩”现象。他对胶体的这些方面的研究,导致建立了一门有系统性的学科——胶体化学。十九世纪末,人们对半透膜的渗析方法,又通以电流,发展成为电渗析法;另外还通过加压,发展为“超滤法”。1911年,唐南(T·G·Donnan,英)又提出了半透膜平衡的理论,并且为实验所证明。

关于胶体的定义,1907年法伊曼(П·П·Ваймарн,1879~1935,俄)明确地提出了胶体的概念,认为它是物质处在一定程度的分散状态,即粒子大小在十至一千多埃之间。同年,奥斯特瓦尔德进一步对胶体作出新的定义,认为胶体是一种多相体系,由分散相胶粒和分散介质所构成。前者可以是固、液或气体(溶胶、烟、雾、泡沫、膜等)。由于当物质处于高度分散的胶粒状态时,扩展出了很大的界面,因此胶体化学的研究又与表面化学密切联系起来了。

表面力导致吸附现象。J·W·吉布斯在1876年应用热力学,研究了等温吸附,指出,借测量溶液的表面张力,可以计算出液体表面的吸附量。但他的这一理论当时并未引起人们的注意,只是在三十多年后才由实验所证实。1906年,富朗特里希(H·Freundlish)研究了木炭等吸附剂从脂肪酸溶液中吸附溶剂的性质,总结出了经验公式,称做“富氏吸附公式”。1916年,朗缪尔(I·Langmuir,1881~1957,美)又从分子运动论推导出“朗氏吸附公式”,但这一公式只适用于单分子层。次年,他又设计一种“表面天平”,可以计量液面上散布的一层不溶物质的表面积,由此能计算后者的分子截面。1938年,布仑诺厄(S·Brunauer)、爱麦特(P·H·Emmett)和特勒(E·Teller)把朗氏公式推广到多分子层吸附现象,求得一个比较广泛适用的多分子层吸附等温线公式,即后来的所谓“BET公式”,从而建立了现代测定固体比表面的标准方法,它对于催化作用的定量研究起了重大的推进作用。

另一方面,对胶体粒子的直接观察,在二十世纪初也有了进展,1903年,西登托夫(H·Siedentopf,1872~1940)和齐格蒙第(R·Zsigmondy,1865~1929,瑞士)发明了观察胶体粒子运动的超显微镜,实际上观察到的是散射光,即胶粒以一个个亮点的形式而呈现。一般显微镜只能看到2000埃以上的物象,而超显微镜则可以观察到小至100埃的粒子。贝仑(J·B·Perrin,1870~1942,法)就曾借这种仪器进行试验,他把一定大小的藤黄小球悬浮在水中,由于受到地心引力的作用,形成了沉降平衡,由此可以求得阿伏加德罗常数。

1913年,德国鲁斯卡(E·Ruska)、麻尔和阿登内(V·Ardenne)发明了电子显微镜,用电子束代替普通光线,并运用磁镜聚焦,这样能达到三十万倍的线性放大,能观察到10埃以上大小的物像,这也就是胶粒大小的低限。电子显微镜通过复制技术,更可以用来观察表面膜内小至约10埃的胶粒。

为了能够确定一个胶体粒子的“分子量”,1923年,瑞典斯维德贝格(T·Svedberg,1884~)设计了超离心机,获得的引力常数达30万倍于地心引力常数,为测量蛋白质分子在水中的沉降速度创造了条件,从而能计算蛋白质的分子量。他的一些测定结果如下:

牛胰岛素

46,000 人血红朊

63,000 人血清球朊

153,000 章鱼血清朊

2,800,000 烟草花叶病毒

31,400,000 斯维德贝格的工作在亲液胶体方面取得了重大的成就,对蛋白质及高分子溶液的深入了解提供了有力的研究手段。

另一方面,由于憎液胶体具有很大的相界面,从热力学的观点来衡量,它是不稳定的体系。因此有关胶体稳定性的研究便成为胶体化学的中心课题之一。本世纪四十年代,苏联人

杰里雅金(Дерягин)、朗道(Ландау)、荷兰人费韦(Verwey),以及乌弗贝克(Overbeek),各自独立地建立了胶体稳定性的理论,称做DLVO理论。这个理论考虑了质点之间由于双电层的存在而引起的斥力,以及质点之间的范德华力。这样,便第一次从理论上定量地解释了质点形状比较简单的胶体的稳定性,因此对胶体化学的发展有着重大的影响。

综观二十年代利用超离心机的实验,三十年代多层吸附理论和四十年代憎液胶体稳定理论的建立,可以说是最近半世纪中胶体化学领域内的三大成就。

有一类物质,如肥皂、染料,具有很奇特的性质。按其溶液的依数性,可以断定质点的数目很少,但其电导率却很高,并且其电导率与浓度的关系也与一般电解质很不一样。这类物质的另一特点是有增溶作用。麦克班(J·W·McBain,美)在本世纪初期,系统地研究了这类物质的性质,开辟了所谓胶态电解质的领域。他证明,在溶液中,这类物质的分子或离子能聚集成胶团,从而解释了它们的许多特性。近代表面活性剂的多样化应用,正是在这一理论基础上发展起来的。

1936年,缪勒(Erwin Wilhelm Müller,美籍德人)发明了场发射显微镜。他是利用一个高熔金属(钨、铂)的尖端为阴极,在高电场作用下,使该尖端发射出电子,并将其投射在荧光屏上,形成尖端上原子的电子投射象,分辨本领约达20埃。1951年,缪勒进一步将尖端改为阳极,令氦离子投射在屏上,成为场离子显微镜,分辨本领能达到2埃。这些仪器适用于观察表面原子的微观排列,包括被吸附的物质。再结合超高真空技术,它已成为现代研究固体表面结构的有力工具。

当前,胶体化学正在研究的课题大致有:(1)第一吸附层的本性,(2)电化学反应的机理,(3)湿润作用的本性等。此外,还有一些问题有待于创造研究条件,然后才能找到解决的途径。例如:从溶液中吸附的单分子层区;表面层机械性能的本性;泡沫和乳胶的本性等问题。

胶体化学的应用范围,涉及到很多工业部门。近年来对油漆膜的物化性能、催化剂的作用机理、生物膜及合成膜的选择性渗透机理等研究,都受到重视。胶体化学还深入到分子生物学的其他领域。大气污染中气溶胶的形成与破除又是一项重要的课题。自从塑料、橡胶、合成纤维工业兴起以来,胶体化学的研究与高分子化学的联系更加密切。

三、胶体的结构

当溶胶通以直流电时,可以看到胶粒向某一电极移动,这种现象叫做电泳。它说明胶体粒子是带电的。要认识胶体的结构,首先必须了解胶粒为什么会带电。胶粒带电的原因,是由于胶体是高分散的多相体系,具有巨大的界面(总表面积),因而有很强的吸附能力。它能有选择地吸附介质中的某种离子,而形成带电的胶粒。

关于胶体的结构,现在认为,在胶体粒子的中心,是一个由许多分子聚集而成的固体颗粒,叫做胶核。在胶核的表面常常吸附一层组成类似的、带相同电荷的离子。例如,硝酸银

-与氯化钾反应,生成氯化银溶胶,若氯化钾过量,则胶核氯化银吸附过量的Cl而带负电,+若硝酸银过量,则氯化银吸附过量的Ag而带正电。

当胶核表面吸附了离子而带电后,在它周围的液体中,与胶核表面电性相反的离子会扩散到胶核附近,并与胶核表面电荷形成扩散双电层(如图)。扩散双电层由两部分构成:

扩散双电层

(1)吸附层

胶核表面吸附着的离子,由于静电引力,又吸引了一部分带相反电荷的离子(以下简称反离子),形成吸附层。

(2)扩散层

除吸附层中的反离子外,其余的反离子扩散分布在吸附层的外围。距离吸附层的界面越远,反离子浓度越小,到了胶核表面电荷影响不到之处,反离子浓度就等于零。从吸附层界面(图的虚线)到反离子浓度为零的区域叫做扩散层。

这里再以氯化银溶胶为例来说明。包围着氯化银胶核的是扩散双电层(吸附层和扩散层),胶核和吸附层构成了胶粒,胶粒和扩散层形成的整体为胶团,在胶团中吸附离子的电荷数与反离子的电荷数相等,因此胶粒是带电的,而整个胶团是电中性的。

由于胶核对吸附层的吸引能力较强,对扩散层的吸引能力较弱,因此在外加电场(如通直流电)作用下,胶团会从吸附层与扩散层之间分裂,形成带电荷的胶粒而发生电泳现象。

下图是硅酸胶团结构示意图。m个SiO2·nH2O分子聚集成胶核,胶核表面的H2SiO

32有微弱的电离,胶核选择吸附与其组成类似的n个SiO3,H为反离子,总数为2 n个,其

2中2(n-x)个为带负电的SiO3所吸引,共同构成胶粒中的吸附层,其余的2x个H则分

+布在扩散层中,它的胶团结构也可以用下面式子来表示。

硅酸溶胶是土壤胶体中的重要部分,而土壤胶体又是土壤中最重要、最活跃的部分,植物营养的吸收,土壤中的各种反应,大都集中在这一部分。

硅酸胶团结构示意图

胶体在土壤肥力上起着巨大作用,在工农业生产上有着重要意义。

四、高分子凝胶的智能化

高分子凝胶是指三维网络结构的高分子化合物与溶剂组成的体系,由于它是一种三维网络立体结构,因此它不被溶剂溶解,同时分散在溶剂中并能保持一定的形状。溶剂虽然不能将三维网状结构的高分子溶解,但高分子化合物中亲溶剂的基团部分却可以被溶剂作用而使高分子溶胀,这也是形成高分子凝胶的原因之一。

高分子凝胶的智能化表现在以下几方面。当外部环境的pH、离子强度、温度、电场以及环境中所含有的其他化学物质发生变化时,高分子凝胶即呈现出“刺激—应答”状态。例如在高分子凝胶中出现相转变,表现为网络的网孔增大、网络失去弹性、网络的体积急剧变化(可变化几百倍之多),甚至在三维网络结构中不再存在凝胶相。而且这些变化是可逆的和不连续的。

上述这些变化使高分子凝胶的体积既可以发生溶胀,又可以收缩,利用这种性质设计出一种装置,它具有肌肉的功能,这种人造肌肉制成机械手类似于智能机器人的手,能够拿东西。

我们可以看出,这种人造肌肉是被谁指令的呢?那就是上面指出的外部环境的各种物理性质和化学性质发生的变化。

这种具有三维网络结构的高分子凝胶的溶胀行为还可以由于糖类的刺激而发生突变,这样,高分子溶胀行为将受到葡萄糖浓度变化的指令。

葡萄糖浓度信息对于糖尿病患者是很重要的,如果以这种含葡萄糖的高分子凝胶作为负载胰岛素的载体,表面用半透膜包覆,在此体系中随着葡萄糖浓度的变化,高分子凝胶将作出响应,执行释放胰岛素的命令,从而有效地维持糖尿病患者的血糖浓度处于正常。

五、纳米材料

纳米材料是近年来受到人们极大重视的一个领域。它至少可以分为以下三类:

(1)金属与半导体的纳米颗粒。这种物质当颗粒尺寸减小到纳米级时,金属颗粒的能级,从准连续能级变为离散能级,最后达到类似分子轨道的能级。这时,它们的电学、磁学、光学性质都会发生突变。不同物质有不同的尺寸临界值。这类物质是物理学家研究的对象。

(2)Al2O3、MgO、某些硅酸盐等绝缘体,它们的纳米颗粒早已被人们研究(如催化剂、陶瓷材料等),在一般情况下并不呈现特殊的电学性能。

(3)化学家早已合成出的许多大分子、如冠醚化合物、树型化合物、多环化合物、超分子化合物、富勒烯等等,它们的分子尺寸可达几纳米,甚至几十纳米。一些生物活性的大分子也可以归入此类。这些化合物的电子能级一般都表现出分子轨道能级的特点,有时会出现离子导电。它们的导电性质与颗粒尺寸的关系不明显,与金属纳米颗粒的性质有很大的差别。但是,这一类大分子化合物,当分子结构达到一定尺寸和复杂程度时,会出现一些特殊性质,如自修复、自组合等,形成更复杂的结构。以富勒烯为例:

1985年,英国化学家Kroto,美国化学家Curl和Smalley在研究碳原子形成团簇(cluster)的条件和机制时,首次在质谱图上观察到C60和C70的存在。后来因为受到建筑学家Fuller所设计的拱形圆顶建筑的启发,想出了C60的结构应当和足球相似,是由12个五边形和20个六边形组成的中空的球形分子。

值得重视的是,富勒烯的合成也是以碳原子(用电弧放电法使石墨气化)为真正的原料。和人造金刚石的思路有异曲同工之妙,关键在于如何控制碳原子形成团簇时多种可能采取的结构途径之间的比例。

左下图是富勒烯家族中的一些“成员”的结构示意图。右下图是近年来倍受重视的碳纳米管的结构模型图。这种材料因为可以在管上的碳原子处通过形成化学键的方式和其他功能分子相连接,有可能成为一种比较容易制备且可多点连接的分子导线而受到关注。此外,利用它做一种模具,设法在其中充以金属氧化物(可通过硝酸盐的分解来得到),经过还原可制备出纳米量级的金属“细丝”。纳米材料是一个全新的材料科学领域,可作超导材料。

1991年日本Sumio Lijima用电弧放电法制C60得到的碳炱中发现管状的碳管碳的壁为类石墨二维结构,基本上由六元并环构成,按管壁上的碳碳键与管轴的几何关系可分为“扶手椅管”“锯齿状管”和“螺管”三大类,按管口是否封闭可分为“封口管”和“开口管”,按管壁层数可分为单层管(SWNT)和多层管(MWNT)。多层管有点像俄国玩具“套娃”,层

-间距为340 pm,比石墨的层间距335 pm略大。管碳的长度通常只达到纳米级(1 nm=109 m)。

C60自从发现以来,一直是科学家关注的物质。近年的研究发现,C60分子被发现及制备后,其独特的光电磁性引起科学家的浓厚兴趣。例如:C60的超导温度为18 K,当掺杂CHCl3后超导温度提高到80 K,当掺杂CHBr3后超导温度提高到117 K。另外,一般的高分子中引入少量C60后,能产生较好的光电导性能,可用于高效催化剂、紧凑型高能电池、光化学装置及化学传感器。水溶性的高分子C60衍生物将应用于生物与药物中,其抗病毒试验已得到令人惊奇的结果。据最近的研究结果表明,C60具有治疗艾滋病的功效。含C60衍生物能与许多物质发生化学反应。

六、趣味实验 胶体粒子的电泳 操作:

(1)用直径为12厘米培养皿作槽体,槽里加入0.1%的硝酸钾溶液,然后用滴管伸到硝酸钾稀溶液的下面,缓慢地加入硝酸钾饱和溶液,使稀、浓溶液之间形成一个界面。

(2)在槽中央硝酸钾稀溶液里轻轻滴入几滴氢氧化铁溶胶,使它在稀、浓溶液的界面处形成一个圆珠,如图所示。

(3)小心地插入两片碳电极,接通20~30伏的直流电源后,氢氧化铁胶粒逐渐向阴极移动,致使阴极附近溶液的颜色变深。说明氢氧化铁胶体粒子带正电。

七、卤水为什么可以点豆腐

答:豆浆是胶体,卤水是一种镁盐,这种盐使豆浆胶体发生凝聚,所以卤水能点豆腐,豆腐是一种凝胶。

解析:胶体中分散质的直径大小决定了胶体具有独特的性质。①丁达尔现象:此现象是胶体的光学性质,是胶体粒子对光的散射而形成的;②布朗运动:是胶体的力学性质,是胶体粒子受到分散剂分子在每一方向不均衡碰撞造成的;③电泳现象:是胶体的电学性质。这是由于胶体具有较大的表面积,能吸附阳离子或阴离子,使得胶粒带有正电荷或负电荷。在外加电场作用下带电胶粒向阴极或阳极作定向移动。④胶体粒子由于都带有相同电荷,它们之间相互排斥而达到相对稳定状态,当向胶体中加入某电解质时,破坏了胶粒之间的排斥力,使胶粒凝聚而沉积下来。卤水点豆腐就是这个原理,此过程称胶体的凝聚。

八、能否使用两种不同品牌的蓝黑墨水?

答:不能,同时使用两种不同牌子的墨水,会出现钢笔堵塞现象。

胶体的说课稿 篇4

我将在本节的教学中持续保持“创设情境,重现知识的形成进程;增强互动,调动学生的探知热忱”的教学理念,通过多给学生发明参与课堂的机遇来强调学生在学习中的主体位置,将知识与技巧真正的内化为学生解决实际问题的才能。

二、说教材

(一)胶体这节课在教材中的位置及作用

通过研讨教材发明,胶体的知识与学生以前所学的知识有所不同,它研讨的不是某种物资所特有的性质,而是物质的聚集状态的变更表示出的特有性质,所以知识方面与第一、二册教材接洽不大,是对初中教材中“溶液、浊液”知识的深刻与延长。对学生来说这是一个察看、研讨物质的新视角,是较为生疏的范畴。本节课将通过摸索出胶体、分散系的概念、特征、根本性质,为第2节课“胶体的性质及应用”打下基础。

(二)教学目标

依据教学大纲的请求和编写教材的意图,联合本节课的特色,及本着在学习进程中施展学生的主体性和能动性,使学生学会学习,获得有效学习的`新课程理念为动身点将教学目标设定如下: 1、知识与技能

(1)让学生懂得胶体及疏散系的概念,明白胶体与其它疏散系的区别;初步学会利用丁达尔效应来辨别胶体和溶液。

(2)通过演示培育学生的察看才能、动手才能,思维能力和自学能力。

2、进程与方式

全部授课过程主要通过由已知知识对照剖析,引出未知知识;通过创设问题、探究性试验来突破重点、难点,将知识解构,帮助学生了解。 3、感情态度与价值观

通过设问、探究过程,不但要培育学生合作、进取、求实的精良品德,逐步形成科学探究的方式及实事求是的科学态度,还要在探究的过程中培育学生的创新精力。锤炼学生利用有关知识方式,剖析解决一些实际化学问题的技能。

(三)、教学重点及难点

依据教学大纲及本节课在教材中的作用,我把重点设定为:胶体的定义和分散系的概念。 而胶体的实质及相干特性如“渗析”“丁达尔现象”则是学生学习上的难点。

我通过展现实物,创设问题和对照试验将重点分散,紧扣“微粒半径大小”来理解两个重要概念;再通过探究性实验、类比迁移的办法将难点知识直观化,形象化以有利于学生理解重点,突破难点。

三、说学情

为了更好的实现教学目标,本着“以人为本”的方针,联合任课班学生的特色,如:学生对化学科目充斥兴致,一部分学生基础知识较好,擅长把握课堂重点,肯学习。但是也存在着一些毛 系的概念,明白胶体与其它疏散系的区别;初步学会利用丁达尔效应来辨别胶体和溶液。 (2)通过演示培育学生的察看才能、动手才能,思维能力和自学能力。 2、进程与方式

全部授课过程主要通过由已知知识对照剖析,引出未知知识;通过创设问题、探究性试验来突破重点、难点,将知识解构,赞助学生懂得。 3、感情态度与价值观

通过设问、探究过程,不但要培育学生合作、进取、求实的精良品德,逐步形成科学探究的方式及实事求是的科学态度,还要在探究的过程中培育学生的创新精力。锤炼学生利用有关知识方式,剖析解决一些实际化学问题的技能。 (三)、教学重点及难点

依据教学大纲及本节课在教材中的作用,我把重点设定为:胶体的定义和分散系的概念。 而胶体的实质及相干特性如“渗析”“丁达尔现象”则是学生懂得上的难点。

我通过展现实物,创设问题和对照试验将重点分散,紧扣“微粒半径大小”来理解两个重要概念;再通过探究性实验、类比迁移的办法将难点知识直观化,形象化以有利于学生理解重点,突破难点。

四、说教法与学法

利用图片、实物引课,联合课件演示将抽象的知识形象化、微观世界直观化;借助创设问题、探究实验的情势来增强与学生的互动,让学生手脑齐动,知识、能力、感情三方面都得到良好的教导。所以,我设定的教法主要有:

1. 情境激学法2.探究实验促学法 3.CAI辅助教学法 4.归纳、演绎法 让学生在课堂教学中,通过运用

1.实验探究法2.归纳演绎法 两种化学科重要的学习办法来获得新知,锤炼能力。 五、说教学过程

结合以上我对胶体这节课的认识和针对学生状况制订的学习目标、办法,我要在教学过程中有机的部署教学环节。

通过展现硫酸铜溶液,沙子与水震动后的悬浊液,色拉油与水震荡后的乳浊液,提出第一个问题:三种液体的区别是什么?直观的引诱学生温习初中化学中“溶液、浊液”的相干知识,赞助学生回想、归纳溶液、浊液的特色;再进一步提问:三种液体的雷同点,从“混杂物”角度切入本节课第一个重点概念—分散系,并展开学习;然后再通过问题:溶液与浊液的本质区别是什么?从分散质粒子的大小范畴相区别,也为下面对胶体的学习埋下伏笔。

接下来,立即紧扣“分散质粒子的半径范畴”提出问题:“有没有微粒半径介于1—100nm之间的分散系呢?”来展开分组实验,让学生来制备Fe(OH)3胶体和Fe(OH)3沉淀, AgI胶体和AgI沉淀,通过对照两者的差异让学生真实感受胶体的特点,非常自然的导出本节课的第二个重点问题:胶体的概念,并从本质上,即微粒半径范畴回扣前提,让学生对溶液、胶体、浊液的认识形成系统,归纳理解。

由于胶体知识与前面知识的相对独立性,造成了胶体性质理解上的难点。在这里,我又设置了一些问题,来总硬朗验,分散难点,先让学生依据实验现象比较胶体与沉淀的区别,让学生领会胶体的“较均一性、较稳固性”的特点;再对胶体、溶液进行光照实验来比较,启示学生用物理原理解释丁达尔现象,让学生理解这一检验胶体的简易方法;接下来类比生涯中的“张网捕鱼”问题,借助“网眼与鱼的大小关系”的宏观问题引导学生剖析“分别各种不同半径的微粒”问题,这样,就将学生思维自然地率领到胶体这节课的第四个重点知识,即胶体的渗析实验上。

在这个实验中,要充足利用学生的主观能动性,锤炼学生的探究能力,所以,我将实验设置成老师给出实验药品、仪器(淀粉胶体,氯化钠溶液,碘水,硝酸银溶液,滤纸,半透膜),创设问题设置实验目的(如何验证溶液中的离子与胶体微粒的半径差别?),通过学生分组研究,自行设计实验计划并亲手实验的研究性学习模式,让学生体会到探究的乐趣,锻炼了用化学知识结决实际问题的能力。最后,再通过设问:如何分别、提纯胶体,从理论上对渗析原理给以高度总结,帮助学生明白重点。

在剩下的时光里,与学生一起归纳胶体的相关知识,收拾板书,并通过板书来对本节课的重点、

要点加以强调、体现。侧重在分散系、分散系类型,胶体概念,丁达尔现象,渗析原理上总结、进步,造就学生对知识的归纳、晋升能力。然后,总结胶体的分类,举例阐明液溶胶、固溶胶和睦溶胶,再让学生列举身边的胶体,接洽实际,让知识走近学生的身边。最后,回扣引课内容,UFO事件,实际上就是太阳光照耀到云这种气溶胶上形成的丁达耳现象,培养学生用科学的视角看世界,养成实事求是、崇尚真谛的准确的世界观。

同时,在本环节中再搭配恰当的课堂练习,课后作业,帮助学生将知识巩固、夯实。 以上就是我对胶体这节课的理解与想法。

教学过程设计

第一课时

课程导入:

情景Ⅰ:展示CuSO4溶液、FeCl3饱和溶液、NaOH溶液,并现场制备Fe(OH)3悬浊液,观察它们的颜色、状态,比较两者的相同点和不同点。 新课感知:

在创设教学情景中师生互动,从情景Ⅰ中引出分散系、分散质、分散剂三个概念及溶液与浊液的初步比较。 一、分散系

分散系:由一种物质(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。 分散质:分散系中分散成粒子的物质叫做分散质。 分散剂:另一种物质叫做分散剂。

433学生通过比较,发现它们的外观特征没有明显的区别,均为有色、透明的液体。

实验演示:这时请一位学生用手电筒分别照射装有CuSO4溶液、FeCl3饱和溶液、Fe(OH)3胶体的烧杯的侧面,结果发现在装有Fe(OH)3胶体的烧杯中形成一条光亮的“通路”,而CuSO4溶液、FeCl3饱和溶液却没有,这时老师及时总结,能形成光亮的“通路”的Fe(OH)3实为胶体。从而引出胶体的概念。

设问:溶液能透过滤纸,浊液不能,胶体是否能透过滤纸? 补充上述表格。

设问:溶液和胶体都能通过滤纸,那么这两者又如何分离?

师生共同观看渗析实验的动画,并根据实验结果,请学生及时小结完善上述表格。

情景Ⅲ:展示Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3悬浊液、AgI胶体、AgI悬浊液

设问:Fe(OH)3胶体与Fe(OH)3悬浊液、AgI胶体与AgI悬浊液中分散质粒子的大小实际只相差一点,胶体分散质粒子的直径小于100nm,悬浊液中分散质粒子的直径大于100nm,如何来制取胶体,而不能使它们变成沉淀?

讨论:学生分组讨论,提出实验设计的初步方案。在教师的提示下,不断修正和完善实验方案,并请学生操作实验来验证实验方案的正确性。

三、胶体的制备

1、水解法制备Fe(OH)3胶体:FeCl3 +3H2O === Fe(OH)3(胶体)+3HCl 2、复分解反应制备AgI胶体:AgNO3 + KI == AgI(胶体)+KNO3

(教师强调书写制备胶体化学方程式注意的事项,再补充其它制备胶体的方法。) 3、物理法:直接分散-----制淀粉胶体、制蛋白质胶体

研磨-----制豆浆

总结并投影:

气溶胶:云、烟、雾等 溶液

液溶胶(常见胶体):Fe(OH)3胶体、

按分散剂形态 AgI胶体、硅酸胶体等

分散质混合 固溶胶:有色玻璃、烟水晶等 胶体 分散系

组成

分散剂分子胶体:淀粉溶液、蛋白质溶液等

按分散质

集合粒子胶体:Fe(OH)3胶体、硅酸胶体等

浊液

课堂练习:

1、FeCl3溶液与Fe(OH)3胶体具有的共同性质是( )

A.分散质颗粒直径都在1~100nm之间 B.能透过半透膜 C.加热蒸干,灼烧后都有Fe2O3生成 D.呈红褐色 2、下列属分散系,而且是胶体的是( ) A.在KI溶液中加入过量的AgNO3溶液,边滴边振荡 B.在KI溶液中加入少量的AgNO3稀溶液,边滴边振荡

C.将蔗糖放入水中并振荡 D.将花生油放入水中并振荡

3、下列物质分离的方法中,依据粒子大小不同进行分离的是( ) A.分馏 B.过滤 C.升华 D.渗析

4、将淀粉溶液和淀粉酶的混合物放入玻璃纸袋中,扎好袋口,浸入流动的温水中,经相当长一段时间后,取袋内液体分别与碘水、新制Cu(OH)2悬浊液(加热)、浓硝酸(微热)作用,其现象依次是

第二课时

胶体的性质教学设计 篇5

由于胶体与界面化学的基础理论性强,实际应用范围广,近年来很多高等学校开始增设该课程为本科生专业课,有的院校开设该课成为硕士研究生相关专业的专业学位课。作者任教的内蒙古大学化学化工学院1998年为本科生开设了该课程,表面物理化学是本学院物理化学专业硕士研究生的专业学位课。下面作者结合胶体与界面化学这门课的特点谈几点在教学中的体会:

1 基础理论知识的透彻讲解

首先关于胶体颗粒大小的规定,要给学生做明确的解释,有的教材定义为1~100 mm,根据胶体化学研究的内容,应该为1~1 000 nm的尺寸范围[4]。胶体与界面化学的理论基础主要是物理化学中的化学热力学原理。内蒙古大学化学化工学院为本科生开设这门课是在大学四年级的第一学期,学生在大学二年级完成了基础课程物理化学的学习,已经具有了一定的理论基础,再学习这门课程比较容易,教学效果会好。任课教师在讲解胶体与界面化学课程的理论知识及公式推导的时候,注意引导学生对已学过的知识的运用。这样可以加强这门课与物理化学内容的联系,同时可以锻炼学生分析问题、解决问题的能力,进而做到活学活用。

例如在讲解表面张力、表面能概念时注意联系物理化学中讲过的吉布斯自由能(G)及吉布斯自由能的改变(ΔG)与系统对外做功的关系,利用能量守衡和热力学定律可以推导出表面张力的定义式[5]。胶体与界面化学中的公式理论性强,比较抽象,不容易记忆,在讲解推导公式时可以举例再配上ppt动画,如阐述表面张力概念时可以以有活动边的金属框放在肥皂液中为例,由于有表面张力的存在,金属框从肥皂液中取出后,液膜有自动收缩的趋势,活动边会发生移动。通过这个动画演示,可以生动形象地展示表面张力,使学生容易理解和记忆枯燥的理论。

讲解弹性凝胶明胶在酸性溶液中的膨胀,在一定pH范围内膨胀度会出现最大值,明胶是一种复杂的蛋白质,由各种氨基酸组成,已经膨胀的凝胶具有半透膜性质,pH值对明胶膨胀的影响可以用Donnan膜平衡解释,蛋白质分子和酸性溶液中的H+相结合形成正离子,明胶在电解质溶液中可以继续膨胀,是由于膜内离子浓度大于膜外离子浓度而引起的,膜内外离子浓度的差别产生渗透压[1]。解释明胶膨胀度出现最大值原因时要很好地结合物理化学中的渗透压公式,和清晰的数学推导,这样学生容易理解,记忆深刻。

2 理论联系实际,激发学生积极性

胶体与界面化学是一门实用性很强的学科,在讲解基础理论的同时联系实际应用是非常必要的。如果任课教师只是生硬地讲解理论,上课学生容易无精打采,尤其是大四的学生,很多学生在找工作,或者考研究生,觉得这门课学了也没用。所以讲解时要理论联系实际,让学生了解这是一门很有用的课程,激发他们的学习积极性。例如在讲解溶胶的聚沉理论时,讲理论的同时一定要结合该理论在实际中的应用,教学效果会很好。胶粒是带电的,在胶体体系加入电解质,电解质中与扩散层(下面讲到的双电层是由紧密层和扩散层构成)反离子电荷符号相同的那些离子将把反离子排斥到吸附层,从而减小胶粒的带电量,使电动电位降低,当扩散层中的反离子被全部排斥到吸附层内,电动电位为零,胶粒处于等电状态,此时胶体的稳定性最低,容易发生聚沉[1,6]。这一理论在实际中的应用有“等电点结晶”,是药厂制备药剂时经常使用的一种方法,例如生产青霉素的药厂在结晶单体6-APA时就是采用该方法进行结晶的。

例如讲解流体的流动性质时可以结合其在石油工业中的应用,石油工业中钻井用的泥浆是一种典型的塑性流体,塑性流体的性质是高速搅拌时,流动阻力减小,静止时极易形成结构。泥浆在高速循环时结构被拆散,流动阻力变小,而在停钻时又重新形成结构。这样可以保证泥浆能悬浮钻屑(如细石块等),不致使其沉入井底而引起卡钻,同时也可以防止泥浆渗入地层,造成漏失[1]。

介绍表面张力、表面能理论时,结合生活中的现象加以理解,如荷叶上的露珠为什么呈球形?生产粉体产品、面粉加工场为什么容易发生粉尘爆炸?是由于液体表面存在表面张力,有自动收缩的趋势,所以荷叶上的露珠呈球形。固体小颗粒具有高的表面能及静电,处于不稳定状态,容易发生爆炸。讲到表面能时,还可以把超细颗粒、纳米材料的制备以及材料的表面改性,及物理化学中讲过的表面活性剂联系起来。超细颗粒、纳米材料由于其粒径小,具有高的表面能,容易发生团聚,团聚可以发生在制备过程,也可发生在成品后,所以在制备纳米材料过程中常常使用表面活性剂降低其表面能,得到产品后我们也可以通过表面改性来降低粉体材料的表面能,防止小颗粒粉体团聚。另一方面可以通过表面改性得到具有特殊性能的功能材料,随着科学技术的发展对材料性能提出了更高的要求,同时也促进了材料科学的发展,固体表面改性是表面化学中的热门课题[1]。

3 该课程在研究课题中的应用

由于目前很多本科生毕业后选择继续读研究生,所以在讲解理论的同时,注意将理论知识与研究课题相结合。一方面能使学生更好地理解理论知识点;另一方面让学生认识到学习该课程的重要性,该课程的理论可能在以后的研究生学习中起到重要的作用。例如作者讲解到胶体制备的方法和条件时,以作者硕士研究生阶段研究课题“重晶石制备纳米硫酸钡”为例,利用液相沉淀法生成硫酸钡沉淀,控制反应条件,使生成的硫酸钡颗粒粒径达到纳米级。在课题研究过程中,运用了胶体与界面化学中胶体制备的一般条件及凝聚法原理等理论。在沉淀反应中,对反应物硫酸钠、硫化钡浓度的选择,是基于凝聚法原理所讨论的晶核生成速率v1和晶体生长速率v2对比,在一定浓度范围内v1大于v2时,有利于生成小粒径颗粒。所以为了得到纳米颗粒,首先需要对反应物浓度进行控制。此外,超细颗粒、纳米材料属于胶体体系研究的范畴,作者讲解关于纳米材料时,结合前沿科学领域关于纳米材料的研究,由于材料的粒径小到纳米级时会具有许多特有的性质。所以在许多领域有潜在的用途,纳米材料是目前科技工作者研究的热点之一。让学生了解到该课程的前沿性,激发他们深入学习这门课的主动性。

例如讲解双电层结构模型及机理时,结合作者目前的研究课题“材料电化学”。在电化学实验中,固体电极表面与电解质溶液形成的双电层类似于胶体体系中的胶粒与分散介质形成的双电层,电极上进行的电极反应是在双电层中进行的,可以加深学生对双电层的理解。同时,给学生展示各种工作电极实物增加感性认识,以及具体循环伏安实验得到的图形,结合图形给学生讲解在双电层内进行的电极反应,增强学生对双电层的理性认识,从而提高学生的学习兴趣。

4 营造和谐互动的课堂气氛

作者是一位青年教师,作为青年教师在课堂中要发挥其年轻的优势。因为年轻教师年龄和学生相差不多,容易沟通和交流,进而营造和谐互动的课堂气氛,学生就更容易接受教师以及这门课。另一方面,作者是在国外读的博士,在课堂上或课间给学生介绍国外的教学模式以及学习经历,拉近与学生间的距离。除此之外,青年教师还可以和学生一起讨论大学里如何学习,把自己在学生时代成功和失败的经验和学生一起分享,从而使学生认识到在大学四年不能浪费时光,要利用有限的时间学到更多的知识,为将来的发展奠定基础。

5 结 语

《胶体与界面化学》是一些高校为本科生开设的专业课程,任课教师要针对课程特点进行讲授,既需要透彻地讲解理论知识及清晰地推导公式,又要注重理论和实际的联系,起到事半功倍的效果,激发学生的积极性,营造和谐互动的课堂气氛,达到高质量的教和学的效果。

摘要:胶体与界面化学是一门基础理论性强,实用范围广的学科,学好该课程可以很好地拓宽学生的知识视野。本文从透彻讲解理论知识、注重理论与实际相联系及如何提高学生的学习积极性等几个方面介绍了在胶体与界面化学课程讲授中的几点体会,并且结合青年教师自身的优势就如何营造和谐互动的课堂气氛进行了探讨。

关键词:胶体与界面化学,教学,经验

参考文献

[1]沈钟,王果庭.胶体与表面化学(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2003:1-4,81,96,126-127,147-148,290.

[2]赵继宽,孟阿兰,全贞兰.浅谈青年教师参与胶体与界面化学教学改革的几点体会[J].化工高等教育,2008(2):75-76,84.

[3]江龙.胶体与界面化学———一门古老而活跃的学科[J].感光科学与光化学,1996,14(1):77-83.

[4]樊西惊.胶体化学的新进展与油田化学[J].油田化学,1998,15(2):176-179,184.

[5]傅献彩,沈文霞,姚天扬,等.物理化学(第五版):上册[M].北京:高等教育出版社,2008:160.

减法的性质教学设计 篇6

教学内容:教科书第39页例1 教学目标:

1、让学生在解决生活问题中理解连减的简便计算方法,体验计算方法的多样化。

2、培养学生根据具体情况选择算法的意识与能力,发展思维的灵活性。

3、使学生感受数学与现实生活的联系,能用所学知识解决简单的实际问题。

教学重点:理解连减时不同算法的算理。教学准备:多媒体课件 教学过程:

一、创设情境,导入新课

师:同学们,你都去过哪些地方游玩?

二、小组合作,探索新知

1、出示情境图。(多媒体演示)

师:现在正是踏青的好季节,李叔叔准备外出旅游。在出发前,他要查阅资料。请同学们看,你从图上能了解到哪些信息? 生:《自助旅游》这本书共234页

李叔叔昨天看了66页,今天又看了34页。问:还剩多少页没看?

师:这个问题同学们会解决吗?那就试试吧。

2、小组交流汇报。

师:你们是怎么想的?

第一种解法:

234-66-34(从总页数中减去昨天看的,再减去今天看的。)

第二种解法:

234-(66+34)

(先算出昨天和今天一共看了多少页,再从总页数中减掉。)第三种解法:

234-34-66(先从总页数中减去今天看的,再减去昨天看的。)

师:同学们用不同的方法解决了这个问题,真了不起!下面就请你从这三个算式中任选一个计算一下吧。

3、交流。

你是用哪种方法计算的?说说你的想法。学生汇报

4、熊博士(动画人物)总结。

通过解决问题可以看出,在计算连减时,有多种方法。可以从左往右按顺序计算;也可以把减数加起来,再从被减数里去掉;还可以先减去后面的减数,再减去前面的。我们可以根据算式中数据的特点选择合适的算法,进行连减的计算。(板书课题:简便运算)

5、知识扩展:现在我把234改成266,想一想,你认为怎样计算简便呢?

(学生思考回答)

三、巩固练习

1、比一比,谁的方法简便。

621-82-18

560-178-22

756-189-156

2、利民水果店原有711千克苹果,已卖了476千克,坏了24千克,还剩多少千克好苹果没卖?

3、提出可以用连减计算解决的实际问题。

四、总结全课

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