Дисперсные системы

Пояснительная записка.

Элективный курс “Дисперсные системы”, рассчитанный на 18 ч. обучения, предназначен для предпрофильной подготовки в 9-х классах общеобразовательной школы, а также лицеев и гимназий. Предлагаемый курс ориентирует учащихся на выбор естественно-научного профиля на 3-ей ступени образования.

Цель: В процессе изучения дисперсных систем и коллоидных растворов как вида дисперсных систем сформировать мотивацию выбора химии для последующего изучения в профильной старшей школе и высшем учебном заведении.

Задачи:

• познакомить учащихся с предметом коллоидной химии;
• сформировать представление о дисперсных системах и коллоидных растворах как виде
  дисперсных систем,
• познакомить с методами научного исследования,
• составить целостное представление о веществах, которые нас окружают и их значении в жизни человека;
• научить проводить и самостоятельно ставить химический эксперимент, тем самым развить у учащихся познавательный интерес к предмету.
• способствовать развитию исследовательских навыков при проведении практических работ;
• развивать умения самостоятельно работать с научной литературой, делать выводы и обобщения;

Основная идея курса – познакомить учащихся с теми растворами, с которыми мы встречаемся в повседневной жизни. Такими растворами являются взвеси и коллоиды. Тема “Дисперсные системы” впервые рассматривается в курсе общей химии 11 класса в течение 1–2 ч. Всё остальное время в 8–11 классах изучаются истинные растворы (кислоты, соли, щёлочи и т.д.) Отсутствие этой темы в курсе 8–9 классов считаю необоснованным, поскольку большинство растворов, окружающих нас, являются дисперсными системами и имеют огромное значение в нашей жизни. Вот некоторые из них. Туман, воздух, горные породы, снежный наст, почва, морской ил – в окружающей среде; кисель, шоколад, молоко, хлеб, яичный белок – пища; мазь, тушь, помада – косметические средства; краски, цемент, известь – строительные материалы; кровь, лимфа, цитоплазма, хрящи, волосы, сухожилия, пищеварительные соки – организм человека и т. д. Без всего этого не существовала бы планета Земля, а значит, и живые организмы. На сегодняшний день доказано, что историю развития жизни на Земле можно одновременно считать историей эволюции коллоидного состояния вещества. Уже беглое знакомство с коллоидами, показывает, насколько они важны в повседневной жизни человека, в природе и насколько актуально их изучение.

Данный элективный курс по своей сути высоко научен, познавателен, что позволяет его использовать не только в общеобразовательных школах, но и в лицеях, и в гимназиях. На занятиях используются такие формы обучения как: беседа, лекция, индивидуальная и групповая работа, практические и лабораторные работы, демонстрационные опыты, работа с научной литературой. Содержащиеся в курсе практические работы способствуют развитию исследовательского подхода к их выполнению, овладению доступными для учащихся научными методами исследования, формированию и развитию творческого мышления, поддержанию познавательного интереса.

Хочется также отметить, что этот курс глубоко реализует межпредметные связи с курсом физики. Например, в теме “Свойства дисперсных систем” используются понятия: броуновское движение, диффузия, электрокинетические явления, рассеивание и поглощение света и т.д. Учитывая то, что многие вопросы ещё не рассматривались на уроках физики в 6–9-х классах, этот курс можно считать опережающим в обучении.

Требования к уровню подготовки.

Учащиеся должны знать:

• предмет изучения коллоидной химии, её значение;
• виды и свойства дисперсных систем, методы их получения;
• методы очистки коллоидных систем;
• коллоидно-химические основы охраны окружающей среды.

Учащиеся должны уметь:

• определять виды дисперсных систем, вьщелять в них дисперсную фазу и дисперсионную среду;
• объяснять свойства дисперсных систем и методы их получения;
• обращаться с лабораторным оборудованием, соблюдать правила техники безопасности;
• проводить химические опыты, самостоятельно их ставить, наблюдать за происходящими
  процессами, оформлять результаты работы и делать выводы;
• работать с научной литературой.

Примерный тематический план.

Содержание программы

Тема 1. Введение в науку о коллоидах 2 ч.

Цели и задачи курса. Предмет коллоидной химии, её значение в современной жизни. Понятия дисперсная система, дисперсная фаза, дисперсионная среда. Классификация дисперсных систем по дисперсности, по агрегатному состоянию, по межфазному взаимодействию, по структуре.
Демонстрационные опыты: получение и знакомство с простейшими дисперсными системами.

Тема 2. Свойства дисперсных систем 4 ч.

Свойства дисперсных систем:

• молекулярно – кинетические: броуновское движение, диффузия, осмотическое давление, седиментация;
• электрические: электрокинетические явления, строение коллоидной частицы, двойной электрический слой;
• оптические: рассеяние и поглощение света.

Практическая работа: определение знака заряда коллоидных частиц методом капиллярного анализа.

Тема 3. Коагуляция коллоидов 2 ч.

Понятия коагуляция, порог коагуляции, взаимная коагуляция золей. Практическая работа: определение порога коагуляции золя Fe(OH)3.

Тема 4. Методы получения коллоидных систем 5 ч.

Методы получения коллоидов:

• дисперсионные: механическое диспергирование, электрическое диспергирование, ультразвук, пептизация;
• конденсационные: физическая и химическая конденсация;
• получение золей металлов химическими реакциями.

Практические работы:

• получение золей металлов методами химической конденсации и пептизации;
• получение лиофильных золей и некоторые их свойства;
• значение концентраций реагирующих веществ для получения коллоидных растворов.

Тема 5. Методы очистки коллоидных систем 1 ч.

Методы очистки систем: диализ, электродиализ, ультрафильтрация.

Тема 6. Высокомолекулярные соединения 1 ч.

Общие представления о ВМС: свойства, набухание и высаливание. Практическая работа: свойства некоторых ВМС (белка, крахмала, полиэтилена).

Тема 7. Студни или гели 1 ч.

Классификация студней и методы их получения. Физические и химические процессы в студнях.

Лабораторная работа: получение некоторых студней (желатин, крахмал, клей, тесто)

Тема 8. Эмульсии, пены, аэрозоли 1 ч.

Общие свойства эмульсий. Получение эмульсий и их разрушение. Пены и аэрозоли. Практическое значение эмульсий, пен и аэрозолей.

Лабораторная работа: получение эмульсий, определение витаминов в жирах (витамин А в подсолнечном масле, витамин D в рыбьем жире)

Тема 9. Коллоидно – химические основы охраны окружающей среды 1 ч.

Влияние дисперсных систем на загрязнение окружающей среды. Итоговое тестирование.

Список литературы.

Для учителя:

1. Агафонова Е.И. и др. Практикум по физической и коллоидной химии.– М.:Высшая школа, 1985.
2. Балезин С.А., Ерофеев Б.В., Подобаев Н.И. Основы физической и коллоидной химии. – М.: Просвещение, 1970.
3. Богдановский Г.А. Химическая экологоия. – М.:МГУ, 1994.
4. Воюцкий С. С. Курс коллоидной химии. – М. :Химия, 1976.
5. Думанский А.В. Учение о коллоидах. – М.:Госхимиздат, 1948.
6. Захарченко В.Н. Коллоидная химия. – М.: Ввсшая школа,1974.
7. Лукьянов А.Б. Физическая и коллоидная химия. – Л.: Химия, 1974.
8. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. – Л. :Химия, 1974.
9. Хмельницкий Р.А. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая школа, 1988.
10. Щукин Е.Д., Перцов А.В. Коллоидная химия. 0 М.: МГХ,1982.

Для ученика:

1. Агафонова Е.И. и др. Практикум по физической и коллоидной химии. – М. .Высшая школа, 1985.
2. Богдановский Г.А. Химическая экологоия. – М.:МГУ, 1994.
3. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. – М.:Химия, 1976.
4. Габриелян О.С., Лысова Г.Г. Химия 11 класс. – М.: Дрофа, 2002.
5. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. 0 Л. .Химия, 1974.
6. Щукин Е.Д., Перцов А.В. Коллоидная химия. – М.: МГХ, 1982.