内容正文:
第12讲 一种重要的混合物——胶体
本讲·学习目标
1.了解分散系的概念及其组成,能够根据分散质粒子的大小和分散剂状态的不同对分散系进行分类。
2.认识胶体是一种常见的分散系,了解常见的胶体。
3.了解胶体的提纯方法,知道胶体的性质及其应用。
新知·知识精讲
【知识点1】分散系及其分类
1.分散系
(1)概念:分散系是将一种(或多种)物质分散到另一种(或多种)物质得到的混合物体系。
(2)组成:
①分散质:被分散的物质。
②分散剂:容纳分散质的物质。
(3)分散系的分类
①按照分散质粒子的大小可分为三类:
②按照分散剂的状态不同可分为三类:
分散剂状态
液体
气体
固体
胶体类别
液溶胶
气溶胶
固溶胶
举例
Fe(OH)3胶体
烟、云、雾
有色玻璃
(4)常见胶体还有:
Al(OH)3胶体、硅酸胶体、牛奶、豆浆、果冻、墨水、肥皂水、血液、蛋白质溶液、淀粉溶液、大多数天然宝石、烟水晶、土壤、云、雾、烟等。
【想一想】
1.三种分散系的本质区别是什么?
【答案】胶体、浊液、溶液三种分散系的本质区别是分散质微粒直径的大小不同。
2.分散质一定是固态吗?
【答案】不一定。分散质可以是固体、液体或气体,如烟的分散质是固体粒子,云、雾的分散质是小液滴,烟水晶的分散质是小气泡。
3.胶体一定是混合物吗?
【答案】胶体是分散系的一种,包括分散质和分散剂,任何胶体都是混合物。
【知识点2】三种分散系的多角度比较及其提纯方法
1.三种分散系的多角度比较
分散系
溶液
浊液
胶体
分散质微粒直径
<1 nm
>100 nm
1~100 nm
分散质微粒
单个小分子或离子
巨大数目的分子或离子集合体
高分子或多分子集合体
性质
外观
均一、透明
不均一、不透明
均一
稳定性
稳定
不稳定
较稳定
能否透过滤纸
能
不能
能
能否透过半透膜
能
不能
不能
实例
食盐水、蔗糖溶液
油水混合物、泥水
Fe(OH)3胶体、云、烟、雾
特别提示:常见的半透膜有鸡蛋壳膜、羊皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等。
2.分散系的分离和提纯
(1)胶体与溶液的分离——渗析法
①原理:胶体微粒不能通过半透膜而溶液中小分子或离子能透过半透膜。
②操作:Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液的分离,将所得溶胶盛于半透膜制作的渗析袋中,置于流动的(或频繁更换)的蒸馏水里一段时间即可(如图)。
③用途:医学上用于血液的透析。
(2)胶体与浊液的分离——过滤法
①原理:胶体微粒能透过滤纸而浊液中微粒不能透过滤纸。
②实例:分离Fe(OH)3悬浊液和Fe(OH)3胶体。
【课堂练习】
1.科学家在《自然》杂志上报告,他们用DNA制造出了一种臂长只有7纳米的纳米级镊子,以便能够镊起分子或原子并对它们随意组合。下列分散系中的分散质的粒子直径与纳米级镊子具有相同数量级的是( )
A.溶液 B.悬浊液
C.乳浊液 D.胶体
【答案】D
【解析】
2.下列有关分散系属于胶体的是( )
A.蛋白质溶液 B.碘酒
C.纳米碳粒 D.石灰乳
【答案】A
【解析】蛋白质分子较大,其大小达到了胶体粒子的大小,其溶液属于胶体;碘酒属于溶液;纳米碳粒只是纳米级大小的粒子,不属于分散系,即不是胶体;石灰乳是悬浊液。
3.胶体区别于溶液、浊液的性质是( )
A.能发生丁达尔效应
B.能用肉眼将胶体与溶液、浊液区别开来
C.均一、稳定、透明
D.分散质会因重力作用而沉降
【答案】A
【解析】三种分散系的本质区别在于分散质粒子大小,胶体粒子的大小决定了胶体具有丁达尔效应。
4.下列有关FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体的叙述正确的是( )
A.都不稳定,密封静置,会产生沉淀
B.Fe(OH)3胶体是浑浊的,FeCl3溶液是澄清的
C.通过过滤可以提纯含有FeCl3的Fe(OH)3胶体
D.利用丁达尔效应可将两种液体区分开
【答案】D
【解析】A.溶液和胶体都是比较稳定的分散系,密封静置也不会产生沉淀,错误;B.Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液都是澄清透明的,错误;C.氯离子、铁离子和氢氧化铁胶粒都可通过滤纸,应用半透膜进行提纯,错误;D.丁达尔效应是胶体特有的性质,可用于区分胶体和溶液,正确。
5.淀粉溶液是一种胶体,并且淀粉遇到碘单质,可以出现明显的蓝色特征。现将淀粉和稀Na2SO4溶液混合,装在半透膜袋中,浸泡在盛蒸馏水的烧杯内,过一段时间后,取烧杯中液体进行实验,能证明半透膜完好无损的是( )
A.加入BaCl2溶液产生白色沉淀
B.加入碘水不变蓝
C.加入BaCl2溶液没有白色沉淀产生
D.加入碘水变蓝
【答案】B
【解析】半透膜完好无损,说明半透膜袋内的淀粉胶体没有透过半透膜,