内容正文:
专题1 物质的分类及计量
第三单元 物质的分散系
常见的分散系 胶体
清晨,阳光透过树林
傍晚,阳光透过云层
电影放映时产生一束束光线
划过都市夜空的激光
你知道为什么会产生这美丽的景象吗?
[课标要求]
认识胶体是一种常见的分散系,能举例说明
胶体的典型特征。
高锰酸钾分散到水中形成溶液
泥沙分散到水中形成悬浊液
植物油分散到水中形成乳浊液
溶液、悬浊液和乳浊液在组成上有何区别?各有什么特性?
一、分散系及其分类
由一种或几种物质(称为分散质)分散到另一种物质(称为分散剂)中形成的混合物体系。
分散系
分散质
被分散成微粒的物质
分散剂
起容纳分散质作用的物质
油水
泥水
NaCl溶液
分散剂
分散质
分散系
NaCl
小土粒
小油滴
水
水
水
人们按照分散质粒子直径的大小把混合物分散系分为这三类:
1、溶液:
(1)、分散质的存在形式:
(2)、分散质粒子的直径大小:
(3)、宏观特征:
2、浊液(悬浊液或乳浊液):
(1)、分散质的存在形式:
(2)、分散质粒子的直径大小:
(3)、宏观特征:
透明、均一、稳定
分子或离子
小于 1 nm(10-9m)
固体或液体小颗粒
大于100 nm(10-7m)
浑浊、不稳定
溶液
浊液
3、胶体:
(1)、分散质的存在形式:
(2)、分散质粒子的直径大小:
(3)、宏观特征:
透明、均一、介稳定
胶体粒子
介于 1~100 nm(10-7~10-9m)
分子或离子
分子或离子的集合体
胶体粒子
分散质粒子不断聚集,变大
【思考】由n个FeCl3制备Fe(OH)3胶体,则胶粒数是n个吗?
小于n个
胶体的分类
胶体的分类
淀粉溶液、豆浆、墨水、
牛奶、血液、氢氧化铁胶体
大气中的飘尘、工厂废气中固体悬浮物、
矿山开采的粉尘、烟、云、雾
有色玻璃、烟水晶、一些纳米材料
液溶胶
气溶胶
固溶胶
烟
云雾
1、胶体的最本质的特征是( )
A. 丁达尔效应
B. 可以通过滤纸
C. 分散质粒子的直径在1nm~100nm之间
D. 均一、透明、较稳定
C
2、用特殊方法把固体物质加工到纳米级(1-100nm,1nm=10-9m)的超细粉末粒子,然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质的微粒直径和这种粒子具有相同数量级的是( )
A. 溶液 B. 悬浊液 C. 胶体 D. 乳浊液
C
二、胶体
1、制备Fe(OH)3胶体:取一只100mL烧杯加入40mL蒸馏水,加热至沸腾,然后向沸水中滴加5~6滴饱和FeCl3溶液。继续煮沸,待溶液变成红褐色后,停止加热。
FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3(胶体) + 3HCl
【注意事项】
1、必须选用FeCl3饱和溶液,不能用稀溶液,若浓度过低,不利于Fe(OH)3胶体的形成
2、向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,而不直接加热FeCl3饱和溶液,否则因溶液浓度过大直接生成Fe(OH)3沉淀而无法得到Fe(OH)3胶体
3、必须使用蒸馏水,不然会导致生成Fe(OH)3沉淀
4、往沸水中滴加FeCl3饱和溶液后,可稍微加热煮沸,但不宜时间过长,长时间加热将导致氢氧化铁胶体聚沉
5、边加热边摇动烧杯,但不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3胶
粒碰撞成大颗粒形成沉淀
将盛有硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体的两只小烧杯分别置于暗处,用聚光手电筒(或激光笔)照射,从垂直于光线的方向观察实验现象。
光束照射时的现象 原因分析
Fe(OH)3胶体
CuSO4溶液
CuSO4溶液
无现象产生
溶液中粒子的直径小于1nm,散射极其微弱
Fe(OH)3胶体
形成一条光亮的通路
胶体的直径在1~100nm之间,能使光波发生散射
丁达尔效应:
当光束通过胶体时,在垂直于光线的方向可以看到一条光亮的通路的现象。
原因:
应用:
胶体中分散质微粒对可见光(波长为400~700 nm)的散射
实验室中用丁达尔效应区分胶体和溶液
一些常见的丁达尔现象
1、下列分散系不发生丁达尔效应的是( )
A. 雾 B. 碘溶于酒精配成碘酒
C. 氢氧化铁胶体 D. 含有灰尘颗粒的空气
B
2、我国科学家在世界上第一次为一种名为“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10—9m)恢复了磁性,“钴酞菁”分子结构和性质与人体内的血红素及植物体内的叶绿素非常相似。下列关于“钴酞菁”分子的说法正确的是( )
A.在水中所形成的分散系属于悬浊液
B.“钴酞菁”分子直径比Na+小
C.在水中形成的分散系能产生丁达尔效应
D.在水中形成均一、稳定的溶液
C
【实验2】在两只烧杯中分别加入相同量的含有悬浮颗粒物的浑浊的水,再向其中一只烧杯中加入适量氢氧化铁胶体或氢氧化铝胶体,搅拌后静置片刻,比较两只烧杯中液体的浑浊程度。
实验序号 实验现象 主要结论
实验2
明矾
加入胶体的溶液变澄清
胶体的胶粒具有吸附性,能吸附水中的
悬浮颗粒物并沉降,因此常用于净水。
聚沉:在一定条件下胶体形成沉淀析出的现象。
应用:
豆腐的制作;
明矾、Fe2(SO4)3溶液净水;
黄河三角洲的形成;
不同品牌墨水混合使墨水失效;
FeCl3溶液用于伤口止血;
河口三角洲的形成
豆浆里加盐卤(MgCl2·6H2O)或石膏(CaSO4·2H2O)溶液使之凝聚成豆腐;
KAl(SO4)2·12H2O
(1)加入电解质(酸、碱、盐)
电解质电离出的阴(阳)离子中和胶体粒子所带电荷,使胶体粒子聚集成较大的颗粒而发生聚沉。
聚沉的方法
(2)加入胶粒带相反电荷的胶体
带不同电荷的胶体微粒相互吸引发生电性中和,从而在胶粒碰撞时聚集,形成沉淀或凝胶。
(3)加热
温度升高,胶粒的吸附能力减弱,减少了胶粒所吸引的阴离子或阳离子数量,胶粒所带的电荷数减少,胶粒间的斥力作用减弱,使得胶粒在碰撞时容易结合成大颗粒,形成沉淀或凝胶。
胶体的其他性质
电泳:在电场作用下,胶体粒子在分散剂里作定向移动。
阳极颜色变浅,阴极颜色变深。
应用:静电除尘
胶体的其他性质
原理:胶体的分散质微粒比溶液的大,能够透过滤纸,但不能透过半透膜(如动物肠衣、鸡蛋壳膜、羊皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等)。半透膜具有比滤纸更细小的孔隙,只有小分子、离子能够透过。
渗析:
利用半透膜分离胶体中的杂质分子或离子,提纯、精制胶体的方法
半透膜
水
胶体留在半透膜中
小分子、离子进入水中
利用渗析提纯血液胶体
课堂总结
物质的分散系
溶液
浊液
胶体
定义:
分散质粒子的直径在1~100nm之间的分散系
制备:
饱和饱和FeCl3溶液滴加到煮沸的蒸馏水中,继续加热至红褐色。
性质及应用:
丁达尔效应、聚沉、电泳、渗析
在任何情况下,都应该使我们的推理受到实验的检验,除了通过实验和观察的自然道路去寻求真理之外,别无他途。不靠猜想,而要根据事实。
——安托万-洛朗· 德·拉瓦锡
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