内容正文:
优化探究
第一章 物质及其变化
第一节 物质的分类及转化
第2课时 分散系及其分类
任务一 分散系
任务二 胶体
课时作业 巩固提升
任务一 分散系
1.概念:把 分散到 中所形成的混合物。
2.组成:分散系中 成粒子的物质叫做分散质,另一种物质叫做分散剂。
一种(或多种)物质以粒子形式
另一种(或多种)物质
被分散
3.分类及其依据
(1)根据分散质粒子的直径大小对分散系进行分类。
1.填写表格
分散系 分散质 分散剂
食盐水
雾
油水混合物
氯化钠
水
水的小液滴
空气
油
水
2.某混合液中含泥沙、淀粉、氯化钠三种成分,如何除去泥沙?
提示:泥沙、淀粉、氯化钠与溶剂水分别形成悬浊液、胶体和溶液,由于三种分散质粒子直径的差异,悬浊液不能透过滤纸,而胶体和溶液能透过,所以可以用过滤的方法除去泥沙。
1.易错辨析
(1)胶体、溶液、浊液都是混合物。 ( )
(2)胶体、溶液和浊液的本质区别为分散质粒子直径不同。 ( )
(3)“冰水”混合物是一种分散系。 ( )
√
√
×
2.(2024·惠州月考)按溶液、胶体、悬浊液的顺序排列正确的是( )
A.苏打水、鸡蛋清、有色玻璃
B.碘酒、云、泥水
C.白糖水、食盐水、汽水
D.石灰乳、雾、油泼面汤
B
苏打水、鸡蛋清、有色玻璃分别是溶液、胶体、胶体,A错误;碘酒、云、泥水分别是溶液、胶体、悬浊液,B正确;白糖水、食盐水、汽水均是溶液,C错误;石灰乳、雾、油泼面汤分别是悬浊液、胶体、乳浊液,D错误。
任务二 胶体
1.分类
液溶胶
气溶胶
固溶胶
2.氢氧化铁胶体的制备
(1)实验操作:在100 mL小烧杯中加入 40 mL ,加热至 ,向沸水中逐滴加入5~6滴氯化铁 溶液,继续煮沸至液体呈 色,停止加热,即可得到氢氧化铁胶体。
蒸馏水
沸腾
饱和
红褐
特别提醒 (1)不能用玻璃棒搅拌。
(2)不能过度加热,加热至液体呈红褐色,停止加热。
(2)反应的化学方程式: 。
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
操作 在与光束垂直的方向观察现象 原因分析
胶粒的直径为 nm,能对光线
无明显现象 溶液中粒子的直径 nm,散射极其微弱
可以看到一条
光亮的“通路”
3.胶体的性质——丁达尔效应
1~100
散射
小于1
概念:这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线 (光波偏离原来方向而分散传播)形成的,叫做丁达尔效应。
应用:丁达尔效应常用来区分胶体和 。
散射
溶液
教材拓展 胶体的其他性质
(1)胶体的电泳
①现象:在外加电源的作用下,带正电的胶体粒子向阴极移动,带负电的胶体粒子向阳极移动。
②结论:胶体的电泳现象证明了胶体粒子带电(胶体粒子带电,但胶体是电中性的,不带电)。
③应用:利用电泳除去空气中的灰尘,如冶金厂大量烟尘用高压电除去。
(2)胶体的聚沉
①聚沉的原理是中和胶体粒子所带的电荷或增加胶体粒子的结合机会,使胶体粒子结合在一起形成较大的粒子,在重力的作用下形成沉淀而析出。
②使胶体聚沉的方法
a.加入酸、碱、盐等:在胶体中加入酸、碱、盐等,为带电荷的胶体粒子创造了带相反电荷的条件,从而减少或中和了原来胶体粒子所带的电荷,使它们失去保持稳定的因素,形成沉淀而析出。
b.加入带相反电荷胶体粒子的胶体:加入的带相反电荷的胶体粒子会中和原胶体中的胶体粒子所带的电荷,而使胶体粒子结合在一起形成较大的粒子而沉淀析出。
c.加热胶体:加热时,胶体粒子运动加剧,它们之间碰撞的机会增多,容易使胶体粒子结合在一起形成较大的粒子而沉淀析出。
③应用:盐卤点豆腐,明矾净水,三角洲的形成,氯化铁溶液用于伤口止血,水泥硬化,肥皂的制取和分离。
有FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液三种分散系,请从如下几个视角进行比较:
(1)能否用滤纸(孔径47 nm)或半透膜(孔径3 nm)分离上述Fe(OH)3胶体和Fe(OH)3浊液的分散质和分散剂?
提示:能;滤纸能分离Fe(OH)3浊液的分散质和分散剂,半透膜能分离Fe(OH)3胶体和Fe(OH)3浊液的分散质和分散剂。
(2)上述三种分散系中,哪些是均一、稳定、透明的,哪些不是?
提示:FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体都是均一、稳定、透明的,而Fe(OH)3浊液不是均一、稳定、透明的。
(3)如何通过实验区分哪一个是FeCl3溶液,哪一个是Fe(OH)3胶体?
提示:用丁达尔效应或观察颜色可区分FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体。
(4)将NaOH加入Fe(OH)3胶体中,有什么现象?
提示:有红褐色沉淀生成。
1.易错辨析
(1)血液能发生丁达尔效应。 ( )
(2)纳米材料粒子直径在1~100 nm,因此纳米材料属于胶体。 ( )
(3)江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关。 ( )
√
×
√
2.(双选)下列叙述不正确的是( )
A.胶体区别于其他分散系的本质特征是丁达尔效应
B.氯化铁溶液加入NaOH溶液中能制得氢氧化铁胶体
C.胶体、分散系和混合物概念间的从属关系可用如图表示
D.“纳米级”氯化钠颗粒放入盛有水的烧杯中,形成的分散系不能产生丁达尔效应
AB
胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径不同,故A错误;FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl,故B错误。
课时作业 巩固提升
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对点训练
题组一 分散系
1.科学家用DNA制造出一种臂长7 nm的纳米级镊子,这种镊子能钳起分子或原子,并对它们随意组合。下列分散系中的分散质粒子的直径和上述镊子的臂长具有相同数量级的是( )
A.溶液 B.悬浊液
C.胶体 D.乳浊液
9
C
溶液中分散质粒子的直径小于1 nm,胶体中分散质粒子的直径为1~100 nm,浊液中分散质粒子的直径大于100 nm。胶体中分散质粒子的直径与题述纳米级镊子的臂长(7 nm在1~100 nm之间)具有相同的数量级,故C项符合题意。
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2.下列关于分散系的说法不正确的是( )
A.所有的分散系都是混合物
B.悬浊液中分散质颗粒不能透过滤纸
C.碘酒这种分散系的溶质是酒精
D.雾是水的小液滴的聚集体分散到空气中形成的分散系
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C
碘酒是碘分散到酒精中形成的分散系,溶质是碘。
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3.下列叙述正确的是( )
A.分散系只能是液态
B.分散系中分散质粒子的直径由小到大的正确顺序:溶液<胶体<浊液
C.氯化铁溶液加入冷水中可以制得氢氧化铁胶体
D.胶体中的分散质可以通过过滤从分散剂中分离出来
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B
分散系可以是固态、液态和气态,A错误;分散系中分散质粒子的直径由小到大的排序为溶液<胶体<浊液,B正确;制氢氧化铁胶体时要先把蒸馏水加热至沸腾,再向沸水中加入5~6滴FeCl3饱和溶液,并继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,即可得Fe(OH)3胶体,C错误;胶体分散质粒子可通过滤纸,过滤不能分离胶体中的分散质,D错误。
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题组二 胶体
4.(双选)下列叙述正确的是( )
A.直径为1~100 nm的分散系粒子称为胶体
B.用过滤的方法可以将胶体和溶液分离
C.利用丁达尔效应可以区分溶液与胶体
D.胶体区别于其他分散系的本质特征是粒子直径为1~100 nm
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CD
胶体是一类分散质粒子直径为1~100 nm的分散系,不能将分散质粒子称为胶体,A错误;胶体和溶液都能通过滤纸,无法用过滤的方法将二者分离,B错误;丁达尔效应是区分溶液与胶体的简单、便捷的方法,C正确;胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子直径为1~100 nm,D正确。
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5.下列液体,不会产生丁达尔效应的分散系是( )
①稀牛奶 ②纯水 ③淀粉溶液 ④硫酸钠溶液 ⑤向沸水中滴入FeCl3饱和溶液形成的红褐色液体 ⑥肥皂水
A.②④ B.③④
C.②④⑥ D.④
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D
稀牛奶是胶体,会产生丁达尔效应,故①不符合题意;纯水不属于分散系,故②不符合题意;淀粉溶液是胶体,会产生丁达尔效应,故③不符合题意;硫酸钠溶液是溶液,不是胶体,不会产生丁达尔效应,故④符合题意;向沸水中滴入FeCl3饱和溶液形成的红褐色液体为氢氧化铁胶体,会产生丁达尔效应,故⑤不符合题意;肥皂水是胶体,会产生丁达尔效应,故⑥不符合题意。
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6.下列现象或应用不能用胶体知识解释的是( )
A.肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析进行治疗
B.将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物
C.清晨,茂密的树林中常常可以看到从树叶间透过的道道光柱
D.水泥厂常用静电除尘法除去工厂烟尘,减少对空气的污染
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B
A项人体的血液是胶体,不能透过半透膜,因此可以用血液透析来治疗肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,不符合题意;B项油和水混合形成乳浊液,与胶体无关,符合题意;C项为丁达尔效应,属于胶体的性质,不符合题意;D项工厂里的烟尘属于胶体,其粒子带电荷,可以发生电泳,因此用高压电除去烟尘,不符合题意。
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7.用氯化铁饱和溶液制取氢氧化铁胶体,正确的操作是( )
A.将氯化铁饱和溶液滴入蒸馏水中即可
B.将氯化铁饱和溶液滴入热水中,至溶液呈深黄色
C.将氯化铁饱和溶液滴入沸水中,继续煮沸至液体呈红褐色
D.将氯化铁饱和溶液滴入沸水中,并继续加热煮沸至生成红褐色沉淀
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C
不将蒸馏水煮沸便滴入FeCl3饱和溶液则无法生成氢氧化铁胶体,加热时间过长或用玻璃棒搅拌又会生成氢氧化铁沉淀,故A、B、D错误,C正确。
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8.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1.3×1 m)恢复了磁性。“钴酞菁”分子的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”分子不能透过滤纸
C.分子直径比钠离子小
D.在水中形成的分散系能产生丁达尔效应
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D
“钴酞菁”分子的直径为1.3×10-9 m=1.3 nm,在1~100 nm之间,因此在水中所形成的分散系是胶体,能够透过滤纸,A、B项错误;钠离子直径<1 nm,则钴酞菁的分子直径比钠离子大,C项错误;胶体能产生丁达尔效应,D项正确。
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综合强化
9.Fe2O3又称铁红,请根据要求完成下列各题。
(1)Fe2O3固体(红棕色)属于 (填“纯净物”或“混合物”)。将其加入适量盐酸中,反应的化学方程式为 。
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纯净物
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
(1)Fe2O3固体(红棕色)只含一种物质,属于纯净物;氧化铁属于碱性氧化物,和酸反应生成铁盐和水,反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl===2FeCl3+
3H2O。
(2)用上述所得溶液进行下列实验:取少量该溶液置于试管中,
滴入NaOH溶液,可观察到有红褐色沉淀产生,反应的化学方程
式为 。
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FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl
(2)氯化铁和NaOH发生复分解反应,生成红褐色沉淀氢氧化铁,同时生成NaCl,反应的化学方程式为FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl。
(3)在100 mL小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向烧杯中加入几滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈 色,即可制得Fe(OH)3胶体。
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红褐
(3)将蒸馏水加热至沸腾后,向烧杯中加入几滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,得到氢氧化铁胶体。
(4)另取一100 mL小烧杯,也加入20 mL蒸馏水,向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液,振荡摇匀后,将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处,分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以在 (填“甲”或
“乙”)烧杯的液体中观察到丁达尔效应。
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乙
(4)甲烧杯中的液体为溶液,乙烧杯中的液体为胶体,故乙烧杯中能观察到丁达尔效应。
(2)常见分散系
$$