内容正文:
化学 必修 第一册
第三单元 物质的分散系
第一课时 常见的分散系 胶体
1.能根据混合物宏观性质的差异,分析其组成特点。2.知道分散系的概念,能按分散质粒子直径大小对分散系进行分类。3.了解丁达尔效应,并能区分溶液和胶体。
一、分散系
1.分散系的概念
把由一种或几种物质(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。
2.分散系的分类
根据分散质粒子直径的大小,分散系可分为三类:
(1)分散质粒子的直径小于10-9 m的分散系是溶液。
(2)分散质粒子的直径大于10-7 m的分散系是浊液(悬浊液或乳浊液)。
(3)分散质粒子的直径在10-9~10-7 m之间的分散系是胶体。
二、胶体的性质与应用
1.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。常用于鉴别胶体与溶液。
2.胶体的应用
(1)铁盐和铝盐溶于水后形成的Fe(OH)3胶体和Al(OH)3胶体的胶粒具有吸附性,常用于净水。
(2)用于改进材料的机械性能和光学性质。
(3)医学上利用高度分散的胶体来检验或治疗疾病。
(4)广泛用于冶金工业中的选矿、石油原油的脱水、有机高分子材料的制造。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)在少量酒精溶于水后得到的分散系中分散质是酒精。( )
(2)溶液是纯净物,浊液是混合物。( )
(3)溶液、胶体、浊液的本质区别是是否有丁达尔效应。( )
(4)胶体在外观上与相同分散剂的溶液没有明显区别。( )
(5)溶液、胶体和浊液的本质区别是分散质粒子的直径大小不同。( )
(6)向氢氧化钠溶液中边滴加FeCl3饱和溶液边振荡制备Fe(OH)3胶体。( )
(7)直径介于10-9~10-7 m之间的粒子称为胶体。( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)×
启思研讨 教师独具内容
在色彩斑斓的灯光晚会上,你可以看到无数条光柱射向美丽的夜空,璀璨夺目。清晨太阳升起时,当你漫步在茂密的森林里,会看到缕缕阳光穿过林木的枝叶铺洒在地面上。
[问题探究]
1.图中的现象在化学上有一个特定的名称,该名称是什么?这说明森林中或放映室内的空气具有哪一类分散系的独特性质?
提示:丁达尔效应;胶体。
2.产生上述现象的根本原因是什么?此现象在化学上有什么应用?
提示:产生该现象的原因是空气中含有的胶体粒子的直径大小介于10-9~10-7 m之间,能使光发生散射;此现象可以鉴别胶体和溶液。
知识点一 分散系的概念及判断
溶液、胶体、浊液三种分散系的比较
分散系
溶液
胶体
浊液分散质粒子
的直径/m
<10-9
10-9~10-7
>10-7
外观特征
均一、透明
均一、有的透明
不均一、不透明
稳定性
稳定
较稳定
不稳定
能否通过滤纸
能
能
不能
能否通过半透膜
能
不能
不能
是否有丁达尔效应
无
有
无
实例
食盐水、蔗糖溶液
氢氧化铁胶体、淀粉溶液
泥浆、油水
[特别提示] (1)区分胶体与溶液可从下面两个方面考虑:①根据分散质粒子直径的大小来区分;②根据有无丁达尔效应来区分。
(2)不能从是否均一、透明及能否透过滤纸来区分胶体和溶液。
(3)分散系都是混合物。
1.下列关于分散系的说法中,正确的是( )
A.稀硫酸和水都是分散系
B.每种分散系中只有一种分散质和一种分散剂
C.分散剂一定是液体
D.分散质和分散剂都可能是气态、液态或固态
答案:D
解析:分散系一定是混合物,而水是纯净物,A错误;每种分散系中可以有一种或多种分散质,B错误;分散质和分散剂都可能是气态、液态或固态,C错误,D正确。
2.下列叙述正确的是( )
A.胶体比溶液稳定
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别溶液与胶体
D.胶体区别于其他分散系的本质特征是丁达尔效应
答案:C
知识点二 胶体的制备、性质及应用
1.Fe(OH)3胶体的制备
(1)原理:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(2)操作:取一个100 mL小烧杯,加入40 mL蒸馏水。将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液。继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。
2.胶体性质的拓展知识
(1)介稳性
胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,属于介稳体系。
[注意] 同种胶体粒子的电性相同,互相排斥,是胶体较稳定的主要原因。
(2)电泳
由于胶体粒子带有电荷,在电场作用下,胶体粒子在分散剂中做定向移动的现象。此性质可用于工业上的静电除尘。
[注意] 胶体不带电,胶体是呈电中性的。
(3)聚沉
①概念:使胶体凝聚形成沉淀析出的现象。
③应用:如制作豆腐等。
3.已知实验室制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。某同学取5 mL 0.5 mol·L-1的FeCl3溶液于小试管中,加入适量CaCO3粉末,有大量气体产生,固体溶解,液体颜色加深。过滤后用激光笔照射滤液,有明显的丁达尔现象。下列说法错误的是( )
A.实验室制备氢氧化铁胶体需要加热至红褐色即可
B.化学小组实验过程中产生的气体为CO2
C.FeCl3溶液与Fe(OH)3胶体的本质区别是丁达尔效应
D.用过量Na2CO3粉末代替CaCO3粉末,
Fe(OH)3胶体会发生聚沉
答案:C
解析:制取氢氧化铁胶体时,滴加饱和氯化铁溶液于沸水后继续加热至出现红褐色即停止加热,A正确;制备Fe(OH)3胶体时产生的HCl与CaCO3反应产生气体CO2,B正确;FeCl3溶液与Fe(OH)3胶体的本质区别是胶粒直径的大小不同,C错误;加入过量Na2CO3即向胶体中加入电解质,Fe(OH)3胶体会发生聚沉,D正确。
4.下列说法不正确的是( )
A.胶体不均一、不稳定,静置后容易产生沉淀;溶液均一、稳定,静置后不产生沉淀
B.一种透明液体中加入电解质溶液有沉淀生成,但该液体不一定是胶体
C.当有光束通过时,胶体能产生丁达尔效应,溶液不能产生丁达尔效应
D.放电影时,放映室射到银幕上的光柱是由胶粒对光的散射形成的
答案:A
解析:胶体属于介稳体系,一定条件下能稳定存在,静置后不易产生沉淀,A错误;某些电解质溶液中加入另一种电解质溶液时,有可能因发生化学反应而生成沉淀,B正确;只有胶体才能产生丁达尔效应,C正确;放电影时,光柱是由于胶粒对光的散射形成的,D正确。
本课总结
自我反思:
随堂提升
1.按溶液、浊液、胶体的顺序排列正确的是( )
A.苏打水、牛奶、豆浆
B.碘酒、泥水、血液
C.白糖水、食盐水、茶水
D.Ca(OH)2悬浊液、澄清石灰水、石灰浆
答案:B
解析:苏打水是碳酸氢钠的水溶液,牛奶、豆浆都是胶体,故A错误;白糖水是蔗糖水溶液,食盐水是氯化钠的水溶液,茶水是溶液,故C错误;Ca(OH)2悬浊液为浊液,澄清石灰水为溶液,石灰浆为浊液,故D错误。
2.Fe(OH)3胶体和MgCl2溶液共同具备的性质是( )
A.都比较稳定,静置一段时间不产生沉淀
B.都能产生丁达尔效应
C.加入足量的盐酸,均可发生化学反应
D.都是无色透明的分散系
答案:A
解析:B项,胶体能产生丁达尔效应,而溶液不能;C项,向Fe(OH)3胶体中加入足量的盐酸,能发生中和反应,而MgCl2与盐酸不反应;D项,Fe(OH)3胶体呈红褐色。
3.下列关于胶体的叙述错误的是( )
A.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质微粒的直径在10-9~10-7 m之间
B.胶体和溶液一样,其分散质可透过滤纸
C.用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,产生的现象相同
D.Fe(OH)3胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水的目的
答案:C
解析:Fe(OH)3胶体能产生丁达尔效应而NaCl溶液不能,故用平行光照射二者所产生的现象不相同,C错误。
4.下列事实与胶体性质无关的是( )
A.向豆浆中加入硫酸钙做豆腐
B.将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物
C.将某些胶体着色剂分散在玻璃中制成有色玻璃
D.观看电影时,从放映机到银幕有明显的光路
答案:B
解析:A项,豆浆属于胶体,硫酸钙属于电解质,豆浆中加入硫酸钙做豆腐是利用胶体遇电解质发生聚沉的性质,与胶体性质有关;B项,植物油、水的混合物属于乳浊液,不属于胶体;C项,有色玻璃属于固溶胶,与胶体性质有关;D项,该现象属于丁达尔效应,与胶体性质有关。
5.由多糖和多功能无机纳米颗粒组成的多糖基复合纳米材料在生物医学领域具有潜在的应用价值,具有协同性能。多糖基复合纳米颗粒分散到水中,下列关于该分散系的说法错误的是( )
A.该分散系属于胶体
B.多糖基复合纳米颗粒直径较大,不能透过滤纸
C.利用丁达尔效应可以区分氯化钡溶液和该分散系
D.一束光通过该分散系,可观察到光亮的通路
答案:B
课时作业
题号
1
2
3
4
5
6
7
难度
★
★
★
★
★
★
★★
对点
胶体的性质
分散系的分类及性质
分散系的分类及性质
胶体的性质及制备
胶体的性质及应用
分散系的分类、胶体的性质
分散系的分类、胶体的性质
题号
8
9
10
11
12
13
难度
★★
★★
★★
★
★★★
★★★
对点
胶体的性质
分散系的分类及性质
胶体的性质
胶体的性质及制备
胶体的性质
胶体的性质、分散系的分类
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.(2024·泉州七中高一期中)我们常用“往伤口上撒盐”来比喻某些人乘人之危的行为,其实从化学的角度来说,“往伤口上撒盐”的做法并无不妥,这种做法的化学原理是( )
A.丁达尔效应 B.胶体聚沉
C.发生复分解反应 D.发生氧化还原反应
答案:B
2.近年来,人类生产、生活所产生的污染,如机动车、燃煤、工业生产等排放的废气,使灰霾天气逐渐增多。灰霾粒子比较小,平均直径在1000~2000 nm。下列有关说法正确的是( )
A.灰霾是一种分散系
B.灰霾属于胶体
C.灰霾形成的是非常稳定的体系
D.灰霾能发生丁达尔效应
答案:A
3.下列关于分散系的说法不正确的是( )
A.分散系的稳定性:溶液>胶体>浊液
B.分散质粒子的大小:溶液>胶体>浊液
C.分散质粒子的直径为10-9~10-7 m的分散系是胶体
D.可以用过滤的方法将悬浊液中的分散质从分散剂中分离出来
答案:B
4.(2024·辽宁省名校联盟高一期中联考)下列有关胶体的说法正确的是( )
A.胶体可通过其分散质的状态分为气溶胶、液溶胶和固溶胶
B.丁达尔效应可被用来区分Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
C.不能用过滤的方法除去Fe(OH)3胶体中混有的泥沙
D.用煮沸饱和FeCl3溶液的方法制取Fe(OH)3胶体时,不能过度加热
答案:B
解析:胶体可通过其分散剂的状态分为气溶胶、液溶胶和固溶胶,A错误;胶体可以透过滤纸,泥沙不能透过滤纸,可以用过滤的方法除去Fe(OH)3胶体中混有的泥沙,C错误;制取Fe(OH)3胶体的方法是向沸水中滴加几滴饱和氯化铁溶液,加热至呈红褐色,不是煮沸饱和FeCl3溶液,D错误。
5.不是因为胶体的性质而产生的现象是( )
A.明矾净水时使悬浮颗粒沉淀
B.向煮熟的豆浆中加入卤水可生产出豆腐
C.雾霾天气打手电能看到明显的光柱
D.澄清的石灰水中通入CO2气体,有白色的沉淀产生
答案:D
6.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1.3×10-9 m)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。下列说法中正确的是( )
A.其分子直径比氯离子小
B.在水中形成的分散系属于悬浊液
C.在水中形成的分散系具有丁达尔效应
D.“钴酞菁”分子不能透过滤纸
答案:C
解析:分散质“钴酞菁”分子的直径(1.3×10-9 m)介于10-9~10-7 m之间(大于氯离子的直径),为胶体粒子,其分散系为胶体,能透过滤纸,具有丁达尔效应。
7.(2024·四川乐山沫若中学高一月考)食盐在不同分散剂中形成不同分散系。
分散系1:食盐分散在水中形成无色、透明溶液
分散系2:食盐分散在乙醇中形成无色、透明胶体
下列说法正确的是( )
A.分散系1是纯净物
B.分散系2可以用滤纸分离
C.可用丁达尔效应区分两种分散系
D.两种分散系中分散质粒子直径相同
答案:C
解析:由题意可知,分散系1为溶液,分散系2为胶体。分散系均为混合物,A错误;胶体可以透过滤纸,B错误;溶液的分散质粒子直径小于10-9 m,胶体的分散质粒子直径在10-9~10-7 m之间,D错误。
8.向含有一定浓度的FeCl3、FeCl2的混合溶液中滴加稀NaOH溶液,可得到一种黑色分散系,其分散质粒子是直径约为9.3 nm的金属氧化物,下列有关说法正确的是( )
A.该分散系的分散质为Fe2O3
B.在电场作用下,若直流电源负极附近的液体的颜色变深,则说明该分散系带正电荷
C.该分散系能产生丁达尔效应
D.可用过滤的方法将该金属氧化物与Na+分离开
答案:C
解析:Fe2O3是红色的,该金属氧化物有可能是Fe3O4,A错误;分散系呈电中性,不带电,B错误;该分散系是胶体,能产生丁达尔效应,C正确;胶体中的分散质粒子和Na+都能透过滤纸,D错误。
9.分别将6滴饱和FeCl3溶液滴加到下列试剂中:
①5 mL 20 ℃蒸馏水中;
②5 mL沸水中并加热至红褐色;
③5 mL 20 ℃蒸馏水中,然后加入过量NaOH溶液。
下列有关相应分散系的说法中正确的是( )
A.分散质粒子直径:③<②<①
B.分散系稳定性:③>②>①
C.仅凭观察法就可将①②③三种分散系区别开
D.向三种分散系中加入酸化的AgNO3溶液后,只有①中会产生白色沉淀
答案:C
解析:①形成溶液,②形成胶体,③FeCl3溶液与NaOH溶液发生复分解反应,生成Fe(OH)3沉淀,形成浊液,故分散质粒子直径:③>②>①,A错误;溶液最稳定,浊液最不稳定,胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,故分散系稳定性:③<②<①,B错误;①中FeCl3溶液呈棕黄色,②中胶体呈红褐色,③中生成红褐色沉淀,故仅凭观察法就可将①②③三种分散系区别开,C正确;①②③中均含有Cl-,加入酸化的AgNO3溶液后,均产生AgCl白色沉淀,D错误。
10.(2024·山西大学附属中学期中)新制Fe(OH)3胶体的胶团结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.Fe(OH)3胶体呈电中性
B.Fe(OH)3胶团第一层和第二层共同构成胶体粒子,带正电荷
C.16.25 g FeCl3能形成的Fe(OH)3胶体粒子数为6.02×1022
D.用光束照射Fe(OH)3胶体,会出现光亮的“通路”
答案:C
解析:Fe(OH)3胶体粒子是由无数个Fe(OH)3构成的,所以不能确定胶体粒子的数目,C错误。
二、非选择题
11.氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)跟水反应生成的氢氧化铁胶体具有净水作用,氯化铁可作净水剂。
(1)某学生将氢氧化铁胶体和氢氧化铁浊液分别用滤纸过滤,填写下表:
氢氧化铁胶体
氢氧化铁浊液
过滤后观察到的现象
实验结论
微粒直径:胶体粒子 浊液粒子
(2)实验室制取氢氧化铁胶体的方法是向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色为止,反应方程式为__________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________。
证明有氢氧化铁胶体生成的方法是 。
答案:(1)滤纸上无明显变化,烧杯中为红褐色液体 滤纸上有红褐色固体残留,烧杯中为无色液体 <(或小于)
(2)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl 用一束光线照射氢氧化铁胶体,可看到一条光亮的通路
12.(1)把10 mL淀粉胶体和5 mL NaCl溶液的混合液加入用半透膜制成的袋中,将此袋浸入蒸馏水中。2 min后用两支试管各取5 mL烧杯中的液体,并做如下实验:
①向其中一支试管中滴加少量AgNO3溶液,其现象是___________________________ _____________________________________________。
②向另一支试管中滴加少量碘水,其现象是 。
③由上述现象可以得出的结论是 。
(2)你还想出来许多在家里观察丁达尔效应的方法,请设计一个你认为最简单、最环保的办法: 。
(3)向Fe(OH)3胶体中滴加稀H2SO4,现象为 ,理由是________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。
答案:(1)①产生白色沉淀 ②不变蓝色
③Cl-等离子或小分子可以透过半透膜,而胶体粒子不能透过半透膜
(2)打开装有热水的暖瓶,用一束光照射升腾的水汽(答案合理即可)
(3)先变浑浊,然后又变为澄清的黄色溶液 Fe(OH)3胶体遇稀H2SO4发生聚沉,然后Fe(OH)3沉淀又溶于稀H2SO4
13.实验室可利用NaCl溶液和AgNO3溶液制备AgCl胶体,也可以反应得到AgCl悬浊液,下图中圆的大小代表分散质粒子的相对大小。
(1)分散系Ⅰ是____________________,分散系Ⅱ是________________________,判断依据是________________________________________________________________。
(2)制备分散系Ⅱ的化学方程式为______________________,该反应属于__________________(填基本反应类型)。
(3)区分分散系Ⅰ和分散系Ⅱ的简单方法是__________________。
答案:(1)AgCl胶体 AgCl悬浊液 胶体中分散质粒子直径小于悬浊液
(2)AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3 复分解反应
(3)丁达尔效应
解析:图中圆的大小代表分散质粒子的相对大小,圆Ⅰ小于圆Ⅱ,则分散系Ⅰ是AgCl胶体,分散系Ⅱ是AgCl悬浊液;两种分散系的本质区别是分散质粒子直径大小不同,可利用丁达尔效应进行区分。
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