内容正文:
第三单元
物质的分散系
学习目标 重点难点
1.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。
2.认识酸、碱、盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离;并能用电离方程式表示。 重点 1.分散系的分类;
2.胶体的性质。
难点 电解质的电离。
第1课时 分散系、胶体
目录
新知探究(一)——常见的分散系
新知探究(二)——胶体
课时跟踪检测
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常见的分散系
新知探究(一)
1.分散系的概念和组成
概念 由 (称为 )分散到另一种物质
(称为 )中形成的混合物体系
组成 分散系中被分散成粒子的物质叫做分散质,另一种物质叫做分散剂;如溶液中的溶质就是溶液分散系的分散质,溶剂就是该分散系的分散剂
一种或几种物质
分散质
分散剂
2.分散系的分类
按照分散质粒子直径的大小分类:
1.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)水是一种分散系。( )
(4)溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子的直径大小。( )
[题点多维训练]
√
×
×
√
2.溶液、胶体和浊液三种分散系的本质区别是( )
A.是否是大量分子或离子的集合体
B.是否能通过滤纸
C.分散质粒子直径的大小
D.是否均一、透明、稳定
解析:溶液、胶体和浊液三种分散系的本质区别在于分散质粒子直径的大小。
√
3.按溶液、浊液、胶体的顺序,排列正确的是( )
A.食盐水、牛奶、豆浆
B.碘酒、泥水、血液
C.白糖水、食盐水、茶叶水
D.Ca(OH)2悬浊液、澄清石灰水、石灰浆
√
解析:食盐水是氯化钠的水溶液,牛奶、豆浆都是胶体,故A错误;碘酒是碘单质的乙醇溶液,泥水是浊液,血液为胶体,故B正确;白糖水是蔗糖的水溶液,食盐水为氯化钠的水溶液,茶叶水不是胶体,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。
4.下列家庭小实验不能制得溶液的是( )
解析:A项,得到NaCl的水溶液;B项,泥水为悬浊液;C项,得到植物油的汽油溶液(二者互溶);D项,得到蔗糖的水溶液。
√
胶体
新知探究(二)
(一)胶体的性质
1.丁达尔效应
(1)实验探究
操作 从垂直于光线的方向观察
Fe(OH)3胶体中___________________
看到一条光亮的通路
CuSO4溶液中_______________
结论 有丁达尔效应; 没有丁达尔效应
没有光亮的通路
胶体
溶液
续表
(2)丁达尔效应
当光束通过胶体时,在 的方向可以看到一条______
的现象称为丁达尔效应。实验室可以用丁达尔效应区分____和 。
垂直于光线
光亮
的通路
胶体
溶液
2.吸附性
装置
现象 a中 ;
b中________________________
结论 Fe(OH)3胶体有_______
泥沙有少量沉降,较浑浊
泥沙沉降,泥水变得较澄清
吸附性
[微点拨]
胶体和溶液的本质区别不是是否有丁达尔效应,而是分散质粒子的直径大小。
(二)胶体的应用
(1)氢氧化铁胶体的胶粒具有 ,能吸附水中的悬浮颗粒物并沉降,因此常用于 。明矾能够净水,也是因为明矾溶于水后能形成 。
(2)改善材料的机械性能和光学性质。
吸附性
净水
Al(OH)3胶体
(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等。
[微点拨]
胶体能够净水,只是吸附水中的悬浮颗粒物,但不能杀死水中的细菌和病毒。
(三)溶液、胶体、浊液三类分散系的比较
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质
粒子种类 分子、离子 大量分子聚集体或大分子 大量粒子聚集体
分散质
粒子直径 小于10-9 m 10-9~10-7 m 大于10-7 m
外部特征 均一、透明、
稳定 较均一、透明、
较稳定 不均一、不透明、
不稳定,久置沉淀(或分层)
能否透过滤纸 能 能 不能
鉴别方法 胶体(或溶液)和浊液通过静置鉴别;胶体和溶液可通过丁达尔效应鉴别
续表
应用化学
当阳光从窗隙射入暗室,或者光线透过树叶间的缝隙射入密林中时,可以观察到丁达尔效应;放电影时,放映室射到银幕上的光柱的形成也属于丁达尔效应。
1.分散系是不是都能产生丁达尔效应?
提示:不是,只有胶体才能产生丁达尔效应。
2.如何快速简单区分溶液和胶体?
提示:利用能否产生丁达尔效应来快速简单区分溶液和胶体。
1.(2024·重庆部分名校联考)当光束通过下列物质时,会出现丁达尔效应的是 ( )
A.碳酸钡悬浊液 B.有色玻璃
C.葡萄糖溶液 D.3%过氧化氢溶液
√
[题点多维训练]
解析: 光束通过胶体时,光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应,而通入其他分散系时不能产生丁达尔效应;碳酸钡悬浊液为浊液,葡萄糖溶液、3%过氧化氢溶液为溶液,均不会出现丁达尔效应;有色玻璃中分散质在 1~100 nm之间,为胶体,会出现丁达尔效应。
2.FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液是三种重要的分散系,下列叙述错误的是 ( )
A.FeCl3溶液与Fe(OH)3胶体的外观都是澄清、透明、均匀的
B.分别用一束光透过三种分散系,只有Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应
C.三种分散系的颜色都相同,且均能与盐酸反应
D.三种分散系均属于混合物
√
解析:溶液和胶体外观性质相近,都是澄清、透明、均匀的,A正确;胶体能发生丁达尔效应,溶液和浊液不会发生丁达尔效应,B正确;FeCl3溶液为棕黄色,而Fe(OH)3 胶体和Fe(OH)3浊液都为红褐色,C错误;溶液、胶体、浊液均属于混合物,D正确。
3.(2024·常州高一期末)下列关于Fe(OH)3胶体和MgCl2溶液性质的叙述正确的是 ( )
A.粒子直径均在1~100 nm之间
B.分散质粒子均可透过滤纸
C.均能够产生丁达尔效应
D.分别取少量Fe(OH)3胶体和MgCl2溶液,加入少量NaOH溶液,只有MgCl2溶液产生沉淀
√
解析:A错,胶体粒子直径在1~100 nm之间,溶液中分散质粒子直径小于1 nm;B对,溶液和胶体中的分散质粒子均可透过滤纸;C错,胶体能够产生丁达尔效应,溶液不能;D错,加入少量NaOH溶液,MgCl2溶液产生氢氧化镁沉淀,氢氧化铁胶体发生聚沉产生氢氧化铁沉淀。
4.雾霾天气使PM2.5成为“环保”热词,PM2.5指大气中直径小于或等于2.5微米的细小颗粒物,它在空气中形成的分散系属于胶体吗?说明理由。
不属于。因为2.5微米大于10-7 m,当分散质粒子的直径介于10-9~10-7 m之间时形成的分散系才可称之为胶体。
课时跟踪检测
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1.古诗词是我国优秀的传统文化瑰宝,在古诗词中蕴藏着丰富的化学知识。唐代诗人杜牧所写的《泊秦淮》中“烟笼寒水月笼沙,夜泊秦淮近酒家”的景色,其本质原因是 ( )
A.水边夜色本身就很美
B.颗粒直径约为10-9~10-7 m的小水滴分散在空气中
C.光线是一种胶体
D.烟雾是一种胶体,能产生丁达尔效应
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解析:“烟笼寒水月笼沙”所描绘的景色是浩渺寒江上弥漫着迷蒙的烟雾,皓月的清辉洒在白色沙洲上,而烟雾是胶体,胶体的本质特征是分散质粒子的直径在10-9~10-7 m之间,即“烟笼寒水月笼沙”所描绘的景色,其本质原因是颗粒直径在10-9~10-7 m之间的小水滴分散在空气中,从而形成了缥缈的美景。
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2.(2024·湖北宜昌部分省级示范月考)下列生活中的操作与粒子大小无直接关系的是
A.做蛋糕筛面粉 B.电筒照路形成光柱 C.喝汤用的隔油勺 D.做豆浆除豆渣
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解析:A.做蛋糕筛面粉时,粒子小的能经过筛子,粒子大的不能经过筛子,与粒子大小有直接关系;B.电筒照路形成光柱为丁达尔效应,与分散质粒子的大小有直接关系;C.喝汤用的隔油勺利用的是油与水不互溶,且油的密度小于水,与粒子大小无直接关系;D.做豆浆除豆渣时相当于过滤,与粒子大小有直接关系。
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3.纳米材料是当今材料科学研究的前沿,其研究成果广泛应用于催化及军事科学中。若将纳米材料分散到分散剂中,所得的分散系可能具有的性质是 ( )
A.不能透过滤纸
B.有丁达尔效应
C.所得的液体呈胶状
D.所得的物质一定是悬浊液
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解析:胶体的分散质粒子的直径在10-9~10-7 m 之间,胶体为透明的液体、有丁达尔效应、能透过滤纸但不能透过半透膜、处于介稳状态,故B正确。
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4.(2024·沧州高一期中)下列有关分散系的叙述正确的是 ( )
A.食盐溶液静置后会分层,下层比上层咸
B.悬浊液中一定不含直径小于10-9 m的微粒
C.胶体区分于其他分散系的本质特征是胶体可产生丁达尔效应
D.从颜色上能区分FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体
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解析:A错,食盐溶液具有均一性,溶液静置后不分层;B错,悬浊液中含有水分子,其直径小于10-9 m;C错,胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体中分散质粒子直径为10-9~10-7 m;D对,Fe(OH)3胶体呈红褐色,FeCl3溶液呈棕黄色,可从颜色上进行区分。
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5.(2024·德州阶段检测)当光束通过稀豆浆时,能发生丁达尔效应,下列说法正确的是 ( )
A.稀豆浆中的分散质粒子直径<1 nm
B.悬浊液与胶体的本质区别——能否发生丁达尔效应
C.稀豆浆属于浊液
D.稀豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射
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解析:当光束通过稀豆浆时,能发生丁达尔效应,说明稀豆浆是胶体,分散质粒子直径大于1 nm,小于100 nm,故A、C错误;悬浊液与胶体的本质区别——粒子的直径,故B错误;胶体粒子的直径在1~100 nm对光具有散射效果,胶体产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射形成的,故D正确。
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6.下列说法正确的是 ( )
A.Fe(OH)3胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮颗粒并沉降,因而常用于净水
B.胶体、溶液和悬浊液属于不同的分散系,其中胶体属于最稳定的分散系
C.光束通过胶体时能看到光柱,这是胶体粒子本身发光的缘故
D.胶体、分散系、混合物概念间的从属关系可用如图表示
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解析:溶液是最稳定的分散系。胶体具有丁达尔效应是胶体粒子使光波发生散射的缘故。胶体属于分散系,分散系属于混合物。
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7.“全碳气凝胶”是浙江大学的科学家们研制出的一种材料,取名“碳海绵”,是一种非常轻的材料。“碳海绵”可任意调节形状,弹性也很好,被压80%后仍可恢复原状。它的内部有很多孔隙,充满空气,吸油能力超强,且只吸油不吸水。下列关于“碳海绵”的说法不正确的是 ( )
A.“碳海绵”是理想的催化剂载体材料
B.“碳海绵”放在水中会沉入水底
C.“碳海绵”可用于处理海上原油泄漏事故
D.用“碳海绵”做成隔音板,它的吸声效果很好
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解析: “碳海绵”的密度很小且不吸水,放入水中不会沉入水底,B项不正确。
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8.下列现象或应用中与胶体有关且说法正确的是 ( )
A.清晨,在茂密的树林中,常常可以看到从枝叶间透过的道道光柱
B.向氯化铁饱和溶液中加入NaOH溶液,产生红褐色的Fe(OH)3沉淀
C.向有污染的水中加入胶体,具有杀菌消毒的作用
D.将Fe(OH)3胶体放置一段时间后,会出现浑浊
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解析:清晨,在茂密的树林中,常常可以看到从枝叶间透过的道道光柱,体现的是胶体具有丁达尔效应,涉及胶体的性质。向氯化铁饱和溶液中加入NaOH溶液,产生红褐色的Fe(OH)3沉淀,是发生复分解反应,不涉及胶体的性质。胶体能吸附水中的杂质,但无杀菌消毒的作用。胶体较稳定,放置一段时间后,不会出现浑浊。
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9.下列说法不正确的是 ( )
A.鉴别Al(OH)3胶体(无色)与食盐水,可以不用任何试剂
B.鉴别盐酸与食盐水,可以不用任何试剂,用品尝的方法即可
C.鉴别粉笔末与水、豆油与水组成的浊液,可以不用任何试剂
D.鉴别NaCl与CuSO4两种溶液,可以不用任何试剂
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解析:A项,可在暗室里用光照法鉴别;B项,不能用品尝的方法来鉴别化学试剂;C项,静置以后,粉笔末与水的浊液产生沉淀,豆油与水的浊液分层;D项,NaCl溶液没有颜色,CuSO4溶液显蓝色。
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10.(2024·石家庄第三中学月考)某同学在实验室进行了如图所示的实验,下列说法错误的是 ( )
A.X、Z烧杯中分散质相同
B.Y中反应生成的气体为二氧化碳
C.利用过滤的方法,可将Z中固体与液体分离
D.Z中分散系能产生丁达尔效应
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解析:X是氯化铁溶液,分散质是氯离子和三价铁离子,Z是氢氧化铁胶体,分散质是氢氧化铁胶粒,故A错误;碳酸钙能与氢离子结合生成水和二氧化碳,故B正确;过滤法可分离固体和液体,故C正确;Z是氢氧化铁胶体,能产生丁达尔效应,故D正确。
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11.(8分)如图是一种“纳米药物分子运输车”,
该技术可提高肿瘤的治疗效果。回答下列问题:
(1)“纳米药物分子车”分散于水中所得的分散系 (填“属于”或“不属于”)胶体。
解析:由题图可知,“纳米药物分子车”的直径为200 nm,而胶体中分散质粒子的直径为1~100 nm,因此“纳米药物分子车”分散于水中所得的分散系不属于胶体。
不属于
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(2)从元素组成的角度分析,SiO2和Fe3O4可归为同一类物质,其类别属于化合物中的 。
解析:从元素组成的角度分析,SiO2和Fe3O4均只含两种元素,其中一种元素是氧元素,那么类别就为氧化物。
氧化物
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(3)纳米级的Fe3O4是一种非常重要的磁性材料。
①Fe3O4溶于稀盐酸生成FeCl3、 和H2O。
②Fe可以与水蒸气在高温下反应得到Fe3O4,反应的化学方程式为 。反应类型属于 。
解析:①Fe3O4+8HCl === FeCl2+2FeCl3+4H2O。
②铁与水蒸气的反应为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。该反应属于置换反应。
FeCl2
置换反应
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12.(10分)将少量氯化铁饱和溶液分别滴加到下列物质中,得到三种分散系甲、乙、丙。
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(1)将丙继续加热煮沸至液体呈红褐色,反应的化学方程式为
。
(2)如何用最简单的方法判断丙中是否成功制备出胶体?
。
解析:根据丁达尔效应可以区分胶体和溶液,因此利用丁达尔效应可判断胶体是否制备成功。
利用丁达尔效应,用一束光照射所得的液体,从与光线垂直的方
向观察是否有一条光亮的“通路”出现
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(3)向经过检验后的丙中逐滴加入盐酸:
①先出现和乙中相同的现象: 。
②随后发生变化得到和甲相同的溶液,此反应的化学方程式为 。
解析:Fe(OH)3胶体遇电解质溶液生成红褐色Fe(OH)3沉淀;继续滴加盐酸,Fe(OH)3与盐酸反应,红褐色Fe(OH)3沉淀溶解。
产生红褐色沉淀
Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O
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高阶思维训练(选做题)
13.(2024·连云港高一期末)磁流体是电子材料的新秀,它既具有固体的磁性,又具有液体的流动性。制备时将含等量FeSO4和Fe2(SO4)3的溶液混合,再滴入稍过量的NaOH溶液,随后加入油酸钠溶液,即可生成黑色的、分散质粒子的直径在5.5~36 nm之间的磁流体。下列说法正确的是( )
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A.所得的分散系属于胶体
B.该分散系不能产生丁达尔效应
C.所得的分散系中分散质为Fe2O3
D.所得分散系为胶体,且胶粒直径即为氢氧化铁分子直径
解析:分散质粒子的直径在5.5~36 nm之间,所得分散系为胶体,A正确;该分散系属于胶体,有丁达尔效应,B错误;分散质应是黑色的,而Fe2O3是红棕色的,C错误;该胶体分散质是黑色的,氢氧化铁胶体为红褐色,而且胶粒是很多分子的集合体,不是一个分子,D错误。
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14.氯化铁饱和溶液因久置而变浑浊,将所得分散系从如图所示装置的A区流向B区,其中C区是不断更换中的蒸馏水。下列说法不正确的是( )
B.滤纸上残留的红褐色物质为 Fe(OH)3 固体颗粒
C.在B区的深红褐色分散系为Fe(OH)3 胶体
D.C区溶液中无 Fe3+
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解析:实验室向沸水中滴入几滴饱和氯化铁溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,即可制得氢氧化铁胶体,A正确;浊液中分散质微粒不能透过滤纸,滤纸上残留的红褐色物质为 Fe(OH)3固体颗粒,B正确;胶体粒子不能透过半透膜,在B区的深红褐色分散系为 Fe(OH)3 胶体,C正确;氯化铁溶液中的 Fe3+不能全部转化为 Fe(OH)3,Fe3+能透过滤纸和半透膜,则C区溶液中有 Fe3+,D错误。
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15.(12分)(1)丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种最常用的方法。
①如图是在实验室中进行氢氧化铁胶体丁达尔效应实验的示意图,该图中的一处明显错误是______________________,原因是_______________________________________________________(试从分散系的分类进行讨论说明)。
空气中也出现了光柱
进入烧杯前,光穿过的空气不是胶体,不会产生丁达尔效应
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②欲在树林中观察到丁达尔效应,你认为一天中最有可能观察到该现象的时间是______,理由是________________________________
____________________________________________________________。
解析:①光束进入烧杯前穿过的空气不是胶体,不会产生丁达尔效应,该图中的明显错误是空气中也出现了光柱。②清晨,树林中存在水雾,阳光透过树叶间隙形成光束,光束穿过这些水雾会产生丁达尔效应,所以一天中最有可能观察到该现象的时间是清晨。
清晨
清晨树林中存在雾,雾是胶体,
阳光透过树叶间隙形成光束,光束穿过这些水雾会产生丁达尔效应
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(2)高铁酸钾可作为水处理剂。K2FeO4中Fe元素的化合价是________;用K2FeO4对饮用水消毒时,K2FeO4转化为Fe元素为+3价的化合物,因而K2FeO4既能杀菌也具有净水作用,其具有净水作用的原因是____________________________________________________
_____________________________。
+6
Fe3+与H2O反应生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH) 3胶体能吸附
水中的悬浮杂质而具有净水作用
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
A.实验室制备 Fe(OH)3 胶体的反应为
FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
$$