内容正文:
第一章 物质及其变化
第一节 物质的分类及转化
第2课时 物质的分类
【方法导引】
分类
分类是根据研究对象的共同点和差异点,将它们区分为不同种类和层次的科学方法。科学的分类能够反映事物的本质特征,有利于人们分门别类地进行深入研究。
分类有一定的标准,根据不同的标准,人们对研究对象进行不同的分类。在高中化学的学习中,对物质及其变化的分类标准将从物质的组成和性质等宏观视角,拓展到物质的构成、结构和参加化学反应的粒子等微观视角。
运用分类的方法,可以发现物质及其变化的规律,预测物质的性质及可能发生的变化。
知识回顾:
【思考与交流】从物质分类的角度看,CuSO4溶液、泥水、振荡后的植物油与水的混合物属于什么类?
分散系:把一种(或多种)物质以粒子形式分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系
溶液、悬浊液、乳浊液
【初高中知识链接】
【新概念】
混合物的分类
宏观辨识
分散质:
分散剂:
被分散的物质
能分散分散质的物质
分
散
系
分散质 分散剂
气体
气体
液体
液体
固体
固体
⑴ 组合方式
分散质 分散剂 实例
共9类
气体
液体
气体
气体
气体
液体
液体
液体
固体
固体
固体
固体
固体
固体
液体
液体
气体
气体
盐酸
空气
泡沫塑料
云 雾
珍珠
酒
烟
泥水
合金
分散系的组合方式及分类
【思考与交流】以CuSO4溶液、泥水、振荡后的植物油与水为例,说说这三种分散系有什么相同点和不同点
相同点:
不同点:
分散剂相同
分散质粒子直径大小不同、稳定性不同
按分散质的粒子直径大小分
溶液
胶体
浊液
< 1 nm
1nm 至100nm
>100nm
稳定性:稳定
不稳定
介稳性
液态分散系稳定性如何?
微观探析
气溶胶
液溶胶
固溶胶
分散剂为气体(如:烟、云、雾)
分散剂为固体(如:有色玻璃、宝石)
分散剂为液体(如:牛奶、豆浆)
胶体:分散质粒子的直径为 1~100 nm的分散系是胶体。
分类标准:分散剂的状态
完成教材P13练习3
云、雾
有些胶体与溶液都是透明的,怎么区分胶体与溶液呢?
P9
Fe(OH)3胶体的制备:
逐滴加入到
饱和溶液 5-6滴
煮沸蒸馏水40mL
红褐色液体,透明
FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3(胶体) + 3HCl
如何区分溶液和透明的胶体?
科学探究(胶体的制备和性质)
3.[实验1-1]胶体制备
FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
△
★注意:①加热至溶液呈红褐色后立即停止加热.
★注意:③不用“↓”,要写胶体.
★注意:②不能用自来水,也不能搅拌.
实验步骤:
将烧杯中的蒸馏水加热至 ,向沸水中逐滴加入 FeCl3饱和溶液,继续煮沸至 ,立即停止加热,即制得红褐色的 。
沸腾
溶液呈红褐色
Fe(OH)3胶体
丁达尔效应
当光束通过Fe(OH)3胶体时,可以看到一条光亮的“通路”,而光束通过NaCl溶液时,则看不到此现象。这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线散射(光波偏离原来方向而分散传播)形成的,叫做丁达尔效应。丁达尔效应可被用来区分胶体和溶液。
光束照射时的现象 原因分析
NaCl溶液
Fe(OH)3胶体
泥水
形成一条光亮的通路
无光亮通路产生
溶液中粒子的直径很小,散射极其微弱
胶体的直径较大,能使光波发生散射
无光亮通路产生
溶液中粒子的直径很大,使光全反射
粒子小,全透射
粒子较大,散射
粒子很大,全返射
丁达尔效应在日常生活中随处可见
胶体性质
①丁达尔效应
一束光通过胶体有一条光亮的“通路”。
原因:
应用:
胶体粒子较大对光有散射作用
区分胶体和溶液
(胶体特有的性质)
②布朗运动现象:
分散质粒子不停地作无规则运动的现象。
分散剂分子从不同方向撞击
胶粒的结果。
定义:
原因:
胶体会发生布朗运动现象,发生布朗运动现象的不一定是胶体。
(不是胶体特有性质)
注意:
③介稳定性
原因一 :胶体粒子可以通过吸附同性离子而带同种电荷,而同种电荷会相互排斥,阻碍胶粒变大。(主要)
原因二:布朗运动。(次要)布朗运动能克服重力作用,使胶粒不易沉积。
FeCl3溶液(稳定)
Fe(OH)3胶体(介稳性)
泥水(不稳定)
④电泳—— 胶粒在电场作用下定向移动
原因:胶粒直径小→表面积大吸附能力强→可吸附溶液中离子
→ Fe(OH)3胶粒只吸附阳离子而带正电荷(选择性吸附)
→向阴极移动→阴极区颜色逐渐变深。
警示:是胶体粒子带电,整个胶体体系是不带电的。
—
阴极
+
阳极
正电:金属氢氧化物、金属氧化物胶体粒子带正电荷 。
负电:非金属氧化物、金属硫化物,土壤胶体,硅酸胶体粒子带负电荷。
胶体粒子带电一般情况:
不带电:淀粉胶体粒子、蛋白质胶体粒子。
⑤胶体聚沉
方法一:加胶粒带相反电荷的胶体。
方法二:加电解质溶液。
方法三:加热或搅拌。
定义:胶体粒子聚集成为较大颗粒,从而形成沉淀的过程叫做胶体的聚沉。
使胶体聚沉的方法
胶体应用
1、豆浆里加石膏制成豆腐
2、手指不慎被划破用氯化铁溶液止血
FeCl3溶液可用于伤口止血,就是由于电解质FeCl3使血液胶体凝聚。
3、不同品牌墨水不能混用
4、工厂用静电除尘
5、明矾净水
半透膜是一种孔隙比滤纸更小的,只能允许某些小的分子或离子扩散进出的薄膜。
半透膜
如果胶体和溶液混合,该如何提纯胶体呢?
[实验一]
泥水的过滤
(固液分离)
半透膜
水
[实验二]
泥沙
淀粉胶体
氯化钠溶液
过滤
泥沙
滤液
(淀粉胶体、
氯化钠溶液)
渗析
胶体
(淀粉胶体)
(氯化钠)溶液
溶液
是一种提纯胶体方法
半透膜
怎样判断淀粉没有透过半透膜?
① 1nm=10-9m ② 只有溶液和胶体能透过滤纸,只有溶液能透过半透膜
渗析(用于提纯胶体)
按照如图所示装置,可以重复更换烧杯中的蒸馏水。
一段时间后,检验大烧杯中的水是否含有食盐和淀粉。
提纯Fe(OH)3胶体:
由于Fe(OH)3胶体是由FeCl3饱和溶液制备而成,
根据反应
可知,Fe(OH)3胶体可能含有较多的H+、Cl-,还有未完全反应的Fe3+,可以用渗析的方法把这些离子除去。
FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
△
提纯Fe(OH)3胶体具体操作方法:
将Fe(OH)3胶体放入半透膜袋中,浸入蒸馏水,一段时间后,在蒸馏水中加入AgNO3溶液,出现白色沉淀,说明Cl-透过半透膜进入了蒸馏水中,而红褐色的Fe(OH)3胶体仍留在半透膜内,多次更换蒸馏水后,可以使Fe(OH)3胶体得到提纯。
特别提醒:
⑴实验前要先检验半透膜袋是否破损,否则胶体粒子会进入蒸馏水中。
⑵不能用自来水代替蒸馏水
⑶一般要在2min以后再进行Cl-的检验,防止Cl-浓度太小而使实验现象不明显。
小结:
分散系 溶液 胶体 浊液
外观
本质区别
微粒构成
举例
能否透过滤纸(100nm)
能否透过半透膜(1nm)
均匀透明稳定
均匀透明介稳定
不均匀不透明不稳定
d<1nm
1nm<d<100nm
d>100nm
小分子或离子
少量分子的集合体或大分子化合物
大量分子的集合体
氯化钠溶液
氢氧化铁胶体
淀粉胶体
泥水
能
能
不能
能
不能
不能
胶体的性质:
1、胶体的吸附性
2、胶体粒子带电----电泳现象
3、胶体的丁达尔效应
4、胶体的介稳定性----胶体的聚沉现象
胶体与溶液的本质区别是?
分散质粒子直径的大小!!!
4.当光束通过下列物质时,不会出现丁达尔效应的是( )。
①Fe(OH)3胶体 ②水 ③蔗糖溶液 ④FeCl3溶液 ⑤云、雾
A. ②④⑤ B.③④⑤
C.②③④ D. ①③④
教材课后习题:
C
新冠病毒的传播
新型冠状病毒粒子直径约60-220nm,传播方式以飞沫传播和接触传播为主,也可能经气溶胶近距离传播。
飞沫、气溶胶等都属于分散系。胶体颗粒直径1nm-100nm, 胶体较稳定(介稳性),飞沫的颗粒直径>50μm ,在空气中悬浮时间较短。气溶胶可在空气中长时间悬浮达几个小时。
视野拓展
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