内容正文:
第一章
化学反应的热效应
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
本节重点
胶体的特征与性质
常见的混合物
食盐水
泥沙水
植物油和水
(溶液)
(悬浊液)
(乳浊液)
一种或多种物质分散到另一种物质中形成的混合体系
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分散系:一种或多种物质分散到另一种物质中形成的混合体系。
分散质:被分散成微粒的物质
分散剂:能够分散其他物质的物质
分散系
NaCl溶液
H2O
————溶剂
NaCl
————溶质
溶液
(混合物)
溶液
溶质
溶剂
分散系
分散质
分散剂
分散系及其分类
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讨论交流:结合物质的分类方法,思考如何对分散系进行交叉分类和树状分类?举例说明。
①按照分散质与分散剂的不同状态分
气
液
固
气
液
固
分散剂为气体有:空气、云、灰尘、烟等。
分散剂为液体有:牛奶、酒精的水溶液、泥水、豆浆等。
分散剂为固体有:有色玻璃、珍珠、合金、泡沫塑料等。
分散质 分散剂 实例
雾
烟
牛奶
主题1:胶体的特征与性质
食盐水
泥沙水
均一性:溶液形成以后,溶液任一部分的组成和性质完全相同(指密度、浓度、性质等)
主题1:胶体的特征与性质
从组成上分析为什么溶液和浊液的性质存在较大差异?
溶液 浊液
分散质粒子
存在形式 离子或分子 离子的集合体或分子的集合体
分散质粒子
直径大小 < 1 nm > 100 nm
稳定性:溶液在外界条件(包括温度、压强)不改变的情况下,溶液中的各组成不会发生变化
溶液与浊液宏观性质的差异与分散质粒子直径的大小有关
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1 nm
100 nm
溶液
浊液
宏观性质
透明
均一稳定
浑浊
不稳定
微观结构
(分散质粒子直径大小)
分散系分类
透明?浑浊?
介稳状态?
二者之间是否存在另一类分散系
胶体
③按分散质粒子的大小不同分
本质特征
——分散质粒子的直径在 1~100 nm 之间
主题1:胶体的特征与性质
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根据分散剂
的状态
气溶胶
液溶胶
固溶胶
Fe(OH)3胶体
胶体:分散质粒子的直径为1100 nm的分散系。
云、烟、肥皂泡
雾、霾、尘
有色玻璃、珍珠
、水晶、泡沫塑料
你知道生活中的胶体有哪些吗?
胶体
主题1:胶体的特征与性质
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生活中常见的胶体
主题1:胶体的特征与性质
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Fe(OH)3胶体的制备
【实验原理】
【实验步骤】
饱和FeCl3饱和溶液、蒸馏水、烧杯、酒精灯、胶头滴管
【仪器和药品】
将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中加1~2mLFeCl3饱和溶液。继续煮沸至溶液呈红褐色停止加热。
胶体的制备、性质及应用
FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
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实验完成后,我们要如何验证我们所制得的透明物质是氢氧化铁胶体呢?胶体和溶液应该怎么区分呢?
如何区分胶体和溶液
胶体的制备与性质
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CuSO4溶液
Fe(OH)3胶体
我们用激光笔分别照射两种物质,分别观察变化。
区分溶液和胶体:
无明显变化
有一条光亮的“通路”
我们把这种现象称为“丁达尔效应”
胶体的制备与性质
丁达尔效应:当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的“通路”,这是由于胶体粒子对光线散射形成的,是物理现象。
CuSO4溶液
Fe(OH)3胶体
原因:胶粒直径大小与光的波长相近,胶粒对光有散射作用;而溶液分散质的粒子太小,不发生散射。
胶体的性质1
用丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常用物理方法。
生活中的丁达尔效应
树林
云层
灰尘
路灯(手电、车灯)
电影院
晚会
【思考】 是否还有其他实验可以更直观的让我们感受到三种分散系的本质区别呢?
1nm
100nm
浊液
胶体
溶液
仪器:滤纸、胶头滴管
药品:
【活动1】使用下列仪器和药品比较溶液、胶体和浊液的分散质粒子直径大小。
【活动1】 比较溶液、胶体和浊液的分散质粒子直径大小
实验现象: FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体的分散质可以通过滤纸,而Fe(OH)3悬浊液的分散质无法通过滤纸。
实验结论: 滤纸可比较出浊液的分散质粒子直径最大,但溶液和胶体的分散质粒子直径大小无法比较。
实验现象与结论
半透膜是一类根据粒子的直径大小进行选择性通过的膜的总称,只有直径小于1nm的小分子或离子可以通过半透膜,而大分子无法通过。
例如:细胞膜,动物膀胱,羊皮纸,和鸡蛋内膜等。
资料卡片
实验方案
【活动2】 比较溶液和胶体的分散质粒子直径大小
实验药品:NaCl溶液,淀粉胶体,蒸馏水,半透膜装置
实验方案:
向半透膜装置中加入适量NaCl溶液和淀粉
将装置浸入蒸馏水中(注意不要浸没装置),观察实验现象。
取适量烧杯中溶液于两支试管中
滴加AgNO3溶液
滴加碘水溶液
溶液通过
溶液未通过
变蓝
不变蓝
淀粉通过
淀粉未通过
有沉淀
无沉淀
实验结论
溶液的分散质可以通过半透膜,
而胶体的分散质无法通过半透膜。
分散质粒子直径:浊液>胶体>溶液
如何判断溶液和胶体的分散质是否通过半透膜?
渗析
过滤
半透膜原理
渗析
利用半透膜分离胶体中的杂质分子或离子的操作叫渗析。
应用:渗析可以达到分离、提纯胶体的目的。
渗析应用
血液透析
处理污水
淡化海水
溶液、胶体、浊液三种分散系的对比
分散系 溶液 胶体 浊液
外观
实例
分散质粒子直径
分散质粒子组成
能否透过滤纸
能否透过半透膜
丁达尔效应
稳定性
均一、透明
均一、透明
不均一、不透明
泥水、油水
CuSO4溶液
淀粉溶液
<1nm
1~100nm
>100nm
离子、分子
多分子集合体或有机高分子
巨大数目分子集合体
能
能
否
能
否
否
无
有
无
稳定
介稳性
不稳定
课堂小结
(3)胶体电泳
资料卡片——胶体的性质:电泳
胶体分散质微粒细小,具有巨大的比表面积(单位质量具有的表面积),能较强地吸附电性相同的离子,从而形成带电微粒(胶粒)。
这些微粒在外电场的作用下会发生定向移动,如氢氧化铁胶体微粒带正电荷,在通电的情况下胶体微粒向与直流电源负极相连的一极移动,这种现象称为电泳。
带正电荷:金属氧化物、金属氢氧化物。
如:Fe(OH)3 胶体胶粒, Al(OH)3胶体胶粒
带负电荷:非金属氧化物、金属硫化物
如:硅酸胶体胶粒,土壤胶体胶粒
胶体的性质2——介稳性
溶液
胶体
浊液
【实验观察】对三种分散系:Fe(OH)3胶体、CuSO4溶液和泥水外观进行比较。
上层澄清,下层有沉淀
最稳定
较稳定
最不稳定
澄清、均一
澄清、均一
不澄清、不均一
胶体的稳定性:介稳。
胶体的微观分析——介稳性分析
【观察思考】观察图片,从微观粒子角度,你能解读到哪些信息?
【交流研讨】尝试从胶体粒子带电情况,解释、推测胶体的稳定性?
一个Fe(OH)3胶粒包含多个Fe(OH)3分子构成的。
Fe(OH)3胶粒表面带正电荷。
记:胶体粒子带电,同一胶体粒子带相同电荷,彼此相互排斥,不易聚集沉降。
整个胶体溶液电中性,不带电。
资料卡片——胶体的性质:聚沉
胶体粒子聚集成为较大的颗粒而形成沉淀,从分散剂里析出的过程叫聚沉。
可使胶体聚沉的方法有 :
①加酸、碱、盐的溶液;
② 加带相反电荷胶粒的胶体;
③ 加热或搅拌。
(2)聚沉
★Fe(OH)3胶体的制备注意事项!
①必须选用氯化铁饱和溶液而不能用氯化铁稀溶液。因溶液浓度过低,不利于氢氧化铁胶体的形成。
②向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,而不是直接加热FeCl3饱和溶液,否则会因溶液浓度过大直接生成Fe(OH)3沉淀。
③实验中必须用蒸馏水,而不能用自来水。原因是自来水中含较多的杂质,易使制备的胶体发生聚沉。
④往沸水中滴加氯化铁饱和溶液后,可稍微加热煮沸,但不宜长时间加热。原因是长时间加热将导致氢氧化铁胶体聚沉。
⑤要边加热边摇动烧杯,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。
【典例1】下列性质既可能是胶体所具有的,也可能是溶液所具有的是
A.光线照射时,从侧面可观察到一条光亮的通路 ( )
B.加入少量稀硫酸立即产生沉淀
C.分散质粒子直径小于1 nm
D.装入半透膜袋中并将其浸入盛水的烧杯中一段时间,袋内外均含分散质粒子
B
【解析】 溶液不具有丁达尔效应,不是溶液的性质,A错误;稀硫酸可以使胶体发生聚沉,也可以和钡盐溶液反应生成BaSO4沉淀,B正确;胶体的分散质粒子直径在1~100 nm,C错误;胶体的分散质粒子不能通过半透膜,D错误。
主题2:典例分析及对点练习
【典例2】用饱和的氯化铁溶液制取氢氧化铁胶体,正确的操作是
A.将饱和氯化铁溶液滴入蒸馏水中即可
B.将饱和氯化铁溶液滴入热水中,生成棕黄色液体即可
C.将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,并继续煮沸至生成红褐色液体
即可
D.将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,并继续煮沸至生成红褐色沉淀
即可
C
【解析】 Fe(OH)3胶体的制备中,是将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,并继续煮沸至呈红褐色。
主题2:典例分析及对点练习
【典例3】下列现象与胶体知识无关的是 ( )
A.夏日的傍晚常常看到万丈霞光穿云而过美不胜收
B.过滤除去氯化钠溶液中的泥沙
C.食品加工厂利用豆浆中加入盐卤做豆腐
D.化工厂利用静电除尘技术去除废气中的固体悬浮物
B
【解析】 A项,“万丈霞光”是丁达尔效应,是胶体的特性;C项,“卤水点豆腐”是胶体的聚沉;D项,“静电除尘”是胶体的电泳;B项,氯化钠溶液、泥沙均不是胶体,故选B。
课堂检测
B
1.下列关于胶体的叙述错误的是( )
A.胶体区别于溶液和浊液的本质特征是分散质粒子直径为1~100 nm
B.通过过滤操作,能将混合物中的溶液和胶体分离
C.用激光笔分别照射CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体时,观察到的现象不同
D.向沸水中滴入几滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,即可得到Fe(OH)3胶体
课堂检测
2.我国科学家在世界上第一次为一种名为“钴酞箐”的分子(直径为1.3×10-9m)恢复了磁性。“钴酞箐”分子的结构和性质与人体内的血红素和植物的叶绿素非常相似。下列关于“钴酞箐”分子的说法中正确的是( )
A 它的分子直径比Na+小
B 它的分子既能透过滤纸,也能透过半透膜
C 在水中形成的分散系能产生丁达尔效应
D 在水中所形成的分散系属悬浊液
C
课堂检测
3.朱自清在《荷塘月色》中写道:“薄薄的青雾浮起在荷塘里……月光是隔了树照过来的,高处丛生的灌木,落下参差的斑驳的黑影……”。结合这段文字及所学的化学知识判断下列说法正确的是( )
A.荷塘上方的薄雾是水蒸气
B.月光通过薄雾时产生了丁达尔效应
C.薄雾中的微观粒子直径大约是2.5 pm
D.“大漠孤烟直”中的孤烟成分和这种薄雾的成分相同
B
B [荷塘上方的薄雾是空气中的小液滴,不是水蒸气,属于胶体,胶体粒子的直径为1~100 nm,可以产生丁达尔效应,A、C项错误,B项正确;“大漠孤烟直”中的孤烟指的是固体小颗粒,与这种薄雾的成分不同,D项错误。]
课堂检测
4.下列事实与胶体性质无关的是( )
A.土壤中离子的吸附和交换过程,有保肥作用
B.将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物
C.一束平行光线射入蛋白质溶液里,从侧面可以看到一条光亮的
通路
D.可用半透膜除去淀粉溶液中的少量NaCl
B
【解析】胶体的性质包括丁达尔效应、布朗运动、电泳、胶体的聚沉。A选项土壤
中的胶体对离子有吸附和交换作用,可起到保肥的效果;B中的植物油倒入水中用
力搅拌形成的油水混合物属于乳浊液,长时间后分层,油层在水层的上面,可以用
分液的方法分离;蛋白质溶液属于胶体,有丁达尔效应;利用分散质微粒直径的大
小用半透膜除去淀粉胶体中的少量NaCl。
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