内容正文:
1.1.2分散系及其分类
[复习回顾]
真实的物质世界中,绝大多数
物质都是以混合物形式存在
能否对混合物进行分类?
[复习回顾]
还记得溶液的定义吗?
溶液由溶质和溶剂组成:
溶质:被溶解的物质
溶剂:溶解溶质的物质
实例:CuSO4溶液
75%酒精中的溶质和溶剂分别是什么?
【思考】以CuSO4溶液、泥水、振荡后的植物油与水为例,
这三种混合物有什么相同点和不同点
共同点:一种物质分散到另一种物质里,形成的混合物
不同点:粒子直径大小不同、稳定性不同、外观不同
1、定义
一种(或几种)物质以粒子的形式分散到另一种(或多种)物质里,形成的混合物,叫做分散系
2、组成
分散质
分散剂
被分散成粒子的物质
容纳分散质的物质
溶液 溶质 + 溶剂
分散系 _________ + _________
分散剂
分散质
常见分散系
分散系
分散系
3、分类
分散系按分散质和分散剂的状态分,有____种分散系
分散质
分散剂
9
气
液
固
气
液
固
观察CuSO4溶液与泥沙水,有何区别?
CuSO4溶液:
透明、均一、稳定
泥沙浊液:
不透明、不均一、不稳定
为什么溶液和浊液的性质存在较大差异?
溶液和浊液中分散质粒子直径大小不同
离子的集合体或分子的集合体
离子或分子
分散系
3、分类
根据分散质的粒子直径大小来分类,可将分散系分为溶液、胶体、浊液
胶体
溶液
浊液
粒子大小
<1nm
>100nm
1nm—100nm
1nm=10-9m
不透明、不均一、不稳定
外观、性质
透明、均一、稳定
大多数透明、均一、介稳
分散系
1、定义
分散质粒子直径在1nm-100nm之间的分散系
2、分类
按照分散剂的状态的不同,可将胶体分为:
气溶胶:
液溶胶:
固溶胶:
云、雾
稀豆浆、Fe(OH)3胶体、淀粉溶液
有色玻璃
常见的胶体:
烟、血液、牛奶、果冻、蛋清、墨水、肥皂水、变色玻璃、土壤胶体
胶体
常见的胶体与溶液的外观区别并不大,如何鉴别它们?
胶体
3、[实验1-1] Fe(OH)3胶体的制备
取两个100mL的小烧杯,分别加入40mL蒸馏水和40mLCuSO4溶液。
将小烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5-6滴氯化铁饱和溶液,继续煮沸至溶液变成红褐色,停止加热,观察制得的Fe(OH)3胶体。
FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3(胶体) + 3HCl
△
4.不能用玻璃棒搅拌
原理
实验注意:
1.蒸馏水必须是煮沸
2.氯化铁饱和溶液,量要少、滴加速度要慢
3.不能长时间加热,溶液呈红褐色即可
胶体
[实验1-1] Fe(OH)3胶体的制备
把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处,
分别用红色激光笔照射烧杯中的液体,在与光束垂直的方向进行观察,并记录实验现象
Fe(OH)3胶体形成一条光亮的通路
CuSO4溶液无明显现象
丁达尔效应
丁达尔效应是区分胶体和溶液的常用物理方法
胶体
4、性质
(1)光学特性——丁达尔效应
当一束可见光通过胶体时,可以看到一条光亮的“通路”。
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。
溶液粒子小,全透射
胶体粒子较大,散射
浊液粒子很大,全返射
应用:可用于鉴别胶体和溶液
胶体
胶体
生活中的丁达尔现象
胶体
当NaCl溶液与泥沙浊液混合时,如何分离提纯NaCl溶液?
过滤可以分离溶液和浊液
当NaCl溶液与Fe(OH)3胶体混合时,如何分离NaCl溶液与胶体?
[资料补充] 实验证明,过滤无法将NaCl溶液
和Fe(OH)3胶体分离开来
胶体
溶液、胶体、浊液的本质区别是?
分散质的粒子直径大小不同
羊皮纸,细胞膜,动物膀胱,鸡蛋膜
半透膜是一种孔隙比滤纸更小,可以让小分子或离子通过,大分子不能通过的一类膜的总称
胶体
4、性质
应用:利用半透膜渗析法可以分离提纯胶体
实例:血液透析
血液透析:简称血透,通俗的说法也称之为人工肾、洗肾,是血液净化技术的一种。利用半透膜原理,通过扩散、对流体内各种有害以及多余的代谢废物和过多的电解质移出体外,达到净化血液、纠正水电解质及酸碱平衡的目的。
(2)透过性——胶体粒子可以透过滤纸,不能透过半透膜
胶体
[对比区分]
类别 溶液 胶体 浊液
分散质粒子直径
(本质区别)
分散质粒子的组成
实例
外观特征
是否具有丁达尔效应
能否通过滤纸
能否通过半透膜
<1nm
1-100nm
>100nm
能
能
不能
小分子或离子
大分子或分子集合体
许多分子的集合体
透明、均一、稳定
大多透明、均一、介稳
不透明、不均一、不稳定
能
不能
不能
否
否
是
CuSO4溶液
Fe(OH)3胶体
泥沙浊液、乳浊液
胶体
3、性质
知识拓展
(3)胶体的吸附性
胶体粒子是分子的聚集体,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),也能吸附一些悬浮杂质
明矾净水效果图
应用:明矾净水、铁盐净水
胶体
知识拓展
3、性质
(4)胶体的电泳
由于带有电荷的胶体粒子,所以在电场作用下,胶体粒子在分散剂中做定向移动,这种现象叫做电泳。
胶体电泳性质的应用
静电除尘
胶体
知识拓展
4、性质
(5)胶体的聚沉
当外在条件改变时,破坏了胶体的介稳性,使胶体粒子凝聚成更大的颗粒,形成沉淀,从分散剂里析出的过程叫胶体的聚沉
胶体聚沉的方法
①加入酸、碱、盐溶液
②加入带异种电荷胶粒的胶体
③加热
若胶体聚沉后仍包含大量分散剂,就成为半固态的凝胶态物质
胶体
知识拓展
4、性质
胶体聚沉的实例
①净水
②不同品种的墨水不能混用
③FeCl3溶液可以止血 (不推荐)
④豆腐、果冻的制作
⑤不同血型不能互相输血
⑥江河入海口形成三角洲
(5)胶体的聚沉
胶体
知识拓展
4、性质
胶体的聚沉
[归纳总结]
一、分散系
1、定义
2、组成
3、分类
①按物质状态分类(9种分散系)
②按分散质粒子大小分类(溶液、胶体、浊液)
二、胶体
1、定义
2、分类
3、Fe(OH)3胶体的制备
4、胶体的性质
①丁达尔效应 ②透过性 ③吸附性 ④电泳 ⑤聚沉
随堂练习
[课本 P13]
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
C
随堂练习
[导学案P5]
例4 下列实验装置或操作与微粒的大小无直接关系的是( )。
A B C D
过滤 渗析 蒸发 丁达尔效应
C
随堂练习
[导学案P6]
例5 在纳米材料备受重视的今天,胶体化学对纳米材料的制备有着重要的意义。Fe(OH)3胶体的制备实验示意图如图所示。下列说法错误的是( )。
A.可利用丁达尔效应区别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
B.Fe(OH)3胶粒直径为1~100 nm
C.由图可知,制备胶体的化学方程式为FeCl3+3H2O 3HCl +Fe(OH)3(胶体)
D.观察到液体由黄色变为红褐色
C
课堂练习
[判断正误]
溶液是纯净物,浊液是混合物 ( )
烟、雾、云都是气溶胶 ( )
溶液和胶体的本质区别是能否产生丁达尔效应 ( )
FeCl3溶液呈电中性,Fe(OH)3胶体带正电( )
江河入海口处易形成三角洲与胶体的性质有关( )
×
×
×
课堂练习
6.胶体与溶液的根本区别在于 ( )
A.分散系是否有丁达尔现象
B.分散质粒子是否带电荷
C.分散系是否稳定
D.分散质粒子的大小
答案:D
7.下列分散系最稳定的是( )
A.悬浊液 B.乳浊液
C.胶体 D.溶液
D
课堂练习
8.鸡蛋白水溶胶不具备的性质是 ( )
A. 加热煮沸发生凝聚
B. 丁达尔现象
C. 通过半透膜
D. 通过滤纸
C
9.“纳米材料”是粒子直径为1~ 100nm的材料,纳米碳就是其中的一种,若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,所形成的物质( )
①是溶液
②是胶体
③能产生丁达尔效应
④能透过滤纸
⑤不能透过滤纸
⑥静置后,会析出黑色沉淀
A.①④⑥ B. ②③④
C.②③⑤ D. ①③④⑥
B
课堂练习
课堂练习
1.下列关于胶体的性质叙述正确的是( )
A.只带正电荷 B.能产生丁达尔效应
C.相当稳定 D.都是透明的
2.下列分散系属于胶体的是( )
A.淀粉 B.食盐水 C.牛奶 D.碘酒
B
AC
课堂练习
4.不能用胶体的知识解释的现象是( )
A.盐碱地里土壤保肥能力差
B.一支钢笔使用两种不同牌号的墨水,易堵塞
C.向FeCl3溶液中加入NaOH溶液,会出现红褐色
D.不能用过滤的方法分离胶体和溶液
C
4.下列关于胶体和溶液的区别的叙述中正确的是( )
A.胶体带电荷,溶液不带电荷
B.一束光线通过溶液时没有明显现象,而通过胶体时会出现明显的光路
C.溶液中分散质可通过滤纸,胶体中分散质不能通过滤纸
D.溶液长时间静置易产生浑浊,胶体长时间静置不产生浑浊
【随堂练习】
B
3.[双选题]下列有关胶体的说法中正确的是 ( )
A.胶体都是均匀透明的液体
B.胶体一般情况下比较稳定,不易发生沉淀
C.胶体产生丁达尔效应是由胶粒的大小决定的
D.胶体稳定存在的主要原因是布朗运动
分析:胶体可分为液溶胶、气溶胶和固溶胶,不一定都是液体;
胶体通常不易沉淀,是一种介稳体系;胶体产生丁达尔效应,是因为胶体的粒子直径在1~100 nm之间,使光发生散射形成的;
胶体稳定存在的主要原因是胶粒带电而产生排斥作用。
答案:BC
练习3
4.下列事实与胶体性质无关的是 ( )
A.水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘,减少空气污染
B.将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物
C.平行光束射入蛋白质溶液里,从侧面可以看到一条光亮的通路
D.Fe(OH)3胶体中滴入稀硫酸,先看到红褐色沉淀而后沉淀溶解
[解析]
烟尘是气溶胶,其中的胶粒带电,在直流电作用下可产生电泳现象,使烟尘沉降而除去;
将植物油倒入水中用力搅拌形成的油水混合物是乳浊液,不是胶体。
蛋白质溶液是胶体,能发生丁达尔现象;
在氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸,先发生胶体的聚沉,然后氢氧化铁与酸反应而溶解;
[答案] B
练习4
学习评价3
原理解释
烟尘是气溶胶,在直流电作用下可产生电泳现象,使烟尘沉降而除去;
将植物油倒入水中用力搅拌形成的油水混合物是乳浊液;
蛋白质溶液是胶体,能发生丁达尔现象;
在氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸,先发生胶体的聚沉,然后氢氧化铁与酸反应而溶解。
7.下列事实与胶体性质无关的是 ( )
A.水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘,减少空气污染
B.将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物
C.平行光束射入蛋白质溶液里,从侧面可以看到一条光亮的通路
D.Fe(OH)3胶体中滴入稀硫酸,先看到红褐色沉淀而后沉淀溶解
B
胶体的分离
如何分离胶体与溶液?
胶体之父
格雷哈姆
(1805年-1869年)
首次提出“胶体”概念。
1861—1864年间对胶体进行的大量实验,他采用半透膜(羊皮纸)的渗析法将晶体溶质粒子与胶体粒子分离,从而纯制了胶体。
建立了新学科-胶体化学。
英国物理化学家
科学史话
现代医学--血液透析
(6)应用
性质 应 用
电泳现象 静电除尘;分离蛋白质、氨基酸;
胶体的聚沉 制豆腐和果冻等,明矾净水等
粒子直径大小 血液透析
①农业生产:土壤的保肥作用。土壤里的粘土、腐殖质等常以胶体形式存在,且带负电;为何不宜施用硝酸铵?
②医疗卫生:血液透析、分离氨基酸和蛋白质。
③日常生活:制豆腐、血液凝聚、豆浆、淀粉、明矾净水
④自然地理:三角洲的形成(崇明岛)。
⑤工业生产:净电除尘,陶瓷工业,有色玻璃,电泳选矿
$$