内容正文:
1.1.2 分散系及其分类
我们常见的混合体系,溶液、悬浊液、
乳浊液各自有什么特点?三者有什么共同点?
溶液:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一、稳定的混合物。悬浊液:是固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物。
乳浊液:是小液滴分散到液体里形成的混合物。
共同点:
一种或几种物质分散到另一种物质里, 形成的混合物。
回忆
以粒子
形式
一种(或多种)物质
另一种(或多种)物质中
混合物
分散到
形成
分
散
剂
分
散
质
一、分散系
1、定义
被分散的物质
起容纳分散质作用的物质
注意:①分散系:混合物
②一般,相对多少:分散剂>分散质,水是分散剂
分析NaCl溶液、泥水、植物油分散到水中,分散质、分散剂分别是什么?
溶质和溶剂至适用于溶液
泥水(已充分振荡)、Fe(OH)3悬浊液(已充分振荡)
可乐、硫酸铜溶液、氢氧化铁胶体、淀粉溶液、
肥皂水、氯化钠溶液、氯化铁溶液、果冻、蔗糖、
浓豆浆、茉莉花茶
想一想:你认为可以根据哪些标准对分散系进行分类呢?是否透明,是否均一,是否稳定.......
是否透明,是否均一,是否稳定.......
泥水(已充分振荡)、Fe(OH)3悬浊液(已充分振荡)
、浓豆浆
可乐、硫酸铜溶液、氢氧化铁胶体、淀粉溶液、
肥皂水、氯化钠溶液、氯化铁溶液、果冻、蔗糖、
茉莉花茶
泥水(已充分振荡)、Fe(OH)3悬浊液(已充分振荡)
、浓豆浆
氢氧化铁胶体、淀粉溶液、肥皂水、果冻
可乐、硫酸铜溶液、氯化钠溶液、氯化铁溶液、
蔗糖、 茉莉花茶
2、分类:按分散质粒子直径的大小(微观)
胶体
上述定义中的粒子直径大小范围并非严格标准
溶液
胶体
浊液
二、胶体的性质
胶体
外观
均一、透明
均一、透明
不均一、不透明
对光的
主要作用
透射
散射
反射
1、丁达尔效应:当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的通路。
——光学性质,区分胶体和溶液
英国物理化学家,迈克尔.法拉第在1857年首先发现了金溶胶。
英国物理学家丁达尔(1820~1893年) ,在1869年首先发现胶体中能产生“光亮的通路”,并进行了研究。
颗粒(直径小于入射光的波长)对光的散射行成的“光路”——丁达尔现象Tyndall effect 。
鸡蛋白溶液
淀粉溶液
胶体
胶体
清晨,阳光透过树林;傍晚,阳光透过云层;大雾中的汽车灯光;划过都市夜空的激光;电影放映时都会产生一束束光线。这些现象都与物质的分散系有关。
泥水(已充分振荡)、Fe(OH)3悬浊液(已充分振荡)
、浓豆浆
氢氧化铁胶体、淀粉溶液、肥皂水、果冻
可乐、硫酸铜溶液、氯化钠溶液、氯化铁溶液、
蔗糖、 茉莉花茶
大家一起来做一做
泥水(沉降以后)、豆浆(很稀)、可乐(充分振摇)
浓豆浆,颜色深,
无丁达尔效应
稀豆浆,颜色浅,
有丁达尔效应
泥水,无丁达尔效应;
沉降以后,有丁达尔效应
可乐,无丁达尔效应;
振摇以后,有丁达尔效应
铜丝,紫红色,
在空气中不能燃烧
纳米铜粉,颗粒极细,粒径范围为
纳米级别,紫褐色或紫黑色粉末,
在空气中能剧烈燃烧
由此你能得出什么结论?
粒子尺度影响宏观性质
本质区别——分散质粒子的直径大小
改变条件可改变粒子尺度进而影响宏观性质
资料卡片
拓展——纳米材料
这种由碳原子组成的管状物的直径和管长的尺寸都是纳米量级的,因此被称为纳米碳管。硬度比金刚石还强,熔点高,它的抗张强度比钢高出100倍,导电率比铜还要高,有较高的热导率。
纳米手机膜
纳米材料是胶体吗?
想一想:如何分离糖水中的泥沙?
过滤的原理?
如何分离豆浆中的低聚糖?
渗析的原理?
筛子
用“纸”“筛一筛”
滤纸
半透膜
用“膜”“筛一筛”
胶体化学之父
——格雷哈姆
鸡蛋壳膜、羊皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸、动物肠衣膜等
溶质在浓度差推动下扩散透过半透膜
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第二级
第三级
第四级
第五级
>100nm
1-100nm
<1nm
应用:渗析法(半透膜)——胶体净化、提纯
(使胶体和溶液分离)
半透膜
蒸馏水
血液透析
如何用分离提纯:
泥水、淀粉溶液、氯化钠溶液的混合体系?
1、怎样检验NaCl从半透膜中出来而淀粉没有出来?
2、怎样检验已经分离干净?
3、如果没有,怎样才能分离干净?
多次更换蒸馏水
如何用分离提纯:
泥水、淀粉溶液、氯化钠溶液的混合体系?
将泥沙从混合液中分离出来
实现了淀粉和NaCl的初步分离
混合物
过滤
滤渣
滤液
渗析
半透膜内:
淀粉
半透膜外:
Na+、Cl-
淀粉、Na+、Cl-
以上我们紧紧围绕胶体粒子大小的特征,研究了胶体所具备的重要性质。那么,我们如何制备胶体呢?
三、胶体的制备
1、研磨法:墨汁、 豆浆
2、凝聚法:多个小分子聚集→ 1~100nm
将纳米级的氯化钠分散于酒精中,得到的是什么分散系?分散于水中呢?
注:胶体不是一类物质,而是几乎任何物质都可能形成的一种分散状态。
Fe(OH)3胶体的制备:
演示实验
如何把FeCl3溶液转变为Fe(OH)3胶体?
如何验证所得的液体是胶体?
Fe(OH)3胶体中有何种杂质?
如何提纯?
如何证明胶体已净化?
红褐色物质是什么成分?
该微粒的大小?
该混合物有什么性质?
(不可搅拌)
蒸馏水加热至沸腾
逐滴加入饱和的氯化铁溶液
煮沸至溶液呈红褐色,停止加热
FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
△
红褐色溶液不是通常的氢氧化铁沉淀;也不是没有发生变化的氯化铁溶质。
混合物中有肉眼看不见的颗粒,颗粒比沉淀小,比水分子和离子大;
请根据实验现象写出有关化学方程式?
向氢氧化铁胶体中逐滴加入氯化钠溶液,有何现象?加入盐酸呢?
在实验过程中你有何体会?
制氢氧化铁胶体需要在合适的条件下规范操作
不同的实验条件下可能得到不同的分散系
物质的性质不只与粒子尺寸、结构有关,还与其存在状态有关
四、分类:
(1)按分散质和分散剂的状态(宏观)
气
液
液
固
气
固
分分散质 分散剂
九种分散系、
九种胶体
分散质 分散剂 实 例
气 气
液 气
固 气
气 液
液 液
固 液
气* 固
液 固
固 固
烟、灰尘
空气
云、雾
泡沫、肥皂水、汽水
白酒、醋、牛奶、酒精的水溶液、煤油在水中的乳浊液
馒头、面包、木炭、砖块、泡沫塑料、冰箱吸味剂
珍珠(包藏着水的碳酸钙)、湿砖块
有色玻璃、合金、蓝宝石
盐水、糖水、油漆
生活中常见的分散系
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第二级
第三级
第四级
第五级
(2)胶体的分类
固溶胶:有色玻璃、烟水晶、珍珠
液溶胶:淀粉胶体、Fe(OH)3胶体、稀牛奶、稀豆浆、
血液、墨汁
气溶胶:雾、烟、云、弥漫于空气中的有机纤维
据分散剂
状态分
据分散质
微粒的构成分
Fe(OH)3胶体、AgI胶体
淀粉胶体
分子胶体:
粒子胶体:
只有大分子物质才能形成胶体吗?
胶体的分散剂必须是液态吗?
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第二级
第三级
第四级
第五级
雾
烟
白云
常见的胶体——气溶胶
BEA Confidential
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固 溶 胶
烟水晶
有色玻璃
极稀的牛奶
稀豆浆
常见的胶体——液溶胶
多种多样的胶体
食品
农业
国防
气象
工业、
材料
医学
胶体
血液透析
土壤
豆浆、豆腐
云雾
石油开采、合金
火药
1~100nm
胶体的用途:
(1)盐卤点豆腐; 江河入海口三角洲的形成
(2)肥皂的制取和分离;
(3)FeCl3和明矾都可净水;
(4)FeCl3溶液用于伤口止血。
(5)水泥硬化;
(6)冶金厂大量烟尘用高压电除去。
(7)土壤胶体中离子吸附和交换过程,保肥作用。
2、介稳性
布朗运动——胶体微粒不停的、无规则运动。(任何宏观微粒都有)
胶体粒子小
比表面积大
胶粒带电
吸附离子
(选择性吸附)
只有部分胶体粒子带电,如淀粉胶体的胶粒不带电;
胶体不带电。
胶粒带正电荷的胶体:金属(氢)氧化物
胶粒带负电荷的胶体:(非)金属硫化物、非金属氧化物、土壤、
硅酸胶体
布朗运动克服重力作用,不易聚沉(次)
同种胶粒带同种电荷,相互排斥不易沉积(主)
新冠病毒
知识拓展
3、吸附性,常用于净水——
吸附水中的悬浮颗粒并沉降
如氢氧化铁胶体、氢氧化铝胶体
我们分析了胶体稳定的原因,其中胶体粒子带电是重要的因素。那么,能否想出针对性的办法破坏胶体的稳定性,使胶粒彼此聚集长大而沉降呢?
思路:“胶粒
聚集变大
沉淀”
4、胶体的聚沉
方法
加入电解质
加入与胶粒带相反电荷的胶体粒子
加热、搅拌
改变条件使胶体粒子聚集成较大的颗粒
而从分散剂中沉淀出来的过程
做豆腐——加石膏或卤水或加热一段时间
江河入海口三角洲的形成
知识拓展
胶体的电泳
注意:胶体粒子带电,胶体不带电
在外加电场的作用下,胶体的粒子在分散剂里向阴极(或阳极)作定向移动的现象,叫做电泳。
胶体粒子小
表面积大
带电
向电极作定向移动
吸附离子
通直流电
电学性质
胶体
胶体的本质特征:分散质粒子的直径介于
1~100nm
胶体是物质以一定分散程度而存在的一种状态,
而不是一种特殊类型的物质的固有状态。
本节重点
可用丁达尔现象区分溶液和胶体
第 * 页
分散系 溶液 胶体 浊液
悬浊液 乳浊液
分散质粒子大小 <1 nm 1 nm~100 nm >100 nm >100 nm
分散质粒子结构 分子、离子 少量分子的集合体或大分子 大量分子聚集成的固体小颗粒 大量分子聚集成的液体小液滴
特点 均一透明 多数均一透明,较稳定 不均一、不透明,久置沉淀 不均一、不透明,久置分层
稳定性 稳定 介稳性 不稳定 不稳定
能否透过滤纸 能 能 不能 不能
能否透过半透膜 能 不能(分离) 不能 不能
实例 食盐水、蔗糖溶液 Fe(OH)3胶体、淀粉溶液 泥水、石灰乳 牛奶、油漆
三类分散系的比较
知识拓展
【思维导图】
胶体的性质及其应用
农业生产
工业生产
医疗卫生
自然地理
日常生活
……
胶体
胶粒直径在1nm~100nm之间
丁达尔
效应
鉴别溶液与胶体
渗析
分离溶液
与胶体
本质
特性
应用
应用
应用
因为胶粒带电荷
电泳
聚沉
工厂除尘室
制豆腐、肥皂等,解释某些自然现象
应用
应用
胶体和其他分散系(溶液、浊液)的本质区别是 ( )
A. 分散质粒子的大小
B. 是不是一种稳定的体系
C. 会不会产生丁达尔效应
D. 粒子有没有带电荷
A
课堂练习
2.Fe(OH)3 胶体和 MgCl2 溶液共同具备的性质是 ( )
A.都比较稳定,密封放置不产生沉淀
B.都有丁达尔现象
C.加入氢氧化钠溶先产生沉淀
D.分散质粒子可通过半透膜
A
学以致用:小组活动
现医院急需一批钡餐(BaSO4),现以一下物质为原料模拟工业过程进行生产:请设计生产途径,并写出对应方程式
Ba, BaO,BaCl2, Ba(OH)2, BaCO3,
Na2SO4, H2SO4, ZnSO4,CuSO4
资料:物质具体价格一览表
钡餐 Ba BaO BaCl2 Ba(OH)2 BaCO 3
40元
500g 240元
100g 3000
100g 11元
1000g 15元
1000g 13元
500g
H2SO4 Na2SO4 ZnSO4 CuSO4
100元
98%500ml 5.9元
500g 5元
500g 16元
500g
工业上生产:
反应进行的可能性
原料来源
成本
设备
工艺
效率
应用:
1.帮助我们推断元素性质
2.帮助我们寻找制备方法
阅读化学和职业,并结合本节课的学习,谈谈你的感受和收获
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