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)
教学目标
理解胶体是一种常见的分散系。
理解胶体的特殊性质及其应用。
理解氢氧化铁胶体制备实验的原理和操作。
上节课我们对纯净物进行了分类讨论,混合物有必要分类吗?
牛奶
【学生活动】
认真观察教师演示实验
1.描述观察到的现象?
有无光的通路
2.猜想出现此现象的原因?
水中分散的颗粒大小不同
3.怎样设计实验验证猜想?
在同样在水中加入不同量的牛奶再进行实验。
【学习任务一】通过实验观察混合物的差异
同样是分散在水中的混合物,为什么有的能观察到光的通路,有的不能?光的通路与分散质颗粒大小之间可能存在什么关系?
结论:水中分散的颗粒大小不同,性质不同
以此差异为标准,可以对混合物进行分类
一、分散系
1.分散系的概念与组成
(1)概念:把一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的 。
(2)组成:分散系中被分散成粒子的物质叫做 ,
另一种物质叫做 。
混合物
分散质
分散剂
【学习任务二】认识分散系
2.分散系的分类
当分散剂是水或者其他液体时,根据分散质粒子直径的大小,分散系可分为三类:
①分散质粒子直径小于 的分散系是溶液;
②分散质粒子直径大于 的分散系是浊液;
③分散质粒子直径在 之间的分散系是胶体。
1nm
100nm
1nm~100nm
当分散剂是水或者其他液体时,根据分散质粒子直径的大小,分散系可分为三类:
溶液
直径小于1 nm
浊液
直径大于100 nm
1nm
100nm
胶体
直径介于1~100nm
微观:尺度
宏观性质
决定
性质稳定
性质不稳定
尺度决定性质:胶粒在1--100nm这一特定尺度区间,特殊性质,这是理解胶体所有性质的方法论基础。
介稳状态
分散质粒子越小,分散系越稳定、越均一透明;粒子越大,越不稳定、越浑浊”
一、分散系及其分类
2.分散系的分类
气
液
固
分散质
气
液
固
分散剂
分散系
分散剂
分散质
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。
根据分散剂状态不同对胶体进一步分类
丁达尔效应产生的原因
溶液
粒子较小——光透射
浊液
粒子较大——光反射
胶体
粒子适中——光散射
丁达尔效应产生的原因是胶体粒子对光的散射
1. 丁达尔效应
现象:光束通过胶体时,从侧面可观察到一条光亮的“通路”。
本质原因:胶体粒子直径(1~100nm)与可见光波长(400~700nm)相比,对光产生散射作用。
应用:鉴别溶液和胶体。
[学习任务三】认识胶体及其性质
[学习任务三】认识胶体及其性质
2.布朗运动
布朗运动:
胶粒始终不停地进行无规则运动的现象。胶体产生布朗运动的原因,是分散剂水分子从各个方向撞击胶粒,胶粒在每一时刻不同方向受到的作用力存在差异,运动方向不断发生变化,由此形成布朗运动。布朗运动的作用:是胶体保持介稳性的次要因素。
①胶粒带电(主)
②布朗运动(次)
介稳性:胶体的稳定程度介于溶液与浊液之间,属于介稳体系。胶体里的同种胶粒携带相同电荷,相互之间产生排斥作用,同时胶粒持续做无规则的热运动(布朗运动),因此在特定条件下,胶体能够保持性质稳定。
胶体介稳性
[学习任务三】认识胶体及其性质
3.胶粒因吸附离子带电
3.胶粒因吸附离子带电
[学习任务三】认识胶体及其性质
验证实验:胶体电泳
胶粒带有电荷,将胶体置于电场中时,带电的胶粒会在电场力的作用下发生定向移动,这种现象叫做电泳。
带正电的胶粒会向阴极移动,带负电的胶粒会向阳极移动。
[学习任务三】认识胶体及其性质
3.胶粒因吸附离子带电
验证实验:胶体电泳
7.胶体的聚沉
① 加入电解质
② 加入带相反电荷的离子
③ 加热
④ 搅拌
胶体聚沉的应用:
卤水点豆腐、明矾净水、江河入海口处三角洲的形成
[学习任务三】认识胶体及其性质
胶体的应用
①农业生产:土壤的保肥作用;土壤里许多物质如土,腐殖质等常以胶体形式存在。
②日常生活:制豆腐(胶体的聚沉);明矾(KAl(SO4)2·12H2O)净水(在水中自然形成胶体,吸附力很强。
③医疗卫生:血液透析;血清在纸上电泳;利用电泳分离各种氨基酸和蛋白质。
④自然地理:江河入海口处形成三角洲的原理是海水中的电解质使江河泥沙所形成的胶体发生聚沉。
⑤工业生产:制有色玻璃(固溶胶);冶金工业利用电泳原理选矿;原油脱水等。
[学习任务三】认识胶体及其性质
实验操作 实验现象
化学方程式
蒸馏水煮沸后,滴入FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色
红褐色、均一透明、静置后无分层
(与溶液相似)
FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3(胶体) + 3HCl
【学习任务四】制备一种胶体
思考:根据胶体粒子的尺度要求,请你思考:如何从含Fe³⁺的溶液中制备出Fe(OH)₃胶体,而不是Fe(OH)₃沉淀?
必须使用FeCl₃饱和溶液(浓度过低,分散质粒子直径达不到胶体尺度);
必须滴入沸水而非冷水(加热促进Fe³⁺水解);
必须逐滴加入而非一次性倒入(控制胶体粒子生长速度,避免粒子过大形成沉淀);
继续煮沸至溶液呈红褐色立即停止(过度加热会导致胶体聚沉)。
【学生活动】请分析解释下列操作注意点
课堂总结
溶液
直径小于1 nm
浊液
直径大于100 nm
1nm
100nm
胶体
直径介于1~100nm
宏观 均一、稳定、透明 均一、介稳 不均一、不稳定、不透明
尺度决定性质
结构决定性质
分类是深化认识的研究工具
微观
课堂练习题:
1.易错辨析:淀粉溶液、蛋白质溶液是胶体吗?
2.下列说法正确的是( )
A.胶体粒子的直径小于10-9m
B.烟、云、雾都是胶体
C.胶体属于纯净物
D.Fe(OH)3胶体带电可以导电
B
课堂练习题:
3.将饱和氯化铁溶液滴入盛有沸水的烧杯中并继续加热得到红褐色分散系X,下列分析错误的是( )
A.X的分散质粒子直径可能为50 nm
B.用激光笔照射X时,可观察到X中有光亮的“通路”
C.稳定性:X>FeCl3溶液
D.无法用过滤的方法除去X中残留的FeCl3
C
3.下列事实不能用胶体性质解释的是( )
A.向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液产生红褐色沉淀
B.江河交汇处形成三角洲
C.向豆浆中加入硫酸钙可制成可口的豆腐
D.影院中,放映口发出的光会形成光柱
A
课堂练习题:
让化学思维照亮课堂
化学不仅是知识,更是一种认识世界的思维方式。
用好这套模板,让每一堂化学课都成为科学素养生长的沃土。
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本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
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