活动标记 1.1 物质的分类及转化 第2课时(导学案)化学人教版必修第一册

2026-09-18
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该高中化学导学案聚焦分散系及其分类,涵盖分散系概念、分类标准、胶体性质及Fe(OH)₃胶体制备等核心知识点。课堂以豆浆加醋变浑浊现象导入,衔接初中溶液知识,通过“想一想”问题链引导学生从组成、粒子直径角度构建分散系认知框架,形成递进式学习支架。 资料以问题驱动探究过程,通过实验细节(如Fe(OH)₃胶体制备的注意事项)培养科学探究能力,结合雾霾、量子点等生活实例设计习题,强化化学观念。易错点辨析帮助学生区分本质与现象,提升科学思维,助力学生理解分散系本质及胶体应用,适合课堂教学与自主学习。

内容正文:

第一节 物质的分类及转化 第2课时 分散系及其分类 1.能从分散质和分散剂的角度认识分散系,知道分散系一定是混合物,能准确说出烟、雾、碘酒、食盐水、有色玻璃等常见分散系中的分散质和分散剂。 2.能依据分散质和分散剂的状态对分散系分类,能依据分散质粒子直径的大小把分散系分为溶液、胶体和浊液,知道三者的本质区别是分散质粒子直径大小不同。 3.知道胶体的定义和本质特征,能说出胶体按分散剂状态的三种分类;掌握Fe(OH)3胶体的制备原理、操作步骤和注意事项,能正确书写制备反应的化学方程式。 4.掌握丁达尔效应,能设计实验区分胶体与溶液;了解胶体的介稳性、电泳、聚沉、渗析等性质,能举例说明胶体性质在生产生活中的应用。 重点:分散系的概念及分类;胶体的丁达尔效应。 难点:对胶体的概念和性质的理解;溶液、胶体、浊液三类分散系区分方法与分离方法的选用。 1.一种(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        叫作分散系;其中被分散成粒子的物质叫作        ,另一种物质叫作        。分散系一定是        ,不可能是纯净物。 2.按照分散质粒子直径的大小,可把分散系分为溶液、胶体和浊液:分散质粒子直径小于1 nm的是        ,在1~100 nm之间的是        ,大于100 nm的是        ,三者的本质区别是                    。若按分散质和分散剂所处的状态分类,二者各有气、液、固三种状态,共可组合出        种分散系。 3.胶体的定义:               ;胶体的本质特征是          。按照分散剂的状态不同,胶体可分为        、        和        三类,其中豆浆、牛奶属于        ,有色玻璃属于        。 4.制备Fe(OH)3胶体的方法是:向沸水中逐滴加入5~6滴            ,继续煮沸至液体呈        ,立即停止加热。反应的化学方程式为FeCl3+3H2O===Fe(OH)3(胶体)+3HCl,书写时"胶体"两字和        不能省略,也不能写        符号。 5.当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的"通路",这种现象叫作          ,产生的原因是胶体粒子对光有        作用。丁达尔效应是区分          的常用物理方法,但        二者的本质区别。 6.胶体具有    性,其主要原因是       ,次要原因是        。使胶体发生聚沉的方法有          、           和         。 7.分离胶体与溶液的方法是        ,所用的半透膜孔隙比滤纸更小,只能让            通过;分离胶体与浊液的方法是        。胶体能透过滤纸,但        透过半透膜。 (一)课堂导入 【想一想】很多同学认为豆浆是溶液,可是往豆浆里加一勺醋,立刻就会出现白色絮状沉淀,这是真正的溶液不可能发生的现象。这说明豆浆属于哪一类物质? (二)分散系的概念与组成 【想一想】溶液、泥沙水、豆浆这三种物质的外观差别很大,它们在形成方式上有什么共同点? 【结论】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        叫作分散系,其中被分散成粒子的物质叫作        ,另一种物质叫作        。因此分散系一定是        ,不可能是纯净物。 【想一想】写出烟、雾、碘酒、食盐水、有色玻璃这几种分散系中的分散质和分散剂。 (三)分散系的分类 【想一想】CuSO4溶液透明、均一、稳定,泥沙水不透明、不均一、不稳定,造成二者性质差异的根本原因是什么? 【结论】溶液与浊液的性质差异,是因为二者的                  不同:溶液的分散质粒子直径小于        ,浊液的分散质粒子直径大于            。按照分散质粒子直径大小分类,分散系可分为溶液、        和浊液,三者的本质区别是                    。 【想一想】某混合液中含泥沙、淀粉、氯化钠三种成分,如何除去泥沙? (四)胶体及其分类 【想一想】纳米材料的颗粒直径范围也是1~100 nm,那么纳米材料是胶体吗? 【结论】不是。胶体是一种       ,由分散质和分散剂共同组成,而纳米材料只是    ,没有分散剂。按照分散剂的状态不同,胶体可分为三类:云、烟、雾属于        ,Fe(OH)3胶体、豆浆、牛奶属于        ,有色玻璃、果冻属于        。 (五)Fe(OH)3胶体的制备 【想一想】制备Fe(OH)3胶体时,为什么必须用蒸馏水而不能用自来水?为什么不能搅拌,也不能过度加热? 【结论】向沸水中逐滴加入5~6滴                      ,继续煮沸至液体呈        ,立即停止加热,即可制得Fe(OH)3胶体。反应的化学方程式为FeCl3+3H2O===Fe(OH)3(胶体)+3HCl。 (六)胶体的鉴别——丁达尔效应 【想一想】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,在与光束垂直的方向观察,会看到什么现象?为什么? 【结论】当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的"通路",这种现象叫作          ,产生的原因是胶体粒子对光有        作用;溶液中分散质的粒子太小,散射极其微弱,观察不到。 (七)胶体的性质与应用 【想一想】为什么加入卤水能使豆浆变成豆花?为什么铁盐能净水? 【结论】胶体的聚沉方法有          、              和                        。胶粒带同种电荷(主要原因)加上        (次要原因),使胶体具有        性。 (八)渗析与三种分散系的比较 【想一想】把NaCl溶液与Fe(OH)3胶体混合后,能用过滤的方法把二者分开吗?应该用什么方法? 【结论】过滤        把NaCl溶液和Fe(OH)3胶体分开,因为胶体的分散质粒子直径在                之间,可以透过滤纸;分离胶体与溶液应用        ,分离胶体与浊液应用        。半透膜是孔隙比滤纸更小、可以让小分子或离子通过而大分子不能通过的一类膜。 1.下列分散系中,分散质粒子直径最小的是(  ) A.NaOH溶液  B.有色玻璃  C.泥浆水  D.Fe(OH)3胶体 2.下列叙述正确的是(  ) A.分散质微粒直径的大小关系:溶液>胶体>浊液 B.胶体微粒不能透过滤纸 C.向沸水中加入Fe(OH)3可制得Fe(OH)3胶体 D.利用丁达尔效应可以区分溶液与胶体 3.下列叙述中正确的是(  ) A.FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体与Fe(OH)3沉淀的本质区别是能否均一稳定 B.根据分散系的稳定性大小将分散系分为胶体、溶液和浊液 C.根据能否产生丁达尔效应,将分散系分为溶液、浊液和胶体 D.胶体、分散系、混合物概念间的从属关系如图 4.关于制备Fe(OH)3胶体的说法正确的是(  ) A.向NaOH溶液中滴加饱和FeCl3溶液 B.用图所示的装置能分离Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液 C.向加热煮沸的蒸馏水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,继续加热至呈红褐色 D.向饱和的FeCl3溶液中滴加少量的热水 5.将蛋白质溶液放在半透膜上静置,溶液的成分通过半透膜的情况如图所示。下列说法正确的是(  ) A.该半透膜的孔径大小不可能为200 nm B.能用丁达尔效应鉴别Fe(OH)3胶体和蛋白质溶液 C.该半透膜可用来分离胶体中的泥沙 D.该半透膜不可用来分离NaCl溶液和蛋白质溶液 一、分散系 1.定义:一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的混合物,叫作分散系。 2.组成:被分散成粒子的物质叫作分散质,另一种物质叫作分散剂。初中所说的溶质相当于分散质,溶剂相当于分散剂。 3.判断要点:分散系一定是混合物,不可能是纯净物。乙醇、水银、冰水混合物这类纯净物都不是分散系;空气、盐酸、碘酒、石灰乳、牛奶都属于分散系。 4.常见实例:烟是固体小颗粒分散在空气中,雾、云是微小液滴分散在空气中,二者的分散剂都是气体;碘酒是碘分散在酒精中;食盐水是食盐分散在水中;有色玻璃是金属氧化物分散在玻璃中,分散剂是固体。 二、分散系的分类 1.按分散质和分散剂的状态分类:分散质和分散剂各有气、液、固三种状态,组合起来共有9种分散系——分散质/分散剂依次为气/气(空气)、液/气(云、雾)、固/气(烟)、气/液(盐酸)、液/液(牛奶、酒精)、固/液(糖水)、气/固(泡沫塑料)、液/固(珍珠)、固/固(有色玻璃)。 2.按分散质粒子直径大小分类(本质区别): ①溶液:分散质粒子直径小于1 nm,分散质是离子或小分子,均匀、透明、稳定。 ②胶体:分散质粒子直径在1~100 nm之间,分散质是许多分子的集合体或大分子,均匀、透明或半透明,具有介稳性。 ③浊液:分散质粒子直径大于100 nm,分散质是巨大数目分子聚集成的固体小颗粒或小液滴,不均匀、不透明、不稳定。浊液包括悬浊液和乳浊液。 3.单位换算:1 nm=10-9 m,所以胶体的粒子直径范围也写作10-9~10-7 m。 4.判断口诀:先看粒子直径,再看外观。溶液小于1 nm,胶体一到一百,浊液大于一百纳米。 三、胶体 1.定义:分散质粒子的直径在1~100 nm之间的分散系叫作胶体。 2.本质特征:分散质粒子直径在1~100 nm之间。这是胶体区别于溶液和浊液的本质特征,也是判断一种分散系是不是胶体的唯一标准。 3.分类:按照分散剂的状态不同,胶体分为气溶胶(分散剂为气体,如云、烟、雾、肥皂泡)、液溶胶(分散剂为液体,如Fe(OH)3胶体、豆浆、牛奶、淀粉溶液)和固溶胶(分散剂为固体,如有色玻璃、水晶、果冻、宝石)。 4.概念辨析:胶体是分散系,属于混合物,必须同时有分散质和分散剂。纳米材料只是分散质,没有分散剂,所以纳米材料不是胶体;同样,Fe(OH)3沉淀也不是胶体。胶体不一定呈胶状,也不一定有黏性,胶状的只是某些液溶胶的外观。 四、胶体的性质 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"。原因是胶体粒子的直径与可见光的波长(400~760 nm)相近,能使光波发生散射,属于物理现象。应用是用丁达尔效应区分胶体与溶液。注意这是常用方法,不是本质区别,两者的本质区别仍是分散质粒子直径大小。 2.介稳性:溶液最稳定,胶体较稳定(介稳性),浊液最不稳定。胶体稳定的主要原因是胶粒带同种电荷、相互排斥,次要原因是布朗运动。所谓布朗运动,是指悬浮在液体或气体中的微小颗粒所做的永不停歇的无规则运动。 3.电泳:胶粒带电,在外加电场作用下,胶粒在分散剂里做定向移动,这种现象叫作电泳。Fe(OH)3胶体通电后阴极区颜色加深、阳极区颜色变浅,说明Fe(OH)3胶粒带正电荷。应用是静电除尘。 4.聚沉:胶体稳定性的破坏叫作聚沉。聚沉的方法有加热、搅拌,加入酸、碱、盐,加入带相反电荷的胶体粒子。常见实例:长江三角洲的形成(海水中的电解质使河水中胶体聚沉)、加卤水点豆腐、不同牌子的墨水混用容易堵笔、明矾净水。 5.净水原理:FeCl3溶于水后水解生成Fe(OH)3胶体,一个胶粒由多个Fe(OH)3分子聚集而成,表面积很大,具有物理吸附作用,能吸附水中悬浮的杂质并使之聚沉,从而净水。 6.易错辨析:胶体本身不带电,是胶粒带电。Fe(OH)3胶粒、Al(OH)3胶粒带正电荷,土壤胶粒带负电荷,淀粉胶粒不带电。 五、胶体的应用与分离 1.应用:农业生产上土壤的保肥作用;医疗卫生上血液透析、血清纸上电泳分离氨基酸和蛋白质;日常生活中制豆腐、豆浆、牛奶和粥以及明矾净水;自然地理上江河入海口形成三角洲;工业生产上制有色玻璃;废水处理中除去以胶体形式存在的污染物。 2.分离方法:分离胶体与溶液用渗析,分离胶体与浊液用过滤。 3.半透膜: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,如羊皮纸、细胞膜、动物膀胱、鸡蛋膜。胶体能透过滤纸但不能透过半透膜,所以过滤无法把胶体和溶液分开,必须用渗析。 4.检验分散质是否透过半透膜:取烧杯中的液体于两支试管中,一支滴加AgNO3溶液,一支滴加碘水,出现沉淀或变蓝说明该分散质已经透过半透膜。 本节易错点提醒 1.误把纯净物当成分散系。分散系一定是混合物,水银、乙醇、冰水混合物都是纯净物,不是分散系。 2.误用外观判断分散系的类别。豆浆、有色玻璃都是透明的,但它们都是胶体或固溶胶;判断类别要看分散质粒子直径,不能只看透明与稳定。 3.误把丁达尔效应当作本质区别。丁达尔效应只是区分胶体与溶液的常用方法,本质区别始终是分散质粒子直径的大小。 4.误认为胶体带电或胶体呈胶状。带电的是胶粒而不是胶体;胶体也不一定呈胶状,气溶胶、固溶胶都不是胶状。 5.误把纳米材料当作胶体。纳米材料只是分散质,没有分散剂,不是分散系。 6.误用过滤分离胶体与溶液。胶体能透过滤纸,过滤只能分离胶体与浊液;分离胶体与溶液必须用渗析。 7.书写制备Fe(OH)3胶体的方程式时漏写"胶体"两字或加热符号,或者错误地标上沉淀符号。胶体不是沉淀,这两处都不能省、不能错。 考点01 分散系的概念与组成 1.下列体系不属于分散系的是(  ) A.空气  B.盐酸  C.水银  D.碘酒 2.气溶胶是某些病毒传播的重要途径。下列关于气溶胶的说法错误的是(  ) A.气溶胶的分散剂是气体 B.气溶胶属于混合物 C.气溶胶分散质粒子直径小于1 nm D.气溶胶能形成丁达尔效应 考点02 分散系的分类与本质区别 3.下列物质按照浊液、溶液、胶体的顺序排列,正确的是(  ) A.云、稀盐酸、医用酒精 B.葡萄糖溶液、氯水、雾 C.豆浆、冰水混合物、碘酒 D.泥水、食盐水、有色玻璃 4.近年来,雾霾天气逐渐增多,灰霾粒子直径比较小,平均直径大约在1000~2000 nm左右。下列分散系中,分散质粒子直径与其具有相同数量级的是(  ) A.稀豆浆  B.石灰乳  C.稀盐酸  D.胶体 5.2023年的诺贝尔化学奖授予了三位在"量子点"发现和发展方面做出贡献的科学家。所谓的"量子点",属于半导体范畴,只有1到10纳米,纳米晶体尺寸是如此的小,以至于它们的尺寸控制了它们的性质。下列哪种分散系的分散质尺寸更接近量子点的尺寸(  ) A.氯化钠溶液  B.碳酸钙悬浊液  C.蔗糖溶液  D.氢氧化铁胶体 考点03 丁达尔效应与胶体的鉴别 6."凡香炉中氤氲,光可见径,此乃宝光也",下列说法错误的是(  ) A."氤氲"是一种分散系,其分散剂为空气 B."氤氲"区别于溶液的本质是丁达尔效应 C."宝光"与阳光穿透茂密林间雾气形成光柱的原理相同 D.产生"宝光"的原因是分散质粒子对光线产生散射 7.某方法合成出CdSe量子点,用电子显微镜观测其形貌如下图所示,其中比例尺长度为10 nm,所以CdSe量子点常被称为      量子点。 A.溶液  B.胶体  C.悬浊液  D.乳浊液 8.量子点的发现和合成获得了2023年诺贝尔化学奖。实验室制备的硫化镉(CdS)量子点的尺寸在1~50 nm之间,它们具有高比表面积、容易吸附阴离子而带负电荷等性质。下列关于CdS量子点的说法不正确的是(  ) A.CdS属于盐 B.CdS量子点在水中形成的分散系属于胶体 C.可用滤纸分离CdS量子点与NaCl溶液 D.CdS量子点分散在水中可产生丁达尔效应 考点04 Fe(OH)3胶体的制备与胶体的应用 9.将少量饱和FeCl3溶液分别滴加到下列物质中,得到三种分散系,完成相关问题: 甲:饱和FeCl3溶液滴加到冷水中; 乙:饱和FeCl3溶液滴加到NaOH溶液中; 丙:饱和FeCl3溶液滴加到沸水中。 (1)将丙继续加热煮沸得到红褐色透明液体,反应的化学方程式为      。 (2)用最简单的方法判断丙中是否成功制备胶体,请写出相关的操作、现象和结论      。 (3)向经过检验后的丙中逐滴加入稀盐酸,会出现一系列变化,但最终得到和甲相同的溶液,写出该过程发生反应的化学反应方程式:      。 (4)在氯化铁溶液、氢氧化铁胶体、氢氧化铁悬浊液三种分散系中,分散质粒子直径最小的是      ,氢氧化铁胶体分散质粒子直径大小介于      之间。 10.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可作为净水剂。 (1)用KAl(SO4)2净化水时,明矾中的Al3+与水反应生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有净水作用,这利用了该胶体的      性。检验KAl(SO4)2溶于水后的分散系中存在氢氧化铝胶体的实验方法是      。 (2)下列关于胶体的说法正确的是      。 A.向有污染的水中加入胶体,具有杀菌消毒的作用 B.制备Fe(OH)3胶体的方法是将饱和FeCl3溶液逐滴滴加到沸水中煮沸至红褐色 C.利用过滤的方法能将Fe(OH)3胶体从FeCl3溶液中分离出来 D.将Fe(OH)3胶体放置一段时间后,会出现浑浊 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 第一节 物质的分类及转化 第2课时 分散系及其分类 1.能从分散质和分散剂的角度认识分散系,知道分散系一定是混合物,能准确说出烟、雾、碘酒、食盐水、有色玻璃等常见分散系中的分散质和分散剂。 2.能依据分散质和分散剂的状态对分散系分类,能依据分散质粒子直径的大小把分散系分为溶液、胶体和浊液,知道三者的本质区别是分散质粒子直径大小不同。 3.知道胶体的定义和本质特征,能说出胶体按分散剂状态的三种分类;掌握Fe(OH)3胶体的制备原理、操作步骤和注意事项,能正确书写制备反应的化学方程式。 4.掌握丁达尔效应,能设计实验区分胶体与溶液;了解胶体的介稳性、电泳、聚沉、渗析等性质,能举例说明胶体性质在生产生活中的应用。 重点:分散系的概念及分类;胶体的丁达尔效应。 难点:对胶体的概念和性质的理解;溶液、胶体、浊液三类分散系区分方法与分离方法的选用。 1.一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的混合物叫作分散系;其中被分散成粒子的物质叫作分散质,另一种物质叫作分散剂。分散系一定是混合物,不可能是纯净物。 2.按照分散质粒子直径的大小,可把分散系分为溶液、胶体和浊液:分散质粒子直径小于1 nm的是溶液,在1~100 nm之间的是胶体,大于100 nm的是浊液,三者的本质区别是分散质粒子直径的大小。若按分散质和分散剂所处的状态分类,二者各有气、液、固三种状态,共可组合出9种分散系。 3.胶体的定义:分散质粒子的直径在1~100 nm之间的分散系;胶体的本质特征是分散质粒子直径在1~100 nm之间。按照分散剂的状态不同,胶体可分为气溶胶、液溶胶和固溶胶三类,其中豆浆、牛奶属于液溶胶,有色玻璃属于固溶胶。 4.制备Fe(OH)3胶体的方法是:向沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,立即停止加热。反应的化学方程式为FeCl3+3H2O===Fe(OH)3(胶体)+3HCl,书写时"胶体"两字和加热符号不能省略,也不能写沉淀符号。 5.当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的"通路",这种现象叫作丁达尔效应,产生的原因是胶体粒子对光有散射作用。丁达尔效应是区分胶体与溶液的常用物理方法,但不是二者的本质区别。 6.胶体具有介稳性,其主要原因是胶粒带同种电荷、相互排斥,次要原因是布朗运动。使胶体发生聚沉的方法有加热、搅拌、加入酸、碱、盐和加入带相反电荷的胶体粒子。 7.分离胶体与溶液的方法是渗析,所用的半透膜孔隙比滤纸更小,只能让小分子或离子通过;分离胶体与浊液的方法是过滤。胶体能透过滤纸,但不能透过半透膜。 (一)课堂导入 【想一想】很多同学认为豆浆是溶液,可是往豆浆里加一勺醋,立刻就会出现白色絮状沉淀,这是真正的溶液不可能发生的现象。这说明豆浆属于哪一类物质? 【答案】豆浆属于胶体。胶体的分散质粒子直径在1~100 nm之间,加入的醋中含有电解质,电解质使胶粒发生聚沉,于是出现白色絮状沉淀;而溶液中的分散质粒子小于1 nm,加入电解质不会出现这种现象。 (二)分散系的概念与组成 【想一想】溶液、泥沙水、豆浆这三种物质的外观差别很大,它们在形成方式上有什么共同点? 【结论】一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的混合物叫作分散系,其中被分散成粒子的物质叫作分散质,另一种物质叫作分散剂。因此分散系一定是混合物,不可能是纯净物。 【想一想】写出烟、雾、碘酒、食盐水、有色玻璃这几种分散系中的分散质和分散剂。 【答案】烟:微小尘埃(固)分散在空气(气)中;雾:微小水滴(液)分散在空气(气)中;碘酒:碘(固)分散在酒精(液)中;食盐水:食盐(固)分散在水(液)中;有色玻璃:金属氧化物(固)分散在玻璃(固)中。初中所说的溶质、溶剂就相当于分散质、分散剂。 (三)分散系的分类 【想一想】CuSO4溶液透明、均一、稳定,泥沙水不透明、不均一、不稳定,造成二者性质差异的根本原因是什么? 【结论】溶液与浊液的性质差异,是因为二者的分散质粒子直径大小不同:溶液的分散质粒子直径小于1 nm,浊液的分散质粒子直径大于100 nm。按照分散质粒子直径大小分类,分散系可分为溶液、胶体和浊液,三者的本质区别是分散质粒子直径的大小。 【想一想】某混合液中含泥沙、淀粉、氯化钠三种成分,如何除去泥沙? 【答案】泥沙、淀粉、氯化钠与水分别形成悬浊液、胶体和溶液。三种分散质的粒子直径不同,悬浊液不能透过滤纸,而胶体和溶液能透过,所以用过滤的方法即可除去泥沙。 (四)胶体及其分类 【想一想】纳米材料的颗粒直径范围也是1~100 nm,那么纳米材料是胶体吗? 【结论】不是。胶体是一种分散系,由分散质和分散剂共同组成,而纳米材料只是一种分散质,没有分散剂。按照分散剂的状态不同,胶体可分为三类:云、烟、雾属于气溶胶,Fe(OH)3胶体、豆浆、牛奶属于液溶胶,有色玻璃、果冻属于固溶胶。 (五)Fe(OH)3胶体的制备 【想一想】制备Fe(OH)3胶体时,为什么必须用蒸馏水而不能用自来水?为什么不能搅拌,也不能过度加热? 【结论】向沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,立即停止加热,即可制得Fe(OH)3胶体。反应的化学方程式为FeCl3+3H2O===Fe(OH)3(胶体)+3HCl。 【答案】自来水、搅拌和过度加热都会破坏胶体的介稳性:自来水中含有电解质,搅拌使胶粒之间碰撞加剧,过度加热使胶粒运动加剧,三者都会使胶粒聚沉,最终得到的是Fe(OH)3沉淀,而不是胶体。 (六)胶体的鉴别——丁达尔效应 【想一想】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,在与光束垂直的方向观察,会看到什么现象?为什么? 【结论】当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的"通路",这种现象叫作丁达尔效应,产生的原因是胶体粒子对光有散射作用;溶液中分散质的粒子太小,散射极其微弱,观察不到。 【答案】CuSO4溶液中无明显变化,Fe(OH)3胶体中有一条光亮的"通路"。胶体的分散质粒子直径为1~100 nm,与可见光的波长相近,能使光波发生散射,所以能看到光亮的"通路"。丁达尔效应是区分胶体与溶液的常用物理方法,但二者的本质区别仍然是分散质粒子直径的大小。浊液也看不到丁达尔效应,因为其分散质粒子直径大于100 nm,光主要发生反射而不是散射。 (七)胶体的性质与应用 【想一想】为什么加入卤水能使豆浆变成豆花?为什么铁盐能净水? 【结论】胶体的聚沉方法有加热、搅拌、加入酸、碱、盐和加入带相反电荷的胶体粒子。胶粒带同种电荷(主要原因)加上布朗运动(次要原因),使胶体具有介稳性。 【答案】卤水中含有MgCl2等电解质,电解质使豆浆中的蛋白质胶体发生聚沉,豆浆就变成了豆花。FeCl3溶于水后水解生成Fe(OH)3胶体,一个Fe(OH)3胶粒由多个Fe(OH)3分子聚集而成,粒子表面积很大,具有物理吸附作用,能吸附水中悬浮的杂质并使之聚沉下来,从而达到净水的目的。 (八)渗析与三种分散系的比较 【想一想】把NaCl溶液与Fe(OH)3胶体混合后,能用过滤的方法把二者分开吗?应该用什么方法? 【结论】过滤不能把NaCl溶液和Fe(OH)3胶体分开,因为胶体的分散质粒子直径在1~100 nm之间,可以透过滤纸;分离胶体与溶液应用渗析,分离胶体与浊液应用过滤。半透膜是孔隙比滤纸更小、可以让小分子或离子通过而大分子不能通过的一类膜。 【答案】溶液、胶体、浊液三类分散系的比较:分散质粒子直径依次为小于1 nm、1~100 nm、大于100 nm;外观上溶液均匀透明,胶体均匀、透明或半透明,浊液不均匀、不透明;稳定性上溶液稳定、胶体介稳定、浊液不稳定;丁达尔效应只有胶体有;透过滤纸的情况是溶液和胶体能、浊液不能;透过半透膜的情况是只有溶液能。 1.下列分散系中,分散质粒子直径最小的是(  ) A.NaOH溶液  B.有色玻璃  C.泥浆水  D.Fe(OH)3胶体 【答案】A 【解析】分散质粒子直径由小到大的顺序为溶液<胶体<浊液。NaOH溶液属于溶液,分散质粒子直径小于1 nm,最小;有色玻璃属于固溶胶,泥浆水属于悬浊液,Fe(OH)3胶体属于胶体,分散质粒子直径都大于1 nm。故选A。 2.下列叙述正确的是(  ) A.分散质微粒直径的大小关系:溶液>胶体>浊液 B.胶体微粒不能透过滤纸 C.向沸水中加入Fe(OH)3可制得Fe(OH)3胶体 D.利用丁达尔效应可以区分溶液与胶体 【答案】D 【解析】A项,分散质微粒直径的大小关系应为溶液<胶体<浊液,错误;B项,胶体微粒能透过滤纸,只是不能透过半透膜,错误;C项,制备Fe(OH)3胶体应向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液,加入Fe(OH)3固体或沉淀得不到胶体,错误;D项,胶体能产生丁达尔效应而溶液不能,可以用丁达尔效应区分溶液与胶体,正确。故选D。 3.下列叙述中正确的是(  ) A.FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体与Fe(OH)3沉淀的本质区别是能否均一稳定 B.根据分散系的稳定性大小将分散系分为胶体、溶液和浊液 C.根据能否产生丁达尔效应,将分散系分为溶液、浊液和胶体 D.胶体、分散系、混合物概念间的从属关系如图 【答案】D 【解析】A项,三者的本质区别是分散质粒子直径大小不同,能否均一稳定只是外观上的表现,错误;B项,分散系是按分散质粒子直径大小分为溶液、胶体和浊液的,不是按稳定性大小,错误;C项,丁达尔效应只是区分胶体与溶液的常用方法,不能作为分类标准,错误;D项,分散系属于混合物,胶体属于分散系,三者的从属关系为胶体包含在分散系中、分散系包含在混合物中,与图示一致,正确。故选D。 4.关于制备Fe(OH)3胶体的说法正确的是(  ) A.向NaOH溶液中滴加饱和FeCl3溶液 B.用图所示的装置能分离Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液 C.向加热煮沸的蒸馏水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,继续加热至呈红褐色 D.向饱和的FeCl3溶液中滴加少量的热水 【答案】C 【解析】A项,NaOH与FeCl3反应直接生成Fe(OH)3沉淀,得不到胶体,错误;B项,Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的分散质粒子都能透过滤纸,图示的过滤装置无法将二者分离,应改用渗析,错误;C项,将饱和FeCl3溶液逐滴加入煮沸的蒸馏水中并继续加热至红褐色,是制备Fe(OH)3胶体的正确操作,正确;D项,把热水滴入饱和FeCl3溶液中,水量太少且温度不够,得不到胶体,错误。故选C。 5.将蛋白质溶液放在半透膜上静置,溶液的成分通过半透膜的情况如图所示。下列说法正确的是(  ) A.该半透膜的孔径大小不可能为200 nm B.能用丁达尔效应鉴别Fe(OH)3胶体和蛋白质溶液 C.该半透膜可用来分离胶体中的泥沙 D.该半透膜不可用来分离NaCl溶液和蛋白质溶液 【答案】A 【解析】A项,半透膜要能把蛋白质截留、只让小分子和离子通过,其孔径必须小于蛋白质分子的直径,而200 nm已超出胶体粒子直径的上限(100 nm),孔径为200 nm时蛋白质也能通过,与图示现象不符,正确;B项,Fe(OH)3胶体和蛋白质溶液都是胶体,都能产生丁达尔效应,不能用丁达尔效应鉴别,错误;C项,泥沙属于浊液,分离胶体中的泥沙应使用过滤,半透膜不能用来分离胶体中的泥沙,错误;D项,NaCl溶液中的离子能透过半透膜而蛋白质不能,可以用渗析的方法分离NaCl溶液和蛋白质溶液,错误。故选A。 一、分散系 1.定义:一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的混合物,叫作分散系。 2.组成:被分散成粒子的物质叫作分散质,另一种物质叫作分散剂。初中所说的溶质相当于分散质,溶剂相当于分散剂。 3.判断要点:分散系一定是混合物,不可能是纯净物。乙醇、水银、冰水混合物这类纯净物都不是分散系;空气、盐酸、碘酒、石灰乳、牛奶都属于分散系。 4.常见实例:烟是固体小颗粒分散在空气中,雾、云是微小液滴分散在空气中,二者的分散剂都是气体;碘酒是碘分散在酒精中;食盐水是食盐分散在水中;有色玻璃是金属氧化物分散在玻璃中,分散剂是固体。 二、分散系的分类 1.按分散质和分散剂的状态分类:分散质和分散剂各有气、液、固三种状态,组合起来共有9种分散系——分散质/分散剂依次为气/气(空气)、液/气(云、雾)、固/气(烟)、气/液(盐酸)、液/液(牛奶、酒精)、固/液(糖水)、气/固(泡沫塑料)、液/固(珍珠)、固/固(有色玻璃)。 2.按分散质粒子直径大小分类(本质区别): ①溶液:分散质粒子直径小于1 nm,分散质是离子或小分子,均匀、透明、稳定。 ②胶体:分散质粒子直径在1~100 nm之间,分散质是许多分子的集合体或大分子,均匀、透明或半透明,具有介稳性。 ③浊液:分散质粒子直径大于100 nm,分散质是巨大数目分子聚集成的固体小颗粒或小液滴,不均匀、不透明、不稳定。浊液包括悬浊液和乳浊液。 3.单位换算:1 nm=10-9 m,所以胶体的粒子直径范围也写作10-9~10-7 m。 4.判断口诀:先看粒子直径,再看外观。溶液小于1 nm,胶体一到一百,浊液大于一百纳米。 三、胶体 1.定义:分散质粒子的直径在1~100 nm之间的分散系叫作胶体。 2.本质特征:分散质粒子直径在1~100 nm之间。这是胶体区别于溶液和浊液的本质特征,也是判断一种分散系是不是胶体的唯一标准。 3.分类:按照分散剂的状态不同,胶体分为气溶胶(分散剂为气体,如云、烟、雾、肥皂泡)、液溶胶(分散剂为液体,如Fe(OH)3胶体、豆浆、牛奶、淀粉溶液)和固溶胶(分散剂为固体,如有色玻璃、水晶、果冻、宝石)。 4.概念辨析:胶体是分散系,属于混合物,必须同时有分散质和分散剂。纳米材料只是分散质,没有分散剂,所以纳米材料不是胶体;同样,Fe(OH)3沉淀也不是胶体。胶体不一定呈胶状,也不一定有黏性,胶状的只是某些液溶胶的外观。 四、胶体的性质 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"。原因是胶体粒子的直径与可见光的波长(400~760 nm)相近,能使光波发生散射,属于物理现象。应用是用丁达尔效应区分胶体与溶液。注意这是常用方法,不是本质区别,两者的本质区别仍是分散质粒子直径大小。 2.介稳性:溶液最稳定,胶体较稳定(介稳性),浊液最不稳定。胶体稳定的主要原因是胶粒带同种电荷、相互排斥,次要原因是布朗运动。所谓布朗运动,是指悬浮在液体或气体中的微小颗粒所做的永不停歇的无规则运动。 3.电泳:胶粒带电,在外加电场作用下,胶粒在分散剂里做定向移动,这种现象叫作电泳。Fe(OH)3胶体通电后阴极区颜色加深、阳极区颜色变浅,说明Fe(OH)3胶粒带正电荷。应用是静电除尘。 4.聚沉:胶体稳定性的破坏叫作聚沉。聚沉的方法有加热、搅拌,加入酸、碱、盐,加入带相反电荷的胶体粒子。常见实例:长江三角洲的形成(海水中的电解质使河水中胶体聚沉)、加卤水点豆腐、不同牌子的墨水混用容易堵笔、明矾净水。 5.净水原理:FeCl3溶于水后水解生成Fe(OH)3胶体,一个胶粒由多个Fe(OH)3分子聚集而成,表面积很大,具有物理吸附作用,能吸附水中悬浮的杂质并使之聚沉,从而净水。 6.易错辨析:胶体本身不带电,是胶粒带电。Fe(OH)3胶粒、Al(OH)3胶粒带正电荷,土壤胶粒带负电荷,淀粉胶粒不带电。 五、胶体的应用与分离 1.应用:农业生产上土壤的保肥作用;医疗卫生上血液透析、血清纸上电泳分离氨基酸和蛋白质;日常生活中制豆腐、豆浆、牛奶和粥以及明矾净水;自然地理上江河入海口形成三角洲;工业生产上制有色玻璃;废水处理中除去以胶体形式存在的污染物。 2.分离方法:分离胶体与溶液用渗析,分离胶体与浊液用过滤。 3.半透膜: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,如羊皮纸、细胞膜、动物膀胱、鸡蛋膜。胶体能透过滤纸但不能透过半透膜,所以过滤无法把胶体和溶液分开,必须用渗析。 4.检验分散质是否透过半透膜:取烧杯中的液体于两支试管中,一支滴加AgNO3溶液,一支滴加碘水,出现沉淀或变蓝说明该分散质已经透过半透膜。 本节易错点提醒 1.误把纯净物当成分散系。分散系一定是混合物,水银、乙醇、冰水混合物都是纯净物,不是分散系。 2.误用外观判断分散系的类别。豆浆、有色玻璃都是透明的,但它们都是胶体或固溶胶;判断类别要看分散质粒子直径,不能只看透明与稳定。 3.误把丁达尔效应当作本质区别。丁达尔效应只是区分胶体与溶液的常用方法,本质区别始终是分散质粒子直径的大小。 4.误认为胶体带电或胶体呈胶状。带电的是胶粒而不是胶体;胶体也不一定呈胶状,气溶胶、固溶胶都不是胶状。 5.误把纳米材料当作胶体。纳米材料只是分散质,没有分散剂,不是分散系。 6.误用过滤分离胶体与溶液。胶体能透过滤纸,过滤只能分离胶体与浊液;分离胶体与溶液必须用渗析。 7.书写制备Fe(OH)3胶体的方程式时漏写"胶体"两字或加热符号,或者错误地标上沉淀符号。胶体不是沉淀,这两处都不能省、不能错。 考点01 分散系的概念与组成 1.下列体系不属于分散系的是(  ) A.空气  B.盐酸  C.水银  D.碘酒 【答案】C 【解析】分散系是一种或几种物质分散到另一种物质中形成的混合物,一定是混合物。空气中分散质和分散剂都是气体,盐酸是HCl气体分散在水中,碘酒是碘分散在酒精中,三者都是分散系;水银是金属汞,属于纯净物,不是分散系。故选C。 2.气溶胶是某些病毒传播的重要途径。下列关于气溶胶的说法错误的是(  ) A.气溶胶的分散剂是气体 B.气溶胶属于混合物 C.气溶胶分散质粒子直径小于1 nm D.气溶胶能形成丁达尔效应 【答案】C 【解析】气溶胶是以气体为分散剂的胶体,分散质可以是固体小颗粒或小液滴,分散质粒子直径在1~100 nm之间。A项,气溶胶的分散剂是气体,正确;B项,气溶胶是分散系,属于混合物,正确;C项,气溶胶属于胶体,分散质粒子直径在1~100 nm之间,不是小于1 nm,错误;D项,胶体都能产生丁达尔效应,正确。故选C。 考点02 分散系的分类与本质区别 3.下列物质按照浊液、溶液、胶体的顺序排列,正确的是(  ) A.云、稀盐酸、医用酒精 B.葡萄糖溶液、氯水、雾 C.豆浆、冰水混合物、碘酒 D.泥水、食盐水、有色玻璃 【答案】D 【解析】泥水属于悬浊液,是浊液;食盐水是食盐分散在水中形成的溶液;有色玻璃是金属氧化物分散在玻璃中形成的固溶胶,属于胶体,顺序完全正确。A项,云是气溶胶,属于胶体,顺序不对;B项,葡萄糖溶液和氯水都是溶液,雾是胶体,没有浊液;C项,豆浆是胶体,冰水混合物是纯净物,碘酒是溶液,都不符合。故选D。 4.近年来,雾霾天气逐渐增多,灰霾粒子直径比较小,平均直径大约在1000~2000 nm左右。下列分散系中,分散质粒子直径与其具有相同数量级的是(  ) A.稀豆浆  B.石灰乳  C.稀盐酸  D.胶体 【答案】B 【解析】灰霾粒子的平均直径约为1000~2000 nm,即1~2 μm,属于浊液中分散质粒子的数量级。稀有豆浆是胶体,分散质粒子直径在1~100 nm之间;稀盐酸是溶液,分散质粒子直径小于1 nm;石灰乳是悬浊液,属于浊液,分散质粒子直径大于100 nm,与灰霾粒子处于同一数量级;D项"胶体"是类别名称,不是具体分散系。故选B。 5.2023年的诺贝尔化学奖授予了三位在"量子点"发现和发展方面做出贡献的科学家。所谓的"量子点",属于半导体范畴,只有1到10纳米,纳米晶体尺寸是如此的小,以至于它们的尺寸控制了它们的性质。下列哪种分散系的分散质尺寸更接近量子点的尺寸(  ) A.氯化钠溶液  B.碳酸钙悬浊液  C.蔗糖溶液  D.氢氧化铁胶体 【答案】D 【解析】量子点的尺寸为1~10 nm,落在胶体分散质粒子直径的范围(1~100 nm)内。氯化钠溶液和蔗糖溶液属于溶液,分散质粒子直径小于1 nm;碳酸钙悬浊液属于浊液,分散质粒子直径大于100 nm;氢氧化铁胶体的分散质粒子直径在1~100 nm之间,与量子点的尺寸最接近。故选D。 考点03 丁达尔效应与胶体的鉴别 6."凡香炉中氤氲,光可见径,此乃宝光也",下列说法错误的是(  ) A."氤氲"是一种分散系,其分散剂为空气 B."氤氲"区别于溶液的本质是丁达尔效应 C."宝光"与阳光穿透茂密林间雾气形成光柱的原理相同 D.产生"宝光"的原因是分散质粒子对光线产生散射 【答案】B 【解析】香炉周围的"氤氲"是固体小颗粒分散在空气中形成的气溶胶。A项,气溶胶的分散剂是空气,正确;B项,胶体区别于溶液的本质是分散质粒子直径大小不同,丁达尔效应只是区分二者的常用方法,错误;C项,两者都是胶体粒子对光散射形成的丁达尔效应,原理相同,正确;D项,"宝光"的形成原因是胶体粒子对光线产生散射,正确。故选B。 7.某方法合成出CdSe量子点,用电子显微镜观测其形貌如下图所示,其中比例尺长度为10 nm,所以CdSe量子点常被称为      量子点。 A.溶液  B.胶体  C.悬浊液  D.乳浊液 【答案】B 【解析】由比例尺可知,图中CdSe量子点的粒径只有几十纳米,落在1~100 nm的范围内。该量子点分散到分散剂中形成的分散系,其分散质粒子直径在1~100 nm之间,属于胶体,所以常被称为胶体量子点。故选B。 8.量子点的发现和合成获得了2023年诺贝尔化学奖。实验室制备的硫化镉(CdS)量子点的尺寸在1~50 nm之间,它们具有高比表面积、容易吸附阴离子而带负电荷等性质。下列关于CdS量子点的说法不正确的是(  ) A.CdS属于盐 B.CdS量子点在水中形成的分散系属于胶体 C.可用滤纸分离CdS量子点与NaCl溶液 D.CdS量子点分散在水中可产生丁达尔效应 【答案】C 【解析】A项,CdS由金属阳离子和酸根阴离子构成,属于盐,正确;B项,CdS量子点尺寸在1~50 nm之间,分散在水中形成的分散系中分散质粒子直径在1~100 nm之间,属于胶体,正确;C项,胶体的分散质粒子能透过滤纸,过滤无法把CdS量子点与NaCl溶液分开,应改用渗析,错误;D项,CdS量子点分散在水中形成胶体,能产生丁达尔效应,正确。故选C。 考点04 Fe(OH)3胶体的制备与胶体的应用 9.将少量饱和FeCl3溶液分别滴加到下列物质中,得到三种分散系,完成相关问题: 甲:饱和FeCl3溶液滴加到冷水中; 乙:饱和FeCl3溶液滴加到NaOH溶液中; 丙:饱和FeCl3溶液滴加到沸水中。 (1)将丙继续加热煮沸得到红褐色透明液体,反应的化学方程式为      。 (2)用最简单的方法判断丙中是否成功制备胶体,请写出相关的操作、现象和结论      。 (3)向经过检验后的丙中逐滴加入稀盐酸,会出现一系列变化,但最终得到和甲相同的溶液,写出该过程发生反应的化学反应方程式:      。 (4)在氯化铁溶液、氢氧化铁胶体、氢氧化铁悬浊液三种分散系中,分散质粒子直径最小的是      ,氢氧化铁胶体分散质粒子直径大小介于      之间。 【答案】(1)FeCl3+3H2O===Fe(OH)3(胶体)+3HCl (2)用激光笔照射丙中的液体,在与光束垂直的方向观察,若看到一条光亮的"通路",说明已成功制得Fe(OH)3胶体;若无明显变化,则未制得胶体 (3)Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O (4)氯化铁溶液;1~100 nm 【解析】(1)饱和FeCl3溶液滴入沸水中继续煮沸,FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体,反应的化学方程式为FeCl3+3H2O===Fe(OH)3(胶体)+3HCl,其中"胶体"两字和加热符号都不能省略,也不能标沉淀符号。(2)检验是否制得胶体,最简单的办法是利用丁达尔效应:用激光笔照射,从侧面观察有无光亮的"通路"。(3)稀盐酸属于电解质,先使Fe(OH)3胶体发生聚沉,出现红褐色沉淀;继续滴加稀盐酸,沉淀溶解生成FeCl3溶液,后一步反应的化学方程式为Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O。(4)氯化铁溶液中分散质粒子小于1 nm,氢氧化铁胶体中分散质粒子直径在1~100 nm之间,氢氧化铁悬浊液中分散质粒子大于100 nm,所以粒子直径最小的是氯化铁溶液。 10.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可作为净水剂。 (1)用KAl(SO4)2净化水时,明矾中的Al3+与水反应生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有净水作用,这利用了该胶体的      性。检验KAl(SO4)2溶于水后的分散系中存在氢氧化铝胶体的实验方法是      。 (2)下列关于胶体的说法正确的是      。 A.向有污染的水中加入胶体,具有杀菌消毒的作用 B.制备Fe(OH)3胶体的方法是将饱和FeCl3溶液逐滴滴加到沸水中煮沸至红褐色 C.利用过滤的方法能将Fe(OH)3胶体从FeCl3溶液中分离出来 D.将Fe(OH)3胶体放置一段时间后,会出现浑浊 【答案】(1)吸附;用一束光(激光笔)照射该分散系,在与光束垂直的方向观察,若能看到一条光亮的"通路",说明其中存在氢氧化铝胶体 (2)B 【解析】(1)氢氧化铝胶体的胶粒由许多分子聚集而成,表面积大,具有物理吸附作用,能吸附水中悬浮的杂质并使之聚沉,所以利用的是胶体的吸附性。检验胶体的常用方法是丁达尔效应:用一束光照射,从侧面若能观察到一条光亮的"通路",说明分散系中存在胶体。(2)A项,胶体只能吸附悬浮杂质,不能杀菌消毒,错误;B项,将饱和FeCl3溶液逐滴滴加到沸水中并煮沸至红褐色,是制备Fe(OH)3胶体的正确方法,正确;C项,胶体能透过滤纸,过滤无法将Fe(OH)3胶体从FeCl3溶液中分离出来,应改用渗析,错误;D项,胶体具有介稳性,放置一段时间不会出现浑浊,错误。故选B。 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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