高中化學(xué)分散系 膠體

1、?　 探究考向二　 分散系　膠體,第二單元 膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用,膠體,2024年3月31日星期日,陽光穿過茂密的林木枝葉所產(chǎn)生的美麗景象,豆?jié){里加鹽鹵(MgCl2·6H2O)或石膏(CaSO4·2H2O)溶液使之凝聚成豆腐；,我們吃的果凍,?你知道嗎,,果凍膠體,1.分散系：,由一種物質(zhì)（或幾種物質(zhì)）分散到另一種物質(zhì)里所形成的體系,分散質(zhì)：,被分散的物質(zhì)叫做分散質(zhì),分散劑：,分散質(zhì)分散在其中的物質(zhì)叫做

2、分散劑,一、分散系,,如：NaCl溶液,,S+水,,油+水,比較：溶液、懸濁液、乳濁液有何不同？,【討論】 為什么溶液是均一的、透明的、穩(wěn)定 的，而濁液是不均一、不透明、不穩(wěn)定的？,溶質(zhì),溶劑,固體小顆粒,小液滴,所用溶劑,所用溶劑,？,2.分散系的類型,溶液、濁液、膠體的分散質(zhì)粒子大小比較,演示實(shí)驗(yàn)：,往一張濾紙做的漏斗中分別倒入少量NaCl溶液、泥水和Fe(OH)3膠體觀察現(xiàn)象,現(xiàn)象：,結(jié)論：,泥水不能通過，而NaC

3、l溶液和Fe(OH)3膠粒可以通過,NaCl和膠體分散質(zhì)比濁液分散質(zhì)小,①NaCl溶液、泥水和Fe(OH)3膠體外觀特征及穩(wěn)定性。 NaCl溶液、和Fe(OH)3膠體是均一的、透明的、穩(wěn)定的，而泥水是不均一、不透明、不穩(wěn)定的。②為什么溶液和膠體是均一的、透明的、穩(wěn)定的，而濁液是不均一、不透明、不穩(wěn)定的？ 懸濁液中的固體小顆粒與乳濁液中的小液滴都是以分子集合體的形式存在的。這就是濁液不穩(wěn)定、不均一，渾濁的原因。

4、這是懸濁液和乳濁液的相同點(diǎn)③通過實(shí)驗(yàn)說明NaCl溶液、泥水和Fe(OH)3膠體的微粒大小的區(qū)別?,< 1nm,1 ~100 nm,>100 nm,依據(jù)分散質(zhì)微粒直徑大小分散系可分為溶液、濁液、膠體三類,分散系微粒大小關(guān)系,各類分散系的比較,均一、透明,穩(wěn)定,分子或離子,<1nm,能,能,能,不能,不能,不能,均一、透明,不均一、不透明,穩(wěn)定,不穩(wěn)定,許多分子集合體高分子,巨大數(shù)目分子集合體,1nm—100nm,

5、>100nm,NaCl溶液,Fe(OH)3膠體,油水,【課堂鞏固練習(xí)】 1．近年來，我國(guó)的一些沿江或沿海城市多次出現(xiàn)大霧天 氣，致使高速公路關(guān)閉，霧屬于下列分散系中的（ ）A．溶液 B. 懸濁液 C. 乳濁液 D. 膠體2．下列關(guān)于膠體的說法中正確的是（ ） A. 膠體外觀不均勻 B. 膠體不能通過濾紙

6、 C. 膠粒做不停地、無秩序地運(yùn)動(dòng) D. 膠體不穩(wěn)定，靜止后容易產(chǎn)生沉淀3、(2000·上海)用特殊方法把固體物質(zhì)加工到納米級(jí) (1nm~100nm，1nm=10-9m)的超細(xì)粉末粒子，然后制得納米材料。下列分散系中的分散質(zhì)的粒子直徑和這種粒子具有相同數(shù)量級(jí)的是 ( ) A、溶液 　B、懸濁液 　　C、膠體 　D、乳濁液,D,C,C,4、 取少量

7、Fe2O3粉末（紅棕色）加入適量鹽酸，所發(fā)生反應(yīng) 的化學(xué)方程式為____________________，反應(yīng)后得到的FeCl3溶液呈_________色。用此溶液進(jìn)行如下反應(yīng)：⑴取少量溶液置于試管中，滴入NaOH溶液，可觀察到有 紅褐色沉淀生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________ ，此反應(yīng)屬于 反應(yīng)。⑵在小燒杯中加入20mL蒸餾水，加熱至沸騰后，向沸水

8、 中滴入幾滴FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈 色，即可制得Fe（OH）3膠體。⑶取另一小燒杯也加入20mL蒸餾水后，向燒杯中加入1mLFeCl3溶液，振蕩均勻后，將此燒杯（編號(hào)甲）與盛有Fe（OH）3膠體的燒杯（編號(hào)乙）一起放置在暗處：分別用激光筆照射燒杯中的液體，可以看到 燒杯中的液體會(huì)產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可用來區(qū)別 。,Fe2O3+6HCl＝2FeC

9、l3+3H2O,,棕黃,FeCl3+3NaOH＝Fe(OH)3↓+3NaCl,復(fù)分解,,,紅褐,乙,,,,膠體與其他分散系,二、膠體,19世紀(jì)60年代，英國(guó)科學(xué)家格雷哈姆首次提出膠體的概念,1.定義:分散質(zhì)粒子直徑在1nm~100nm之間的分散系,（1）物理分散法將懸濁液或乳濁液中的分散質(zhì)分散；如：磨墨常見的膠體有：墨汁、碳素墨水、淀粉溶液、蛋白 質(zhì)溶

10、液等,2.膠體的制備：,,①水解法,②復(fù)分解法,此法注意的問題：Ⅰ不能過度加熱，以免出現(xiàn)Fe(OH)3膠體凝聚。Ⅱ不能用玻璃攪拌，防止生成Fe(OH)3 沉淀。,AgNO3+KI=AgI（膠體）+KNO3,此法注意的問題：Ⅰ濃度控制，濃度過大會(huì)生成沉淀(濃度一般為0.01mol/L)。Ⅱ逐滴滴加，同時(shí)要不斷振蕩。,（紅褐色、澄清、透明的液體）,（淺黃色、澄清、透明的液體）,硅酸溶膠的制備,Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（

11、膠體）+2NaCl,此法注意的問題：ⅠNa2SiO3溶液向鹽酸中加，不能將溶液倒過來加，否則會(huì)生成凝膠Ⅱ溶液的用量需注意，Na2SiO3太多會(huì)生成沉淀,【討論】,淀粉膠體中含有泥水濁液如何提純精制淀粉膠體？淀粉膠體中含有氯化鈉溶液又要如何提純精制淀粉膠體？,膠體與其它分散系的分離,3、膠體的凈化：采用滲析法。利用半透膜把膠體中混有的離子或分子從膠體溶液里分離的操作，叫做滲析。原理: 膠體微粒不能透過半透膜，而溶液中的分子和離子能

12、透過半透膜。,[拓寬]濾紙可將膠體和沉淀分離,利用半透膜把膠體中混有的離子或分子從膠體里分離的操作，叫做滲析。其原理為膠體微粒不能透過半透膜，而溶液中的分子和離子能透過半透膜。,應(yīng)用：膠體凈化、提純使膠體和溶液分離,膠體的分類,Fe(OH)3 AgI膠體,淀粉膠體,霧、云、煙,有色玻璃,Fe(OH)3 AgI膠體,總結(jié):膠體是以分散質(zhì)粒子大小為本質(zhì)特征的，它只是物質(zhì)的一種存在形式，如NaCl溶于水形成溶液，如果分散在酒精中則可

13、形成膠體。,晨霧,氣 溶 膠,煙,白云,固 溶 膠,煙水晶,有色玻璃,有色玻璃,,（膠體）,（溶液）,三、膠體的性質(zhì),1、丁達(dá)爾效應(yīng)(光學(xué)性質(zhì))實(shí)驗(yàn)：光束分別通過Fe（OH）3膠體和CuSO4溶液，觀察現(xiàn)象。,現(xiàn)象：一束光通過膠體時(shí)，從側(cè)面可觀察到膠體里產(chǎn)生一條光亮的“通路”。,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：光束通過Fe(OH)3膠體時(shí)觀察到有一條光亮的通路,丁達(dá)爾效應(yīng)(光學(xué)性質(zhì)),原因：膠粒直徑大小與光的波長(zhǎng)相近,膠粒對(duì) 光有散射作用；而

14、溶液分散質(zhì)的粒子太 小，不發(fā)生散射。,應(yīng)用：鑒別溶膠和溶液。,練習(xí):不能發(fā)生丁達(dá)爾現(xiàn)象的分散系是（ ） A、碘酒 B、無水酒精 C、蛋白質(zhì)溶液 D、鈷玻璃,A,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,普遍存在的現(xiàn)象,2、 布朗運(yùn)動(dòng)(動(dòng)力學(xué)性質(zhì)),在超顯微鏡下觀察膠體溶液可以看到膠體顆粒不斷地作無規(guī)則的

15、運(yùn)動(dòng)。,原因：溶劑分子不均勻地撞擊膠體粒子，使其發(fā)生不斷改變方向、改變速率的布朗運(yùn)動(dòng)。,膠體微粒作布朗運(yùn)動(dòng)是膠體穩(wěn)定的原因之一。,練習(xí):膠體粒子能作布朗運(yùn)動(dòng)的原因是 （ ） ①水分子對(duì)膠體粒子的撞擊 ②膠體粒子有 吸附能力 ③膠體粒子帶電 ④膠體粒子質(zhì) 量很小，所受重力小 A、①② B、①③ C、①④ D、②④,c,在外加電場(chǎng)作用下, 膠體粒子在分散劑里向電極 (陰極或陽極) 作定向移動(dòng)的現(xiàn)象,

16、叫做電泳,,Fe(OH)3膠體向陰極 移動(dòng)——帶正電荷,3、 電泳現(xiàn)象(電學(xué)性質(zhì)),原因：粒子膠體微粒帶同種電荷，當(dāng)膠粒帶正 電荷時(shí)向陰極運(yùn)動(dòng)，當(dāng)膠粒帶負(fù)電荷時(shí) 向陽極運(yùn)動(dòng)。,應(yīng)用：①靜電除塵；②電泳電鍍，利用電泳將油漆、 乳膠、橡膠等粒子均勻地沉積在鍍件上。,膠體的膠粒有的帶電，有電泳現(xiàn)象；有的不帶電，沒有電泳現(xiàn)象。,Q：可否用電泳現(xiàn)象凈化或檢驗(yàn)?zāi)z體？,重要膠

17、粒帶電的一般規(guī)律:,膠粒帶同種電荷，相互間產(chǎn)生排斥作用，不易結(jié)合成更大的沉淀微粒，這是膠體具有穩(wěn)定性的主要因素。,在陶瓷工業(yè)上常遇到因陶土里混有Fe2O3而影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題。解決方法之一是把這些陶土和水放在一起攪拌，使粒子大小在1nm~100nm之間，然后插入兩根電極，接通直流電源，這時(shí)陽極聚積 ， 陰極聚積

18、 ，理由是 。,例題,帶負(fù)電荷的膠粒（粒子陶土）,帶正電荷的膠粒（Fe2O3),含有雜質(zhì)的陶土和水形成了膠體，利用電泳將陶土和雜質(zhì)分離除雜,例題：已知土壤膠體中的粒子帶負(fù)電荷，又有很大的表面積，因而具有選擇吸附能力。 有下列陰陽離子，NH4+、K+、H+、NO3-、H2PO4 -

19、、PO43- ，哪些易被吸附？在土壤里施用含氮量相同的下列肥料，肥效較差的是(NH4)2SO4 、 NH4HCO3 、 NH4NO3 、 NH4Cl,土壤膠粒一般帶負(fù)電荷，容易再吸附陽離子如NH4+、K+、H+，而難以吸附陰離子如NO3-、H2PO4 -、PO43-，據(jù)此，我們可以得到如下有關(guān)施用化肥與土壤膠體關(guān)系的常識(shí)：,①銨態(tài)氮肥、鉀肥容易被土壤吸收，此類化肥可以直接進(jìn)行表面施用。,②磷肥不易被土壤吸收，易隨雨水流失，因此，磷肥必

20、須深施在土壤里層，以保證有效利用。,③施用硝酸鹽氮肥肥料不如施用銨態(tài)氮肥好，如NH4NO3雖含氮量高，但NO3-的利用率低，多雨季節(jié)不宜使用。,④酸雨和長(zhǎng)期施用酸性化肥容易導(dǎo)致土壤膠粒吸附H+，而使土壤酸化，影響植物生長(zhǎng)，也影響銨態(tài)氮肥和鉀肥的有效利用。,4、膠體的聚沉,要使膠體凝聚成沉淀，就要減少或消除膠體微粒表面吸附的電荷，使之減弱或失去電性排斥力作用，從而使膠粒在運(yùn)動(dòng)中碰撞結(jié)合成更大的顆粒。,Q1：膠體為什么能夠穩(wěn)定存在？

21、 膠粒帶電、布朗運(yùn)動(dòng),Q2：如何破壞膠體的穩(wěn)定狀態(tài)？,使膠體微粒凝聚成更大的顆粒，形成沉淀，從分散劑里析出的過程叫膠體的聚沉。,實(shí)例：①渾濁的井水中加入少量石灰能使水變澄清；②豆?jié){里加鹽鹵(MgCl2·6H2O)或石膏(CaSO4·2H2O)溶液使之凝聚成豆腐；③水泥里加石膏能調(diào)節(jié)水泥漿的硬化速率；④在江河與海的交匯處形成的沙洲。,(1)加入電解質(zhì),(2)加入膠粒帶相反電荷的膠體,帶不同電

22、荷的膠體微粒相互吸引發(fā)生電性中和，從而在膠粒碰撞時(shí)發(fā)生凝聚，形成沉淀或凝膠。,實(shí)驗(yàn)：將Fe(OH)3膠體溶液與硅酸膠體溶液現(xiàn)象：形成大量的沉淀.結(jié)論：Fe(OH)3膠粒與H2SiO3膠粒帶相反電荷.,實(shí)例：①用明礬、氯化鐵等凈水；②不同種類的墨水混合使用時(shí)有沉淀產(chǎn)生，使墨水失效。,(3)加熱,溫度升高，膠粒的吸附能力減弱，減少了膠粒所吸引的陰離子或陽離子數(shù)量，膠粒所帶的電荷數(shù)減少，膠粒間的斥力作用減弱，使得膠粒在碰撞時(shí)容易結(jié)合成大顆

23、粒，形成沉淀或凝膠。,實(shí)例：淀粉溶液加熱后凝聚成了漿糊凝膠，蛋清加熱后凝聚成了白色膠狀物(同時(shí)發(fā)生變性)。,練習(xí):氯化鐵溶液與氫氧化鐵膠體具有的共同性 質(zhì)是 ( ) A、分散質(zhì)顆粒直徑都在1nm~100nm之間 B、能透過半透膜 C、加熱蒸干、灼燒后都有氧化鐵生成 D、呈紅褐色,C,練習(xí):下列事實(shí)：①用鹽鹵點(diǎn)豆腐 ②用明礬凈水 ③ 河海交匯處可沉積沙洲

24、 ④鋼筆使用兩種不同顏色的藍(lán)墨水，易出現(xiàn)堵塞 ⑤血液透析。其中與膠體知識(shí)有關(guān)的是 （ ）A、①②③ B、③④⑤C、①③⑤ D、全部都是,D,課后小練習(xí)1．鑒別膠體和溶液可以采取的方法是 （ ） A．蒸發(fā) B．從外觀觀察 C．稀釋 D．利用丁達(dá)爾現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)2．既能透過半透膜，又能通過濾紙的是

25、（ ）　 A．FeCl3 溶液 B．Fe(OH)3 C．醫(yī)院酒精 D．Cu(OH)2懸濁液3．下列各種物質(zhì)中，常用滲析法分離的是 （ ） 　　　　　　　　A、CaCO3和Na2CO3 　　B、I2和KCO3　　C、CCl4和水　　D、Fe(OH)3膠體和FeCl3溶液,,D,A C,D,4.填寫分離下列各組混合物所用的物理方法:

26、(1)除去水中少量溴。 （ ）(2)除去碘化銀膠體中含有的碘離子。（ ）(3)除去石灰水中懸浮的碳酸鈣。 （ ）(4)從硬脂酸甘油酯經(jīng)皂化后的液體中，分離出硬脂酸鈉，先_________，然后___________。,,萃取,滲析,鹽析,過濾,過濾,溶液混合的計(jì)算,等體積的某物質(zhì)的水溶液兩份，一份密度為ρ1，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為ω1，另一份密度為ρ2，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為ω2

27、?；旌虾蟮玫降娜芤旱娜苜|(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)x與（ ω1 + ω2 ）/2的大小關(guān)系,若濃度越大，密度越大，則x >（ ω1 + ω2 ）/2若濃度越大，密度越小，則x <（ ω1 + ω2 ）/2,溶解度的計(jì)算類型,（63.9-20.9）g/100g=(189-103)g/m水m水=200g,（103-10）/200<(150-63.9)/100, ∴10g為雜質(zhì)KNO3的質(zhì)量為：189g-10g+20.9/100