高一化學上學期一種重要的混合物膠體

1、一種重要的混合物一種重要的混合物膠體膠體陽光穿過茂密的林木枝葉所產生的美麗景象1 1、定義：一種或一種以上的、定義：一種或一種以上的物質物質分散到分散到 另一種物質中所得到的另一種物質中所得到的混合物混合物 分散質：被分散的物質分散質：被分散的物質 分散劑：能分散分散質的物質分散劑：能分散分散質的物質 一、分散系一、分散系溶液、懸（乳）濁液、膠體溶液、懸（乳）濁液、膠體（其中分散成微粒的物質）（其中分散成微粒的物質）（微粒分散在其中的物質）（微粒分散在其中的物質）2、分散系的分類、分散系的分類本質本質依據依據分散質微粒直徑大小分散質微粒直徑大小分散系分散系溶液溶液膠體膠體濁液濁液分散質分散質微

2、粒直微粒直徑徑 10-9m(10-7m（100 nm） 二、膠體二、膠體 分散質微粒的直徑大小在分散質微粒的直徑大小在1nm-100nm（10-9-10-7m )之間的分散系叫做膠體之間的分散系叫做膠體1. 定義：定義：膠體制備的方法：膠體制備的方法：膠體中膠體中分散質分散質 懸浮顆粒懸浮顆粒 分子、原子和離子分子、原子和離子 分散法分散法 凝聚法凝聚法 將懸濁液或乳濁液中的分散質分散；如：磨墨將懸濁液或乳濁液中的分散質分散；如：磨墨常見的膠體有：墨汁、碳素墨水、淀粉溶液等常見的膠體有：墨汁、碳素墨水、淀粉溶液等2 2、膠體的制備、膠體的制備原理：使分散質粒子大小在原理：使分散質粒子大小在1n

3、m 100nm之間之間物理方法物理方法化學方法化學方法水解法水解法注意：不能過度加熱，以免出現(xiàn)注意：不能過度加熱，以免出現(xiàn)Fe(OH)Fe(OH)3 3膠體凝聚。膠體凝聚。FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3（膠體）膠體）+3HCl 紅褐色紅褐色 FeCl3溶液中存在微弱的水解溶液中存在微弱的水解,生成極少量的生成極少量的Fe(OH)3 ,加熱加熱, 加大水解程度加大水解程度, 使使Fe(OH)3聚集聚集成較大顆粒成較大顆粒 膠體膠體 條件：條件： 飽和飽和FeCl3溶液、沸水溶液、沸水復分解法復分解法AgNOAgNO3 3+KI=+KI=AgIAgI（膠體）膠體）+ +KNOKNO3 3

4、 注意注意：濃度控制，濃度過大會生成沉淀：濃度控制，濃度過大會生成沉淀, ,逐滴滴加，同時要不斷振蕩。逐滴滴加，同時要不斷振蕩。 膠體較為穩(wěn)定，但是長時間放置之后也會膠體較為穩(wěn)定，但是長時間放置之后也會出現(xiàn)沉淀。所以膠體通?，F(xiàn)配現(xiàn)用。出現(xiàn)沉淀。所以膠體通?，F(xiàn)配現(xiàn)用。淺黃色淺黃色3. 膠體的分類膠體的分類:Fe(OH)3 AgI膠體膠體淀粉淀粉膠體膠體霧、霧、云、云、煙煙有有色色玻玻璃璃Fe(OH)3 AgI膠體膠體注：注：膠體不是一類物質，而是幾乎任何物質都膠體不是一類物質，而是幾乎任何物質都可能形成的一種分散狀態(tài)。如：可能形成的一種分散狀態(tài)。如：NaCl溶于水形溶于水形成溶液，如果分散在酒精

5、中則可形成膠體。成溶液，如果分散在酒精中則可形成膠體。練習：練習：(2000上海上海)用特殊方法把固體物質加用特殊方法把固體物質加工到納米級工到納米級(1nm100nm，1nm=10-9m)的超的超細粉末粒子，然后制得納米材料。下列分散細粉末粒子，然后制得納米材料。下列分散系中的分散質的粒子直徑和這種粒子具有相系中的分散質的粒子直徑和這種粒子具有相同數(shù)量級的是同數(shù)量級的是 ( )A、溶液溶液 B、懸濁液懸濁液 C、膠體膠體 D、乳濁液乳濁液c淀粉膠體和淀粉膠體和 Na Cl溶液溶液于半透膜內于半透膜內蒸鎦水蒸鎦水4、滲析、滲析利用利用半透膜半透膜把膠體中混有的離子或分子從膠體溶液把膠體中混有的

6、離子或分子從膠體溶液里分離的操作，叫做里分離的操作，叫做滲析滲析。其原理為膠體微粒不能透過半透膜，而溶液中的分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子和離子能透過半透膜半透膜。 應用：應用：膠體凈化、膠體凈化、提純使膠提純使膠體和溶液體和溶液分離分離分散系分散系溶液溶液膠體膠體濁液濁液分散質微分散質微粒直徑粒直徑分散質分散質微粒微粒能否透能否透過濾紙過濾紙能否透能否透過半透過半透膜膜穩(wěn)定性穩(wěn)定性100 nm 單個分子或離子單個分子或離子 許多分子許多分子集合體集合體 大量分子大量分子集合體集合體 能能 能能 不能不能 能能 不能不能 不能不能 穩(wěn)定穩(wěn)定 較穩(wěn)定較穩(wěn)定 不穩(wěn)定

7、不穩(wěn)定 【小結小結】：三種分散系的比較：三種分散系的比較（膠體）（膠體）（溶液）（溶液）三、膠體的性質三、膠體的性質 1、丁達爾現(xiàn)象丁達爾現(xiàn)象(光學性質光學性質)實驗：光束分別通過實驗：光束分別通過Fe（OH）3膠體和膠體和CuSO4溶液，觀溶液，觀察現(xiàn)象。察現(xiàn)象。現(xiàn)象：一束光通過膠體時，從側面可觀察到現(xiàn)象：一束光通過膠體時，從側面可觀察到膠體里產生一條光亮的膠體里產生一條光亮的“通路通路”。自然界的丁達爾現(xiàn)象自然界的丁達爾現(xiàn)象( (光光學性質學性質) )原因原因：膠粒直徑大小與光的波長相近膠粒直徑大小與光的波長相近, ,膠粒對膠粒對 光有散射作用；而溶液分散質的粒子太光有散射作用；而溶液分散

8、質的粒子太 小，不發(fā)生散射小，不發(fā)生散射。應用：鑒別溶膠和溶液。應用：鑒別溶膠和溶液。 練習練習:不能發(fā)生丁達爾現(xiàn)象的分散系是（不能發(fā)生丁達爾現(xiàn)象的分散系是（ ） A、碘酒碘酒 B、無水酒精無水酒精 C、蛋白質溶液蛋白質溶液 D、鈷玻璃鈷玻璃A B普遍存在普遍存在的現(xiàn)象的現(xiàn)象 2、 布朗運動布朗運動(動力學性質動力學性質) 在超顯微鏡下觀察膠體溶液可以看到膠體顆粒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)則的運動。不斷地作無規(guī)則的運動。原因：溶劑分子不均勻地撞擊膠體粒子，使其原因：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、改變速率的布朗運動。發(fā)生不斷改變方向、改變速率的布朗

9、運動。膠體微粒作布朗運動是膠體穩(wěn)定的原因之一。膠體微粒作布朗運動是膠體穩(wěn)定的原因之一。練習練習:膠體粒子能作布朗運動的原因是膠體粒子能作布朗運動的原因是 （ ） 水分子對膠體粒子的撞擊水分子對膠體粒子的撞擊 膠體粒子有膠體粒子有 吸附能力吸附能力 膠體粒子帶電膠體粒子帶電 膠體粒子質膠體粒子質 量很小，所受重力小量很小，所受重力小 A A、 B B、 C C、 D D、c在外加電場作用下在外加電場作用下, 膠體粒子在分散劑里膠體粒子在分散劑里向電極向電極 (陰極或陽極陰極或陽極) 作定向移動作定向移動的現(xiàn)象的現(xiàn)象, 叫做電泳叫做電泳 -陰極陰極+陽極陽極Fe(OH)3膠體向陰極膠體向陰極 移動

10、移動帶正電荷帶正電荷 3、 電泳現(xiàn)象電泳現(xiàn)象(電學性質電學性質)原因：原因：粒子膠體微粒帶同種電荷，當膠粒帶正粒子膠體微粒帶同種電荷，當膠粒帶正 電荷時向陰極運動，當膠粒帶負電荷時電荷時向陰極運動，當膠粒帶負電荷時 向陽極運動。向陽極運動。應用：靜電除塵；電泳電鍍，利用電泳將油漆、應用：靜電除塵；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。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，有膠體的膠粒有的帶電，有電泳電泳現(xiàn)象；有的不帶現(xiàn)象；有的不帶電，沒有電泳現(xiàn)象。電，沒有電泳現(xiàn)象。電解質離子在電場作用下也發(fā)電解質離子在電場作用下也發(fā)生定向運動，因此，電泳不能用作生定

11、向運動，因此，電泳不能用作凈化或檢驗膠體的方法。凈化或檢驗膠體的方法。：可否用電泳現(xiàn)可否用電泳現(xiàn)象凈化或檢驗膠體？象凈化或檢驗膠體？ 膠粒帶同種電荷，相互間產生排斥作用，膠粒帶同種電荷，相互間產生排斥作用，不易結合成更大的沉淀微粒，這是膠體具有穩(wěn)不易結合成更大的沉淀微粒，這是膠體具有穩(wěn)定性的定性的主要因素主要因素。帶正電荷膠粒帶正電荷膠粒帶負電荷膠粒帶負電荷膠粒金屬氫氧化物金屬氫氧化物金屬氧化物金屬氧化物金屬硫化物金屬硫化物(如如Sb2S3)非金屬硫化物非金屬硫化物(如如As2S3)非金屬氧化物非金屬氧化物(如如SiO2泥沙泥沙)硅酸鹽硅酸鹽(土壤和水泥土壤和水泥) 在陶瓷工業(yè)上常遇到因陶土里

12、混有在陶瓷工業(yè)上常遇到因陶土里混有Fe2O3而影響產品質量的問題。解決方法而影響產品質量的問題。解決方法之一是把這些陶土和水放在一起攪拌，使之一是把這些陶土和水放在一起攪拌，使粒子大小在粒子大小在1nm100nm之間，然后插入之間，然后插入兩根電極，接通直流電源，這時陽極聚兩根電極，接通直流電源，這時陽極聚積積 ， 陰極聚積陰極聚積 ，理由，理由是是 。 例題帶負電荷的膠粒（粒子陶土）帶負電荷的膠粒（粒子陶土） 帶正電荷的膠粒（帶正電荷的膠粒（Fe2O3) 含有雜質的陶土和水形成了膠體，利用電泳將含有雜質的陶土和水形成了膠體，利用電泳將陶土和雜質分離除雜陶土和雜質分離除雜 例題例題：已知土壤膠

13、體中的粒子帶：已知土壤膠體中的粒子帶負電荷負電荷，又，又有很大的表面積，因而具有選擇吸附能力。有很大的表面積，因而具有選擇吸附能力。 有下列陰陽離子，有下列陰陽離子，NH4+、K+、H+、NO3-、H2PO4 -、PO43- ，哪些易被吸附？在土壤里施，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 土壤膠粒一般帶負電荷，容易再吸附陽離子如土壤膠粒一般帶負電荷，容易再吸附陽離子如NH4+、K+、H+，而難以吸附陰離子如而難以吸附陰離子如NO3-、H2PO4 -、PO43-，

14、據此，我們可以得到如下有關施據此，我們可以得到如下有關施用化肥與土壤膠體關系的常識：用化肥與土壤膠體關系的常識：銨態(tài)氮肥、鉀肥容易被土壤吸收，此類化肥可以銨態(tài)氮肥、鉀肥容易被土壤吸收，此類化肥可以直接進行表面施用。直接進行表面施用。磷肥不易被土壤吸收，易隨雨水流失，因此，磷磷肥不易被土壤吸收，易隨雨水流失，因此，磷肥必須深施在土壤里層，以保證有效利用。肥必須深施在土壤里層，以保證有效利用。施用硝酸鹽氮肥肥料不如施用銨態(tài)氮肥好，如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，但雖含氮量高，但NO3-的利用率低，多雨季的利用率低，多雨季節(jié)不宜使用。節(jié)不宜使用。酸雨和長期施用酸性化

15、肥容易導致土壤膠粒吸附酸雨和長期施用酸性化肥容易導致土壤膠粒吸附H+，而使土壤酸化，影響植物生長，也影響銨態(tài)氮而使土壤酸化，影響植物生長，也影響銨態(tài)氮肥和鉀肥的有效利用。肥和鉀肥的有效利用。豆腐腦豆腐腦 豆?jié){里加鹽鹵豆?jié){里加鹽鹵(MgCl26H2O)或石膏或石膏(CaSO42H2O)溶液使之凝聚成豆腐；溶液使之凝聚成豆腐；我們吃的果凍 果凍膠體果凍膠體我們的母親河長江和黃河長江入?？谀嗌吵练e在江河與海的交匯處形成的沙洲。長江入?？谀嗌吵练e在江河與海的交匯處形成的沙洲。生活中的有色玻璃，有色玻璃有色玻璃我們?yōu)槭裁匆芯磕z體？ 4、膠體的聚沉、膠體的聚沉 要使膠體凝聚成沉淀，就要減少或消除要使膠體

16、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，從而使膠粒在運動中碰撞電性排斥力作用，從而使膠粒在運動中碰撞結合成更大的顆粒。結合成更大的顆粒。膠體為什么能夠穩(wěn)定存在？膠體為什么能夠穩(wěn)定存在？ 膠粒帶電、布朗運動膠粒帶電、布朗運動如何破壞膠體的穩(wěn)定狀態(tài)？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，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從分散劑里析出的過程叫膠體的聚沉。膠體的聚沉。實例：實例：渾濁的井水中加入少量石灰能使水變澄清；渾濁的井水中加入少量石灰能使水變澄清；豆?jié){里加鹽鹵豆?jié){里

17、加鹽鹵(MgCl26H2O)或石膏或石膏(CaSO42H2O)溶液使之凝聚成豆腐；溶液使之凝聚成豆腐；水泥里加石膏能調節(jié)水泥漿的硬化速率；水泥里加石膏能調節(jié)水泥漿的硬化速率；在江河與海的交匯處形成的沙洲。在江河與海的交匯處形成的沙洲。(1)(1)加入電解質加入電解質(2)(2)加入膠粒帶相反電荷的膠體加入膠粒帶相反電荷的膠體帶不同電荷的膠體微粒相互吸引發(fā)生電性中和，帶不同電荷的膠體微粒相互吸引發(fā)生電性中和，從而在膠粒碰撞時發(fā)生凝聚，形成沉淀或凝膠。從而在膠粒碰撞時發(fā)生凝聚，形成沉淀或凝膠。實驗：將實驗：將Fe(OH)3膠體溶液與硅酸膠體溶液膠體溶液與硅酸膠體溶液現(xiàn)象：形成大量的沉淀現(xiàn)象：形成大

18、量的沉淀.結論：結論：Fe(OH)3膠粒與膠粒與H2SiO3膠粒帶相反電荷膠粒帶相反電荷.實例：用明礬、氯化鐵等凈水；不同種類的實例：用明礬、氯化鐵等凈水；不同種類的墨水混合使用時有沉淀產生，使墨水失效。墨水混合使用時有沉淀產生，使墨水失效。(3)(3)加熱加熱 溫度升高，膠粒的吸附能力減弱，減少了膠粒所溫度升高，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)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，使得膠粒在碰撞減少，膠粒間的斥力作用減弱，使得膠粒在碰撞時容易結合成大顆粒，形成沉淀或凝膠。時容易結合成大顆粒，形成沉淀或凝膠。實例：淀粉溶液加熱后凝聚成了漿糊凝膠，蛋清實例：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加熱后凝聚成了白色膠狀物(同時發(fā)生變性同時發(fā)生變性)。 練習練習:氯化鐵溶液與氫氧化鐵膠體具有的共同性氯化鐵溶液與氫氧化鐵膠體具有的共同性 質是質是 ( ) A、分散質顆粒直徑都在分散質顆粒直徑都在1n