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文檔簡介

第四課時物質(zhì)的分散系、電解質(zhì)的電離1.了解分散系的含義及分類。2.掌握膠體的特性及其應(yīng)用。3.掌握電解質(zhì)和非電解質(zhì)的概念,能用電離方程式表達常見、典型的電解質(zhì)在水溶液中的電離。4.學會從電離的角度認識酸、堿、鹽。一、分散系1.分散系的定義一種或幾種物質(zhì)(稱為

)分散到另一種物質(zhì)(稱為

)中形成的體系稱為

。分散質(zhì)分散劑分散系2.分散系的分類當分散劑是水或其他液體時,分散系按照分散質(zhì)粒子的大小不同分類,有3種類型。也可用數(shù)軸法表示為:3.膠體(1)定義:分散質(zhì)粒子的直徑在

m之間的分散系叫做膠體。(2)膠體的性質(zhì)①丁達爾效應(yīng):當光束通過膠體時,在垂直于光線的方向可以看到一條

,該現(xiàn)象稱為丁達爾效應(yīng)。丁達爾效應(yīng)是

(填“物理”或“化學”)變化。②膠體的分散質(zhì)

通過濾紙孔隙,但

透過半透膜。③聚沉現(xiàn)象膠體粒子在適當?shù)臈l件下相互結(jié)合成直徑大于10-7m的顆粒而

下來的過程,叫膠體的聚沉。10-9~10-7

光亮的“通路”物理不能能沉降(3)膠體的應(yīng)用①農(nóng)業(yè)生產(chǎn):土壤的保肥作用。②醫(yī)療衛(wèi)生:血液透析。③日常生活:制豆腐和豆?jié){、牛奶、粥、明礬凈水等。④自然地理:江河入??谔幮纬扇侵?,其形成原理是海水中的電解質(zhì)使江河泥沙所形成的膠體顆粒發(fā)生聚沉。⑤工業(yè)生產(chǎn):有色玻璃的制備,有些火藥、炸藥的制備等都用到膠體的知識。1.丁達爾效應(yīng)是膠體和溶液的本質(zhì)區(qū)別嗎?【提示】不是,膠體和溶液的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子的大小。二、電解質(zhì)和非電解質(zhì)1.定義電解質(zhì):在

狀態(tài)下能導電的

。非電解質(zhì):無論是在水溶液中還是在熔融狀態(tài)下均以

存在,而不能導電的化合物。水溶液熔融化合物分子形式2.常見的電解質(zhì)、非電解質(zhì)(1)常見的酸、堿、鹽類、活潑金屬氧化物、H2O等均為電解質(zhì)。例如酸:H2SO4、HNO3、HCl、H2CO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等。堿:NaOH、KOH、Ba(OH)2、NH3·H2O、Ca(OH)2等。鹽:NaCl、KNO3、MgCl2、BaSO4、CaCO3等。部分氧化物:H2O、Na2O、Al2O3等。(2)大多數(shù)非金屬氧化物(如CO2、SO2、CO等)、大部分有機物(如酒精、蔗糖等)為非電解質(zhì)。2.(1)NaCl溶液和金屬銅都能導電,NaCl溶液和銅都是電解質(zhì)嗎?(2)純H2SO4在熔融狀態(tài)下不導電,H2SO4是非電解質(zhì)嗎?【提示】

(1)電解質(zhì)的研究對象是化合物,NaCl溶液是混合物所以不是電解質(zhì),NaCl是電解質(zhì);銅是單質(zhì),既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì)。(2)H2SO4在水溶液里可以導電,因此H2SO4是電解質(zhì)。三、電離1.定義:電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下產(chǎn)生

的過程稱為電離。2.電離方程式:電解質(zhì)的電離通常用電離方程式表示。例如,H2SO4===

,Al2(SO4)3===

,Ba(OH)2===

。自由移動的離子2H++SO42-2Al3++3SO42-Ba2++2OH-3.電離方程式的書寫(1)離子電荷數(shù)等于它對應(yīng)的化合價數(shù)值,離子電荷的正負取決于化合價的正負。(2)原子團不能拆開,例如Ax(ROn)y===xAy++yROx-n。(3)要遵循質(zhì)量守恒定律和電荷守恒定律。4.酸、堿、鹽的定義(從電離的角度)(1)酸:電離時生成的陽離子

的化合物叫做酸。酸的電離通式一般為:酸―→H++酸根離子,如HCl===

,H2SO4===

。(2)堿:電離時生成的陰離子

的化合物叫做堿。堿的電離通式一般為:堿―→金屬離子(或NH4+)+OH-;如NaOH===

(3)鹽:電離時生成金屬陽離子(或NH4+)和

的化合物叫做鹽。鹽的電離通式一般為:鹽―→金屬陽離子(或NH4+)+酸根陰離子。H++Cl-2H++SO42-全部是OH-Na++OH-酸根陰離子全部是H+3.NaHSO4溶于水時能電離出H+,NaHSO4屬于酸嗎?【提示】

NaHSO4溶于水時電離出的陽離子除了H+外,還有Na+,不符合酸的定義,屬于酸式鹽。一、物質(zhì)的分散系

下列分散系屬于溶液、膠體還是濁液?本質(zhì)區(qū)別是什么?①石灰乳②澄清的石灰水③豆?jié){④牛奶⑤飽和食鹽水⑥Cu(OH)2懸濁液⑦植物油滴入水中⑧淀粉溶液⑨酒精(75%)蔗糖水[學生交流]【提示】溶液有:②⑤⑨膠體有:③④⑧濁液有:①⑥⑦這些分散系分為三類,它們的本質(zhì)區(qū)別在于分散質(zhì)粒子大小不同。溶液中的溶質(zhì)粒子通常小于1nm,濁液中的粒子通常大于100nm,而膠體粒子其大小在1~100nm之間。

如何制備Fe(OH)3膠體?[師生互動]【提示】

(1)原理:FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl。(2)步驟:往一個燒杯里注入蒸餾水20mL,加熱使水沸騰,然后往沸水里滴加FeCl3飽和溶液5~6滴,繼續(xù)煮沸,待溶液呈紅褐色后,停止加熱,得到透明的、紅褐色的氫氧化鐵膠體。

下列現(xiàn)象或事實能否用有關(guān)膠體的知識解釋?(1)在河流入??谔幰仔纬扇侵?。(2)將FeCl3飽和溶液滴到沸水中,得到紅褐色膠體。(3)在NaCl溶液中加入KNO3溶液看不到沉淀。(4)同一鋼筆同時使用不同牌號的墨水可能發(fā)生堵塞。(5)明礬凈水的原理,制豆腐的原理。(6)制有色玻璃材料。(7)一束光線通過淀粉溶液產(chǎn)生一條光亮的通路。[學生交流]【提示】只有(3)不能用膠體的知識解釋,其余均與膠體知識有關(guān)。(1)膠體的聚沉,(2)膠體的制備,(4)膠體的聚沉,(5)膠體的吸附和聚沉,(6)膠體(固溶膠)的制備,(7)膠體的丁達爾效應(yīng)。

清晨,陽光射入密林中的現(xiàn)象如右圖。請分析其隱含的化學道理,然后完成(1)~(3)小題。(1)右圖中的現(xiàn)象在化學上稱作

,這說明森林中的空氣具有

的性質(zhì)。(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的根本原因是:____________________________。(3)此現(xiàn)象在化學上可用來__________________________?!窘馕觥坑蓤D可知,森林中的空氣在太陽光的照射下產(chǎn)生了明亮的光路,這是膠體的特性。可以用來區(qū)分膠體與其他分散系,也可以用來檢驗一種分散系是不是膠體。【答案】

(1)膠體的丁達爾效應(yīng)膠體(2)空氣中含有的膠體粒子的大小介于1~100nm之間,能使光產(chǎn)生散射(3)確定一種分散系是不是膠體

膠體具有許多不同于溶液或濁液的特殊性,是因為它們分散質(zhì)粒子大小不同,故區(qū)別溶液和膠體可以采取丁達爾效應(yīng),這是膠體不同于溶液的性質(zhì)之一。1.“納米材料”是粒子直徑為1~100nm(納米)的材料,納米碳就是其中的一種。若將納米碳均勻地分散到蒸餾水中,所形成的物質(zhì)(

)①是溶液②是膠體③能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)④能透過濾紙⑤不能透過濾紙⑥靜置后,會析出黑色沉淀A.①④⑥

B.②③④C.②③⑤

D.①③④⑥【解析】

分散質(zhì)的直徑為1~100nm的粒子的分散系為膠體,膠體能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng);微粒能透過濾紙,不能透過半透膜?!敬鸢浮?/p>

B二、電解質(zhì)和非電解質(zhì)

理解電解質(zhì)和非電解質(zhì)的概念要注意什么?不是電解質(zhì)的物質(zhì)一定是非電解質(zhì)嗎?[師生互動]【提示】電解質(zhì)或非電解質(zhì)都必須是化合物。單質(zhì)和混合物既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),如氯氣和鹽酸。“電解質(zhì)一定能導電,能導電的物質(zhì)一定是電解質(zhì)”,這句話對嗎?[學生交流]【提示】不對。①如NaCl、NaOH等電解質(zhì),其固體不導電,水溶液和熔融態(tài)能導電。②能導電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì),如Ag、Cu、Al等金屬單質(zhì)能導電,但不屬于電解質(zhì)。③電解質(zhì)的導電與金屬導電不同,電解質(zhì)必須電離成自由移動離子時才導電,而金屬在外加電場作用下就導電。SO2、NH3分別溶于水能導電,它們是電解質(zhì)嗎?[師生互動]【提示】不是!雖然它們?nèi)苡谒軐щ?,但是電離出導電離子的并不是它們本身,而是它們與H2O作用的產(chǎn)物:H2SO3、NH3·H2O,只能說明H2SO3、NH3·H2O是電解質(zhì)。

下列說法是否正確?①食鹽水是電解質(zhì)。②氯化氫是電解質(zhì),所以液態(tài)氯化氫導電,氣態(tài)氯化氫不導電。③CuSO4是電解質(zhì),CuSO4·5H2O不是電解質(zhì)。④Na2O溶于水導電,是因為生成了NaOH,NaOH是電解質(zhì),Na2O不是電解質(zhì)。⑤蔗糖、乙醇等多數(shù)有機化合物和非金屬氧化物都是非電解質(zhì)。[學生交流]【提示】

⑤正確,①②③④錯誤。

掌握電解質(zhì)和非電解質(zhì)的概念,能熟練判斷一種物質(zhì)是否是電解質(zhì)是認識電解質(zhì)的性質(zhì)、研究離子反應(yīng)的前提。以下有10種物質(zhì):①銅②稀硫酸③氯化氫④氨氣⑤空氣⑥二氧化碳⑦金屬汞(俗稱水銀)

⑧氯化鈉⑨碳酸鈣⑩氯氣按照表中提示的信息,把符合左欄條件的物質(zhì)的化學式或名稱填入下欄相應(yīng)的位置。序號符合的條件物質(zhì)的化學式或名稱(1)混合物(2)電解質(zhì),但熔融狀態(tài)下并不導電(3)電解質(zhì),但難溶于水(4)非電解質(zhì)(5)既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì),但本身能導電【解析】

10種物質(zhì)中稀硫酸和空氣屬于混合物。HCl溶于水可電離出H+、Cl-,能導電,但熔融狀態(tài)下不存在自由移動的離子,不導電,故HCl屬于電解質(zhì)。CaCO3是難溶性電解質(zhì)。而NH3、CO2的水溶液雖然能導電,但不是它們本身發(fā)生了電離,而是它們與水分別發(fā)生了反應(yīng),生成了電解質(zhì)NH3·H2O和H2CO3,故它們屬于非電解質(zhì)。銅和金屬汞屬于單質(zhì),不是化合物,故既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),但能導電。【答案】

序號符合的條件物質(zhì)的化學式或名稱(1)混合物②稀硫酸⑤空氣(2)電解質(zhì),但熔融狀態(tài)下并不導電③HCl(3)電解質(zhì),但難溶于水⑨CaCO3(4)非電解質(zhì)④NH3

⑥CO2(5)既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì),但本身能導電①銅⑦金屬汞【規(guī)律小結(jié)】解答此類題目應(yīng)先明確電解質(zhì)、非電解質(zhì)的概念及其判斷的依據(jù),然后根據(jù)題給物質(zhì)的組成、性質(zhì)等進行分析歸納。2.下列說法中,正確的是(

)A.液態(tài)HCl、固態(tài)NaCl均不導電,所以HCl、NaCl均是非電解質(zhì)B.NH3、CO2的水溶液均能導電,所以NH3、CO2均是電解質(zhì)C.蔗糖、酒精在水溶液里或熔融狀態(tài)時均不導電,所以它們是非電解質(zhì)D.銅、石墨均導電,所以它們是電解質(zhì)【解析】

該題主要考查電解質(zhì)、非電解質(zhì)的判斷標準。判斷某化合物是否為電解質(zhì),應(yīng)從其水溶液或熔融狀態(tài)下能否導電判斷;另外從物質(zhì)分類來看,酸、堿、鹽均為電解質(zhì)。【答案】

C三、電解質(zhì)的電離NaHSO4是一種特殊的電解質(zhì)。它在不同條件下的電離如何表達?[師生互動]【提示】

NaHSO4是一種強酸的酸式鹽。書寫NaHSO4的電離方程式時應(yīng)注意條件不同電離方程式也不相同。水溶液中:NaHSO4===Na++H++SO42-。熔融態(tài):NaHSO4===Na++HSO4-。

下列幾個電離方程式均有錯誤,你能找出原因嗎?①KClO3===K++Cl-+3O2-;②Al(NO3)3===Al+3+3NO3-;③NaHCO3===Na++H++CO32-;④CaCl2===Ca2++Cl2-;⑤K2SO4===K++SO42-。[學生交流]【提示】

①③沒有正確拆分離子;②④離子符號書寫不正確;⑤離子所帶的正、負電荷不守恒。正確書寫如下:①KClO3===K++ClO3-

②Al(NO3)3===Al3++3NO3-

③NaHCO3===Na++HCO3-

④CaCl2===Ca2++2Cl-

⑤K2SO4===2K++SO42-(1)判斷下列物質(zhì)在相應(yīng)條件下能否電離,并說明理由。①液態(tài)HCl:________,____________________。②熔融狀態(tài)下的NaCl________,___________________________。③高溫熔化后的單質(zhì)鐵________,

。④固體KOH:________,

。(2)寫出下列物質(zhì)在水溶液中的電離方程式:HCl:__________________;H2SO4:________________Ca(OH)2:________________________;KOH:______________NH4NO3:____________________;KAl(SO4)2___________________________【思路指引】解答此題要注意以下兩點:(1)酸、堿、鹽的電離條件。(2)電離方程式的書寫方法?!窘馕觥?/p>

(1)HCl是酸,在液態(tài)時不電離,NaCl在熔融狀態(tài)可以電離,KOH在固態(tài)時不電離,F(xiàn)e是單質(zhì),任何條件都不電離。(2)KAl(SO4)2能電離出三種離子。【答案】

(1)①不能HCl是酸,液態(tài)時不電離,只在水溶液中電離②能能電離出Na+和Cl-③不能Fe是單質(zhì)④不能電解質(zhì)在固態(tài)時不電離(2)HCl===H++Cl-

H2SO4===2H++SO42-Ca(OH)2===Ca2++2OH-

KOH===K++OH-NH4NO3===NH4++NO3-

KAl(SO4)2===K++Al3++2SO42-【深入探究】

(Ⅰ)在(1)中能導電的物質(zhì)是________________________________________________________________________。(Ⅱ)如果(2)中各物質(zhì)濃度相同,則導電能力最強的是哪種物質(zhì)的溶液?【提示】

(Ⅰ)中能導電的有②③。(Ⅱ)中KAl(SO4)2溶液導電能力最強。導電能力強弱主要取決于自由離子的總濃度和離子所帶的電荷數(shù)。一、溶液、膠體、濁液三類分散系的比較分散系溶液膠體濁液懸濁液乳濁液分散質(zhì)粒子大小<1nm1~100nm>100nm>100nm分散質(zhì)粒子結(jié)構(gòu)分子、離子少量分子的集合體或大分子大量分子聚集成的固體小顆粒大量分子聚集成的液體小液滴特點均一透明多數(shù)均一透明,較穩(wěn)定不均一、不透明,久置沉淀不均一、不透明,久置分層穩(wěn)定性穩(wěn)定介穩(wěn)性不穩(wěn)定不穩(wěn)定能否透過濾紙能能不能不能能否透過半透膜能不能不能不能實例食鹽水、蔗糖溶液Fe(OH)3膠體、淀粉溶液泥水、石灰乳涂料、油漆(1)分散質(zhì)粒子大小不同是各種分散系的本質(zhì)區(qū)別。(2)膠體可透過濾紙但不能透過半透膜,因此可用過濾法分離膠體和濁液,用滲析法分離和提純膠體。(3)膠體具有介穩(wěn)性的主要原因是分散質(zhì)粒子帶同種電荷而相互排斥,從而無法聚集成較大顆粒而聚沉。布朗運動也是膠體具有介穩(wěn)性的原因之一。二、膠體的性質(zhì)及應(yīng)用內(nèi)容主要應(yīng)用舉例性質(zhì)

丁達爾效應(yīng)一束光通過膠體時產(chǎn)生一條“光路”鑒別膠體和溶液布朗運動膠粒在膠體中做不停的、無規(guī)則的運動電泳膠粒在外加電場作用下做定向移動[膠粒帶電:如Fe(OH)3膠粒帶正電,H2SiO3膠粒帶負電]工廠靜電除塵聚沉膠體粒子聚集成為較大的顆粒,形成沉淀從分散劑中析出,常見的聚沉方法:加熱、加入電解質(zhì)、加入膠體粒子帶相反電荷的膠體制豆腐、工業(yè)制肥皂,解釋某些自然現(xiàn)象,如江河入??谛纬缮持尢峒儩B析由于膠粒較大不能透過半透膜,而離子、小分子較小可透過半透膜,用此法將膠體提純用于將膠體粒子和溶液離子分開三、電解質(zhì)與非電解質(zhì)的比較電解質(zhì)非電解質(zhì)相同點均為化合物不同點水溶液或熔融狀態(tài)能導電水溶液和熔融狀態(tài)都不能導電本質(zhì)區(qū)別在水溶液里或熔融狀態(tài)下自身能發(fā)生電離在水溶液里和熔融狀態(tài)下自身不能發(fā)生電離所含物質(zhì)類型酸:H2SO4、H2CO3堿:NaOH、NH3·H2O鹽:NaCl、CaCO3活潑金屬氧化物:Na2O水非金屬氧化物:SO2、SO3、CO2、CO、P2O5非酸性氣態(tài)氫化物:NH3部分有機物:蔗糖、酒精、CH4

(1)電解質(zhì)、非電解質(zhì)的基本前提是化合物,單質(zhì)、混合物不屬于電解質(zhì)和非電解質(zhì)。(2)化合物具備以下兩個條件中的至少一個即為電解質(zhì):①在水溶液里能導電;②在熔融狀態(tài)下能導電。應(yīng)注意以上兩個條件不一定全具備。例如,HCl是電解質(zhì),但它只在水溶液中能導電,而在熔融狀態(tài)時則不導電。CaO是電解質(zhì),但它只在熔融狀態(tài)導電,其水溶液雖能導電,是因為CaO與H2O反應(yīng)生成的Ca(OH)2電離而導電。1.溶液、膠體和濁液這三種分散質(zhì)的根本區(qū)別是(

)A.是否為大量分子或離子的集合體

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