高中化學(xué)必修1：2.1.2 一種重要的混合物-膠體

高中化學(xué)必修課程PAGEPAGE1第2課時一種重要的混合物——膠體[核心素養(yǎng)發(fā)展目標]1.能從宏觀和微觀的角度認識分散系及其分類，熟知溶液、濁液、膠體三種分散系的本質(zhì)區(qū)別。2.知道膠體是一種重要的分散系，了解膠體的特點、性質(zhì)及其應(yīng)用，會分析提純膠體，會鑒別膠體和溶液。一、分散系及其分類1.分散系的概念與組成(1)概念：把一種(或多種)物質(zhì)分散在另一種(或多種)物質(zhì)中所得到的體系。(2)組成：分散系中被分散的物質(zhì)稱作分散質(zhì)，起容納分散質(zhì)作用的物質(zhì)稱為分散劑。(3)常見分散系及其組成分散系分散質(zhì)分散劑煙微小塵埃(固)空氣(氣)霧微小水滴(液)空氣(氣)碘酒碘(固)酒精(液)食鹽水食鹽(固)水(液)有色玻璃金屬氧化物(固)玻璃(固)2.分散系的分類及其依據(jù)(1)按分散質(zhì)和分散劑的狀態(tài)不同，共有9種分散系。(2)當分散劑是水或者其他液體時，根據(jù)分散質(zhì)粒子直徑的大小，分散系可分為三類：①分散質(zhì)粒子直徑小于1nm的分散系是溶液；②分散質(zhì)粒子直徑大于100nm的分散系是濁液；③分散質(zhì)粒子直徑在1～100nm之間的分散系是膠體。(1)溶液、濁液、膠體三種分散系的本質(zhì)區(qū)別是什么？提示溶液、濁液、膠體三種分散系本質(zhì)的區(qū)別是分散質(zhì)粒子的大小不同。(2)判斷下列說法是否正確①分散系一定是混合物，分散質(zhì)一定是純凈物(×)②溶液的分散質(zhì)一定是液體(×)③直徑介于1～100nm之間的粒子稱為膠體(×)④用過濾的方法可以分離濁液和溶液的混合物(√)⑤食鹽水和石灰乳都具有透明、均勻、穩(wěn)定的宏觀特征(×)相關(guān)鏈接(1)分散系的組合方式及其實例(2)膠體的分類膠體eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(根據(jù)分散劑的狀態(tài)分類\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(氣溶膠：煙、云、霧,液溶膠：豆?jié){、稀牛奶、墨水,固溶膠：煙水晶、有色玻璃、瑪瑙)),根據(jù)膠體粒子的組成分類\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(粒子膠體：FeOH3膠體、AgI膠體,分子膠體：淀粉膠體))))二、重要的分散系——膠體1.膠體的性質(zhì)及應(yīng)用(1)丁達爾效應(yīng)(或丁達爾現(xiàn)象)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(概念：當可見光束通過膠體時，在入,射光側(cè)面可觀察到光亮的“通路”,原因：膠體中分散質(zhì)微粒對可見光產(chǎn)生散射,應(yīng)用：可用于鑒別溶液和膠體))(2)聚沉eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(概念：在一定條件下膠體形成沉淀析出的現(xiàn)象,,條件\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①加入酸、堿和鹽等,②加熱或攪拌,③加含有相反電荷膠粒的膠體)),應(yīng)用：膠體凈水原理、黃河三角洲的形成等))(3)電泳eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(概念：帶電膠體微粒在外加電場的作用下發(fā)生,定向移動,原因：膠體微粒有巨大的比表面積，能較強地吸,附帶有某種電荷的離子而形成帶電微粒,應(yīng)用：電泳電鍍、電泳除塵等))2.膠體的制備及檢驗(1)物理法：常用的是溶解法，如淀粉溶于水可直接得到膠體。(2)化學(xué)法(以制備氫氧化鐵膠體為例)①制備實驗：在小燒杯中加入25mL蒸餾水，加熱至沸騰，向沸水中慢慢滴入5～6滴氯化鐵飽和溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，即可得到氫氧化鐵膠體。②反應(yīng)方程式FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3HCl。③膠體檢驗：用一束可見光照射該液體，若從入射光的側(cè)面能看到一條光亮的通路，說明制備成功。3.膠體的分離——過濾與滲析(1)過濾——分離膠體與濁液膠體微粒能透過濾紙，而濁液中的微粒不能透過濾紙，故用過濾的方法可分離膠體和濁液。(2)滲析——分離膠體與溶液①滲析實驗原理利用只有小分子或離子能夠透過半透膜，膠體分散質(zhì)微粒不能透過半透膜的性質(zhì)，達到提純膠體的目的。②滲析操作實驗除去氫氧化鐵膠體中的氯化鐵實驗如圖所示：(1)蔗糖溶液、淀粉溶液屬于溶液，云、霧、煙屬于膠體()(2)微粒直徑介于1～100nm的物質(zhì)一定是膠體()(3)氫氧化鐵膠體為無色透明的液體，能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)()(4)丁達爾效應(yīng)可用來鑒別溶液與膠體()(5)可用過濾的方法除去氫氧化鐵膠體中的氯化鈉()(6)膠體久置會聚沉產(chǎn)生沉淀，屬于化學(xué)變化()(7)膠體都帶電，通電時可以作定向移動()(8)用石膏或鹽鹵點制豆腐與膠體的性質(zhì)無關(guān)()(9)水泥廠、冶金廠等常用高壓電除去煙塵，是因為煙塵微粒帶電荷()(10)清晨的陽光穿過茂密的樹木枝葉時會觀察到丁達爾效應(yīng)()[答案](1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×(7)×(8)×(9)√(10)√溶液、膠體、濁液三類分散系的比較分散系溶液膠體濁液分散質(zhì)粒子種類分子、離子較多分子集合體或大分子大量分子集合體(固體小顆?；蛐∫旱?分散質(zhì)粒子直徑d<1nm1nm<d<100nmd>100nm外部特征均一、透明、穩(wěn)定均一、透明、較穩(wěn)定不均一、不透明、不穩(wěn)定分散質(zhì)能否透過濾紙能能不能分散質(zhì)能否透過半透膜能不能不能鑒別方法無丁達爾效應(yīng)有丁達爾效應(yīng)靜置分層實例碘酒、蔗糖溶液、鹽酸、酒精溶液豆?jié){、云、霧、煙、淀粉溶液、蛋白質(zhì)溶液泥漿、油水混合物、氫氧化鐵的懸濁液相關(guān)鏈接膠體粒子的帶電規(guī)律(1)膠體粒子比表面積大，具有很強的吸附作用，可吸附陰離子或陽離子而帶電。(2)金屬氫氧化物、金屬氧化物的膠粒吸附陽離子，膠粒帶正電荷。(3)非金屬氧化物、金屬硫化物、硅酸、土壤的膠粒吸附陰離子，膠粒帶負電荷。(4)固體膠粒、蛋白質(zhì)膠粒、淀粉膠粒等不吸附離子，不帶有電荷。1.下列分散系中，分散質(zhì)微粒直徑最大的是()A.新制氫氧化銅懸濁液 B.淀粉溶液C.溴的四氯化碳溶液 D.豆?jié){[答案]A[解析]A為濁液，B、D為膠體，C為溶液，[答案]選A。2.根據(jù)氣象臺報道，近年來每到春季，沿海一些城市經(jīng)常出現(xiàn)大霧天氣，致使高速公路關(guān)閉，航班停飛。霧屬于下列分散系中的()A.溶液 B.懸濁液C.乳濁液 D.膠體[答案]D[解析]霧是由懸浮在大氣中的小液滴構(gòu)成的，小液滴的直徑在1～100nm之間，所以霧屬于膠體。3.下列關(guān)于分散系的說法中正確的是()A.稀硫酸、鹽酸、空氣和水等都是分散系B.一般可用丁達爾效應(yīng)區(qū)分溶液和濁液C.按穩(wěn)定性由弱到強的順序排列的是溶液、膠體、濁液(以水為分散劑時)D.按分散質(zhì)和分散劑的狀態(tài)(氣、液、固態(tài))，它們之間可以有9種組合方式[答案]D[解析]水是純凈物，不是分散系，A錯誤；只有膠體才能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)，故不能用丁達爾效應(yīng)區(qū)分溶液和濁液，B錯誤；以水為分散劑時，按穩(wěn)定性由強到弱的順序排列：溶液、膠體、濁液，C錯誤；分散質(zhì)、分散劑均有氣、液、固三種狀態(tài)，構(gòu)成的分散系有9種，分別為(前者是分散質(zhì)，后者是分散劑)氣—氣、氣—液、氣—固、液—氣、液—液、液—固、固—氣、固—液、固—固，D正確。4.膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是()A.膠體的分散質(zhì)微粒能通過濾紙孔隙，而濁液的分散質(zhì)微粒不能B.膠體能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)C.膠體分散質(zhì)粒子直徑在1～100nm之間D.膠體在一定條件下能穩(wěn)定存在[答案]C[解析]膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是膠體的粒子直徑在1～100nm之間，而溶液的粒子直徑小于1nm，濁液的粒子直徑大于100nm，故C正確。5.我國科學(xué)家在世界上第一次為一種名為“鈷酞菁”的分子(直徑為1.3×10－9m)恢復(fù)了磁性?！扳捥肌狈肿咏Y(jié)構(gòu)和性質(zhì)與人體內(nèi)的血紅素及植物體內(nèi)的葉綠素非常相似。下列說法中正確的是()A.其分子直徑比氯離子小B.在水中形成的分散系屬于懸濁液C.在水中形成的分散系具有丁達爾效應(yīng)D.“鈷酞菁”分子不能透過濾紙[答案]C[解析]分散質(zhì)“鈷酞菁”分子的直徑(1.3×10－9m)介于1～100nm之間(大于氯離子的直徑)，為膠體粒子，其分散系為膠體，能透過濾紙，具有丁達爾效應(yīng)。6.下列現(xiàn)象或新技術(shù)應(yīng)用中，不涉及膠體性質(zhì)的是()A.在飽和氯化鐵溶液中逐滴加入NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀B.使用微波手術(shù)刀進行外科手術(shù)，可使開刀處的血液迅速凝固而減少失血C.清晨，茂密的樹林中，常?？梢钥吹綇闹θ~間透過一道道光柱D.腎功能衰竭等疾病引起的血液中毒，可利用血液透析進行治療[答案]A[解析]A項，氯化鐵溶液與NaOH溶液反應(yīng)，屬于復(fù)分解反應(yīng)，與膠體的性質(zhì)無關(guān)；B項，血液是膠體，用微波手術(shù)刀進行外科手術(shù)，可使開刀處的血液迅速凝固，屬于膠體的聚沉；C項，“枝葉間透過一道道光柱”屬于丁達爾現(xiàn)象；D項，“血液透析”利用的是膠體的滲析。7.下列敘述中正確的是()A.稀豆?jié){、稀牛奶、氯化鈉溶液三個分散系類型相同B.用雞蛋殼的內(nèi)膜及蒸餾水可除去淀粉溶液中的氯化鈉雜質(zhì)C.因為氫氧化鐵膠體帶正電荷，所以在做電泳實驗時，陰極區(qū)紅褐色加深，陽極區(qū)變淺D.將含0.1molKAl(SO4)2的飽和溶液滴入沸水中，所得的氫氧化鋁膠體中含膠體微粒數(shù)目為0.1NA[答案]B[解析]A項，稀豆?jié){、稀牛奶是膠體，和氯化鈉溶液的類型不同，錯誤；B項為膠體的滲析過程，正確；C項，膠體微粒帶電而膠體不帶電，錯誤；D項，KAl(SO4)2在沸水中形成的氫氧化鋁膠體微粒是多個氫氧化鋁分子聚集而成的集合體，故所得的氫氧化鋁膠體中的膠體微粒數(shù)遠小于0.1NA，錯誤。8.從①滲析、②聚沉、③丁達爾效應(yīng)、④凝膠、⑤電泳中選出適當?shù)男蛱柼钊胂铝忻啃☆}后面的空格中：(1)在肥皂水中透過強光，可見到光帶，這種現(xiàn)象稱為__________。(2)在Fe(OH)3膠體中加入(NH4)2SO