练习思考-胶体分散系统
胶体的性质及应用知识点及练习题及其答案
胶体的性质和应用一、分散系相关概念1. 分散系：一种物质（或几种物质）以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物，统称为分散系。
2. 分散质：分散系中分散成粒子的物质。
3. 分散剂：分散质分散在其中的物质。
4、分散系的分类：当分散剂是水或其他液体时，如果按照分散质粒子的大小来分类，可以把分散系分为：溶液、胶体和浊液。
分散质粒子直径小于1nm 的分散系叫溶液，在1nm －100nm 之间的分散系称为胶体，而分散质粒子直径大于100nm 的分散系叫做浊液。
⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎩⎨⎧→→⎩⎨⎧→→→→⎥⎦⎤乳浊液悬浊液浊液胶气溶胶；液溶胶；固溶粒子胶体：分子胶体胶体溶液分散系分散剂分散质 二、下面比较几种分散系的不同：分散系 溶 液 胶 体 浊 液分散质的直径 ＜1nm （粒子直径小于10-9m ） 1nm －100nm （粒子直径在10-9 ~ 10-7m ） ＞100nm （粒子直径大于10-7m ） 分散质粒子 单个小分子或离子 许多小分子集合体或高分子 巨大数目的分子集合体 实例溶液酒精、氯化钠等 淀粉胶体、氢氧化铁胶体等石灰乳、油水等 性质外观 均一、透明 均一、透明 不均一、不透明稳定性 稳定 较稳定 不稳定 能否透过滤纸 能 能 不能 能否透过半透膜能 不能 不能 鉴别无丁达尔效应有丁达尔效应静置分层注意：三种分散系的本质区别：分散质粒子的大小不同。
三、胶体1、胶体的定义：分散质粒子直径大小在10-9~10-7m 之间的分散系。
2、胶体的分类：①. 根据分散质微粒组成的状况分类：如：3)(OH Fe 胶体胶粒是由许多3)(OH Fe 等小分子聚集一起形成的微粒，其直径在1nm ～100nm 之间，这样的胶体叫粒子胶体。
又如：淀粉属高分子化合物，其单个分子的直径在1nm ～100nm 范围之内，这样的胶体叫分子胶体。
②. 根据分散剂的状态划分：如：烟、云、雾等的分散剂为气体，这样的胶体叫做气溶胶；AgI 溶胶、3)(OH Fe 溶胶、3)(OH Al 溶胶，其分散剂为水，分散剂为液体的胶体叫做液溶胶；有色玻璃、烟水晶均以固体为分散剂，这样的胶体叫做固溶胶。
胶体思考题
1.阿拉伯胶溶液黏度低的原因？答：（1）亲水性胶体与淀粉颗粒中的可溶性直链淀粉之间能形成稳定的氢键,使分子的水合旋转半径增大,从而增加体系的表观黏度。
而阿拉伯胶具有高度的分支结构和球状形态,在空间所占据的水分体积比例较少,与直链淀粉分子的作用力极弱,因而无法有效增加体系黏度。
(2)阿拉伯胶是一种含有钙、钾、镁等多种阳离子的弱酸性大分子多糖,而淀粉分子上结合有大量的磷酸基。
阿拉伯胶分子中的阳离子与淀粉分子上的磷酸根及羟基结合,导致电荷下降,同时离子的存在影响了淀粉与水分子的相互作用,抑制了淀粉颗粒的膨胀,从而使淀粉难以糊化,峰值黏度降低。
2.啤酒、葡萄酒等为什么要进行澄清？明胶为什么可以作为澄清剂？答：葡萄酒含有多种化学物质，它以溶解状态存在，其中一些接近饱和状态；同时还含有多种大分子胶体，包括果胶和多糖等碳水化合物、蛋白质、丹宁、花色素苷等多酚物质等，这些物质所发生的物理、化学、生物学变化，会影响酒的透明度，是葡萄酒中的主要不稳定因素。
这些物质在葡萄酒的成熟过程中会形成沉淀，因此为加速其澄清，可在葡萄酒中加入促进胶体沉淀的物质，红葡萄酒一般采用明胶和蛋白下胶澄清。
明胶的澄清机理是利用其本身带正电荷与带负电荷的单宁相聚合而将果酒中其他悬浮微粒吸附下沉，达到澄清效果。
明胶、单宁、硅溶胶等物质带有一定的电荷数，能与酒中带有电荷的果胶、多酚、蛋白质等结合，聚合成大颗粒物质，通过离心、过滤分离，达到澄清酒的目的。
当使用明胶时，如果溶液pH 值接近明胶等电点，也会发生混浊，改变pH 值使溶液恢复澄清透明。
明胶的用量可根据果酒、葡萄酒的混浊程度来定，但是，都必须进行小型试验，以准确使用量。
一般浅色酒、葡萄酒等含单宁比较少，下胶之前应注意添加量，因为单宁量不足会造成下胶过量，促使酒的澄清难度加大，而深色酒本身单宁含量较高，因此添加单宁量就少。
胶体-导学案及习题
第2课时分散系与胶体思考与交流？1．将少量NaCl溶于水得到的体系是纯净物还是混合物？将泥沙溶于水得到的体系呢？将它们静置一段时间后，有什么区别？2．我们日常生活中所见的烟、雾、云属于纯净物吗？如果不是，是什么物质分散到什么物质里的？一、分散系及其分类1．分散系：分散质：分散剂：2分散系的分类（1）分散系按照分散质或分散剂聚集状态（气态、液态、固态）不同分类，有9[1．按照分散质粒子的大小，能对分散系进行分类吗？2．不同的分散系有什么区别？按分散质粒子大小分，其性质对比如下。
二、胶体1、定义胶体：。
常见的胶体：云、烟、雾、牛奶、有色玻璃、淀粉【例1】下列分散系最稳定的是 ( ) ，能透过滤纸的是（）A．悬浊液B．乳浊液C．胶体D．溶液[实验与探究]实验：a．取三个小烧杯，分别加入25 mL 蒸馏水、25 mL CuSO4溶液和25 mL泥水。
将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入1~2 mL FeCl3饱和溶液。
继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。
观察制得的Fe(OH)3胶体，并与CuSO4溶液和泥水比较。
b．将盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处，分别用激光笔（或手电筒）照射烧杯中的液体，在于光束垂直的方向进行观察，并记录实验现象。
3胶体的制备方法：Fe(OH)3胶体的制备方程式：【注意】a.制备Fe(OH)3胶体不能用自来水，应用蒸馏水，烧杯中的液体加热至沸腾，但不宜使液体沸腾时间过长，注意不能用玻璃棒搅拌，否则造成胶体聚沉。
b.制备Fe(OH)3胶体的FeCl3溶液应为饱和溶液。
3、胶体的性质（1）、丁达尔效应：丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常用物理方法。
【例2】就教材中“氢氧化铁胶体”的制备实验中应该注意的事项，回答以下问题。
①实验中必须要用蒸馏水，而不能用自来水。
原因是②实验操作中，必须选用饱和氯化铁溶液而不能用稀氯化铁溶液。
原因是③往沸水中滴加饱和氯化铁溶液后，可稍微加热煮沸，但不宜长时间加热。
第九章 胶体分散系
第九章胶体分散系1.答：相界面上的微粒与处于内部的微粒受力状况不同是产生表面现象主要原因。
小液滴和小气泡总是呈球形是为了缩小表面积，以减低表面能。
恒温下，纯液体的σ是一个常数，因此表面能的减小只能通过减小表面积的办法进行。
这是热力学自发过程。
2.答：不对。
表面张力的作用方向与表面相切。
3.答：溶胶是高度分散的热力学不稳定系统，而实际上又常能相对稳定存在。
主要原因：①胶体粒子带电，决定溶胶稳定性的主要因素是胶粒表面的双电层结构。
②溶胶表面水化膜的保护作用③Brown运动。
4.答：其胶体结构为：{m AgCl·n Ag+(n－x)Cl-}x+·x Cl-胶体粒子带正电，电泳时向负极移动。
5. 答：能显著降低水的表面张力的物质称为表面活性剂。
从结构上分析，表面活性剂分子中一般都含有亲脂性的非极性基团，和亲水性极性基团。
以脂肪酸钠盐(肥皂)为例，当它进入水中，亲水的羧基端有进入水中的倾向，而亲油的长碳链端则力图离开水相，如若进入水中的肥皂量不大，它主要集中在水的表面定向排列起来。
从而减小了水的表面张力，降低了表面能。
6.答：见表8-67.答：A溶胶带有负电荷，B溶胶带有正电荷8.答：ξ电位是固液两相作相对移动时的滑动面与均匀液相间的电势差。
9.答：Tyndall效应的本质是分散相粒子对光的散射作用。
一束光照射到某物体后，光可能被吸收、反射或散射。
光的吸收主要由物体的化学组成和结构所决定。
反射及散射与该物体的分散相粒子的大小有关，如果粒子大于波长，则光波以一定的角度从粒子表面反射出来；如果粒子远小于光波的波长，则光波绕过粒子前进不受阻碍。
只有当粒子的大小和光波波长接近或稍小时，光波才产生散射。
10.答：在一定条件下，使高分子溶质或胶体粒子相互连接，形成空间网状结构，而溶剂小分子充满在网架的空隙中，成为失去流动性的半固体状体系，称为凝胶。
形成凝胶的条件主要是温度下降或溶解度减小。
凝胶的形成是由于线形或分枝形高分子化合物或胶体粒子连接起来形成的线状结构，经相互交联构成立体网架结构。
第八章 胶体思考题(答案)
第八章胶体思考题1. 何为纳米材料？纳米材料有何特性？有哪些应用？【答】纳米材料是指纳米粒子组成的材料，分类有纳米粉体、纳米膜材料、纳米晶体和纳米块等等。
纳米材料的主要特性有：（1）小尺寸效应；（2）表面效应；（3）量子尺寸效应；（4）宏观量子隧道效应。
2. 胶粒发生Brown 运动的本质是什么？这对溶胶的稳定性有何影响？【答】Brown 运动是分子热运动的宏观体现。
Brown 运动使系统浓度分布均匀，对抗聚沉，有利于系统的稳定。
3. 有A、B 两种透明液体，其中一种是真溶液，另一种是溶胶，问可用哪些方法鉴别？【答】观察Tyndall 效应。
4. 燃料油中常需要加入少量油溶性的电解质，为什么？【答】消除电动现象产生的电动势，防止隐患发生。
5. 试解释：（1）做豆腐时“点浆”的原理是什么？哪几种盐溶液可作为卤水？哪种盐溶液聚沉能力最强？（2）江河入海处，为什么常形成三角洲？（3）明矾为何能使混浊的水澄清？【答】（1）点浆是使蛋白质聚沉。
常用的盐溶液有CaSO4和MgCl2。
（2）海水中富含电解质，使水中的胶质聚沉。
（3）明矾中Al3+水解形成Al(OH)3溶胶带正电，可以中和水中负电性胶质，从而使水质澄清。
6. 什么情况下大分子化合物对溶胶具有保护作用和絮凝作用，为什么？【答】少量絮凝作用，足量保护作用。
7. 电渗现象表明（）（1）胶粒粒子是电中性的；（2）分散介质是电中性的；（3）胶体的分散介质也是带电的；（4）胶粒粒子是带电的。
【答】（3）。
8. 在胶体分散体系中，ζ电势为何值时称为等电状态？（1）大于零；（2）等于零；（3）小于零；（4）等于外加电势差。
【答】（2）。
9. 若溶胶粒子的表面上吸附了负离子，则其ζ电势（）（1）一定大于零；（2）一定等于零；（3）一定小于零；（4）还不能确定其正负。
【答】（4）。
10. 溶胶与大分子溶液的相同点是（）（1）热力学稳定体系；（2）热力学不稳定体系；（3）动力学稳定体系；（4）动力学不稳定体系。
胶体分散系讲解
第八章胶体分散系首页习题解析本章练习本章练习答案章后习题答案习题解析[TOP]例10-1 为什么溶胶是热力学不稳定系统，同时溶胶又具有动力学稳定性？解溶胶是高度分散的多相分散系统，高度分散性使得溶胶的比表面大，所以表面能也大，它们有自动聚积成大颗粒而减少表面积的趋势，即聚结不稳定性。
因而是热力学不稳定系统。
另一方面，溶胶的胶粒存在剧烈的Brown运动，可使其本身不易发生沉降，是溶胶的一个稳定因素；同时带有相同电荷的胶粒间存在着静电斥力，而且胶团的水合双电层膜犹如一层弹性膜，阻碍胶粒相互碰撞合并变大。
因此溶胶具有动力学稳定性。
例10-2硅酸溶胶的胶粒是由硅酸聚合而成。
胶核为SiO2分子的聚集体，其表面的H2SiO3分子可以离解成SiO32-和H+。
H2SiO3 2H+ +SiO32-H+离子扩散到介质中去。
写出硅胶结构式，指出硅胶的双电层结构及胶粒的电性。
解硅胶的结构式[（SiO2）m·nSiO32-·2（n－x）H+] 2x－·2x H+胶核表面的SiO32-离子和部分H+离子组成带负电荷的吸附层，剩余的H+离子组成扩散层，由带负电荷的吸附层和带正电荷的H+离子组成的扩散层构成电性相反的扩散双电层。
胶粒带负电荷。
例10-3 什么是表面活性剂？试从其结构特点说明它能降低溶液表面张力的原因。
解在水中加入某些溶质可使水的表面张力降低，这种使水的表面张力降低的物质叫做表面活性物质（表面活性剂）。
这种物质大都有一个亲水基团（－Ｏ）和一个疏水基团（－R）组成，且疏水基团大于亲水基团。
当溶于水溶液中时，由于表面活性剂的两亲性，它就有集中在溶液表面的倾向（或集中在不相混溶两种液体的界面，或集中在液体和固体的接触面），从而降低了表面张力。
例10-4 将适量的高分子电解质（NaP）溶液和小分子电解质溶液分别放于半透膜的两侧，初始浓度如下图所示：膜内膜外P－Na+Na+Cl－0.10mol·L+0.10mol·L+0.50mol·L-10.50mol·L-1计算达到Donnan平衡后各离子在膜两侧的浓度。
胶体与分散系教案
胶体与分散系教案教案标题：胶体与分散系教案教案目标：1. 了解胶体与分散系的基本概念和特征。
2. 掌握不同类型的胶体和分散系的分类和特点。
3. 理解胶体与分散系在日常生活和工业中的应用。
4. 培养学生的观察、实验设计和科学思维能力。
教案重点：1. 胶体和分散系的定义和特征。
2. 不同类型的胶体和分散系的分类和特点。
3. 胶体与分散系在日常生活和工业中的应用。
教案准备：1. 教材：胶体与分散系的相关章节。
2. 实验室设备：显微镜、玻璃杯、试管、滤纸等。
3. 实验材料：胶体溶液、悬浮液等。
教案步骤：引入：1. 利用图片或实物引导学生观察并描述日常生活中常见的胶体和分散系，如奶、墨水等。
2. 引导学生思考这些物质的特点和分类。
探究：1. 介绍胶体和分散系的定义和特征，包括粒子大小、稳定性等。
2. 分类讲解不同类型的胶体和分散系，如溶胶、胶体、悬浮液等。
3. 引导学生通过实验观察不同类型的胶体和分散系，记录实验结果并分析特点。
应用：1. 分组讨论胶体与分散系在日常生活和工业中的应用，如食品加工、药物制备等。
2. 学生展示各自小组讨论的应用案例，并进行交流和讨论。
3. 引导学生思考胶体与分散系应用的优势和局限性。
总结：1. 对胶体与分散系的定义、特征和分类进行总结。
2. 强调胶体与分散系在日常生活和工业中的重要性。
3. 激发学生对科学实验和应用的兴趣，并鼓励他们进一步探索。
拓展：1. 鼓励学生自主学习和研究更多胶体与分散系的应用案例。
2. 组织学生进行小组实验，设计和制作自己的胶体和分散系。
3. 鼓励学生参加科学竞赛或科技展览，展示他们的研究成果。
教案评估：1. 学生参与课堂讨论和实验的积极性。
2. 学生对胶体与分散系的理解和应用能力。
3. 学生在小组讨论和展示中的表现和交流能力。
教案扩展：1. 将胶体与分散系的概念与其他化学知识进行关联，如溶液、物质的性质等。
2. 引导学生进行更深入的研究，如胶体与分散系的制备方法、稳定性等方面的实验设计和探究。
分散系及其分类高一化学精品讲义习题
1.1.2 分散系及其分类1.熟知溶液、浊液、胶体三种分散系的本质区别;2.认识胶体是一种常见的分散系;3.了解胶体的性质及其应用，会鉴别胶体和溶液。
【问题思考】(1) 混合物还可以再分类吗？以CuSO4溶液、泥水、振荡后的植物油与水为例，说说有什么相同点和不同点？【答案】溶液是一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一、稳定的混合物。
悬浊液是固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物乳浊液是小液滴分散到液体里形成的混合物共同点：一种或几种物质分散到另一种物质里，形成的混合物。
一、分散系及其分类1．分散系有关概念分散系：把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。
分散质：被分散的物质。
分散剂：容纳分散质的物质。
2．分散系的分类(1nm=10-9m)(1) 依据分散剂和分散质的状态，用交叉法对分散系进行分类，可分为9种。
(2)【例1】根据气象台报道，近年来每到春季，沿海一些城市经常出现大雾天气，致使高速公路关闭，航班停飞。
雾属于下列分散系中的()A.溶液B.悬浊液C.乳浊液D.胶体【答案】D【解析】雾是由悬浮在大气中的小液滴构成的，小液滴的直径在1～100 nm 之间，所以雾属于胶体。
【例2】下列分散系中，分散质粒子直径最小的是( ) A.石灰乳 B.蛋白质溶液 C.雾 D.硝酸钾溶液【答案】D【解析】溶液、浊液、胶体的本质区别是分散质粒子直径不同，溶液(分散质粒子直径小于1 nm)、胶体(分散质粒子直径为1～100 nm)、浊液(分散质粒子直径大于100 nm)，所以分散质粒子直径最小的是溶液。
石灰乳属于悬浊液，蛋白质溶液属于胶体，雾属于胶体，硝酸钾溶液属于溶液，故D 正确。
二、胶体的制备1．Fe(OH)3胶体的制备在小烧杯中，加入25 mL 蒸馏水，加热至沸腾，向沸水中慢慢滴入5～6滴饱和FeCl 3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。
即可得到Fe(OH)3胶体。
化学方程式：FeCl 3＋3H 2O=====煮沸Fe(OH)3（胶体）＋3HCl 。
物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第10章 胶体分散系统
第十章胶体分散系统一．基本要求1．了解胶体分散系统的特有的分散程度、多相不均匀性和热力学不稳定性等三个主要基本特性。
2．了解憎液溶胶在动力性质、光学性质和电学性质等方面的特点，以及如何应用这些特点，对憎液溶胶胶粒的大小、形状和的带电情况等方面进行研究。
3．掌握憎液溶胶在稳定性方面的特点，知道外加电解质对憎液溶胶稳定性影响的本质，会判断电解质的聚沉值和聚沉能力的大小。
4．了解大分子溶液与憎液溶胶的异同点，了解胶体分散系统的平均摩尔质量的多种测定方法。
5．了解凝胶的基本性质和纳米科技的基本内容和广泛的应用前景。
二．把握学习要点的建议胶体分散系统以其特有的分散程度、多相不均匀性和热力学不稳定性这三个基本特性，使得与一般的分子分散系统或粗分散系统在性质上有很大的不同，主要表现在：动力性质、光学性质和电学性质等方面。
不能把憎液溶胶的三个基本特性与它在动力、光学和电学方面的性质混为一谈。
了解憎液溶胶的动力性质、光学性质和电学性质，目的是将它区别于分子分散系统和粗分散系统，利用这些性质可以对胶粒的大小、形状和带电情况进行研究。
大分子溶液与憎液溶胶在组成上完全是两回事，大分子溶液是分子分散系统，是亲液溶胶，仅仅是因为大分子溶液的分子大小与憎液溶胶胶粒的大小相仿，在粒度效应方面有一点共同之处，才放在一起研究，其实两者在光学性质、电学性质和受外来电解质影响方面有很大的区别。
大分子是由小分子单体聚合而成的，由于聚合的程度不同，所形成分子的大小也不同，所以大分子物质的摩尔质量只是一个平均值，而且随着摩尔质量测定方法的不同，所得的摩尔质量的值也不同。
纳米科技目前是许多学科的研究热点，采用较多的溶液相制备纳米材料的的方法是类似于制备溶胶的方法，学好胶体分散系统的性质，对纳米材料的研究有很大的帮助。
这一章的计算题不多，主要是掌握憎液溶胶的制备、净化、各种性质以及广阔的应用前景。
三．思考题参考答案1．憎液溶胶有哪些特征？答：主要有三个特征：（1）特有的分散程度。
第14章胶体分散系统
A：存在胶体质点，其折光指数与分散介质 不同，差异越小，散射光越强（溶液）
B：分子热运动引起介质的折光指数出现局 部涨落（大分子溶液）
传播介质具有光学不均匀性 是产生散射光的必要条件
Tyndall效应
1869年Tyndall发现，若令一束会聚光通过溶 胶，从侧面（即与光束垂直的方向）可以看到一个 发光的圆锥体，这就是Tyndall效应。其他分散体 系也会产生一点散射光，但远不如溶胶显著。
当离心力为重力的104倍时，大分子沉降产生浓差， 同时引起与离心作用相反方向的扩散作用。两种作用 平衡时，离转轴不同距离X处浓度按一定值分布。
沉降产生的质点流动速率 dx/dt 由Fick第一定律：扩散产生的质点流动速率
于是
且
故代入、积分可得
测定离旋转轴x1及x2处浓度c1、c2，可求出M
优点：不必知扩散系数D 缺点：需较长时间才能达到平衡（有时几天）
Einstein-Brown位移方程
14.2-2 沉降
若分散相的密度比分散介质密度大，则在重
力的作用下，分散相粒子会下沉，一球形粒子
下沉的重力
（粒子所受的
阻力）时，粒子以速度u匀速下沉：
测定沉降速度，可求得粒子半径r，
沉降分析: 利用沉降的快慢来测定颗粒大小
的方法
外力场作用下的沉降平衡
沉降平衡
第14章 胶体分散系统
14.1 分散系统的分类及特征
14.1-1 分散系统的分类及胶体分散系统
1. 分散系统
由均匀的介质及分散在其中的质点组成 其质点大小无一定限制 可以是均匀单相系统，亦可是不均匀多相系统
2. 分散系统分类
分散系及胶体(作业)
2、 溶液、胶体和浊液这三种分散 质的根本区别是 [ B ] A．是否为大量分子式离子的集合体 B．分散质微粒直径的大小 C．能否透过滤纸或半透膜 D．是否均一、稳定、透明
3．下列不属于胶体的是 [ A ] A．水银 B．烟、云、雾
C．有色玻璃
D．淀粉溶液
4．鉴别胶体和溶液可以采取的方法是 [ D ] A．蒸发 C．稀释 B．从外观观察 D．利用丁达尔现象实验
淀粉胶体和 NaCl溶液 于半透膜内 蒸镏水
应用： 胶体净化、 提纯使胶 体和溶液 分离
胶体的应用：
（1）静电除尘 （2）土壤的保肥 （3）石膏制豆腐 （4）明矾净水原理 （5）江河入口处形成三角洲 ……
练习
1、下列关于胶体的说法中正确的是[
B]
A．胶体外观不均匀 B．胶体微粒直径在1nm～100nm之间 C．胶粒不能通过滤纸 D．胶体不稳定，静置后容易产生沉淀
光束照射时的现象
Fe(OH)3胶体 CuSO4溶液 有光亮通路
无光亮通路
胶体和浊液的比较
过滤后的现象 Fe(OH)3胶体 泥 水 滤纸上无杂质 滤纸上有杂质
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4、胶体的性质
(1)丁达尔现象 溶液
胶体
当一束光通过胶体时，从入射光的垂直方向 上可看到有一条光带，这个现象叫丁达尔现 象。利用此性质可鉴别胶体与溶液。
*胶体聚沉的条件
（1）加入少量的电解质溶液 破坏胶粒的带电结构 （2）加入带相反电荷胶粒的胶体 破坏胶粒的带电结构 （3）加热 增加碰撞机会 （4）搅拌 增加碰撞机会
5、渗析
利用半透膜把胶体中混有的离子或分子从胶体溶液 里分离的操作，叫做渗析。
其原理为胶体微粒不能透过半透膜，而溶液中的分 子和离子能透过半透膜。
第八章胶体分散系统
（2）同号离子的影响
起聚沉作用的虽然是反离子，但与溶胶所带电 荷同号的离子也具有一定的影响。一般来说，同号 离子可以降低反离子的聚沉作用，其规律是：同号 离子的价数越高，或离子越大，它对溶胶的稳定性 就越显著。
（3）不规则聚沉
有时少量的电解质可以使溶胶聚沉，随着电解 质浓度的逐渐增加，沉淀又重新分散成溶胶，并使 胶粒所带的电荷改变符号；电解质浓度继续增加时， 溶胶再次发生聚沉，这种现象称为不规则聚沉。
r
3
(
0
)g
时，
V= 2r2 ( 0 )g 9
重力沉降平衡与高度分布
C = C0•exp[ L 4 πr3（ρ–ρ0）gh]
RT 3
C2 C1
=
exp[
L RT
4πr3（ρ–ρ0）g（h2–h1） 3
第四节 溶胶的光学性质
光的散射——Tyndall现象
Tyndall现象是由于溶胶粒子对光的散射引起的。
第八章 胶体分散系统 Chapter 8 Colloid
分散系概念
一种或几种物质高度分散在另一种物质中所形 成的系统称为分散系（disperse system）
被分散的物质称为分散相（dispersed phase） 容纳分散相的物质称为分散介质（dispersion medium）
分散系
均相分散系 非均相分散系
四、胶团结构 [（AgI）m•n Ag+•（n – x）NO3―]x+ •xNO3―
[（AgI）m•nI―•（n – x）K+]x― •x K+
五、电泳测定
q
ζ=
4 0 r r
K ζ= 40r E
第六节 胶体的稳定性和聚沉作用
胶体分散系讲解
第八章胶体分散系首页习题解析本章练习本章练习答案章后习题答案习题解析[TOP]例10-1 为什么溶胶是热力学不稳定系统，同时溶胶又具有动力学稳定性？解溶胶是高度分散的多相分散系统，高度分散性使得溶胶的比表面大，所以表面能也大，它们有自动聚积成大颗粒而减少表面积的趋势，即聚结不稳定性。
因而是热力学不稳定系统。
另一方面，溶胶的胶粒存在剧烈的Brown运动，可使其本身不易发生沉降，是溶胶的一个稳定因素；同时带有相同电荷的胶粒间存在着静电斥力，而且胶团的水合双电层膜犹如一层弹性膜，阻碍胶粒相互碰撞合并变大。
因此溶胶具有动力学稳定性。
例10-2硅酸溶胶的胶粒是由硅酸聚合而成。
胶核为SiO2分子的聚集体，其表面的H2SiO3分子可以离解成SiO32-和H+。
H2SiO3 2H+ +SiO32-H+离子扩散到介质中去。
写出硅胶结构式，指出硅胶的双电层结构及胶粒的电性。
解硅胶的结构式[（SiO2）m·nSiO32-·2（n－x）H+] 2x－·2x H+胶核表面的SiO32-离子和部分H+离子组成带负电荷的吸附层，剩余的H+离子组成扩散层，由带负电荷的吸附层和带正电荷的H+离子组成的扩散层构成电性相反的扩散双电层。
胶粒带负电荷。
例10-3 什么是表面活性剂？试从其结构特点说明它能降低溶液表面张力的原因。
解在水中加入某些溶质可使水的表面张力降低，这种使水的表面张力降低的物质叫做表面活性物质（表面活性剂）。
这种物质大都有一个亲水基团（－Ｏ）和一个疏水基团（－R）组成，且疏水基团大于亲水基团。
当溶于水溶液中时，由于表面活性剂的两亲性，它就有集中在溶液表面的倾向（或集中在不相混溶两种液体的界面，或集中在液体和固体的接触面），从而降低了表面张力。
例10-4 将适量的高分子电解质（NaP）溶液和小分子电解质溶液分别放于半透膜的两侧，初始浓度如下图所示：膜内膜外P－Na+Na+Cl－0.10mol·L+0.10mol·L+0.50mol·L-10.50mol·L-1计算达到Donnan平衡后各离子在膜两侧的浓度。
高中化学考点过关上考点胶体是一种常见的分散系练习新人教必修
考点过关（上）考点4 胶体是一种常见的分散系分散系包括溶液、浊液、胶体三部分内容，其常见的命题点有：分散系有关概念的理解、常见分散系的比较与判断、胶体的重要性质与应用、胶体的制备与提纯(渗析法)。
试题类型主要为选择题，解答的关键是要把握胶体是一种分散系，其胶粒直径在1 nm~100 nm之间，因此具有丁达尔现象、布朗运动、电泳、渗析及凝聚等特性。
胶体是一种重要的分散系,尽管其内容不多,但因近年来纳米技术、表面化学(如催化剂研究、营养吸收与释放等)的迅速发展,命题有向着考查胶体的基本知识与科技、生活、生产相结合的问题发展的趋势。
分散系是把一种或多种物质(分散质)分散在另一种或多种物质(分散剂)中所得的体系。
依据分散剂和分散质的状态，用交叉法对分散系进行分类，分散系可分为9类。
依据分散质粒子直径的大小，分散系可分为三类：分散质粒子直径小于1 nm的分散系是溶液；分散质粒子直径大于100 nm的分散系是浊液；分散质粒子直径在1～100 nm之间的分散系是胶体。
分散系是混合物而不是纯净物，分散系间的本质区别是分散质粒子的大小不同，分散系的性质，如是否透明、均一、稳定都由此决定，溶液是一种稳定的分散系，浊液是不稳定的分散系，胶体的稳定性介于二者之间。
向沸水中逐滴加入5滴～6滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，得到的分散系即为Fe(OH)3胶体，书写制备Fe(OH)3胶体的化学方程式时，在Fe(OH)3后标记为“胶体”而不是“↓”(沉淀)，不能利用FeCl3溶液和NaOH溶液发生复分解反应制备Fe(OH)3胶体，因为FeCl3和NaOH溶液反应生成了Fe(OH)3沉淀，而得不到Fe(OH)3胶体。
【例1】近年来，人类生产、生活所产生的污染，如机动车、燃煤、工业等排放的尾气，使灰霾天气逐渐增多。
灰霾粒子比较小，平均直径大约在1 000～2 000 nm左右。
下列有关说法正确的是( )A．灰霾是一种分散系B．灰霾能发生丁达尔现象C．灰霾形成的是非常稳定的体系D．戴口罩不能阻止呼入灰霾粒子丁达尔效应是当光束通过胶体时，可以看到一条光亮的“通路”，这是胶体粒子对光线散射造成的。
胶体分散系统教案
胶体分散系统教案教案标题：胶体分散系统教案教案目标：1. 了解胶体分散系统的基本概念和特征。
2. 掌握胶体分散系统的分类和性质。
3. 理解胶体分散系统在日常生活和工业中的应用。
教学时长：2课时教学步骤：引入（5分钟）：1. 引导学生回顾溶液和悬浮液的概念，并讨论它们之间的区别。
2. 提出问题：在溶液和悬浮液之外，还有哪种类型的混合物存在？探究（30分钟）：3. 解释胶体分散系统的概念和特征，包括粒子大小、稳定性和光学特性等。
4. 分类胶体分散系统，如胶体溶液、胶体凝胶和胶体悬浮液，并介绍每种类型的性质和例子。
5. 展示实验：制备一种简单的胶体分散系统，如淀粉水溶液，并观察其特征和性质。
应用（15分钟）：6. 讨论胶体分散系统在日常生活中的应用，如食品、化妆品和药物等。
7. 探讨胶体分散系统在工业中的应用，如涂料、油墨和纸张等。
总结（5分钟）：8. 总结胶体分散系统的概念、特征和分类。
9. 引导学生思考胶体分散系统的重要性和应用领域。
课后延伸活动：- 学生可以选择一个特定的胶体分散系统进行深入研究，并撰写一份小型报告。
- 学生可以设计一个实验，探究不同因素对胶体分散系统稳定性的影响。
评估方式：- 在课堂讨论中观察学生的参与程度和理解能力。
- 对学生完成的小型报告和实验设计进行评估。
教学资源：- 幻灯片或黑板- 实验材料：淀粉、水、容器等- 相关胶体分散系统的示例和应用材料教学策略：- 提问和讨论：通过引导学生思考和回答问题，激发他们的兴趣和积极参与。
- 实验展示：通过展示简单的实验，直观地展示胶体分散系统的特征和性质。
- 应用探究：通过讨论胶体分散系统的实际应用，帮助学生将所学知识与现实生活和工业联系起来。
教案的编写需要根据具体的教育阶段和学生的年龄、背景等因素进行调整和适应。
以上教案仅供参考，您可以根据实际情况进行修改和补充。
10.胶体分散系统及粗分散系统
ρB、ρ0分别为分散相( 粒子) 及分散介质的体积质量；
22
M B为粒子的摩尔质量；g为重力加速度。
n2 M B g ⎛ ρB ⎞ ⎜1 − ⎟(h2 − h1 ) ln = n1 RT ⎜ ρ0 ⎟ ⎝ ⎠
（1）粒子的摩尔质量愈大，平衡体积粒子数随高度 的降低愈大； （2）对于粒子不太小的分散系统，通常沉降较快， 可以较快地达到平衡。而高度分散的系统中，粒子则 沉降缓慢，需较长时间才能达成平衡。
K
I
+
－
K+
K+
I－
I－
K+
I－
K+
K
+
K+
(2)胶粒一般先吸附水化 能力较弱的阴离子。
I－
(1)优先吸附与溶胶粒子 中某一组成相同的离 子；
胶团结构
(AgI)m
I－
K
+
I－ I －
K+
K+
I－
K+
K
I
－
+
I－
I－
32
电动现象
由于胶粒是带电的，在电场作用下，或在外加压力、自身重 力下流动、沉降时产生电动现象。
+ + + + + + ++ +
1963年博克里斯、德瓦纳塞恩和缪勒在斯特恩模型 的基础上作了更细致的改进。 IHP
– 固体表面 + (带负电荷) OHP 滑动面 水化阳离子 + – + 特性吸附阴离子
内亥姆霍茨层(IHP) 外亥姆霍茨层(OHP)
++ + + + + ++ +
物理化学思考题
目录第一章热力学第一定律 (2)第二章热力学第二定律 (6)第三章统计热力学初步 (10)第四章溶液 (13)第五章相平衡 (16)第六章化学平衡 (20)第七章电解质溶液 (22)第八章可逆电池的电动势及其应用 (25)第九章电解与极化作用 (29)第十章化学动力学基础 (32)第十一章界面现象 (36)第十二章胶体分散体系与大分子溶液 (38)第一章热力学第一定律1、为什么第一定律数学表示式dU=δQ-δW 中内能前面用微分号d，而热量和功的前面用δ符号？答：因为内能是状态函数，具有全微分性质。
而热量和功不是状态函数，其微小改变值用δ表示。
2、公式H=U+PV中H > U,发生一状态变化后有ΔH =ΔU +Δ（PV），此时ΔH >ΔU吗？为什么？答：不一定。
因为Δ（PV）可以为零、正数和负数。
3、ΔH = Qp , ΔU = Qv两式的适用条件是什么？答：ΔH = Qp此式适用条件是：封闭系等压非体积功为零的体系。
ΔU = Qv此式适用条件是：封闭系等容非体积功为零的体系。
（1）状态确定后，状态函数的值即被确定。
答：对。
（2）状态改变后，状态函数值一定要改变。
答：不对。
如：理想气体等温膨胀过程，U和H的值就不变化。
（3）有一个状态函数值发生了变化，状态一定要发生变化。
答：对。
4、想气体绝热向真空膨胀，ΔU=0，ΔH=0对吗？答：对。
因理想气体绝热向真空膨胀过程是一等温过程。
5、恒压、无相变的单组分封闭体系的焓值当温度升高时是增加、减少还是不变？答：增加。
6、当体系将热量传递给环境后，体系的焓值是增加、不变还是不一定改变？答：不一定改变。
7、等温等压进行的某化学反应，实验测得T1和T2时的热效应分别为Δr H1和Δr H2，用基尔霍夫公式验证时，发现数据不相等。
为什么？解：用基尔霍夫公式计算的Δr H m,1和Δr H m,2是反应物完全变成产物时的值。
而Δr H1和Δr H2是该化学反应达到平衡时实验测得的值。
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九章
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难题解析
学生自测题
学生自测答案
难题解析 [TOP]
例8-1
金溶胶浓度为2 g ⋅dm -3
,介质粘度为0.00l Pa ⋅s 。
已知胶粒半径为1.3 nm ，金的密度为19.3⨯103
kg ⋅m -3。
计算金溶胶在25︒C 时(1) 扩散系数,(2)布朗运动移动0.5 mm 需多少时间,(3) 渗透压。
解 (1) 扩散系数按公式直接计算
12109
23s
m 10680110310010π6100236152983148π61---⋅⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=......r L RT D η
(2) 根据布朗运动位移公式，s 7441068012)1050(210
2
32=⨯⨯⨯==
--..D x t (3) 将浓度2 g ⋅dm -3
转换为体积摩尔浓度，
L r V W
VM
W V n c ρ3π3
4⋅===
-323
339m m ol 01870010023610319)1031π(3
4
12
⋅=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
-....
渗透压为 ∏=cRT ＝0.01870⨯8.314⨯298.15=46.34 Pa
例8-2
试计算293K 时，粒子半径分别为r 1＝10-4
m ，r 2＝10-7
m ，r 3＝10-9
m 的某溶胶粒子下沉0.1 m 所需
的时间和粒子浓度降低一半的高度。
已知分散介质的密度ρ0＝103 kg·m -3，粒子的密度ρ＝2⨯103 kg ·m -3
，溶液的粘度为η＝0.001 Pa ⋅s 。
解 将r 1＝10-4
m 代入重力沉降速度公式和沉降平衡公式，
001098
910)12()10(29)(21032402..g r t .⨯⨯⨯-⨯⨯=-=-ηρρ 解得t =4.59 s
)()(π3
4
ln
120312h h gL r c c RT ---=ρρ代入数据，
)0(1002368910)12()10π(34
21ln
293314823334-⨯⨯⨯⨯⨯--=⨯⨯-h ... 解得h =6.83⨯10-14 m
同理可求得r 2＝10-7 m, r 3＝10-9
m 的结果见下：
r /m,
沉降0.1m 时间 浓度降低一半的高度/m 10-4
4.59 s
6.83⨯10-14
10-7 4.59⨯106
s=5.31天 6.83⨯10-5
10-9
4.59⨯1010 s =1460 年
68.3
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1．选择一个正确答案：
(1) 新鲜制备的溶胶需要净化，其目的是 A 去除杂质，提高溶胶的纯度 B 去除过多的电解质，保持溶胶稳定性 C 去除过多的溶剂，增加溶胶的浓度 D 去除过小的胶粒，保持粒子大小的一致性
(2) 胶体粒子在介质中运动所受的阻力，与下列何者无关？ A 介质的粘度 B 粒子的流速
C 粒子的浓度
D 粒子的大小 (3) Fick 第一定律x
c
DA t n d d - d d =,式中有负号是因为： A d d t
n
是负值
B
扩散系数D 是负值
C
x
c
d d 是负值 D A 是负值 (4) 溶胶有较强的散射光，大分子溶胶则较弱，这是因为： A 溶胶粒径大，大分子粒径小 B 溶胶浓度大，大分子浓度小 C 溶胶的折光率与介质相差很大，大分子则相近
D 溶胶对短波光敏感，大分子则不敏感 (5) 电渗现象表明 A 胶体粒子是电中性的 B 分散介质是电中性的 C 胶体系统的分散介质也是带电的 D 胶体粒子是带电的 (6) 在胶体分散系统中，ζ 电势为何值时称为等电状态？ A 大于零 B 等于零 C 小于零 D 等于外加电势差 (7) 若分散相固体微小粒子的表面上吸附负离子，则胶体粒子的ζ电势为 A 一定大于零 B 等于零 C 一定小于零 D 正负无法确定 (8) 溶胶与大分子溶液的相同点是 A 热力学稳定体系 B 热力学不稳定体系 C 动力稳定体系 D 动力不稳定体系
(9) 在以下测定高分子化合物平均摩尔质量的方法中，哪一个不是独立的方法？ A 渗透压法 B 离心沉降法 C 光散射法 D 粘度法 (10) 以下哪种情况可消除Donnan 平衡？ A 降低小分子电解质的浓度 B 增加大分子电解质的浓度
C 在半透膜的另一侧（无大分子），加入大量的中性分子
D 调节溶液的pH ，使大分子电解质处于等电点
2．填空：
(1) 胶体分散系统是热力学不稳定系统，因为___________________________________________ 。
(2) 当光束照射到分散系统时，若入射光的波长大于分散相粒子的尺寸时，则发生光的__________ 现象。
其光强度与_______________的4次方成反比。
(3) 在乳状液形成中，若乳化剂的亲水性较大，有利于形成_____________型的乳状液，相反若乳化剂的亲油性较大，有利于形成_____________型的乳状液。
(4) 在水溶液中，密度分别为ρ1和ρ2（ρ1<ρ2）的同样大小的球形悬浮液的沉降速度为v 1 和v 2 ，则v 1 ______v 2 。
(5) 墨汁是碳黑分散在水中的悬浮液，通常需加入适量的动物胶来稳定,其原因________________ ______，然而，若加入的动物胶量太少，则__________________。
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1．选择题
(1) B 。
过多的电解质，会压缩双电层厚度，降低电动电势，容易使溶胶聚沉。
(2) C 。
根据Stokes 定律，球形粒子在介质中移动时，受到的阻力f =6πηrv ，因此阻力只与介质粘度、粒子大小和移动速度有关，与粒子浓度无关。
(3) C 。
扩散总是由高浓度向低浓度方向进行，沿扩散方向上x ↑，浓度c ↓，因此
x
c
d d 为负值。
(4) C 。
由Reyleigh 公式，散射光I ∝
2
2122212⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛+-n n n n ，溶胶n 1与n 2差值大，大分子则相近。
因此散射光的形成与系统的光学不均匀性有关。
(5) C 。
电渗是介质在电场中的移动行为。
(6) B 。
(7) D 。
一般情况下，溶胶的电性取决于表面层的定位离子，若吸附负离子，ζ电势也为负。
但考虑外加电解质的影响，也有电性反转的例子。
(8) C 。
(9) D 。
粘度法可测到高分子化合物的特性粘度[η]，再按[η]=KM α计算M 。
常数K ，α 需要用其他方法确定，因此粘度法不是一个独立的测定方法。
(10) D 。
当大分子电解质处于等电点时，成为中性分子，因而不会影响小分子电解质的扩散，使其在膜两边的浓度相等。
2．填空
(1) 分散相有很大比表面，即有很大表面能，一定条件下，有自发聚集成大颗粒，降低表面能的倾向。
(2) 散射；入射光的波长。
(3) O/W ；W/O 。
(4) < 。
C 大 C 小
x
(5) 适量的大分子对溶胶粒子起保护作用；会使溶胶发生絮凝。