胶体化学(物化重难点)
高一化学胶体的知识点归纳
高一化学胶体的知识点归纳在高一化学学习中,胶体是一个重要的知识点。
胶体是指由两种或多种物质组成的混合体系,其中一种物质以微小颗粒的形式悬浮在另一种物质中。
下面将对胶体的定义、性质以及应用进行归纳总结。
一、胶体的定义胶体是介于溶液与悬浮液之间的一种混合体系。
它的特点是悬浮的微粒大于分子,但又小于机械混合物的粒径。
胶体的形成是由于相互作用力的存在导致溶质不能完全溶解于溶剂中,而形成微小颗粒悬浮在溶剂中,形成胶体。
二、胶体的性质1. 可见性:胶体的微粒大小在10-9到10-6m之间,透过显微镜可以观察到。
2. 不稳定性:胶体由于微粒之间存在相互作用力,导致胶体不稳定,容易发生凝聚和沉淀现象。
3. 混浊性:胶体在光线的照射下呈现混浊状态,散射光使得胶体呈现浑浊的外观。
4. 过滤性:胶体可以通过一次普通滤纸进行过滤,不通过超微滤膜。
三、胶体的分类根据胶体的组成和性质,胶体可以分为溶胶、凝胶和胶体溶液三类。
1. 溶胶:溶胶是指胶体中溶质颗粒多分散且呈无定形结构的胶体,如烟雾、煤粉等。
2. 凝胶:凝胶是指胶体中溶质颗粒呈现有规律的立体结构的胶体,如明胶等。
3. 胶体溶液:胶体溶液是指胶体中溶质颗粒保持在溶液中的胶体,如乳液、胶束等。
四、胶体的应用1. 工业上的应用:胶体在工业生产中有广泛的应用,例如纺织、造纸、涂料、医药等行业中常用的乳液和胶束都是胶体的应用。
2. 日常生活中的应用:胶体在日常生活中也有一些重要的应用,如牙膏、洗洁精等产品中的凝胶胶体,以及乳化液体、奶粉等产品都是胶体的应用。
3. 环境保护中的应用:胶体的特性使其在环境保护方面具有重要作用,如胶束能够帮助清洁污染物,减少环境污染。
总结:高一化学中胶体的知识点主要包括胶体的定义、性质、分类以及应用。
胶体是由两种或多种物质组成的混合体系,具有可见性、不稳定性、混浊性以及过滤性等特点。
根据组成和性质的不同,胶体可以分为溶胶、凝胶和胶体溶液三类。
胶体在工业生产、日常生活以及环境保护中都有广泛的应用。
高中化学基础胶体教案模板
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课题:胶体
教学目标:
1. 了解胶体的定义、特点和分类;
2. 掌握胶体溶液的制备方法和特点;
3. 理解胶体的稳定性及其应用。
教学重点和难点:
重点:胶体的定义、特点和分类。
难点:胶体溶液的制备方法和特点。
教学准备:
1. 教师准备:投影仪、PPT课件、实验物品。
2. 学生准备:课前阅读相关教材。
教学步骤:
Step 1:导入(5分钟)
介绍胶体的概念,引入胶体的定义和特点。
Step 2:讲解胶体的分类(15分钟)
1. 胶体的分类:溶胶、凝胶、乳胶等;
2. 胶体的特点和性质。
Step 3:实验演示(20分钟)
进行一个简单的胶体溶液制备实验,并观察其特点和稳定性。
Step 4:教师总结(10分钟)
总结胶体的定义、特点和分类,以及胶体溶液的制备方法和特点。
Step 5:小结与作业布置(5分钟)
对本节课内容进行小结,并布置相关的作业。
教学反馈:
通过小测验或讨论,检查学生对胶体的掌握情况。
教学延伸:
引导学生进一步了解胶体在生活中的应用和意义。
教学评价:
通过实验操作、讨论和小测验等方式,评价学生的学习情况。
胶体化学核心知识点
1.胶体的定义及分类胶体(Colloid)又称胶状分散体(colloidal dispersion)是一种较均匀混合物,在胶体中含有两种不同状态的物质,一种分散相,另一种连续相。
分散质的一部分是由微小的粒子或液滴所组成,分散质粒子直径在1~100nm之间的分散系是胶体;胶体是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系,这是一种高度分散的多相不均匀体系。
按照分散剂状态不同分为:气溶胶——以气体作为分散剂的分散体系。
其分散质可以是液态或固态。
(如烟、雾等)液溶胶——以液体作为分散剂的分散体系。
其分散质可以是气态、液态或固态。
(如Fe(OH)3胶体)固溶胶——以固体作为分散剂的分散体系。
其分散质可以是气态、液态或固态。
(如有色玻璃、烟水晶)按分散质的不同可分为:粒子胶体、分子胶体。
如:烟,云,雾是气溶胶,烟水晶,有色玻璃、水晶是固溶胶,蛋白溶液,淀粉溶液是液溶胶;淀粉胶体,蛋白质胶体是分子胶体,土壤是粒子胶体。
2.胶体的不同表征方式胶体分散体系分为单分散体系和多分散体系。
单分散系表征可以用分散度、比表面积法(不规则形状包括单参数法,双参数法和多参数法)多分散体系可以用列表法、作图法,如粒子分布图,粒子累计分布图。
用激光粒度分析仪测定。
胶体的稳定性一般用zeta电位来表征。
zeta电位为正,则胶粒带正电荷,zeta电位为负,则胶粒带负电荷。
zeta电位绝对值越高,稳定性越好,分散度越好,一般绝对值>30mV说明分散程度很好。
胶体的流变性表征—黏度。
可用毛细管黏度计,转筒黏度计测定。
3.有两种利用光学性质测定胶体溶液浓度的仪器;比色计和浊度仪,分别说明它们的检测原理比色计它是一种测量材料彩色特征的仪器。
比色计主要用途是对所测材料的颜色、色调、色值进行测定及分析。
工作原理:仪器自身带有一套从淡色到深色,分为红黄蓝三个颜色系列的标准滤色片。
仪器的工作原理是基于颜色相减混合匹配原理。
罗维朋比色计目镜筒的光学系统将光线折射成90°并将观察视场分成可同时观察的左右两个部分,其中一部分是观察样品色的视场;另一部分是观察参比色(即罗维朋色度单位标准滤色片)的视场。
物理化学_第十二章胶体化学_参考解答
《物理化学》第十二章“胶体化学” P657作业参考解答:1. 胶体系统是分散相粒子的大小在1~100 nm 之间的分散系统,包括溶胶(憎液溶胶)、高分子溶液(亲液溶胶)、缔合胶体(胶体电解质)。
狭义的胶体系统主要是指溶胶。
特征是特有的分散程度、多相不均匀性、聚结不稳定性。
具体有扩散慢、不能透过半透膜、渗透压低、动力学稳定性强、乳光亮度强等性质。
4. 原因有三个:(1)胶粒带电的稳定作用。
静电斥力的存在使得胶粒难以互相靠近,增加了溶胶的稳定性。
(2)溶剂化的稳定作用。
由于扩散层反离子的溶剂化作用,使得胶粒周围形成了一个具有一定弹性的溶剂化薄膜层(外壳),增加了胶粒互相靠近时的机械阻力,使溶胶难以聚沉。
(3)布朗运动。
胶粒因布朗运动而克服重力的作用(但也会加剧胶粒之间的互相碰撞),可以达至沉降平衡,从而保持溶胶的稳定。
5. 破坏溶胶的方法有:加电解质(足量),加大分子(少量),加相反电荷溶胶,加热、辐射、增大浓度等。
其中最有效的方法是加电解质。
适量的电解质存在,对溶胶起到稳定的作用(提供电位离子)。
当电解质加入过多,尤其是高价反离子的加入,往往会使溶胶聚沉。
原因是电解质的浓度增大时,会使扩散层受挤压而变薄,减少胶粒所带的电荷数,减弱扩散层反离子的溶剂化作用,导致胶粒碰撞而聚沉。
8. 据贝林高度分布定律()()()30221021143ln 1r LgC M g h h h h C R T R T πρρρρ⎛⎫=---=--- ⎪⎝⎭()()()39333430109.80661663ln19.3101.00100.1102778.3145298.15L π--⨯⨯=-⨯-⨯⨯⨯⨯得 L = 6.25×1023 mol −19. 电泳速度35-125.510 1.41710m s3060u --⨯===⨯⋅⨯界面移动距离时间电场强度-12150500V m3010E -===⋅⨯电压两极间距介电常数 1210 -1r 081.18.854107.18010F m εεε--=⋅=⨯⨯=⨯⋅ 据斯莫鲁霍夫斯基公式35101.03101.417100.0406V 7.18010500u Eηζε---⨯⨯⨯===⨯⨯R + 0.1 Cl −0.1Cl −0.5 Na + 0.5R + 0.1 Cl −0.1+x Na + xCl −0.5−x Na + 0.5−x13.因KCl 过量,故制得的是AgCl 负溶胶,其胶团结构式:{}[AgC l]C l ()KKx mn n x x --++⋅⋅-⋅胶粒带负电,电泳时向阳极(正极)迁移。
胶体化学考点
胶体化学考点一、σ的定义:恒温恒压下,可逆地增加单位表面积,环境对体系所做的功,单位J〃m-2定义表面张力(σ):单位长度液体表面的收缩力,单位N〃m-1(或mN〃m-1)表面过剩:表面浓度与体相浓度之差接触角:在固、l、g三相交界处,作l-g界面的切线,由此切线经液体内部与液固界面所成的夹角二、L ap l ace方程:三种特殊情况下的表达式1、曲面为球面,则R1=R2=R,ΔP=2σR2、曲面为柱面,则R1=R,R2=≦,ΔP=σ/R3、气泡存在两个g-l界面,且R1=R2=RΔP=4σ/R三、沾湿、浸湿、铺展,润湿过程的热力学判据,接触角判据。
•热力学判据沾湿 - Wa=σg-l(1+cosθ)≥0 θ≤180°浸湿 A=σg-l cosθ≥0 θ≤90°铺展 S=σg-l(cosθ-1)≥0 θ≤0°•接触角判据:通常真截将θ作为润湿与否的依据,θ>90°时,称为不润湿;θ<90°时,称为润湿;θ≤0°时(或不存在)铺展。
四、吸附等温线的类型类型Ⅰ:单分子层吸附,远低于P时,即吸满单分子层,P上升, 不再增加类型Ⅱ:S型吸附等温线(常见),低压下为单分子层,压力增加,产生多分子层吸附,图中B是低压下曲线的拐点,通常认为吸满了单分子层,B也即计算比表面的依据,如-195℃下氮在铁催化剂上的吸附。
类型Ⅲ:较少见,一开始即为多分子层吸附。
类型Ⅱ、Ⅲ在P→P0时,曲线趋于纵轴平行线的渐近线,表明产生了吸附质的凝聚,如低温下(-137.7~-58℃)溴在硅胶上的吸附。
类型Ⅳ:低压下产生单分层吸附,压力增加,吸附剂的孔隙结构中产生毛细凝聚,急剧上升,毛细孔中装满吸附质后, 不再上升。
如常温下,苯在硅胶上的吸附。
类型Ⅴ:低压下即产生多分子层吸附,压力增加,毛细凝聚五、单分子层吸附理论假设(1)被吸附分子间无作用力,因而分子脱附不受周围分子的影响。
物理化学 第十一章 胶体化学
图10-10 沉降电势
+ + + + + ++ +
V
+ + + + + ++ +
(2)带电原因
(a)吸附:固体表面可以从溶液中有选择的吸附
某种离子而带电。与胶粒有相同的化学元素的离
子可优先吸附。
(b)电离:固体表面上的物质粒子,在溶液中发 生电离,也可导致固体表面带电。 (c)非电解质之间的摩擦: 介电常数D大者带正电,小者带负电。
经推导:
dn dc DAS dt dx
6 rL 式中D为扩散系数,它的物理意义是在单位浓度梯度下,单位
时间内,通过单位面积的质量。从D可求得粒子的大小。 粒子的半径越小,介质的粘度越小,温度越高,则 D越大,粒 子越易扩散。
RT D RT 6 rL D
(2)沉降与沉降平衡
多相分散系统中的物质粒子,由于受自身的重力作用而下沉 的过程,称之为沉降。
图10-8 电渗
③ 流动电势和沉降电势 流动电势 —在外加压 力下,迫使液体流经相对静 止的固体表面(如毛细管)而 产生的电势叫流动电势(它 是电渗的逆现象)。
压力
V
毛细管
气体
沉降电势 —由于固体粒 子或液滴在分散介质中沉降 使流体的表面层与底层之间 产生的电势差叫沉降电势 (它是电泳的逆现象)。
第十章
胶体化学
基本要求: 1、理解分散系统的分类及胶体的定义。 2、理解溶胶的光学性质、动力学性质、电学性质 3、理解双电层结构的斯特恩模型, 4、理解溶胶的稳定和破坏的原因。 5、了解乳状液的类型与稳定性。 重点: 1.分散系统的分类及胶体的定义 2.胶体系统的光学性质与动力性质 3.溶胶系统的电学性质
物理化学胶体化学知识点
6.4 胶体系统的动力性质
(1)Brown 运动
1827年,植物学家布朗( Brown)在显微镜下,看到悬浮在水 中的花粉粒子处于不停息的无规则运动状态。
以后发现,线度小于4000nm的粒子, 在分散介质中都有这种运动。(胶体尺 度 1 ~ 1000nm)
这种现象产生的原因是:分散介 质分子由于热运动不断的撞击分散粒 子。对于大小在胶体尺度下的粒子, 粒子受到撞击次数较小,从各个方向 受到的撞击力(Brown Force)不能完 全抵消,在某一时刻,粒子从某一方 向得到的冲量即可发生位移。此即布 朗运动。
:散射角(观察方向与入射方向夹角);
l : 观测距离(观察者与散射中心的距离)。
由 Rayleigh 公式可知:
1)I V 2 :可用来鉴别小分子真溶液与胶体溶液;
如已知 n 、n0 ,可由测 I 求粒子大小V 。
2) I 1/4 :波长越短的光,散射越强。例:用白光照射
溶胶,散射光呈蓝色,透射光呈红色。即所谓"乳光现象"。 雾是气溶胶,海水是水溶胶,也经常显蓝色。
再如:过饱和法: 改变溶剂法;例:硫的酒精溶液倒入水中,形成硫在水
中的溶胶。 冷却法:用冰骤冷苯在水中的饱和溶液,得到苯在水
中的溶胶。
2)化学凝聚法:利用生成不溶性物质的化学反应,控制 析晶过程,使其停留在胶核尺度的阶段,而得到溶胶。所谓 控制析晶过程,系指采用有利于大量形成晶核,减缓于晶体 生长的条件,例:采用较大的过饱和浓度,较低的操作温度。
(2)瑞利(Rayleigh) 公式
1871年,瑞利在假设: 1)粒子尺寸远小于入射光的波长,可认为粒子是点光
源; 2)粒子间的距离较远,各粒子散射光间无相互干涉; 3)粒子不导电;
化学胶体知识点
化学胶体知识点化学胶体是一种由两种或多种物质组成的混合体系,其中一种物质以微细的颗粒形式分散在另一种物质中。
这种混合体系具有特殊的物理化学性质,其独特之处在于颗粒的大小范围在1nm至1μm之间。
化学胶体广泛应用于各个领域,例如医药、食品、化妆品、纺织品等。
在化学胶体中,分散相是指以颗粒形式悬浮在连续相中的物质。
颗粒的大小决定了胶体的稳定性和性质。
当颗粒的直径小于1nm时,称为分子胶体;当颗粒的直径在1nm至100nm之间时,称为溶胶;当颗粒的直径在100nm至1μm之间时,称为胶体;当颗粒的直径大于1μm时,称为悬浊液。
不同种类的化学胶体具有不同的性质和应用。
化学胶体的稳定性是指胶体系统保持分散相均匀分布的能力。
胶体的稳定性可以通过两种方式实现:一种是静电稳定性,通过分散相表面带有电荷来阻止颗粒的聚集;另一种是凝胶稳定性,通过连续相中存在的凝胶网状结构来阻止颗粒的聚集。
这些稳定性机制使得化学胶体具有长期稳定性和可控性。
化学胶体中的颗粒通常具有一定的表面活性,这是由于颗粒表面吸附了一层分子层。
这层分子层可以改变胶体的性质,例如使其具有疏水性或亲水性。
这些表面活性剂可以通过改变胶体的表面能量来影响胶体的稳定性和流变性质。
在医药领域,化学胶体被广泛应用于药物传递系统。
纳米胶体可以通过控制颗粒的大小、形状和表面性质来实现针对性药物释放和靶向治疗。
化学胶体还可以用于制备人工血浆、缓释药物和生物传感器等。
在食品工业中,化学胶体被用作稳定剂、增稠剂和乳化剂。
例如,胶体纤维素可以用作增稠剂,使食品具有更好的质感和口感。
胶体乳化剂可以使食品中的水和油相互混合,形成均匀的乳状液体。
在化妆品领域,化学胶体被用作乳化剂、分散剂和稳定剂。
胶体乳化剂可以使化妆品中的水和油相混合,使其具有更好的稳定性和质感。
分散剂可以使颜料和颗粒均匀分散在化妆品中,提高其使用效果。
在纺织品工业中,化学胶体被用作染料和颜料的分散剂。
胶体可以使染料和颜料均匀分散在纺织品中,提高染色和印刷效果。
高一化学胶体知识点
高一化学胶体知识点胶体是化学领域中的一个重要概念,它在我们日常生活中有着广泛的应用。
本文将介绍高一化学中与胶体相关的知识点,包括胶体的定义、组成、性质以及应用等方面。
1. 胶体的定义胶体是一种介于溶液与悬浮液之间的物质系统。
它由两个或两个以上的物质组成,其中一个物质以微粒或团簇的形式分散在另一个物质中。
2. 胶体的组成胶体由两个主要组成部分构成:分散相和连续相。
分散相是以微粒或团簇的形式分散在连续相中的物质。
分散相可以是固体、液体或气体,而连续相通常是液体。
3. 胶体的性质胶体具有以下几个重要的性质:3.1 分散度:分散相的微粒大小决定了胶体的分散度。
分散度越大,胶体越稳定。
3.2 稳定性:胶体的稳定性取决于分散相与连续相之间的作用力。
常见的稳定剂有电解质、界面活性剂等。
3.3 光学性质:胶体具有散射或吸收光线的能力,因此呈现出独特的颜色。
3.4 过滤性:胶体不容易被普通的过滤器分离,可以通过特殊的方法进行分离和提取。
4. 胶体的分类胶体通常可以根据分散相和连续相的物质性质进行分类。
4.1 溶胶:分散相为固体,连续相为液体的胶体。
溶胶中的微粒尺寸一般小于1纳米。
4.2 凝胶:分散相为固体,连续相为液体的胶体。
凝胶中的微粒尺寸一般大于1纳米。
4.3 乳胶:分散相为液体,连续相为液体的胶体。
乳胶常见于奶、油漆等。
4.4 气溶胶:分散相为液体或固体,连续相为气体的胶体。
气溶胶常见于雾、烟等。
5. 胶体的应用胶体在日常生活和工业中有着广泛的应用。
5.1 食品工业:胶体在食品工业中主要用作乳化剂、稳定剂、增稠剂等。
例如乳制品中的乳胶、酸奶中的乳酸菌等。
5.2 医药领域:胶体在医药领域中常被用作药物的载体、吸附剂等,增加药物的稳定性和吸收性。
5.3 环保领域:胶体可以被用于净化废水、净化空气等。
总结:本文介绍了高一化学中与胶体相关的知识点,包括胶体的定义、组成、性质以及应用等方面。
胶体在我们的日常生活和工业生产中有着重要的地位和应用,了解和掌握胶体的基本知识对于学习和应用化学都有着积极的影响。
胶体化学-复习要点资料
憎液溶胶的特性
A 特有的分散程度
粒子的大小在10-9~10-7 m之间,因而扩散较慢,不能透 过半透膜,渗透压低但有较强的动力稳定性和乳光现象。
B 多相不均匀性
具有纳米级的粒子是由许多离子或分子聚结而成,结 构复杂,有的保持了该难溶盐的原有晶体结构,而且粒子 大小不一,与介质之间有明显的相界面,比表面很大。
实例
<1nm 溶液
胶 体 1~100nm 分 散 系
溶胶
高分子 溶液
>100nm 粗分散系
小分子或离 子
均分快相散、相稳粒定子系扩统散、N液a等Cl水溶
胶粒
多相、热力学不 稳定系统、有相 Fe(OH)3 对稳定性、分散 溶胶等 相粒子扩散较慢
高分子
均分慢相散、相稳粒定子系扩统散、蛋液白等质溶
粗分散粒子
C 热力学不稳定性
因为粒子小,比表面大,表面自由能高,是热力学不稳 定体系,有自发降低表面自由能的趋势,即小粒子会自动 聚结成大粒子。
形成憎液溶胶的必要条件是: A 分散相的溶解度要小;
B 还必须有稳定剂存在,否则胶粒易聚结而 聚沉。
胶体化学的研究对象和意义
思考:与胶体界面现象相关的几个问题
•为什么自然界中液滴、气泡总是圆形的?为什 么气泡比液滴更容易破裂? •毛细现象为什么会产生? •人工降雨依据什么原理? •为什么会产生液体过热现象?加入沸石为什么 能消除过热现象? • 水在玻璃上能铺展,水银在玻璃上却形成液滴, 为什么? •活性碳为什么可以做防毒面具?冰箱除臭剂?
一、胶体的定义
1861年,英国科学家Thomas Graham提出胶体 (colloid)概念
扩散慢;不能透过半透膜……
<1nm
1~100nm >100nm
物理化学-胶体化学1
固 液溶胶或悬浮液 金溶胶,油墨,泥浆
气
固
液
固
固溶胶
泡沫塑料 珍珠,蛋白石 有色玻璃,某些合金
❖ §10.1溶胶的制备
(三)溶胶分类方法(2种): 1、按分散相和介质的聚集状态分类分为3类:液溶胶、固溶
胶、气溶胶 (1)、液溶胶 将液体作为分散介质所形成的溶胶,称为液溶胶,简称溶胶 例:液-固溶胶 如油漆、AgI溶胶 (2)、固溶胶 将固体作为分散介质所形成的溶胶: 例:固-固溶胶:如有色玻璃,不完全互溶的合金 固-液溶胶:如珍珠,某些宝石 固-气溶胶:如泡沫,沸石分子筛 (3).气溶胶 将气体作为分散介质所形成的溶胶。 A、气-固溶胶 如烟、含尘的空气 B、气-液溶胶 如雾、云
过量的FeCl3为稳定剂,胶粒带正电荷
As2S3溶胶: As2O3 + 3H2O 2H3AsO3 2H3AsO3 + 3H2S As2S3 + 6H2O
HS-为稳定剂,胶粒带负电荷
11Leabharlann §10.1溶胶的制备❖ 三、溶胶的净化: ❖ 主要有渗析法和过滤法。最常用的是渗析法。 ❖ 渗析法------利用胶体粒子不能透过半透膜的
浑浊泥水,牛 奶,豆浆等
4
❖ §10.1溶胶的制备 ❖ (四)分散系统性质比较
§10.1溶胶的制备
(二)、按分散相和分散介质的聚集状态不同进行分类 (P615页):
表12.0.2 分散系统分类(按聚集状态)
分散介质 分散相
名称
实例
气
液
固
气溶胶
云,雾 烟,含粉尘的空气
气
泡沫
肥皂泡沫
液
液
乳状液
牛奶,含水原油
特点,分离出溶胶中多余的电解质或其它杂 质,一般用羊皮纸,动物膀胱膜,硝酸或醋 酸纤维素等作为半透膜。
高三化学第二章胶体的性质及其应用重难点解析 人教版
高三化学第二章胶体的性质及其应用重难点解析 人教版一. 本周教学内容:第二章 胶体的性质及其应用二. 重点、难点1. 了解分散系的概念,比较三种分散系的特征2. 理解胶体的性质及其应用3. 了解胶体的分类和制取三. 具体内容 (一)分散系1. 分散系:一种或几种物质的微粒分散到另一种物质里形成的混合物。
2. 分散质:被分散的物质。
3. 分散剂:分散质分散在其中的物质。
⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎩⎨⎧→→⎩⎨⎧→→→→⎥⎦⎤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)三种分散系中的分散质粒子的大小请比较小结三种分散系的相关内容,自己试一试,完成下表的空缺部分,并思考胶体的本质特征是什么?分散系类别溶液 胶体 浊液分散质微粒直径微粒组成 分子或离子分子集合体或高分子巨大数目的分子集合体外观特征 稳定性 能否透过滤纸能否透过半透膜实例氨水、碘酒肥皂水、蛋白质溶液、淀粉溶液,AgI 胶体石灰乳、牛奶注意: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。
(四)胶体的制备 1. 物理方法① 机械法:利用机械磨碎法将固体颗粒直接磨成胶粒的大小② 溶解法:利用高分子化合物分散在合适的溶剂中形成胶体,如蛋白质溶于水,淀粉溶于水、聚乙烯熔于某有机溶剂等。
2. 化学方法① 水解促进法思考:如何证明FeCl 3溶液通过上述方法已转变成3)(OH Fe 胶体了? 反应式:FeCl 3+3H 2O (沸)= 3)(OH Fe (胶体)+3HCl注意:切勿将“胶体”两字省去,或打“↓” ② 复分解反应法 反应:KI+AgNO 3=AgI (胶体)+KNO 3 Na 2SiO 3+2HCl=H 2SiO 3(胶体)+2NaCl思考:若上述两种反应物的量均为大量,则可观察到什么现象?如何表达对应的两个反应方程式?提示:KI+AgNO 3=AgI↓+KNO 3(黄色↓) Na 2SiO 3+2HCl=H 2SiO 3↓+2NaCl (白色↓)(五)胶体的性质1. 丁达尔效应——在暗室中,让一束平行光通过一肉眼看来完全透明的溶液,从垂直于光束的方向,可以观察到有一条光亮的“通路”,该现象称为“丁达尔效应”。
物理化学第十二章胶体化学课件演示文稿
实例
云,雾,喷雾 烟,粉尘
肥皂泡沫 牛奶,含水原油 金溶胶,油墨,泥浆
泡沫塑料 珍珠,蛋白石 有色玻璃,某些合金
7
§12-1 溶胶的制备
分散法 粗分散系统 大变小
胶体系统
聚集法 小变大
d >1000nm
1 < d <1000nm
分子分散系统
d < 1nm
1.分散法:
(1)胶体磨 (2)气流粉碎机(又称喷射磨) (3)电弧法—用于制备贵金属的水溶胶
2. 凝结法
(1)物理凝聚法
①蒸气凝聚法 ②过饱和法
将蒸气状态的物质或溶解状态的物质凝聚为胶体状态
蒸 气 凝 聚 法
1—被抽空容器 2、4—盛有溶剂的和
需要分散的物质容器
3—盛溶胶是容器 5—液态空气冷凝器
示
意
图
10
(2)化学凝聚法
利用生成不溶性物质的化学反应,通过控制析晶过程得 到溶胶的方法
Fe (OH)3溶胶:
3
胶体化学主要研究对象是多相分散系统
分散系统:一种或几种物质分散在另一种物质之中所构 成的系统 分 散 相:被分散的物质
分散介质:另一种连续分布的物质
4
根据分散相粒子的大小,分散系统可分为:
真溶液 d < 1nm 胶体分散系统 1 < d <1000nm
溶胶 高分子溶液 缔合胶体
粗分散系统 d >1000nm
胶体粒子
多相,热力学不稳定系统,扩 散慢、不能透过半透膜,成胶 体
金溶胶,氢氧化铁 溶胶
体
分 散 系
高分子溶液
1 < d <1000nm
高(大)分 子
高中化学胶体试讲教案人教版
高中化学胶体试讲教案人教版
一、教学目标:
1. 了解胶体的定义和性质;
2. 掌握常见胶体的分类及特点;
3. 了解胶体在生活和工业中的应用。
二、教学重点与难点:
1. 胶体的定义和性质;
2. 胶体的分类及特点;
3. 胶体在生活和工业中的应用。
三、教学过程:
1. 引入:通过展示一些日常生活中常见的胶体,并提出问题引起学生思考,如牛奶、果汁
等是什么组成的?为什么有些乳液看起来很稠密,有些却很稀?引导学生认识到胶体的重
要性和广泛应用。
2.讲解:
(1)胶体的概念:胶体是由两种或两种以上物质形成的,其中一种物质以微粒的形式分
散在另一种物质中,形成胶体溶液。
胶体的微粒在溶液中不沉淀,在能通过滤纸的水溶液
中不能看到。
(2)胶体的性质:具有无色、透明、不沉淀等特点,具有粘性和黏度,不易通过滤纸。
(3)胶体的分类:根据胶体的状态和组成不同,胶体可以分为溶胶、凝胶和胶体溶液等。
具体分类可以结合实例进行讲解。
3.应用案例:
(1)生活中的应用:牛奶、果汁、刷墙涂料等都是胶体,在日常生活中有着重要作用。
(2)工业中的应用:橡胶、胶水、油墨等都属于胶体材料,在工业生产中有着广泛的应用。
四、教学总结:
通过本节课的学习,学生应掌握了胶体的概念、性质、分类及应用。
胶体作为一种重要的
化学物质,在生活和工业中发挥着重要的作用,学生应深入了解胶体的特点和应用,为今
后学习和工作打下良好的基础。
高一化学胶体制品知识点
高一化学胶体制品知识点胶体是化学中一个重要的概念,我们身边的很多物质都属于胶体制品。
在化学课程中,高一学生学习了关于胶体的基本知识点。
本文将深入探讨高一化学胶体制品的相关知识,包括定义、分类、性质和应用等方面。
1. 胶体的定义胶体是指由胶体颗粒(也称胶束)和分散介质(连续相)组成的混合物。
胶体颗粒的直径范围在1纳米至1000纳米之间。
胶体溶液中,胶体颗粒分散均匀,并保持悬浮状态。
2. 胶体的分类根据胶体颗粒和分散介质的性质不同,胶体可以分为凝胶、溶胶和乳胶三种类型。
凝胶是由胶体颗粒形成的三维网状结构,使得胶体呈现凝胶状。
溶胶是指胶体颗粒均匀分散在分散介质中,不形成凝胶状态。
乳胶是液体和固体颗粒的胶体溶液,通常是由液体分散介质和固体具有胶体性质的颗粒组成。
3. 胶体的性质胶体具有许多独特的性质,其中最重要的是胶体的分散稳定性。
由于胶体颗粒相对较小,受到分子热运动的影响较大,因此容易发生聚集现象。
为了保持分散稳定性,可以在胶体颗粒表面上进行表面改性,例如添加表面活性剂来改变胶体颗粒的亲水性或疏水性。
此外,胶体还表现出与纯溶液和悬浊液不同的光学性质,例如散射光和琼脂共沉淀反应等。
4. 胶体的应用胶体在许多领域中都有广泛的应用。
在制造业中,胶体制品被广泛应用于涂料、墨水、胶水等产品的制造。
胶体还被用于制备纳米材料,用于制造高性能的电池、显示器和光学器件等。
此外,胶体还在医药领域中应用广泛,例如制备纳米药物传递系统、胶体凝胶等。
胶体还可以用于环境治理和食品加工等方面。
总结:学习了高一化学胶体制品的相关知识,我们了解了胶体的定义、分类、性质和应用。
胶体作为一种特殊的物质,其独特的性质使其在许多领域中得到广泛应用。
通过学习胶体知识,我们不仅扩宽了对化学世界的认知,还能更好地理解实际生活中的许多现象和应用。
在今后的学习和工作中,胶体制品的知识将给我们带来更多的启发和帮助。
【完整】高三化学胶体资料PPT
教学目标: 1.通过复习溶液、浊液的有关知识引出分散系的概念。 2.通过实验,培养学生观察能力,分析问题的能力,
以形成胶体的概念,并正确的认识胶体的本质特征。 3.通过实验掌握胶体的制取。
教学重点、难点:胶体的概念 教学方法:引导探究法
第二章 胶体 复习引入: 。初中时我们已学习过溶液、悬浊液、乳浊液的有关知识, 面请一位同学来回答溶液、悬浊液、乳浊液的概念。
溶(液2)和2浊mi液n后有,什用么两不支同试点管和各相取同2烧点杯?中的液3体5mL,向其中一支试管里3滴加少量AgNO3溶液,向另一支试管里滴加少量碘水,观察现象
。2(43NC... C胶 胶)a a体体碘区的酒2C别净C于化(O其方DO)他法3碘分:3溶化散渗砷系析溶于胶的体本于水质特水成征是成为( 为悬)。溶浊液液,,其分中散的质分微散粒质为微C粒a是CNOa3+ 固、体C小O颗3 2粒-;。 3。如何除去Na CO 粉末中的CaCO ? (1)除去水中少量的溴;
第二章 第八节 胶体
一、分散系、分散质、分散剂有关概念
二、胶体
1.概念:分散质微粒的直径大小在10-9~10-7m之 间的分散系
2.胶体的分类 3.鉴别溶液和胶体的方法——丁达尔现象 4.胶体的净化方法:渗析 5.胶体的制备 FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(胶体) KI+AgNO3=AgI+KNO3
微粒的直径大小在10-9~10-7m之间的分散系叫做胶体。
胶体的概念:一般地,分散质微粒的直径大小在10-9~10-7m 之间的分散系。 胶体的净化方法: 渗析
象上述那样把混有离子或分子杂质的胶体装入半透膜的袋里,并把 这个袋放在溶剂中,从而使分子或离子从胶体里分离的操作叫渗析。 渗析的用途是什么?
胶体与表面化学知识点整理
第一章 胶体的制备和性质一、什么是胶体?1.胶体体系的重要特点之一是具有很大的表面积。
通常规定胶体颗粒的大小为1-100nm (直径)2.胶体是物质以一定分散程度存在的一种特殊状态,而不是一种特殊物质,不是物质的本性。
胶体化学研究对象是溶胶(也称憎液溶胶)和高分子溶液(也称亲液溶胶)。
气溶胶:云雾,青烟、高空灰尘液溶胶:泡沫,乳状液,金溶胶、墨汁、牙膏固溶胶:泡沫塑料、沸石、冰淇淋,珍珠、水凝胶、红宝石、合金 二、溶胶的制备与净化1.溶胶制备的一般条件:(1)分散相在介质中的溶解度必须极小(2)必须有稳定剂存在2.胶体的制备方法:(1)分散法:①研磨法:用机械粉碎的方法将固体磨细(产品细度1-74μm )②胶溶法(解胶法):仅仅是将新鲜的凝聚胶粒重新分散在介质中形成溶胶,并加入 适当的稳定剂。
(目前制备纳米材料和超微细粉的方法) ③超声波分散法:让分散介质动起来。
主要用来制备乳状液(即分散介质是液体的体系)。
好处是不与溶液接触。
④电弧法:用于制备金属水溶胶。
金溶胶多用于美容。
(2)凝聚法:①化学凝聚法②物理凝聚法:A 、更换溶剂法(溶解度是减小的):利用物质在不同容剂中的溶解度的显著差别,制备溶胶,而且两种溶剂要能完全互溶。
(与萃取区别) B 、蒸汽骤冷法:制备碱金属的苯溶胶。
3.溶胶的净化:简单渗析法,电渗析,超过滤法 三.溶胶的运动性质1.扩散:胶粒从高浓度向低浓度迁移的现象,此过程为自发过程根本原因在于存在化学位。
d d d d m cDA t x =-,此为Fick 第一扩散定律,式中dm/dt 表示单位时间通过截面A 扩散的物质数量,D为扩散系数,单位为m 2/s ,D 越大,质点的扩散能力越大。
扩散系数D 与质点在介质中运动时阻力系数f 之间的关系为:A RTD N f=(A N 为阿伏加德罗常数;R 为气体常数)若颗粒为球形,阻力系数f =6r πη(式中,η为介质的黏度,r 为质点的半径) 故16RT D NA rπη=⨯,此式即为Einstein 第一扩散公式 浓度梯度越大,质点扩散越快;就质点而言,半径越小,扩散能力越强,扩散速度越快。
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电势的值小于热力学电势且受外加电解质的影响很大;决定胶粒电泳速度的物理量是
电势,而不是热力学电势;向溶胶中加入电解质,可改变 电势,但对热力学电势无影响;
电势等于零的状态称为等电态,在等电态,扩散层厚度为零,胶粒不带电,在电场作用
下,无电泳现象。 10.2.7 胶团结构 溶胶的胶团结构分为胶核、 胶粒及胶团三个层次。 以AgCl溶胶为例, 当用KCl与AgNO 3 制备AgCl溶胶时,胶粒和胶团的组成、结构与KCl和AgNO 3 相对用量有关,若AgNO 3 过量, 则胶粒与胶团结构如图 2,即 胶体粒子 滑动面
10.2.1 胶体定义:分散相粒子在某维上的线度为 1 nm~100nm 时的高分散系统称为胶 体。按分散相粒子线度分类:分子分散系统(真溶液,如乙醇水溶液) 、胶体分散系统(如 碘化银溶胶) 、粗分散系统(如牛奶) 。 10.2.2 按胶体系统稳定性分类 憎液溶胶: 分散相不能溶于分散介质中所形成的胶体系统。 对于由金属及难溶于水的卤 化物、硫化物或氢氧化物等在水中形成的胶体称憎液溶胶(简称为胶体) 。憎液溶胶的粒子 均是由数目众多的分子构成,存在着很大的相界面,因此憎液溶胶具有高分散性、多相性以 及热力学不稳定性的特点。如氢氧化铁溶胶、碘化银溶胶等。 形成憎液溶胶的必要条件是: (1)分散相的溶解度要小; (2)必须有稳定剂存在,否则 胶粒易聚结而聚沉。 憎液溶胶的制备:分散法包括研磨法、胶溶法(如 Fe(OH)3 溶胶的制备) 、超声分散法、电 弧法; 凝聚法包括化学凝聚法 (如水解反应制氢氧化铁溶胶) 和物理凝聚法 (如更换溶剂法、 蒸气骤冷法等) 。 憎液溶胶的净化:目的是除去对新制备的溶胶的稳定性不利的过多的电解质或其它杂 质。净化的方法主要有渗析法和超过滤法。 亲液溶胶: 半径落在胶体粒子范围内的大分子溶解在合适的溶剂中所形成的系统。 高分 子溶液为亲液溶胶。将溶剂蒸发,大分子化合物凝聚,再加入溶剂,又可形成溶胶。因此,
教
(1)溶胶稳定的原因有三:胶体粒子带电、溶剂化作用以及布朗运动。
研
10.2.8 溶胶的稳定与聚沉
室
剂以外,无其它电解质存在时,其电动电势取决于x的大小,而与m,n无关。
稳定性。 10.2.9 DLVO 理论的基本观点 (1) 胶粒间存在着斥力势能和吸力势能。 斥力势能是带电胶粒接近时扩散层交叠所产 生的,与扩散层厚度和电动电势有关;吸力势能是长程范德华力作用的结果。 (2)系统总势能 ET 是斥力势能E R 和吸力势能E A (< 0)的加和,即 ET ER E A ,
胶粒带负电荷。 说明: (1)胶团结构是考研的重点内容之一, 明确胶核、胶粒、胶团的概念; (2) 对胶团结构为 [(Au) m nAuO 2 (n x)Na + ]x xNa + 的金溶胶,除稳定
(3) 感胶离子序:同符号、同价离子,其聚沉能力亦不相同,按聚沉能力排成的顺序称
(2)浊度计是根据丁铎尔效应的散射光强度与分散系统的浓度成正比的原理设计的。 (3)相对真溶液、粗分散体系、亲液溶胶而言,憎液溶胶的丁铎尔效应最明显,因此, 可根据丁铎尔效应鉴别小分子溶液、大分子溶液和憎液溶胶。 10.2.5 电学性质 在外加直流电场或外力作用下,表面带电的胶粒与周围介质作相对运动时产生的现象 称为电动现象, 它包括电泳、 电渗、 沉降电势和流动电势。 电泳与电渗是指在外电场作用下, 胶体中分散相与分散介质发生相对运动;流动电势与沉降电势则是当外力场作用于胶体时, 使得分散相与分散介质发生相对移动而产生的电势差。 电泳和电渗分别证明胶粒和分散介质 是带电体,带电的原因分为以下几种情况: (1)表面离子的优先溶解; (2)表面基团的直接 电离; (3)表面离子的取代; (4)特殊离子的吸附(符合法扬斯-帕尼思规则:离子晶体表 面对溶液中能与晶格上电荷符号相反的离子生成难溶或电离度很小的化合物的那些离子, 具 有优先吸附作用) 。 10.2.6 斯特恩双电层模型 斯特恩双电层双电层结构模型如下: 图 1 中: 0 为热力学电势,表示固体表面 与溶液本体的电势差。 为斯特恩电势, 是斯特恩面与溶液本体的电势差。ζ 称为 电动电势,是分散相与分散介质发生相对 移动时,滑动面与溶液本体的电势差。利
学
沉。电解质聚沉规则:
物
沉、高聚物聚沉及胶体的相互聚沉。少量电解质对溶胶起稳定作用,过量电解质导致溶胶聚
理
胶发生明显聚沉时所需电解质的最小浓度。 聚沉值的倒数称为聚沉能力。 通常包含电解质聚
化
导致溶胶聚沉,不同电解质对导致溶胶聚沉的用量不同,用聚沉值来表示。聚沉值是指令溶
学
(2)溶胶聚沉是指溶胶中胶粒互相聚结变成大颗粒,直到发生沉淀的现象。电解质能
10.2.10 粗分散系统
乳状液: 一种或几种液体以液珠形式分散在另一种与其互不相溶液体中所形成的分散系 统。
分类:通常分为水包油型(O/W)和油包水型(W/O) 。
剂要注意三点:粒子尺寸必须小于乳液液滴尺寸;稳定剂粒子分散的状态;乳液中每个液相 组分对粒子的相对润湿度) ;分散介质粘度等。 乳状液的去乳化(破乳) :通过消除或消弱乳化剂的保护作用,达到破乳的目的。如通 过反应消除乳化剂、 加入类型相反的乳化剂、 加入表面活性大而形成弱界面强度的表面活性 剂、加热等。 说明:乳状液的转型是指在外界某种因素作用下,乳状液由 O/W 变成 W/O 型,或者 相反的过程,又称为转相。作为乳化剂的表面活性剂分子若大的一端亲水,小的一端亲油, 则此乳化剂有利于形成 O/W 的乳状液;乳状液独有的特性之一是变形。 10.2.11 唐南平衡
教
所对应的电解质的浓度称为临界聚沉浓度(CCC)。
研
室
由于聚电解质电离出的聚离子不能通过半透膜, 使小离子在膜两边浓度不同,该渗透平 衡称为唐南平衡. 说明:(1) 唐南膜平衡时, 电解质在膜两侧的化学势相等,由此得到膜两侧的电解质离子 浓度乘积相等,如 [Na ]内 [Cl ]内 [Na ]外 [Cl ]外 。
浙
RTt x 3L r
江
理
缔合胶体:分散相是表面活性剂缔合形成的胶束。与亲液溶胶一样,也是热力学稳定系
1/ 2
化
亲液溶胶是热力学上稳定、可逆的系统。
学
教
研
室
扩散能力大小可通过扩散系数表征,扩散系数与温度成正比、与分散介质粘度和粒径 成反比。
D
x2 RT /(6 rL) 2t
浙
江
为感胶离子序。如
+ + + H + > Cs + > Rb + > NH + 4 > K > Na > Li
F- > Cl- > Br - > NO3 > I - > SCN - > OH -
工 业
(2) 反离子价数越高则聚沉能力越强。
大
(1) 起聚沉作用的主要是与胶粒带相反电荷的离子(即反离子) 。
浙
(4) 其它因素对稳定的影响:如界面膜的稳定作用;固体粉末稳定作用(固体粉末做为稳定
江
乳状液的稳定机理:(1) 降低界面张力; (2)形成定向楔界面;(3) 形成扩散双电层;ຫໍສະໝຸດ 工 业大学
物
理
的加入。
化
加入、电解质的加入、相反电荷溶胶的混合等。各因素中最易引起憎液溶胶聚沉的是电解质
学
说明:影响溶胶聚沉的因素很多,如温度的变化、溶胶浓度的变化、大量大分子物质的
工 业
的波长而对光产生的散射作用。散射光的强度 I 可由瑞利公式计算:
2 9 π 2 V 2C n2 n0 1 cos 2 I 0 I 4 2 2 2 2 l n 2n0 2
为观测方向与入射光之间的夹角;V为单个分散相粒子的体积;C为分散相的数密度;l为观 测者与散射中心的距离。此式适用粒子尺寸小于入射光波长(看成点光源) ,而且不导电, 还有不考虑粒子的散射光相互发生干涉。 (1) 散射光强度与粒子大小成正比。 (2) 分散质与分散介质的折射率相差愈小,散射愈弱。 (3) 散射强度与入射光波长的四次方成反比。 丁铎尔效应可用来鉴别真溶液、大分子溶液和溶胶。憎液溶胶的丁铎尔现象十分明显, 大分子溶液则较弱,而真溶液则弱到难以觉察。 说明: (1)超显微镜是根据丁铎尔效应设计的,它在与入射光垂直的方向上及黑暗视野 条件下观察,所看到的是粒子的散射光,而不是粒子的真实尺寸。
化
可用扩散系数 D 表征扩散速率的快慢,扩散系数与温度成正比,与粒径、介质粘度成反比;
学
说明: 溶胶中胶粒沉降的动力来自重力; 溶胶扩散的主要原因是分散介质分子热运动,
教
级分散粒子在重力场中的沉降平衡。
研
式中ρ及ρ 0 分别为粒子及介质的密度,M为粒子的摩尔质量,g为重力加速度。此式适用于单
室
ln
C2 Mg [(1 0 )(h2 h1 )] C1 RT
ER 和 E A 的相对大小决定了胶体的稳定性。当 ER E A , ET 0 ,胶体处于稳定状态;
相反, ET < 0 ,胶体相吸而聚集。 (3) ET 、 ER 、 E A 均随胶粒间距离而改变。 ET 曲线存在一峰值 Eb (势垒),胶 粒聚沉必须克服这一势垒。峰值 Eb 随着电解质浓度增大而下降,当该能垒能量降为零时,
稳定性。布朗运动的平均位移 x 可由爱因斯坦-布朗位移公式计算
工 业
动。 胶体粒子的布朗运动的实质是分散介质分子的热运动结果。 布朗运动使溶胶具有动力学
大
(1)布朗运动:胶体粒子由于受到分散介质分子的不平衡撞击而不断地作不规则的运
学
10.2.3 胶体系统的动力学性质
物
统。
式中 t 为时间,r 为粒子半径,η 为介质的粘度。 说明:(1) 布朗运动不是胶粒的真实运动; (2) 悬浮液的粒径比溶胶分散相粒子大得多, 所以, 悬浮液粒子不存在布朗运动, 不可能产生扩散及渗透现象,而易于沉降析出; (3)从位移公式可以看出,温度的升高和粒子的变小都会使平均位移增大,即布 朗运动加剧;而介质的粘度增大使布朗运动减弱,平均位移减小。 (4) 布朗运动是溶胶动力稳定的因素。 (2)扩散、沉降及沉降平衡 扩散是指存在浓度梯度时,物质粒子(包括胶体粒子)因热运动而发生宏观上的定向 移动现象。