高中化学：分散系 胶体

2、 布朗运动(动力学性质)
在超显微镜下观察胶体溶液可以看到胶体颗粒 不断地作无规则的运动。
普遍存在 的现象
原因：溶剂分子不均匀地撞击胶体粒子，使其 发生不断改变方向、改变速率的布朗运动。 胶体微粒作布朗运动是胶体稳定的原因之一。
练习:胶体粒子能作布朗运动的原因是 （ c ） ①水分子对胶体粒子的撞击 ②胶体粒子有 吸附能力 ③胶体粒子带电 ④胶体粒子质 量很小，所受重力小 A、①② B、①③ C、①④ D、②④
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探究考向二 分散系 胶体
胶体
2013年8月12日星期一
阳光穿过茂密的林木枝叶所产生的美丽景象
豆浆里加盐卤(MgCl2· 2O)或石膏(CaSO4· 2O)溶液使之凝聚成豆腐； 6H 2H
?你知道吗
我们吃的果冻
果冻胶体
一、分散系 由一种物质（或几种物质）分散到另一种物 1.分散系： 质里所形成的体系 分散质： 被分散的物质叫做分散质
各类分散系的比较
均一、透明
稳定 分子或离子
均一、透明 稳定 许多分子集合体 高分子
不均一、不透明 不稳定 巨大数目分子 集合体
<1nm
能 能
1nm—100nm
能
不能
>100nm
不能
不能
NaCl溶液
Fe(OH)3胶体
油水
•
•
• • • • •
•
【课堂巩固练习】 1．近年来，我国的一些沿江或沿海城市多次出现大雾天 气，致使高速公路关闭，雾属于下列分散系中的（D ） A．溶液 B. 悬浊液 C. 乳浊液 D. 胶体 2．下列关于胶体的说法中正确的是（ C ） A. 胶体外观不均匀 B. 胶体不能通过滤纸 C. 胶粒做不停地、无秩序地运动 D. 胶体不稳定，静止后容易产生沉淀 3、(2000· 上海)用特殊方法把固体物质加工到纳米级 (1nm~100nm，1nm=10-9m)的超细粉末粒子，然后 制得纳米材料。下列分散系中的分散质的粒子直径和 这种粒子具有相同数量级的是 ( C ) A、溶液 B、悬浊液 C、胶体 D、乳浊液
• ⑶取另一小烧杯也加入20mL蒸馏水后，向烧杯中加入 1mLFeCl3溶 液，振荡均匀后，将此烧杯（编号甲）与盛有Fe（OH）3胶体的烧 杯（编号乙）一起放置在暗处：分别用激光笔照射烧杯中的液体，可 以看到 烧杯中的液体会产生丁达尔效应。这个实验可 乙 用来区别 胶体与其他分散系 。
二、胶体
19世纪60年代，英国科学家格雷哈姆首次提 出胶体的概念
应用：①静电除尘；②电泳电镀，利用电泳将油漆、 乳胶、橡胶等粒子均匀地沉积在镀件上。 Q：可否用电泳现 象净化或检验胶体？
答：电解质离子在电场作用下也发
生定向运动，因此，电泳不能用作 净化或检验胶体的方法。
重要胶粒带电的一般规律:
带正电荷胶粒 带负电荷胶粒 硫化物(如Sb2S3 、As2S3) 非金属氧化物(如SiO2泥沙) 硅酸盐(土壤和水泥)
现象：一束光通过胶体时，从侧面可观察到 胶体里产生一条光亮的“通路”。
（溶液）
ห้องสมุดไป่ตู้（胶体）
实验现象：
光束通过Fe(OH)3胶体时观察到有一条光亮的通路
丁达尔效应(光学性质)
原因：胶粒直径大小与光的波长相近,胶粒对 光有散射作用；而溶液分散质的粒子太 小，不发生散射。 应用：鉴别溶胶和溶液。 练习:不能发生丁达尔现象的分散系是（A ） A、碘酒 B、无水酒精 C、蛋白质溶液 D、钴玻璃
有色玻璃 淀粉胶体
Fe(OH)3
AgI胶体 总结:胶体是以分散质粒子大小为本质特征的，它只是物质的一种存
在形式，如NaCl溶于水形成溶液，如果分散在酒精中则可形成胶体。
气溶胶
晨雾
烟
白云
固溶胶
烟 水 晶
有 色 玻 璃
有色玻璃
三、胶体的性质
1、丁达尔效应(光学性质)
实验：光束分别通过Fe（OH）3胶体和CuSO4溶液，观 察现象。
• 4、 取少量Fe2O3粉末（红棕色）加入适量盐酸，所发生反应 的化学 Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O • 方程式为____________________，反应后得到的FeCl3溶液呈 棕黄 _________色。用此溶液进行如下反应： • ⑴取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到有 红褐色沉 FeCl3+3NaOH＝Fe(OH)3↓+3NaCl 淀生成，反应的化学方程式为___________________________ ， 此反应属于 复分解 反应。 • ⑵在小烧杯中加入20mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水 中滴入几滴 FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈 红褐 色，即可制得Fe（OH）3胶体。
【讨论】 淀粉胶体中含有泥水浊液如何提纯精 制淀粉胶体？淀粉胶体中含有氯化钠溶液 又要如何提纯精制淀粉胶体？ 胶体与其它分散系的分离
3、胶体的净化：采用渗析法。
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。 原理: 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。
含有杂质的陶土和水形成了胶体，利用电泳将 是陶土和杂质分离除杂 。
例题：已知土壤胶体中的粒子带负电荷，又 有很大的表面积，因而具有选择吸附能力。 有下列阴阳离子，NH4+、K+、H+、NO3-、 H2PO4 -、PO43- ，哪些易被吸附？在土壤里施 用含氮量相同的下列肥料，肥效较差的是
(NH4)2SO4 、 NH4HCO3 、 NH4NO3 、 NH4Cl
(1)加入电解质
实例： ①浑浊的井水中加入少量石灰能使水变澄清； ②豆浆里加盐卤(MgCl2· 2O)或石膏 6H (CaSO4· 2O)溶液使之凝聚成豆腐； 2H
③水泥里加石膏能调节水泥浆的硬化速率；
④在江河与海的交汇处形成的沙洲。
(2)加入胶粒带相反电荷的胶体
带不同电荷的胶体微粒相互吸引发生电性中和， 从而在胶粒碰撞时发生凝聚，形成沉淀或凝胶。 实验：将Fe(OH)3胶体溶液与硅酸胶体溶液 现象：形成大量的沉淀. 结论：Fe(OH)3胶粒与H2SiO3胶粒带相反电荷.
1.定义:分散质粒子直径在1nm~100nm之间的分散系
2.胶体的制备：
（1）物理分散法 将悬浊液或乳浊液中的分散质分散；如：磨墨 常见的胶体有：墨汁、碳素墨水、淀粉溶液、蛋白 质溶液等
①水解法
（红褐色、澄清、透明的液体）
此法注意的问题： Ⅰ不能过度加热，以免出现Fe(OH)3胶体凝聚。
Ⅱ不能用玻璃搅拌，防止生成Fe(OH)3 沉淀。 ②复分解法 AgNO3+KI=AgI（胶体）+KNO3
胶粒可以通过 结论： NaCl和胶体分散质比浊液分散质小 分散系 溶液 浊液
现象：泥水不能通过，而NaCl溶液和Fe(OH)3
悬浊液
固体小颗粒
乳浊液
小液滴
胶体
分散质 溶质 分散剂 溶剂
？
所用溶剂
所用溶剂
①NaCl溶液、泥水和Fe(OH)3胶体外观特征及稳定性。 NaCl溶液、和Fe(OH)3胶体是均一的、透明的、稳定的， 而泥水是不均一、不透明、不稳定的。 ②为什么溶液和胶体是均一的、透明的、稳定的，而浊液是 不均一、不透明、不稳定的？
土壤胶粒一般带负电荷，容易再吸附阳离子如 NH4+、K+、H+，而难以吸附阴离子如NO3-、 H2PO4 -、PO43-，据此，我们可以得到如下有关施 用化肥与土壤胶体关系的常识： ①铵态氮肥、钾肥容易被土壤吸收，此类化肥可以 直接进行表面施用。 ②磷肥不易被土壤吸收，易随雨水流失，因此，磷 肥必须深施在土壤里层，以保证有效利用。 ③施用硝酸盐氮肥肥料不如施用铵态氮肥好，如 NH4NO3虽含氮量高，但NO3-的利用率低，多雨季 节不宜使用。 ④酸雨和长期施用酸性化肥容易导致土壤胶粒吸附 H+，而使土壤酸化，影响植物生长，也影响铵态氮 肥和钾肥的有效利用。
4、胶体的聚沉
使胶体微粒凝聚成更大的颗粒，形成沉淀， 从分散剂里析出的过程叫胶体的聚沉。 Q1：胶体为什么能够稳定存在？
胶粒带电、布朗运动
Q2：如何破坏胶体的稳定状态？ 要使胶体凝聚成沉淀，就要减少或消除 胶体微粒表面吸附的电荷，使之减弱或失去 电性排斥力作用，从而使胶粒在运动中碰撞 结合成更大的颗粒。
4.填写分离下列各组混合物所用的物理方法: (1)除去水中少量溴。 （ 萃取 ） (2)除去碘化银胶体中含有的碘离子。（ 渗析 ） (3)除去石灰水中悬浮的碳酸钙。 （ 过滤 ）
(4)从硬脂酸甘油酯经皂化后的液体中，分离出硬脂
盐析 过滤 酸钠，先_________，然后___________。
分散剂： 分散质分散在其中的物质叫做分散剂
比较：溶液、悬浊液、乳浊液有何不同？
如：NaCl溶液 S+水
油+水
【讨论】 为什么溶液是均一的、透明的、稳定 的，而浊液是不均一、不透明、不稳定的？
2.分散系的类型 溶液、浊液、胶体的分散质粒子大小比较
往一张滤纸做的漏斗中分别倒入少量 演示实验：
NaCl溶液、泥水和Fe(OH)3胶体观察现象
实例：①用明矾、氯化铁等净水；②不同种类的 墨水混合使用时有沉淀产生，使墨水失效。
(3)加热 温度升高，胶粒的吸附能力减弱，减少了胶粒所 吸引的阴离子或阳离子数量，胶粒所带的电荷数 减少，胶粒间的斥力作用减弱，使得胶粒在碰撞 时容易结合成大颗粒，形成沉淀或凝胶。 实例：淀粉溶液加热后凝聚成了浆糊凝胶，蛋清 加热后凝聚成了白色胶状物(同时发生变性)。 练习:氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性 质是 ( C ) A、分散质颗粒直径都在1nm~100nm之间 B、能透过半透膜 C、加热蒸干、灼烧后都有氧化铁生成 D、呈红褐色
金属氧化物 金属氢氧化物
胶粒带同种电荷，相互间产生排斥作用， 不易结合成更大的沉淀微粒，这是胶体具有稳 定性的主要因素。
例题
在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有 Fe2O3而影响产品质量的问题。解决方法 之一是把这些陶土和水放在一起搅拌，使 粒子大小在1nm~100nm之间，然后插入 两根电极，接通直流电源，这时阳极聚 积 带负电荷的胶粒（粒子陶土） ， 阴极聚积 带正电荷的胶粒（Fe2O3) ，理由
（浅黄色、澄清、透明的液体）
此法注意的问题：
Ⅰ浓度控制，浓度过大会生成沉淀(浓度一般为0.01mol/L)。 Ⅱ逐滴滴加，同时要不断振荡。
硅酸溶胶的制备 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）+2NaCl 此法注意的问题： ⅠNa2SiO3溶液向盐酸中加，不能将溶液倒过来 加，否则会生成凝胶 Ⅱ溶液的用量需注意，Na2SiO3太多会生成沉淀
悬浊液中的固体小颗粒与乳浊液中的小液滴都是以分子集合 体的形式存在的。这就是浊液不稳定、不均一，浑浊的原 因。这是悬浊液和乳浊液的相同点 ③通过实验说明NaCl溶液、泥水和Fe(OH)3胶体的微粒大小 的区别?
分散系微粒大小关系
依据分散质微粒直径大小 分散系可分为溶液、浊液、胶体三类
分散系 溶液 胶体 1 ~100 nm 浊液 >100 nm 分散质微 < 1nm 粒直径
3、 电泳现象(电学性质)
在外加电场作用下, 胶体粒子在分散剂里 向电极 (阴极或阳极) 作定向移动的现象, 叫做电泳
Fe(OH)3胶体向阴极 移动——带正电荷 阴极
阳极
+
原因：粒子胶体微粒带同种电荷，当胶粒带正 电荷时向阴极运动，当胶粒带负电荷时 向阳极运动。
胶体的胶粒有的带电，有电泳现象；有的不带 电，没有电泳现象。
[拓宽]滤纸可将胶体和沉淀分离
利用半透膜把胶体中混有的离子或分子从胶体里分 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。
淀粉胶体和 Na Cl溶液 于半透膜内
应用： 胶体净化、 提纯使胶 体和溶液 分离
蒸镏水
胶体的分类
Fe(OH)3
雾、云、烟
AgI胶体
练习:下列事实：①用盐卤点豆腐 ②用 明矾净水 ③ 河海交汇处可沉积沙洲 ④ 钢笔使用两种不同颜色的蓝墨水，易出现 堵塞 ⑤血液透析。其中与胶体知识有关 的是 （ D ） A、①②③ B、③④⑤ C、①③⑤ D、全部都是
课后小练习 1．鉴别胶体和溶液可以采取的方法是 （ D ） A．蒸发 B．从外观观察 C．稀释 D．利用丁达尔现象实验 2．既能透过半透膜，又能通过滤纸的是 （ C） A A．FeCl3 溶液 B．Fe(OH)3 C．医院酒精 D．Cu(OH)2悬浊液 3．下列各种物质中，常用渗析法分离的是 （ D ） A、CaCO3和Na2CO3 B、I2和KCO3 C、CCl4和水 D、Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液