10胶体化学
高一化学课件第2课时 胶体
过滤 分离浊液和胶体
渗析 分离溶液和胶体
胶体的提纯
分散系 分散质微 粒大小 能否透 过滤纸 能否透过
半透膜
溶液 <1nm
能 能
胶体 1—100nm
能 不能
浊液 >100nm 不能 不能
胶体的应用
河水中细小的沙粒悬浮于水中形成 胶体，遇到海水时形成沙洲，比如长江 三角洲、珠江三角洲，你能解释这些区 域的形成原理吗？
将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，加热至液体呈透明的红褐色。 △
FeCl3＋3H2O=====Fe(OH)3(胶体)＋3HCl
胶体的性质
如何证明由FeCl3溶液成功制备了Fe(OH)3胶体？
丁达尔现象(丁达尔效应)： 当可见光束通过胶体时， 在入射光侧面可观察到 光亮的通路。
原理：胶体微粒对可见光的散射
第2章 元素与物质世界
第1节 元素与物质分类
第2课时 一种重要的混合物—胶体
课生前活任中务的化学
新冠病毒检测方法： 核酸检测
抗体检测 抗原检测
1.胶体金法抗原检测 2.乳胶法抗原检测 3.荧光免疫层析法抗原检测
分散系的定义
分散系：由一种或几种物质分散于另一种物质Байду номын сангаас形成的混合物。
分散质
分散剂
1.分散质: 被分散成微粒的物质。
溶液加热煮沸 C. 渗析是鉴别溶液和胶体的最简便的方法 D. 胶体是一种稳定的分散系
目标检测
3. 把稀H2SO4逐滴加入到氢氧化铁胶体中有 什么现象？为什么？
目标检测
4. 已知土壤胶体胶粒带负电荷，因此在水稻田中， 施用含氮量相同的下列化肥时，肥效较差的是（ C ）
A．(NH4)2SO4 C．NH4NO3
物理化学胶体10-7
V
M BV
MB
Π RT C MB
其中 C WB /V
此式表明：一定温度下，溶液的渗透压只依赖于粒 子的个数，而与粒子的大小、性质无关。
实验发现,带电的高分子—聚电解质，由测定的渗 透压计算出的数均分子量一般都偏低。
原因：溶液中高分子电解质的大离子不能透过半透 膜，而小离子受大离子电荷的影响，当渗透平衡时膜两 边小离子浓度不相等。称小离子在膜两边的这种不均匀 的平衡分布为Donnan平衡，又叫膜平衡。
测量方法：超离心法
若大分子化合物中所有分子的分子量都相等，则：
MZ MW Mn
若大分子化合物中所有分子的分子量都不相等，则
MZ MW Mn
其中Z均分子量、质均分子量对分子量高者敏感，变 化很大，而数均分子量则对低分子量化合物敏感。
4. 粘均分子量
MV
1
Ni
M
i
1
NiMi
RT
ln
aNaCl,右
* NaCl
RT
ln
aNaCl ,左
∴
aNaCl,右 aNaCl,左
对稀溶液，浓度取代活度，则：
[Na ]右 [Cl ]右 [Na ]左 [Cl ]左
(c1 x)2 (x Zc2 )x
∴
x c12
Zc2 2c1
渗透压是膜两边粒子数不同而引起的，则
Π (c2 Zc2 x x)左 [2(c1 x)右 ]RT
(c2 Zc2 2c1 4x)RT 2c22 2c1c2 Z 2c22 RT
Zc2 2c1
① 若 c1 Zc2 , 即右边NaCl浓度很低时，
Π (c2 Zc2 )RT (1 Z )c2RT
相当于右边放纯水，计算的数均分子量偏低。
大学物理化学--第10章
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2020/8/23
分散系统分类
根据分散相颗粒大小，分散系统可分为三类：
真溶液： d 1nm 胶体系统： 1nm d 1000nm 粗分散系统： d 1000nm
根据分散相和分散介质聚集状态不同，分散系统 可分为气溶胶、液溶胶、固溶胶等。
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如图所示，在CDFE 的桶内盛溶胶，在某一 截面AB两侧溶胶浓度不 同，C1>C2；可以观察到 胶粒从C1区向C2区迁移 的现象。
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2020/8/23
3. 沉降与沉降平衡
分散相粒子受力情况分析：
一方面是重力场的作用，它力图把粒子拉向容器 的底部，使之发生沉降。
另一方面当沉降作用使底部粒子数密度高于上部 时，由数密度差引起的扩散作用使粒子均匀分布。
第十章 胶体化学(Colloid Chemistry)
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2020/8/23
分散系统（dispersion system）
一种或几种物质分散在另一种物质中就构成 分散系统；被分散的物质称为分散相，另一种物质 称为分散介质。
分散相总是不连续的，又称为不连续相或内相； 分散介质一般都是连续的，又称为连续相或外相。
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2020/8/23
胶体系统 (1nm < d<1000nm)
(1)溶胶：分散相不溶于分散介质，有很大相 界面，是热力学不稳定系统。(憎液溶胶)
胶
(2)高分子溶液: 高分子以分子形式溶于介质，
体
分散相与分散介质间无相界面，是热力学稳定
系
系统。(亲液溶胶)
统
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。
物理化学第十章 胶体化学
3. 沉降与沉降平衡
多相分散系统中的粒子，因受重力作用而下 沉的过程，称为沉降。沉降与扩散为一对矛盾 的两个方面
沉降 扩散 分散相分布
真溶液
粗分散系统 胶体系统 平衡
均相
沉于底部 形成浓度梯度
贝林(Perrin)导出沉降平衡时粒子浓度随高度的分布：
o c2 Mg ln 1 ( h2 h1 ) c1 RT
胶核 可滑动面
胶粒
{[AgI]m nI－(n-x)K+}x- xK+ 胶团结构
K＋
K＋
I－
K＋
(AgI)m
I－
I－
K＋
特点：
1) 胶核：首先吸附过量的成核离子，然后吸附反离子； 2) 胶团整体为电中性
I－
§10.5
溶胶的稳定与聚沉
Derjaguin＆Landau(1941)
1. 溶胶的经典稳定理论DLVO理论
溶胶粒子间的作用力：
Verwey ＆Overbeek(1948) van der Waals 吸引力：EA -1/x2
势 能 ER
双电层引起的静电斥力：ER ae-x 总作用势能：E = ER + EA
E
EA 曲线的形状由粒子本
性决定，不受电解质影响；
Emax
0 x 第二最小值 EA 第一最小值
势 能 ER 电解质浓度： c1 < c2 < c3 ，
0EAc3源自c2c1E电解质浓度，ER，E，
溶胶稳定性。在 c3 以后， 引力势能占绝对优势，分散 相粒子一旦相碰，即可聚合。
41
电解质对溶胶的聚沉规律：
(i)反离子的价数起主要作用
胶体化学复习资料
胶体化学复习资料名词解释表面张力：液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。
表面能：物质的表面具有表面张力σ，在恒温恒压下可逆地增大表面积dA，则需功σdA，因为所需的功等于物系自由能的增加，且这一增加是由于物系的表面积增大所致，故称为表面自由能或表面能。
接触角：在固、液、气三相接触达到平衡时，三相接触周边的任一点上,液气界面切线与固体表面间形成的并包含液体的夹角。
高能表面/低能表面：按照不同物体表面的比表面能大小不同，把比表面能大于0.1J/m2的表面称为高能表面，把比表面能小于0.1J/m2的表面称为低能表面。
PS版上空白部分的氧化铝膜，比表面能约为0.7J/m2，属于高能表面。
PS版上图文部分的重氮感光树脂层，比表面能约为0.03～0.04J/m2，属于低能表面。
润湿作用：润湿作用通常是指液体在固体表面上附着的现象。
固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程。
铺展：液体在另外一种不互溶的液体表面自动展开成膜的过程。
吸附热：吸附过程产生的热效应。
在吸附过程中，气体分子移向固体表面，其分子运动速度会大大降低，因此释放出热量。
物理吸附的吸附热等于吸附质的凝缩热与湿润热之和。
表面活性剂：具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。
浊点：油类、清漆等液体样品在标准状态下冷却至开始出现混浊的温度为其浊点。
非离子型表面活性剂，在水溶液中的浓度随温度上升而降低在升至一定温度值时出现浑浊，经放置或离心可得到两个液相，这个温度被称之为该表面活性剂的浊点。
kraft点：阴离子表面活性剂一般在低温下溶解困难，随着水溶液浓度上升，溶解度达到极限时，就会析出水合的活性剂。
但是，当水溶液温度上升到一定值时，由于胶束溶解，溶解度会急剧增大，这时的温度称为临界胶束溶解温度，即Kraft点。
HLB值：表面活性剂为具有亲水基团和亲油基团的两亲分子,表面活性剂分子中亲水基和亲油基之间的大小和力量平衡程度的量,定义为表面活性剂的亲水亲油平衡值。
高中化学丨胶体知识点问题汇总
高中化学丨胶体知识点问题汇总！1. 胶体为什么有丁达尔现象？因为胶体微粒直径大小在1nm~100nm之间，当光照射在胶粒上时，胶粒能使光发生散射，胶粒即成一小光源，可明显地看到由无数小光源形成的光亮“通路”。
当光照在小于1nm或大于100nm的颗粒或微粒上则无此现象，只发生反射或将光全部吸收的现象，溶液则无丁达尔现象。
利用丁达尔现象可区别溶液和胶体。
2. 造成胶体较稳定的原因是什么？胶体具有稳定性的重要原因是同一种胶粒带有同种电荷，相互排斥，另外，胶粒在分散剂作用下作不停顿的无规则的运动，使其受重力的影响有较大减弱，两者都使其不易聚集，从而使胶体相对稳定。
3. 是否所有胶体都有电泳现象？是胶体还是胶粒在外电场作用下定向移动？胶体粒子具有相对较大的表面积，能吸附离子而带正电荷或负电荷，胶体颗粒在外加电场作用下产生电泳现象。
胶体根据分散质微粒组成可分为粒子胶体[如Fe(OH)3胶体，AgI胶体等]和分子胶体（如淀粉溶液，蛋白质溶液），只有粒子胶体的胶粒带电荷，可产生电泳现象，整个胶体仍呈电中性，在外电场作用下作定向移动的是胶粒而非胶体。
4. 胶体如何精制？如何检验盛有淀粉、KI溶液的半透膜袋是否有细微的破损！应用渗析法通过流动水来精制胶体；将盛有淀粉、KI溶液的半透膜袋悬放在烧杯中。
检验是否破损时，用一支试管，倒入少量渗析液，向其中加入I2溶液，若变蓝，则可说明已损坏，淀粉胶体已透过半透膜袋进入水中。
5. 胶体聚沉的原理和方法是什么？胶体的聚沉指的是由于某种原因破坏了胶粒的结构，从而使胶体聚沉。
其方法是：（1）加热——加速胶体粒子运动，使之易于结合成大颗粒。
（2）加入电解质——加入电解质溶液在胶体中可电离出阴离子和阳离子，如加入可在胶体中电离出，可以中和胶粒所带的电荷，使之聚结成大颗粒。
（3）加入带相反电荷的胶粒的胶体——互相中和电性，减小同种电荷的相互排斥作用，而使之凝聚成大颗粒。
使用这些方法使胶体聚沉的原理是减弱或中和胶体粒子的电荷，以减弱胶体粒子相互间的斥力有利于聚集而形成沉淀。
高中化学 胶体
4、胶体的凝聚
（1）胶体稳定存在的原因：
布朗运动、胶粒带电
（2）胶体的凝聚 ①破坏胶粒的带电结构——加入电解质 由于胶体胶粒带有电荷，加入电解质后，由于 电解质在溶液中能电离出阳离子和阴离子，分 别能中和带有负电荷胶粒的胶体和带有正电荷 胶粒的胶体。
例2：要使Fe（OH）3胶体凝聚，最好用（ ） 要使带负电荷的AgI胶体凝聚，最好用（ ）
能
能
不能
不能
能否透过 半透膜
胶体的分类
根据分散质微 粒的构成分
粒子胶体：Fe(OH)3胶体、AgI胶体 分子胶体：淀粉溶液、蛋白质溶液
气溶胶：烟、云、雾
根据分散 质状பைடு நூலகம்分
液溶胶：AgI胶体、Fe(OH)3胶体
固溶胶：有色玻璃、烟水晶
1、丁达尔现象 ——光学性质
当可见光束通过胶体时，在入射光侧面可观察 到光亮的通路，这种现象叫做丁达尔现象。
复
胶体的概念？
分散系
分散质微 粒大小
习
悬浊液 >10－7m 乳浊液 >10－7m
很多分子 集合体
溶液 <10－9m
胶体 10-9-— 10-7m
分子集 合体
分散质微 很多分子 分子、离子 粒组成 集合体
不均一、 主要特征 均一、稳定 不稳定
能否透过 滤纸
不均一、 不稳定 不能
不能
均一、 较稳定 能
不能
3、电泳——可用于提纯和精制胶体
胶体带电规律：
（1）金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳 离子带正电
（2）非金属氧化物、金属硫化物、硅酸、土壤 胶体吸附阴离子带负电 （3）AgI即可吸附I-，也可吸附Ag+，视两者多 少而吸附不同电荷 （4）有些胶体如淀粉、蛋白质一般不吸附各种 离子。因形成水膜而稳定存在
物理化学胶体10-4
x
双 电 层 的 Stern 模 型
当溶胶相对静止时，整个溶胶体系是电中性的，但 当分散相粒子和液体介质相对运动时，就会产生电位差， 这种电位差叫电动电势。 胶粒是带电的，由于静电引力使粒子在表面周围，
又由于分子热运动，使反粒子在表面附近呈扩散分布。
离表面近的一层——紧密层(内层)，厚度(约几
个水分子直径大小，因为离子的水化所致)，当固体
如把AgNO3滴入KI溶液中 制备AgI溶胶
分散相为(AgI)m的固体颗粒
1.胶核 ——由分子、原子或离子形成的固态颗粒 胶核带电原因： ①从周围环境(介质)中选择吸附某种离子；
②胶核表面电离 如SiO2溶胶，与水接触生成弱酸H2SiO3,
电离产物HSiO3－、SiO32－部分吸附在SiO2微粒表面，H+ 离子成为反离子； ③晶格取代 如粘土(硅酸铝)晶格中的Al3＋被Ca2＋ 、
胶 粒 胶 团
x
xK
扩散层
把少量KI 滴入AgNO3溶液中
制备AgI溶胶 稳定剂AgNO3
AgI
m nAg
x (n x) NO 3
xNO 3
如SiO2溶胶，其胶团结构为
(SiO (iO
2(n x)H 2 ) m nSiO
2 3
2 x
反电泳——沉降电势
将分散相粒子在分散介质中迅速沉降，在液 体的表面层与底层之间产生的电势差称为沉降电 势。 电动现象关系：
电泳
外电场引 起运动 电渗 二、 扩散双电层理论
质点移动， 介质静止
反电泳
运动产生 电势差 反电渗
质点静止， 液体移动
电动现象表明：胶体分散体系中，分散相粒子和分 散介质带有数量相等而符号相反的电荷，因此在异相界 面上建立了双电层结构。
2019-2020学年高中化学鲁科版必修1课件2.1.2 胶体
探究一
探究二
首页
自主预习
探究学习
随堂演练
问题探究 知识点拨 典例引领
分散系
溶液
能否透过滤纸 能 能否透过半透
能 膜
稳定性
稳定
胶体 能 不能
较稳定
浊液 不能
不能
不稳 定
实例
食盐水、碘酒 氢氧化铁胶体、淀粉溶液 泥水
-11-
第2课时 胶体
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探究二
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3.Fe(OH)3胶体的制备
向20 mL煮沸的蒸馏水中滴加1~2 mL FeCl3饱和溶液,继续煮沸,
得红褐色的Fe(OH)3胶体后立即停止加热。
FeCl3+3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3HCl
注意:化学方程式不用“ ”和“↓”等符号;不能过度加热,以免
-26-
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12345
4.“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿,其研究成果广泛应用于 催化及军事科学中。所谓“纳米材料”是指研究、开发出的直径从 几纳米至几十纳米的材料,如将纳米材料分散到分散剂中,所得混 合物一定具有的性质是 ( ) A.无色透明 B.有丁达尔效应 C.所得液体呈胶状 D.所得物质一定是悬浊液 解析:纳米材料粒子直径为几纳米至几十纳米,符合胶体粒子直径 范围:1~100 nm,所以纳米材料形成的分散系属于胶体,应具有胶体 的性质。 答案:B
11-胶体化学
布朗运动
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二、扩散
在有浓度梯度时，胶体粒子因热运动而发生宏观上定向 迁移运动。
三、沉降与沉降平衡
多相分散系统中物质的粒子因受重力作用而下沉的过程 叫沉降。
沉降过程产生浓度梯度，而扩散过程是消除浓度梯度， 当两者达平衡时叫做沉降平衡。 即：沉降速度=扩散速度
a
4
1、电泳
在外电场作用下，胶粒在分散介质中的定向移动。 （胶粒带电、带正电的胶粒移向负极）
+
-
NaOH
Fe(OH)3
电泳速度
∝
粒子带电量、外加电位 梯度 介质的黏度、粒子的大 小
电泳演示
2.电渗：
在多孔膜（或毛细管）两端加电压，液体分散 介质作定向移动。
3.流动电势：
电渗演示
在外力作用下，迫使分散介质通过多孔膜作定向移 动，在多孔膜两端产生的电势差。
4.沉降电势：
分散相粒子在重力场（或离心力场）作用下迅 速移动，产生的电势差。
电泳现象
返回
电渗现象
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二、扩散双电层理论 胶粒带电
1、胶粒从溶液中选择性吸附某种离子而带电（Fanjes规则）； 2、胶粒分子本身电离作用使离子进入溶液而带电。
双电层电位：
5
扩散双电层理论
问题提出： 1、液体在远离胶粒的液层是流动的，在胶粒附近不流动？ 2、电位与电极电位有何区别， │ζ│<│ϕ│? 3、电解质为何能影响ζ电位的大小？ 4、 ζ电位的符号不但与固相有关，也与溶液中某种离子过
{[
AgI
]m
nAg
+
⋅ (n
−
x
)
NO
− 3
物理化学考研章节题库-第10章 胶体化学【圣才出品】
第10章 胶体化学一、选择题1．用相同体积0.01mol·dm－3KI和0.15mol·dm－3AgNO3溶液制备的AgI溶胶，分别加入相同浓度的下列电解质，聚沉能力最强的是：（）。
A．NaClB．FeCl3C．MgSO4D．K3PO4【答案】D【解析】所制备的AgI溶胶为AgI的正溶胶，即胶粒带正点，起聚沉作用的主要是负离子。
比较选项中阴离子的价位可知，聚沉能力最强的是K3PO4。
2．向溶胶中加入电解质可以：（）。
A．降低热力学电势B．减小扩散层厚度C．减小紧密层厚度D．减少胶团荷电量【答案】B【解析】处在溶液中的带电固体表面，由于静电吸引力的作用，必然要吸引等量的相反电荷的离子形成双电层。
电解质的加入会改变存在于溶液中的离子状态。
3．若需研究电解质对某一溶胶稳定性的影响，最好的方法是测定：（）。
A．电泳速度B．电渗速度C．电解质的聚沉D．沉降速度【答案】C【解析】电解质对溶胶的影响主要是改变扩散层的厚度，也即斥力势能的大小，从而改变胶体的稳定性。
4．丁铎尔现象的本质是光的散射，下列说法中错误的是：（）。
A．大分子溶液中大分子的大小与胶粒相近，两者丁铎尔效应的强弱也相近B．小分子溶液中溶质粒子小，故丁铎尔效应不明显C．散射现象仅是光传播方向发生变化其波长不变D．在超显微镜下观察到的光点不是胶粒的真实形状【答案】A【解析】丁铎尔效应是胶体粒子的一种特殊的光学性质。
其本质是光的散射，散射光强度与粒子大小成正比。
5．Tyndall现象是发生了光的什么作用的结果（）。
A．散射B．反射C．折射D ．透射【答案】A【解析】当入射光的波长远大于胶粒半径时，入射光会在胶粒上发生散射现象，产生一束乳白色的散射光，即Tyndall 现象。
6．日出和日落时太阳呈鲜红或橙黄色的原因是（ ）。
A ．蓝光波长短，透射作用显著B ．蓝光波长短，折射作用显著C ．红、黄光波长长，透射作用显著D ．红、黄光波长长，散射作用显著【答案】C【解析】日出和日落时太阳光透过厚厚的大气层时，散射作用显著的短波长光如蓝光、紫光等大部分已被散射，剩下了透射作用显著的长波长光，如红光、黄光等。
化学《胶体》教案
化学《胶体》教案课程名称：化学课时数：1教学内容：胶体教学目标：1.了解胶体的概念和分类。
2.了解胶体的性质和应用。
3.培养学生观察能力和实验操作能力。
教学重点：1.胶体的概念和分类。
2.胶体的性质和应用。
3.基本实验操作。
教学难点：1.胶体的分类和鉴定。
2.相关实验的操作和数据处理。
教学方法：听讲、实验演示、讨论、总结。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 老师先用红外照射溶液，然后用红色激光照射，向学生解释为什么红色激光在溶液中不能形成束。
2. 提问：“这个现象和一个词有关，请问这个词是什么？”3. 学生回答后，老师引导学生进入本节课的话题——“胶体”。
二、教学主体（40分钟）1.胶体的概念1.1 胶体的定义胶体是指粒径在1~1000纳米之间、充分分散在分散介质中、不会被分离大分子溶质系统。
1.2 胶体的分类（1）稳定胶体（2）不稳定胶体2.胶体的性质和应用2.1 稳定胶体的性质（1）Tyndall散射现象。
（2）光透性差（3）折射率小（4）比表面积大2.2 稳定胶体的应用（1）医学、印染、冶金、电子、化妆品、农业和玻璃等。
（2）蓝墨水、颜料、化妆品、松香和橡胶等。
3.实验操作3.1 制备痕量Co（II）离子胶体实验材料：CoSO4·7H2O、Na3C6H5O7·2H2O、NaOH、Na2SO4、烧杯步骤：①在烧杯中加入50ml水；②加入2.17g Na3C6H5O7•2H2O；③按顺序加入4.74g CoSO4•7H2O、2.3g NaOH 和 1.2gNa2SO4；④把稀磷酸加入烧杯中，盖上培养皿，加热强烈，搅拌，加热30~40min；⑤水洗、离心，去离子水洗净胶体颗粒。
3.2 用电解质法检验左旋糖酐的胶体性质实验材料：左旋糖酐等步骤：①取实验物质0.1g，溶于30ml盐酸(离子强溶液)；②用离子弱的氢氧化钠溶液(0.002mol·L-1)逐滴滴加，恢复胶体状态；③记下添加的逐滴数量。
胶体化学
二、 高分子溶液的性质
表11-8
高分子溶液的渗透压：溶质分子的柔性及溶剂化，渗透压 较相同浓度的小分子溶液大。
高分子溶液的黏度：黏度大
原因：
1）高分子的柔性使得高分子在溶液中占的体积很大，对介 质流动形成阻力
2）高分子溶剂化，溶剂分子被高分子束缚，流动性差 3）高分子链段间相互作用形成一定结构，流动阻力增大，
乳状液的制备
自然乳化分散法 瞬间成皂法 界面复合物生成法 交替添加法
三 乳状液的转型与破坏
（1）乳状液转型 转型：由W/O变成O/W或者由O/W变成W/O 外加物质使乳化剂的性质发生改变而引起
加入量少------不能转型 加入量适中---转型 加入量多------破坏乳液 温度改变（非离子型表面活性剂） 转型温度
溶胶的净化
在制备溶胶的过程中，常生成一些多余的电解质，
在制备溶胶的过程中，常生成一些多余的 如制电备解F质e(O，H如)3溶制胶备时生Fe成(O的HH)C3l溶。胶时生成的HCl。
少量电解质可以作为溶胶的稳定剂，但是过多的电解质存在会 使溶胶不稳定，容易聚沉，所以必须除去。 净化的方法主要有渗析法和超过滤法。
第二节 溶胶的制备和净化
制备： 1）由小分子溶液聚集 物理聚集法、化学反应法、更换溶剂法 2）由粗分散系统分散
研磨法、电弧法、超声分散法
由小分子溶液聚集
水解反应制氢氧化铁溶胶 FeCl3 (稀)+3H2O (热)→ Fe(OH)3 (溶胶)+3HCl
由粗分散系统分散
电弧法主要用于制备金、银、铂等金属溶胶。制备过程包括先分 散后凝聚两个过程。将金属做成两个电极，浸在水中，盛水的盘子放 在冷浴中。在水中加入少量NaOH 作为稳定剂。 制备时在两电极上施加 100V 左右的直流电，调节电极之间的距离，使 之发生电火花，这时表面金属蒸发，是分散过程，接着金属蒸气立即 被水冷却而凝聚为胶粒。
2013M-10胶体与界面化学-总结
增加粘度，提高分散粒子的介质中的稳定性，加入增
稠剂。
21
溶胶的光学性质
丁达尔效应
光源 透镜
为什么？
溶胶 丁达尔效应
丁达尔现象
22
光散射现象
当光束通过分散体系时，一部分自由地通过，一 部分被吸收、反射或散射。
1）当光束通过粗分散体系，由于粒子大于入射 光的波长，主要发生反射，使体系呈现混浊。
2）当光束通过胶体溶液，由于胶粒直径小于可 见光波长，主要发生散射，可以看见乳白色的光柱。
38
c 1
:
c 2
:
c 3
16 1
:
1
6
2
:
1 3
6
c 1 Z6
表面活性剂溶液
在很低的浓度就能显著降低溶剂（主要是水） 表面张力，且具有实用价值的天然或合成的两亲性 有机物质称为表面活性剂。
结构特点：具有不对称性，含两亲基团， 亲水(憎油)极性基团：易溶于极性溶剂中 亲油(憎水)非极性基团：一般为碳氢链
37
聚沉值
使溶胶发生明显聚沉时外加电解质的最小浓 度称为该电解质对该溶胶的聚沉值。
叔尔采——哈迪（Schulze-Hardy）规则
a.符号法则：引起溶胶聚沉的是异电荷离子 b.价数规则：异电离子价数越高，聚沉能力越强
对一定溶胶： c 1 Z6
如AgI负溶胶 聚沉能力顺序 NaCl<MgCl2<FeCl3
13
溶胶的动力学性质 Brown 运动
• 爱因斯坦-布朗平均位移 公式
x RT t
L 3r
x ——在时间间隔 t 内粒子的平均位移，m；
——介质的粘度，Pa·s；
r ——粒子的半径，m；
物理化学及胶体化学课后答案
52第十二章胶体化学12－1 如何定义胶体系统？总结胶体系统的主要特征。
答：(1) 胶体定义：胶体系统的主要研究对象是粒子直径d至少在某个方向上在1－100nm之间的分散系统。
(2) 胶体系统的主要特征：溶胶系统中的胶粒有布朗运动，胶粒多数带电，具有高度分散性，溶胶具有明显的丁达尔效应。
胶体粒子不能透过半透膜。
[注] 溶胶系统中的胶粒的布朗运动不是粒子的热运动，且只有溶胶才具有明显的丁达尔效应。
12－2 丁铎尔效应的实质及产生的条件是什么？答：丁铎尔现象的实质是光的散射作用。
丁铎尔效应产生的条件是分散相粒子的直径小于入射光波长、分散相与分散介质的直射率相差较大。
12－3 简述斯特恩双电层模型的要点，指出热力学电势、斯特恩(Stern)电势和 电势的区别。
答：斯特恩认为离子是有一定大小的，而且离子与质点表面除了静电作用外还有范德华力。
(1) 在靠近质点表面1～2个分子厚的区域内，反离子受到强烈地吸引而牢固地结合在质点表面，形成一个紧密地吸附层－斯特恩层，(2) 在斯特恩层，非离子的电性中心将形成一假想面－斯特恩面。
在斯特恩面内电势呈直线下降的变化趋势，即由质点表面的 0直线下降至处的 s， s称为斯特恩电势；(3) 其余的反离子扩散地分布在溶液中，构成双电层的扩散层部分。
在扩散层中，电势由 s降至零。
因此斯特恩双电层由斯特恩层和扩散层构成；(4) 当固、液两相发生相对运动时，紧密层中吸附在质点表面的反离子、溶剂分子与质点作为一个整体一起运动，滑动面与溶液本体之间的电势差，称为 电势。
热力学电势 0是质点表面与液体内部的总的电位差，即固液两相之间双电层的总电势。
它与电极∕溶液界面的双电层总电势相似，为系统的热力学性质，在定温定压下，至于质点吸附的(或电离产生的)离子在溶液中活度有关，而与其它离子的存在与否无关。
斯特恩电势 s是斯特恩面与容液本体的电势差，其值与集中在斯特恩层里的正负离子的电荷总数有关，即与双电层的结构状态有关。
物理化学题库10胶体化学选择填空题
湖南大学2005-2006学年二学期期末考试试卷班级:_______________学号:_______________姓名:_______________得分:_______________ 题目部分，(卷面共有104题,180.0分,各大题标有题量和总分)一、选择(55小题,共84.0分)(2 分)1.7458下列四种电解质 KCl，Na2SO4，MgSO4，K3[Fe(CN)6] ，对 Fe2O3溶胶的聚沉能力大小次序为： ( )(A) KCl ＞ Na2SO4 ＞ MgSO4 ＞ K3[Fe(CN)6](B) K3[Fe(CN)6] ＞ MgSO4 ＞ Na2SO4 ＞ KCl(C) K3[Fe(CN)6] ＞ Na2SO4 ＞ MgSO4＞ KCl(D) Na2SO4 ＞ K3[Fe(CN)6] ＞ KCl ＞ MgSO4(2 分)2.7360胶体粒子的 Zeta 电势是指： ( )(A) 固体表面处与本体溶液之间的电位降(B) 紧密层、扩散层分界处与本体溶液之间的电位降(C) 扩散层处与本体溶液之间的电位降(D) 固液之间可以相对移动处与本体溶液之间的电位降(2 分)3.7763具有屈服值（亦称为塑变值）的流变曲线是：（）(A) 塑性流体流变曲线(B) 假塑性流体流变曲线(C) 胀性流体流变曲线(D) 牛顿流体流变曲线溶胶的电学性质由于胶粒表面带电而产生,下列不属于电学性质的是： ( ) (A) 布朗运动 (B) 电泳(C) 电渗 (D) 沉降电势(2 分)5.7465明矾净水的主要原理是： ( )(A) 电解质对溶胶的聚沉作用(B) 溶胶的相互聚沉作用(C) 电解质的敏化作用(D) 电解质的对抗作用(1 分)6.7605加聚反应属于：（）(A) 逐步聚合(B) 链式聚合(C) 逐步聚合或链式聚合(D) 以上三者难以确定哪一种聚合(1 分)7.7258粘度系数的量纲为： ( )(A) M-2·L·T(B) M·L-1·T-1(C) M·L·T-1(D) M-1·L·T（M、L、T 分别代表质量、长度、时间）对于 AgI 的水溶胶，当以 KI 为稳定剂时，其结构式可以写成：[(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x-·x K+，则被称为胶粒的是指： ( )(A) (AgI)m·n I-(B) (AgI)m(C) [(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x-·x K+(D) [(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x-(2 分)9.7206溶胶与大分子溶液的相同点是： ( )(A) 是热力学稳定体系(B) 是热力学不稳定体系(C) 是动力学稳定体系(D) 是动力学不稳定体系(1 分)10.7461由等体积的 1 mol·dm-3 KI 溶液与 0.8 mol·dm-3 AgNO3溶液制备的 AgI溶胶，分别加入下列电解质时，其聚沉能力最强者是： ( )(A) K3[Fe(CN)6](B) NaNO3(C) MgSO4(D) FeCl3(1 分)11.7239(1) As2O3(稀溶液) +3H2S ─→ As2S3(溶胶) +3H2O(2) 2HAuCl4(稀溶液) +3HCHO(少量) +11KOH加热──→ 2Au(溶胶) +3HCOOK +8KCl +8H2OFeCl3(3) Fe(OH)3(新鲜沉淀) ───→ Fe(OH)3(溶胶)(4) FeCl3 +3H2O ──→ Fe(OH)3(溶胶) +3HCl以上制备溶胶的方法中，属于化学凝聚法的是： ( )(A) (1)(B) (2)(C) (3)(D) (1), (2)和(4)(2 分)12.7305(1)超显微镜在胶体研究中起过重要作用，它的研制是利用的原理是： ( )(A) 光的反射(B) 光的折射(C) 光的透射(D) 光的散射(2)超显微镜观察到的是： ( )(E) 粒子的实像(F) 粒子的虚像(G) 乳光(H) 透过光(2 分)13.7236用新鲜Fe(OH)3沉淀来制备Fe(OH)3溶胶时，加入的少量稳定剂是：（）(A) KCl(B) AgNO3(C) FeCl3(D) KOH(2 分)14.7361对于电动电位的描述，不正确的是: ( )(A) 电动电位表示了胶粒溶剂化界面到溶液本体内的电位差(B) 电动电位的绝对值总是大于热力学电位(C) 电动电位值极易为少量外加电解质而变化(D) 当双电层被压缩到与溶剂化层（或紧密层）相合时，电动电位变为零(1 分)15.7452均匀的牛奶是悬浮液，从其中沉淀脂肪和蛋白质的方法是： ( )(A) 加入一些酒精(B) 将牛奶静置(C) 过滤(D) 加入酸(1 分)16.7353对电动电位的描述错误的是： ( )(A) 电动电位表示了胶粒溶剂化层界面到均匀相内的电位(B) 电动电位的值易随少量外加电解质而变化(C) 电动电位的绝对值总是大于热力学电位(D) 电动电位一般不等于扩散电位(2 分)17.7391在大分子溶液中加入大量的电解质, 使其发生聚沉的现象称为盐析, 产生盐析的主要原因是： ( )(A) 电解质离子强烈的水化作用使大分子去水化(B) 降低了动电电位(C) 由于电解质的加入，使大分子溶液处于等电点(D) 动电电位的降低和去水化作用的综合效应(2 分)18.7355有人在不同 pH 的条件下，测定出牛的血清蛋白在水溶液中的电泳速度，结果如下： pH 4.20 4.56 5.20 5.65 6.30 7.00泳速/(m2/s·V) 0.50 0.18 -0.25 -0.65 -0.90 -1.25由此实验数据可知： ( )(A) 该蛋白的等电点 pH > 7.00(B) 该蛋白的等电点 pH < 4.20(C) 该蛋白的等电点 pH < 7.00(D) 从上述实验数据不能确定等电点范围(1 分)19.7453对于有过量的 KI 存在的 AgI 溶胶，下列电解质中聚沉能力最强者是： ( )(A) NaCl(B) K3[Fe(CN)6](C) MgSO4(D) FeCl3(1 分)20.7204一个气泡分散成直径为原来 1/10 的小气泡，则其单位体积所具有的表面积为原来的： ( )(B) 10 倍(C) 100 倍(D) 1000 倍(2 分)21.7255对于大小相同的胶粒，带电时与不带时相比，其扩散速度： ( )(A) 前者较慢(B) 前者较快(C) 两者相同(D) 不确定(1 分)22.7210乳状液、泡沫、悬浮液等作为胶体化学研究的对象, 一般地说是因为它们： ( )(A) 具有胶体所特有的分散性、不均匀性和聚结不稳定性(B) 具有胶体的分散性和不均匀性(C) 具有胶体的分散性和聚结不稳定性(D) 具有胶体的不均匀(多相)性和聚结不稳定性(2 分)23.7390(1) o的数值主要取决于溶液中与固体呈平衡的离子浓度(2) 电势随溶剂化层中离子的浓度而改变, 少量外加电解质对电势的数值会有显著的影响, 可以使电势降低, 甚至反号。
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NaAuO2是上述方法制得金溶胶的稳定剂，写出该金溶胶
胶团结构的表示式。
解：该金溶胶胶团结构为： {[Au]m nAuO2- (n-x)Na+}x- xNa+
12.11.在Ba(NO3)2溶液中滴加Na2SO4溶液可制备BaSO4溶 胶。分别写出(1) Ba(NO3)2溶液过量，(2) Na2SO4溶液过量 时的胶团结构表示式。 解：(1) Ba(NO3)2溶液过量时，胶团结构为: {[BaSO4]m nBa2+(2n-x)NO3-}x+ xNO3(2) Na2SO4溶液过量时，胶团结构为： {[BaSO4]m nSO42-(2n-x)Na+}x- xNa+
胶核：胶体粒子内由分子、原子或离子
形成的固态微粒
胶团：整个扩散层及其所包围的胶体粒子
构成的电中性的整体
例： AgNO3 + KI AgI + KNO3 KI过量 ：
AgI溶胶吸附I－带负电，K＋为反离子 AgNO3过量： AgI溶胶吸附Ag＋带正电，NO3－为反离子
特点：
(1) 胶 核 ： 首 先 吸附过量的成 核离子，然后 吸附反离子； (2) 胶 团 整 体 为 电中性。
分散系统分类(按分散相与分散介质的聚集状态)： (1) 均相系统(真溶液) 分散相以分子形式溶于分散介质 (2) 多相系统 分散相不溶于分散介质
分散 分散相 介质 气
名称 气溶胶 泡沫 乳状液 液溶胶或悬浮液
实例
液 固
气 液 固 气 液 固
云、雾 烟、尘
肥皂泡沫 牛奶 泥浆、油漆 泡沫塑料 珍珠 有色玻璃
液
固
固溶胶
分散系统分类(按分散相粒子的大小)： 系统 分散相粒子 系统相 热力学 的直径 态 稳定性 实例 各种分子、 原子、离子 溶液 各种溶胶
真溶液
胶体系统
d < 1nm
1nm < d < 1000nm
均相
多相 多相
稳定
不稳定 不稳定
粗分散系 统
d> 1000 nm
乳状液、悬 浮液、泡沫 等
2、胶体系统及分类
2、古依－查普曼扩散双电层理论
靠近质点表面 的反离子呈扩 散状态分布在 溶液中
3、 斯特恩(Stern)双电层模型
离子是有一定大小的，而 且离子与质点表面除了静 电作用外，还有范德华吸 引力； 在靠近表面1-2个分子厚的 区域内，反离子由于受到 强烈的吸引，会牢固地结 合在表面，形成一个紧密 的吸附层，称为固定吸附 层或斯特恩层； 其余反离子扩散地分布在 溶液中，构成双电层的扩 散层。
AlCl3 > MgSO4 > KCl
12.13. 以等体积的0.08moldm-3 AgNO3溶液和0.1moldm-3
KCl溶液制备AgCl溶胶。
(1)写出胶团结构式，指出电场中胶体粒子的移动方向；
(2)加入电解质MgSO4、AlCl3和Na3PO4使上述溶胶发生聚
沉，则电解质聚沉能力大小顺序是什么？
说明：
2
2
n n n 2 2n
2
2 0 2 0
2 1 cos α I0
2
(1) I 1/4，波长越短，散射越强 (2) I V2，可用来鉴别真溶液与胶体 (3) I (n2 – n02)2，可用来区分憎液溶胶与亲液溶胶 (4) I C，测定溶胶的乳光强度(浊度)
n n n 2 2n
2
2 0 2 0
2 1 cos α I0
2
V每个分散相粒子的体积 C单位体积内粒子数目 及I0 入射光的波长及强度 l 观察者与散射中心的距离 观察方向与入射光方向的夹角 n及n0 分散相及分散介质的折射率
9π V C I＝ 2λ 4 l 2
§10-6
溶胶的稳定与聚沉
一、溶胶的经典稳定理论DLVO理论
二、溶胶的聚沉
一、溶胶的经典稳定理论DLVO理论
溶胶稳定的原因：
1) 胶粒带电 增加胶粒间的排斥作用；
2) 溶剂化作用 形成弹性水化外壳，增加溶胶聚 合的阻力； 3) Brown运动 使胶粒受重力的影响而不下沉。
DLVO理论的基本要点：
第十章 胶体化学 Colloid Chemistry
§10-1 引 言
§10-2 胶体系统的制备 §10-3 胶体系统的光学性质 §10-4 胶体系统的动力性质 §10-5 溶胶系统的电学性质 §10-6 溶胶的稳定与聚沉
本章基本要求
§10-1
引言
一、胶体化学的研究对象
二、胶体系统的分类
一、胶体化学的研究对象
溶胶与电势差有关的相对运动 1、电泳 2、电渗 3、流动电势
4、沉降电势
1、电泳 在外电场作用下，胶粒在分散介质中的定向移动
+
NaOH
Fe(OH)3
粒子带电量、外加电位 梯度 电泳速度 介质的粘度、粒子的大 小
电泳现象
2、电渗 在外电场作用下，液体分散介质 通过多孔膜(或毛细管)的定向移动
3、流动电势
解：聚沉值大约为：
5010-3/ 26 = 7.81 10-4 moldm-3
12.15.在三个烧瓶中分别盛有0.020dm3的Fe (OH)3溶胶，
分别加入NaCl、Na2SO4及Na3PO4溶液使溶胶发生聚沉， 最小需要加入：1.00moldm-3的NaCl溶液0.021dm3； 5.010-3moldm-3的Na2SO4溶液0.125dm3；3.333103moldm-3的Na 3。试计算各电解质的聚 PO 溶液 0.0074dm 3 4
电渗的逆过程
在外力作用下，迫使液体分散介 质通过多孔膜(或毛细管)定向移动 而在多孔膜两端所产生的电势差
4、沉降电势
电泳的逆过程
分散相粒子在重力场或离心力场的作用下迅速 移动时，在移动方向的两端所产生的电势差
二、双电层理论
溶胶表面电荷的来源： (1)溶胶粒子选择性地吸附某种离子而带电 (2)溶胶粒子表面上的某些分子、原子可发生电离 例：1) AgI溶胶：
溶液中I- 过量时，可吸附I-而带负电，
溶液中Ag+过量时，可吸附Ag+而带正电。 2)蛋白质中的氨基酸分子: pH低时氨基形成－NH3+而带正电； pH高时羧基形成－COO－而带负电。
1、亥姆霍兹平板双电层平行板电容器模型 正负离子整齐排列于 界面层两侧；
两层间电势直线下降， 层间距离小；
外加电场下带电质点 与反离子反向移动；
三、溶胶的净化
一、分散法
利用机械设备将粗分散的物料分散成胶体 1、研磨法：适用于脆而易碎的物质 2、胶溶法：新鲜的凝聚胶粒重新分散在介质中 3、超声波分散法：目前只适用于制备乳状液
4、电弧法：主要用于制备金属溶胶
5、气流粉碎法：高压气流冲撞粗分散粒子使之破碎
盘式胶体磨示意图
二、凝聚法
由分子分散状态凝聚为胶体分散状态 1、物理凝聚法： (1)蒸气凝聚法：分散相与分散介质气化后冷凝
(1) 溶胶 高度分散，多相系统，热力学不稳定 (2) 高分子溶液(亲液溶胶) 均相系统，热力学稳定 (3) 缔合胶体(胶体电解质) 均相系统，热力学稳定
粗分散系统
d >1000 nm
分散法 胶体系统
d = 1~1000nm
§10-2
胶体系统的制备
一、分散法
二、凝聚法
凝聚法 分子分散系统
d < 1nm
光的吸收：入射光频率=分子的固有频率 光的透过：光束与系统不发生作用 光的反射：入射光波长 < 分散粒子尺寸 粗分散系统发生光的反射 光的散射：入射光波长 > 分散粒子尺寸 胶体分散系统发生光的散射 真溶液乳光效应很弱
二、瑞利公式胶体分散系统散射光强度
9π V C I＝ 2λ 4 l 2
2 2
胶体化学研究领域包括化学、物 理学、材料科学、生物化学等学科的 交叉。所研究的对象是高度分散的多 相系统(即一种或几种物质分散在另一 种物质中所构成的系统)。
二、胶体系统的分类
1、分散系统及分类
分散系统：一种或几种物质分散在另 一种物质中所构成的系统 分散相：被分散的物质 分散介质：呈连续分布起分散作用的物质
12.12.在H3AsO3的稀溶液中通入H2S气体，生成As2S3溶胶。 已知H2S能解离成H+和HS-。试写出As2S3胶团的结构，比 较电解质AlCl3 、 MgSO4 和 KCl对该溶胶聚沉能力大小。 解：As2S3胶团的结构为：
{[As2S3]m nHS-(n-x)H+}x- xH+ 各电解质对该溶胶聚沉能力的大小为：
相同条件下，I1 / I2 = C1 / C2乳光(浊度)计原理
§10-4
Байду номын сангаас
胶体系统的动力性质
一、布朗运动
二、扩散
三、沉降与沉降平衡
一、布朗运动
在显微镜下可看到悬浮于水中的花粉粒子处于
不停息、无规则的运动。一般小于4 m的粒
子都有这种运动，是粒子热运动的必然结果
爱因斯坦布朗平均位移公式
RTt x 3 L r
电势：胶粒带电 ， 滑动面与溶液本体之间的电势差 ， 扩散层厚度
d
d
" '
d
‘ “
紧密层
当溶液中电解质浓 度增加时，介质中 反离子的浓度加大 ，将压缩扩散层使 其变薄，把更多的 反离子挤进滑动面 以内，使 电势在 数值上变小。
b
b"
扩散层