合肥工业大学物理化学习题第十二章胶体化学合并 ppt课件
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最新第十二章 胶体化学
分散介质(dispersing medium):另一种连续分布 的物质
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2021/1/11
12.0 概述
表 12.0.1 分散系统按分散相粒子大小分类
系统 真溶液 胶体系统 粗分散系统
分散相粒子 直径 d
实例
各种分子、原子、离子溶液
d < 1 nm 如乙醇水溶液、NaCl 水溶液、
（1）分散法 用机械、化学等方法使固体的粒子变小。
（2）凝聚法 使分子或离子聚结成胶粒。
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2021/1/11
溶胶的制备--研磨法
1.研磨法 用机械粉碎的方法将固体磨细。 这种方法适用于脆而易碎的物质，对于柔
韧性的物质必须先硬化后再粉碎。例如，将废 轮胎粉碎，先用液氮处理，硬化后再研磨。
胶体系统中的分散相可以是一种物质，也可以是多种物质， 可以是由许多原子或分子组成的粒子，也可以是一个大分子。
胶体系统通常还可分为三类：
1）溶胶 — 分散相不溶于分散介质，有很大的相界面，很高的 界面能，因此是热力学不稳定系统；
2）高分子溶液— 以分子形式溶于介质，没有相界面，为均相 热力学稳定系统；
物理化学电子教案—第十二章
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2021/1/11
第十二章 胶体化学
12.0 概述 12.1 溶胶的制备 12.2 溶胶的光学性质 12.3 溶胶的动力学性质 12.4 溶胶的电学性质 12.5 溶胶的稳定和聚沉
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2021/1/11
第十二章 胶体化学
12.6 乳状液 12.7 泡沫 12.8 悬浮液 12.9 气溶胶 12.10 高分子化合物的渗透压和粘度
第十二章胶体化学ppt课件
分散介质 ——分散其他物质的物质，一般都是连续的
如油在水中的分散
油滴
二、分散体系分类 （一）按分散相的线度大小分类
1. 分子分散体系 分散相粒子线度：＜10－9 m 电子显微镜看不见，能透过半透膜
如：混合气体，真溶液
2．胶体分散体系(固-液溶胶，憎液溶胶）
分散相粒子线度：10-9～10-7m 电子显微镜能看见，不能透过半透膜
散作用和渗透压。实验中可观测到胶粒是从高浓度区→低浓度区迁 移——扩散
扩散：在有浓度梯度存在时，物质粒子因热运动而发生宏观上的定向迁移 现象
原因：粒子热运动
扩散与布朗运动的异同点：
相同点：粒子热运动
不同点：布朗运动
扩散
无规则
定向运动
任何时刻都存在 有浓度梯度时存在
3. 沉降和沉降平衡
粒子
介质
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，由于静电引力使反粒子在表面周围，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(胶粒)移动时，紧密层随固体一起移动。 外层——扩散层，紧密层与扩散层的界面叫切动面(滑动面)。
所加入的可溶性物质—胶溶剂 胶溶法一般只适用于新鲜沉淀。
如：Fe(OH)3(新鲜沉淀)
3. 凝聚法
加FeCl3
Fe(OH)3(溶胶)
化学凝聚法： 如AgNO3稀溶液滴入KBr溶液中可制AgBr溶胶； FeCl3(稀溶液)滴入沸水中可制得Fe(OH)3溶胶。
如油在水中的分散
油滴
二、分散体系分类 （一）按分散相的线度大小分类
1. 分子分散体系 分散相粒子线度：＜10－9 m 电子显微镜看不见，能透过半透膜
如：混合气体，真溶液
2．胶体分散体系(固-液溶胶，憎液溶胶）
分散相粒子线度：10-9～10-7m 电子显微镜能看见，不能透过半透膜
散作用和渗透压。实验中可观测到胶粒是从高浓度区→低浓度区迁 移——扩散
扩散：在有浓度梯度存在时，物质粒子因热运动而发生宏观上的定向迁移 现象
原因：粒子热运动
扩散与布朗运动的异同点：
相同点：粒子热运动
不同点：布朗运动
扩散
无规则
定向运动
任何时刻都存在 有浓度梯度时存在
3. 沉降和沉降平衡
粒子
介质
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，由于静电引力使反粒子在表面周围，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(胶粒)移动时，紧密层随固体一起移动。 外层——扩散层，紧密层与扩散层的界面叫切动面(滑动面)。
所加入的可溶性物质—胶溶剂 胶溶法一般只适用于新鲜沉淀。
如：Fe(OH)3(新鲜沉淀)
3. 凝聚法
加FeCl3
Fe(OH)3(溶胶)
化学凝聚法： 如AgNO3稀溶液滴入KBr溶液中可制AgBr溶胶； FeCl3(稀溶液)滴入沸水中可制得Fe(OH)3溶胶。
物理化学第十二章胶体化学课件演示文稿
固溶胶
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
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
物理化学之胶体化学PPT课件
第26页/共41页
§12-9 乳状液
• 一.什么是乳状液 • 1.乳状液 • 一种或几种液体以液珠的形式分散在另一种不相溶的液体中构成的分散系统
称为乳状液。 • 乳状液属于粗分散系统。
第27页/共41页
二.乳状液的分类
• 按分散相与分散介质的类型将乳状液分为两类： • ⑴油分散在水中(O/W)
• 如牛奶、农药、日用雪花膏等。
第38页/共41页
第39页/共41页
第40页/共41页
感谢您的观看！
第41页/共41页
第3页/共41页
§12-2 胶体系统的制备
• 一.分散法——将大颗粒变小 • 胶体磨，超声法，胶溶法，电弧法等。 • 二.凝聚法——将小颗粒变大 • 过饱和溶液（改变溶剂或冷却），化学凝聚法 • 三.溶胶的净化
第4页/共41页
§13-3 胶体系统的光学性质
• 一、Tyndall效应 • 一束光通过分散系统时产生吸收、散射和反射等现象。其中散射和反射的强
第9页/共41页
• 3.Einstein-Brown平均位移公式 • 的计算值与实验值一致 • 4.意义 • ⑴说明了分子运动论完全可以用于胶体分散系统； • ⑵布朗运动是胶体分散系统稳定的原因之一。
第10页/共41页
• 二.扩散 • 1.粒子从浓度高的区域自动向浓度低的区域移动的
现象称为扩散。 • 2.扩散是热力学第二定律的必然结果。 • 3.扩散是布朗运动的宏观表现，而布朗运为Stern层（即 紧密层），Stern面之外至溶液本体称为扩散层。
• 与表面结合得相当牢固的反离子为紧密层，在表 面附近做热运动的其它反离子构成双点层中的扩 散层。
第20页/共41页
§憎液溶胶的胶团结构
§12-9 乳状液
• 一.什么是乳状液 • 1.乳状液 • 一种或几种液体以液珠的形式分散在另一种不相溶的液体中构成的分散系统
称为乳状液。 • 乳状液属于粗分散系统。
第27页/共41页
二.乳状液的分类
• 按分散相与分散介质的类型将乳状液分为两类： • ⑴油分散在水中(O/W)
• 如牛奶、农药、日用雪花膏等。
第38页/共41页
第39页/共41页
第40页/共41页
感谢您的观看！
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第3页/共41页
§12-2 胶体系统的制备
• 一.分散法——将大颗粒变小 • 胶体磨，超声法，胶溶法，电弧法等。 • 二.凝聚法——将小颗粒变大 • 过饱和溶液（改变溶剂或冷却），化学凝聚法 • 三.溶胶的净化
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§13-3 胶体系统的光学性质
• 一、Tyndall效应 • 一束光通过分散系统时产生吸收、散射和反射等现象。其中散射和反射的强
第9页/共41页
• 3.Einstein-Brown平均位移公式 • 的计算值与实验值一致 • 4.意义 • ⑴说明了分子运动论完全可以用于胶体分散系统； • ⑵布朗运动是胶体分散系统稳定的原因之一。
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• 二.扩散 • 1.粒子从浓度高的区域自动向浓度低的区域移动的
现象称为扩散。 • 2.扩散是热力学第二定律的必然结果。 • 3.扩散是布朗运动的宏观表现，而布朗运为Stern层（即 紧密层），Stern面之外至溶液本体称为扩散层。
• 与表面结合得相当牢固的反离子为紧密层，在表 面附近做热运动的其它反离子构成双点层中的扩 散层。
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§憎液溶胶的胶团结构
第十二章 胶体化学ppt课件
12.6 乳状液 12.7 泡沫 12.8 悬浮液 12.9 气溶胶 12.10 高分子化合物的渗透压和粘度
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2020/7/11
12.0 概述
胶体化学是物理化学的一个重要分支。它所研究 的领域是化学、物理学、材料科学、生物化学等诸多学 科的交叉与重叠，它已成为这些学科的重要基础理论。
云牛奶珍珠上一内容下一内容回主目录返回2020413112020概述概述1201分散系统按分散相粒子大小分类系统分散相粒子直径实例真溶液nm各种分子原子离子溶液如乙醇水溶液nacl水溶液空气等胶体系统1000nm各种溶胶水溶胶等粗分散系统1000nm乳状液悬浮液泡沫如牛奶豆浆泥浆等上一内容下一内容回主目录返回2020413112020概述概述1202分散系统按聚集状态分类分散介质分散相名称实例气溶胶云雾喷雾烟粉尘泡沫乳状液溶胶或悬浮肥皂泡沫牛奶含水原油金溶胶油墨泥浆固溶胶泡沫塑料珍珠蛋白石有色玻璃某些合金上一内容下一内容回主目录返回2020413112020概述概述胶体化学研究的对象是粒子直径至少在某个方向上在1000nm之间的分散系统
净化的方法主要有渗析法和超过滤法。
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2020/7/11
溶胶的净化
（1）渗析法
简单渗析 将需要净化的溶 胶放在羊皮纸或动物膀胱等 半透膜制成的容器内，膜外 放纯溶剂。
利用浓差因素，多余的电解质离子不断向膜外渗 透，经常更换溶剂，就可净化半透膜内的溶胶。
如将装有溶胶的半透膜容器不断旋转，可以加快 渗析速度。
胶体磨的形式很多，其分散能力因构造和 转速的不同而不同。
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2020/7/11
溶胶的制备--研磨法
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A. CaCl2 B. NaCN C. Na2SO4
D. MgSO4
15 为测定高分子溶液中高分子化合物的平均分子量, 下述方 法中__C___不宜采用,
A. 渗透压法 B. 光散射法 C. 冰点降低法 D. 粘度法
1 按分散质粒子线度的大小定义: 粒子线度在_1_~_1_00_n_m___ 之间的分散系统为胶体; 小于__1_n_m____的分散系统为真溶液; 大于__1_0_0n_m___ 的分散系统称为粗分散系统.
5 胶体的动电现象是__外__电__场__作__用__下__固__液__两__相__的__相__对__运__动_ , __以__及__外__力__作__用__下__固__液__两__相__发__生__相__对__移__动__时__电__势__差__的__产__生__. ____ 动电现象说明 _分__散_相__与_分__散_介__质_带__有_不__同_性__质_的__电_荷__________.
合肥工业大学物理化学习题第十二章 胶体化学合并
第十二章、胶体化学
1 下列物质系统中____A__E___不是胶体. A. B. 烟 C. 雾 D. 豆浆 E.盐水 F.
2 丁达尔效应是由光射到胶体上所产生的___D_现象引起的. A. 透射 B. 反射 C. 衍射 D. 散射 E. F. 折射
3 丁达尔效应的强度与入射光波长的___D__次方成反比.
8 晴朗的天空呈蓝色,而晚霞呈红色, 造成这种现象的原因是 __由__于__大__气__密__度__的__涨__落__引__起__太__阳__光__的__散__射__, _而__太__阳__光__中__的__单__色__光_ __波__长__不__同__, _散__射__作__用__也__不__同__(雷__利__公__式__)_, _其__中__波__长__较__短__的__蓝__色___ __光__散__射__强__度__最__强__, _所__以__晴__朗__的__白__昼__天__空__呈__现__蔚__蓝__色__. _阳__光__散__射__ __后__, _透__射__光__以__波__长__较__长__的__红__色__为__主__. _而__晚__霞__出__现__时__阳__光__所__经__过__ __的__大__气__层__最__厚__, _散__射__现__象__最__明__显__, _所__以__透__射__光__的__红__色__比__白__昼__其__ __它__时__间__更__加__灿__烂____.
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
4 当分散相粒子具有晶体结晶 构时核, 用生凝成 聚法1速 制结 备率 过 胶晶 饱 体须溶 和 掌解 握度条度
件 ____D_
晶核生长2速 扩 率散系过 数饱和
A. 结结晶的溶解度小, 溶液的过饱和度大 C. 结晶的溶解度大, 溶液的过饱和度大 D. 结晶的溶解度小, 溶液适度过饱和
A. 电泳 B.过滤 C. 渗析
D. 胶溶
8 产生盐析的主要原因是 ___D__ .
A. 电解质离子的强烈水化作用使大分子去水化 B. 降低了动电位 C. 由于电解质的加入使大分子溶液处于等电点 D. 动电位的降低和去水化作用的综合效应
9 下列性质中, __A__B__E__G_是憎液溶胶的性质, ___C__D__F___是亲 液溶胶的性质.
A. 多相系统 C. 粘度与渗透压大 E. 对电解质十分敏感 G. 丁达尔效应强
B. 需要第三种物质作稳定剂 D. 胶溶与凝胶作用可逆 F. 符合相律
10 下列系统中___B__的分散相粒子能够透过滤纸而不能透过 半透膜.
A. 粗分散系统 B. 溶胶分散系统 C. 无机盐溶液系统
11 下列性质中__D__不是憎液溶胶的最基本特性.
A. (AgI)m
B. (AgI)mnI－
C. (AgI)mnI－(n－x)K+ D. [(AgI)mnI－(n－x)K+ ]x－xK+
14 混合等体积的 0.08 moldm－3 KI和 0.1 moldm－3 AgNO3溶 液, 可得到溶胶. 对于此溶胶, 下述电解质中 __C__的聚沉能 力最强.
5 下列各性质中___C___不属于溶胶粒子的动力学性质. A. 布朗运动 B. 扩散 C. 电泳 D. 沉降平衡
6 为直接观察到个别胶体粒子的大小和形状, 须借助___D__ .
A. 普通显微镜 C. 丁达尔效应
B. 超显微镜 D. 电子显微镜
7 用半透膜分离胶体粒子与无机盐溶液的方法称为___C__.
4 观察胶体粒子布朗运动的超显微镜是不是放大倍数更高的 显微镜 ? _超__显__微__镜__是__为__了__通__过__胶__粒__的__散__射__光__来__观__察__其__布__朗__运_ 动 _情__况__而__经__过__改__装__的__具__有__暗__视__野__的__普__通__显__微__镜__, _其__放__大__倍__数__并__没__ _有__改__变___ .
2 胶体系统的主要特征是 _高__度__分__散__的__多__相__性__和__热__力__学__不__稳__定__性___.
3 丁达尔效应的实质是 _分__散__粒__子__对__光__的__散__射__作__用__, 其产生 条件是 ___入__射__光__波__长__大__于__分__散__粒__子__的__尺__寸_ .
A. 分散性 C. 多相性
B. 聚集不稳定性 D. 动力学稳定性
12 用更换溶剂法制备溶胶时需要条件___B__C_.
A. 新溶剂与原溶剂不相混溶 B. 新溶剂与原溶剂可以相互混溶 C. 新溶剂对分散相物质溶解度尽量小 D. 新溶剂与分散相物质分子极性相似
13 AgI的水溶胶以KI为稳定剂时, 其结构可写成[(AgI)mnI－(n －x)K+ ]x－xK+ , 下述表达式中__A__是胶核, __C__ 是胶粒, ___D__是胶团.
7 气溶胶是 _以__固__体__或__液__体__粒__子__为__分__散__相__, _气__体__为__分__散__介__质_所 _形__成__的__胶__体__系__统____. 工业上利用气溶胶的例子有: _将__固__态__或__液_ _态__燃__料__制__备__成__气__溶__胶__来__提__高__燃__料__的__发__热__量__, _减__少__污__染__; _固__体__的__流_ _态__化__技__术__在__反__应__工__程__的__应__用__等__. 破坏气溶胶的例子有: _气__体__的__ _除__尘__, _除__雾__ .
6 胶体系统能在一定程度上稳定存在的主要原因包括: _(1_)_溶__胶__的__动__力__稳__定__性__;_(_2_)胶__粒__带__电__的__稳__定__性__;__(3_)_溶__剂__化__的__稳__定__ _作__用_. 其中以_胶__粒__带__电__的__稳__定__性__最为重要.