胶体的性质及其应用

第二单元胶体的性质及其应用

本单元的内容分为胶体的性质和胶体的应用两部分，通过学习胶体的有关知识，在了解胶体的一些重要性质和应用的基础上，认识到物质的性质不仅与物质的结构有关，而且与物质的存在状态有关，从而开阔视野，认识事物的复杂性。

关于胶体的性质，教材侧重简介布朗运动、丁达尔效应和电泳现象，对胶体的渗析现象作了简单介绍，同时也要求了解胶体的聚沉现象。

关于胶体的应用，首先应从宏观角度对胶体的应用有一定的印象，然后能结合胶体性质，意在通过这些具体性质的应用事例，加深对胶体应用的了解，同时也可加深对胶体性质的了解。

一．常见分散系

１．分散系：由一种物质（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。分散系中分散成粒子的物质叫做分散质，另一种物质叫做分散剂。

２．分散系包括分散质和分散剂。溶液、胶体、浊液（悬浊液、乳浊液）均属于分散系。

二．胶体的概念、制备、净化及分类

1、胶体的本质特征：分散质粒子直径在10-9m~10-7m之间。

2、胶体的制备

（1）水解法：Fe(OH)3胶体的制备：向20mL沸蒸馏水中滴加

1mL~2mLFeCl3饱和溶液，继续煮沸，得红褐色的Fe(OH)3胶体。

（2）复分解法：Ag++I-=AgI(胶体)，SiO32-+2H++H2O=H4SiO4(胶体)

注：制取难溶性固体物质的胶体，只能用特殊的方法，如所用试剂的浓度较小，使反应液中较缓慢生成少量难溶物粒子，使它们能均匀分散在反应液中。

3．胶体的净化与提纯

使离子或分子从胶体里分离出来的操作叫渗析。渗析实验能证明胶体粒子比溶液粒子大，通过渗析可以达到净化、精制胶体的目的。

4．胶体的分类

按分散剂不同，可分为液溶胶（分散剂为液体），如Fe(OH)3胶体、AgI 胶体；气溶胶（分散剂是气体），如：雾、云、烟；固溶胶（分散剂是固体），如：烟水晶、有色玻璃等。

A .在1mol/L的KI溶液中逐滴加入１mol/L的AgNO3溶液，边加边振荡

B.在0.01mol/L的KI溶液中逐滴加入0.01mol/L的AgNO3溶液，边加边振荡

C.将蔗糖加入水中并振荡

D. 将花生油放入水中并振荡

分析：胶体粒子的直径大小在10-9m~10-7m之间。从形态上看，液态的胶体和溶液并无明显区别，也是均一、透明的，其中的分散粒子也是肉眼难以观察到的。与胶体不同，乳浊液、悬浊液不均一，肉眼可见其中悬浮着的固态小颗粒或小液滴，静置易分层。可利用上述胶体的特征，判断一种分散系是否是胶体。

解析：A中KI、AgNO3溶液混合，只能得到含AgI的悬浊液，其中生成的AgI沉淀粒子直径大于10-7m。制取难溶性固体物质的液溶胶，只能用特殊的方法，使反应液中较缓慢生成少量难溶物粒子，使它们能均匀分散在反应液中。B中KI、AgNO3溶液的浓度只有0.01mol/L，能较缓慢地生成AgI粒子，使这些粒子均匀地分散到反应液中，因此B项操作可得到胶体。蔗糖从分子分散在水中，其直径小于10-9m，形成溶液。一定数量小分子的聚集体，其直径才能大于10-9m；一些高分子化合物，其分子直径可达到胶体粒子直径的范围，如淀粉、蛋白质。D项得到乳浊液。

答案 B

评注：有些难以判断A、B选项是得到悬浊液，还是胶体，这要以一定的实验为依据。实验证明，浓度小于一定范围的KI、AgNO3溶液，采用滴加溶液反应的方法，才能生成胶体。

例2．用特殊方法把固体物质加工到纳米（1-100nm，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微粒直径和这种粒子具有相同的数量级的是（）

A.溶液

B.悬浊液

C.胶体

D.乳浊液

解析：胶体分散系中微粒直径大小和这种超细粉末粒子具有相同的数量级。答案：C

例3．氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是（）

A.分散质颗粒直径都在1-100nm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。

解析：溶液中分散质粒子的直径小于1nm，胶体的分散质粒子的直径为1-100nm之间；胶体粒子不能透过半透膜，溶液的粒子一般可透过半透膜；加热

O Fe(OH)3↓+3HCl

蒸干并灼烧时，FeCl3溶液发生如下反应FeCl3 +3H

2

↑，最终生成Fe2O3；Fe(OH)3（胶体）Fe(OH)3↓，再灼烧→Fe2O3；FeCl3溶液呈棕黄色，Fe(OH)3胶体呈红褐色。

答案： C

评注：胶体是一种重要的分散系，它与溶液等其它分散系的本质区别在于胶粒的大小。该题目的解题关键在于二者的“共同性质”。本题通过题设情景，有意识地考查“求同存异”的思维能力。

请思考以下问题：（1）FeCl3溶液易水解，应采取什么措施减小水解程度？（2）盛过FeCl3溶液的试剂瓶上的固体残余物应如何洗涤？（3）FeCl3溶液为什么也可作净水剂？

例4.把淀粉和氯化钠溶液装入半透膜袋,浸入蒸馏水中进行分离.是回答: （1）分离操作称为__________。

（2）明淀粉未透过半透膜而Cl-已透过半透膜的实验方法是___________。（3）证明淀粉与氯化钠已分离完全的实验方法是_______________。

解析：实验方案的设计依据是淀粉胶体不能透过半透膜而留在半透膜袋内，而Na+和Cl-能透过半透膜进入蒸馏水中。

答案：（1）渗析。（2）取适量半透膜袋外的液体，滴加适量碘水，溶液不变蓝色，表明淀粉未透过半透膜；另取适量袋外液体，滴几滴硝酸银溶液，有白色沉淀产生，表明氯离子已透过半透膜。（3）取适量半透膜袋内的液体，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，表明袋内已无氯离子，证明淀粉与氯化钠已分离完全。

评注：因离子半径Na+

例5．把10mL淀粉胶体和5mLKI溶液的混和液体加入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入装有蒸馏水的烧杯中。2min后，用两支试管各取5mL烧杯中的液体，并做如下实验：

（1）向其中一支试管里滴加少量硝酸银溶液，其现象是

_________________。

（2）向另一支试管里滴加少量碘水，其现象是______________。

（3）上述实验的目的是__________________。

解析：半透膜有非常细小的孔，只允许较小的分子、离子透过，胶体分散质粒子不能半透膜，故在烧杯中的液体中存在碘离子、钾离子，不存在淀粉胶体。

答案：（1）出现黄色沉淀。

（2）无明显现象

（3）证明碘离子能透过半透膜，淀粉胶体粒子不能透过半透膜（或证明胶体分散质的粒子比溶液分散质的大。

四．胶体的性质

1．丁达尔效应：一束光通过胶体时产生一条“光路”