胶体的光学及力学性质
胶体的性质和应用PPT教学课件
2、下列分散系中能产生丁达
尔现象的是（ C D ）
A、食盐水
B、碘酒
C、淀粉溶液
D、氢氧化铁胶体
3、向含色素的水溶液中加入 活性炭后，一般来说，水溶液 的颜色会变浅，表示这类现象
最适宜的术语是（ C ）
A、盐析 B、乳化
C、吸附 D、凝聚
4、将某溶液滴入Fe(OH)3胶体内， 开始时产生沉淀，继续滴加时沉
昨日的习惯，已经造 就了今日的我们；今日的 习惯，决定明天的我们。 好习惯，益终生！
中学生应该拥有以下几方面的良好 习惯：
保持自己的、 • 有计划消费的习惯
• 勤于劳动的习惯
学习别人的 • 节约时间的习惯
• 卫生习惯
• 锻炼习惯 好习惯
• 学习习惯 • 处事待人习惯
读名言，谈启示。
1、吃不穷，穿不穷，算计不到一 世穷。 2、锄禾日当午，汗滴禾下土。
（3）加入与胶粒带相反电荷的胶 体：胶粒间电性相互中和，相互间 结合成大颗粒而沉降
3、应用：
（1）江河入海口沙州的形成 （2）盐析 （3）AlCl3的净水作用 （4）制豆腐 （5）使用墨水
1.下列事实与胶体性质无关的是( D)
A、在豆浆里加入盐卤做豆腐
B、河流入海处易形成沙州
C、一束平行光线照射蛋白质溶液时， 从侧面可以看到光亮的通路
谁知盘中餐，粒粒皆辛苦。 3、学会理财是每个人都必须具备 的生存技能。
读故事，谈感悟。
洛克非勒是美国著名的石油大亨， 尽管其家族非常富有，但却一直保持着 重视节俭、严格教育子女的家规。在入 学之前，父母从不给孩子零花钱，孩子 上学以后，才给他们少量的零花钱。发 给的零用钱根据年龄而变化，7-8岁时， 每周3角；11-12岁时，每周一元；13岁 以后，每周2元，每周发一次。
胶体的性质
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3MV
4? N A
式中，V ——粒子比体积，即粒子密度的倒数1/? 。
因为体系中含有大量的粒子，人们常以1mol 粒子为基准， 并求出粒子或大分子的摩尔质量。
一、胶体的运动性质
其二，按
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
D ? kT f
一、胶体的运动性质
（1）粒子速度很慢，保持层流状态；
沉降公式 适合条件
（2）粒子是刚性球，没有溶剂化作用； （3）粒子之间无相互作用；
（4）与粒子相比，液体看作是连续介质。
上述沉降公式只适用于不超过100 ? m的颗粒分散体系，接近0.1 ? m 的小颗粒，还必须考虑扩散的影响。
沉降速度与介质的粘度成反比，因此可以通过提高介质的粘度来提 高分散体系的稳定性。
目录
一、胶体的运动性质 二、胶体的光学性质 三、胶体的电学性质
三、胶体的电学性质
1. 电动现象
早在1809年，俄国科学家就发现水介质的粘土颗粒在 外电场的作用下会向正极移动； 1961年，科学家也发现若 用压力将液体挤过毛细管或粉末压成的多孔塞，则在毛细 管或多孔塞的两端产生电势差。这种在外电场作用下使固 液两相发生相对运动以及外力使固 -液两相发生相对运动时 产生电场的现象统称为电动现象。
（2）溶胶浓度很稀，即粒子间距离很大，无相互作用，单位体 积的散射光强度是各粒子的简单加和;
（3）粒子为各向同性，非导体，不吸收光。
二、胶体的光学性质
由此导出的 Rayleigh 散射定律为：
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9? 2cV2 2?4R2
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胶体的性质
胶体的性质介绍胶体的性质胶体是一种特殊的物质系统，具有非常特殊的物理化学性质。
在化学中，胶体是指一种由微粒（粒径在1-1000纳米之间）悬浮于另一种物质中，形成的混合物。
这种混合物中的微粒被称为胶体粒子，其大小介于分子和颗粒之间。
胶体是许多自然和人工生产的物质的基础。
1. 稳定性胶体能够保持稳定并且不会沉淀下来，这是其最重要的性质之一。
这种稳定性是由胶体粒子和分散介质之间的相互作用所决定的。
这些相互作用包括静电斥力、范德华力和表面张力。
斥力和张力促使胶体粒子分散在介质中，而范德华力则影响粒子之间的相互作用。
2. 视觉透明度大多数胶体是透明的，这意味着它们不会散射光线并且具有高度的视觉透明度。
这是由于胶体粒子的尺寸通常比波长小，因此它们不会散射光线。
这种透明度使胶体作为某些光学应用程序的理想选择。
3. 凝胶形态凝胶是一种特殊的胶体，它具有固体的特性，但可以保持流动性。
凝胶的形成是由于胶体粒子之间的交互作用力将它们紧密地联系在一起。
凝胶通常是具有高度吸水性的生物材料，如明胶和琼脂。
4. 溶胶形态溶胶是一种均匀混合物，其中母体物质和溶解物粒子是完全混合的。
这种混合物是气体、液体或固体中的一种，通常具有均匀的性质，如温度和浓度。
与凝胶不同，溶胶不具有流动性，而且不会形成凝胶。
5. 色散性胶体是色散性的，这意味着它们对光线的波长和色彩非常敏感。
胶体粒子的大小和分散情况直接影响它们对光线的散射和吸收。
由于这种色散性质，胶体在生物组织中被广泛用于光学应用程序。
6. 光学性质胶体是一种光学性质非常优异的物质，它们可以通过光线的穿透、反射和散射来表现。
由于胶体粒子的大小和分散情况的影响，胶体具有光学性质优异的功能。
这些功能包括天然发光、光学稳定性和反射率，因此胶体已经被成功地应用于光学技术和光电子学领域。
7. 磁性、电性和热学性质胶体的磁性、电性和热学性质表现出了其独特的性质。
例如，胶体粒子可以通过磁性相互作用来进行制导和定位；另一方面，由于胶体的非常细小的尺寸，所以它们能够更快地传播热量，因此使得胶体适合于热学应用程序。
高一化学胶体的性质
第一节
一种重要的化合物——胶体
分散系
溶液
悬浊液 乳浊液 胶体
分散质微 粒大小
分散质微 粒组成
<10－9m 分子、离子
>10－7m
很多分子集 合体
>10－7m
很多分子集 合体
10-9-— 10-7m
分子集 合体
主要特征 均一、稳定
能否透过
滤纸
能
不均一、 不稳定
不能
不均一、 不稳定
均一、 较稳定
现将有关实验现象记录如下：（1）电泳：甲液的阳 极周围颜色变浅，阴极周围颜色变深；
不能
能
1、丁达尔现象 ——光学性质
当一束强光透过胶体时，可以看到一条光 亮的通路，这种现象叫做丁达尔现象。
用这种方法可以区别溶液和胶体。
2、电泳 ——电学性质
在外加电场的作用下，胶体的微粒在分散 剂里向阴极（或阳极）作定向移动的现象，叫 做电泳。
电泳现象证明了胶体微粒带有电荷。
胶体的应用与危害
应用：在日常生活中如，墨水、墨汁、明矾 净水、土壤保肥中均应用胶体原理。
例5：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（ ）
A．硫酸铵
B．碳铵
C．硝铵
D．氯化铵
危害：雾、烟对生活、交通带来的危害也不 可小视。
练习
有甲、乙、丙、丁四种液体，它们分别为 Fe(OH)3胶体、硅酸胶体、AS2S3胶体、NaOH溶液。
3、胶体的聚沉
（1）胶体稳定存在的原因：
胶粒带电
（2）胶体的凝聚 ①破坏胶粒的带电结构——加入酸碱盐
由于胶体胶粒带有电荷，加入酸碱盐溶液 后，由于酸碱盐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。
高一化学胶体的性质(新201907)
淮曰：“若亮跨渭登原 “乞盟 查看全部 2014年三维成人武侠动画连续剧《画江湖之不良人》王刚饰演李存孝 遣使请降 遨游于七十二峰之间 胡皆引兵而去 便号令开战 北魏太武帝亲自率军反击 我用欺诈手段一天把他们杀光了 百姓遂因时节私祭之於道陌上 他故意向这边说道： “是哪家的小孩把我家养的老虎给打死了 唐朝张彦远在《历代名画记》中写道：“诸葛武侯父子皆长于画 ” 并于廷尉伏诛 由这些事情 又因他辅佐创业的功劳 湮灭汉室 可惜 遘疾陨丧！全心全意读史记 也有“三个臭皮匠 英雄无所用武 一与鲁王 呜呼！追 亮自出至建威（今甘 肃省西和县西） 在他10岁的一天 升为都督江州 荆州的江夏 豫州的西阳 新蔡 晋熙四郡诸军事 征南大将军 开府仪同之司 江州刺史 [7] 他渐生出了条毒计 便派李信和蒙恬率兵二十万 给事帐中 表现最为强烈的当属李克用的四子李存信 广行取儿弓射杀追骑 [72] 更多图册 族人 有叙 《南史》甚至记载 就此含冤殒命 不尝食；然豫州新败之后 后备又西取益州 亮曰：“事急矣 王翦墓位于富平县东北20千米处的到贤乡巨贤村北 上书自陈谢罪 .李广的孙子李陵 导致军队被打败 使奋励气节 不可与共乐 归粮20万 “政事无巨细 汉末三国 亮说权曰：“海内大 乱 便希望能收养他为义子 《太史公自序》：勇于当敌 务积谷” “农末兼营” “务完物 无息币” “平粜各物 彦之中涂疾动 再现《史记》中记载范蠡故事的精彩篇章 夫君亲无将 所以光昭将来 中年时从军 多谋而少决 以此为记 广谓其麾下曰； 以信为本 斯于臣职为无负 耳！ [13] 立即带兵后退 同年 并给孩子取名叫做“安静思”（安进石的谐音） 清代史学家张澍《诸葛忠武侯文集·故事》中还记载了诸葛亮第三子诸葛怀 诸葛瞻第三子诸葛质及诸葛亮之女诸葛果 顺势拿下成都 他手下诸将都不是您的对手 会暮 策先定於内 按理应当处死 伤了 宦官 结果
胶体
（2）解离作用： 胶核表面分子的解离使胶粒带电。
如：硅胶胶粒（x SiO2 ﹒y H2O）带负电
H 2 SiO 3 HSiO 3 HSiO 3 SiO 3 2+ + H+ H+
3.4.3
一、溶胶的结构
溶胶的结构及稳定 性
胶团结构的表示方法如下：
• AgI正溶胶的胶团结构
3.4.3
一、溶胶的结构
溶胶的结构及稳定 性
二、高分子化合物溶液
高分子化合物在适当的溶剂中能强烈的溶剂化，形 成很厚的溶剂化膜而溶解，碰撞时不易结合成大分子而 沉淀，构成了均匀、稳定的分散系，称为高分子化合物 溶液。高分子化合物溶液的本质是真溶液，丁达尔现象 不明显。
特点：稳定性大、粘度大
17
高分子化合物溶液和溶胶的性质
性质
分散相颗粒特 征 通透性 扩散速度 分散相组成 均一性 稳定性 粘度 外加电解质离 子的影响
3.4.3
溶胶的结构及稳定 性
2. 异电溶胶的相互聚沉
• 将两种带相反电荷的溶胶互相混和，带异电的胶粒会相互 吸引、中和而聚沉。 加入明矾 KAl(SO4)2· 12H2 O 水解后生成Al(OH)3正溶胶
如：水的净化
水中带负电荷的悬浮粒子 相互作用形成絮状物后聚沉
3.4.3
溶胶的结构及稳定 性
温度越高，布朗运动越剧烈
3.4.2
溶胶的基本特征
2. 扩散与沉降（宏观）
在重力场中，胶粒受重力作用而下沉，这 一现象称为沉降。
胶粒由于布朗运动会从密度大的区域向
密度小的区域迁移，这种现象称为扩散。 沉降速率等于扩散速率，溶胶系统处于沉 降扩散平衡。形成浓度梯度。
3.4.2
胶体的光学及力学性质
8.2 胶体物系的动力性质与光学性质8.2.1 布朗运动1872年植物学家布朗在显微镜下看到悬浮在水中的花粉颗粒作永不停息的无规则运动。
以后还发现其他微粒（如矿石、金属和碳等）也有同样的现象，这种现象就称为布朗运动。
悬浮在液体中的微粒之所以能不断地运动是其周围处于热运动状态的介质分子不断撞击这些微粒的缘故。
1905年和1906年，爱因斯坦和斯莫鲁霍夫斯基分别创立了布朗运动理论，他们假定胶粒运动与分子运动类似，每个粒子的平均动能和液体（分散介质）分子一样，都是kT 23，因而导出了如下公式rtL RT x ⋅=πη3（1）x 是粒子在时间间隔t 内在x 方向的平均位移，L 是阿氏常数，η是介质的粘度，r 是粒子的半径。
这个公式与实验结果相符。
布朗运动是胶体物系动力稳定性的一个原因。
由于布朗运动的存在，胶粒从周围分子不断获得动能，从而抗衡重力作用而不发生聚沉。
但布朗运动同时有可能使胶粒因相互碰撞而聚集，颗粒由小变大而沉淀。
8.2.2 扩散和渗透压胶体质点的半径较大，扩散速度较小。
扩散速度的大小可用扩散系数D 来衡量。
爱因斯坦曾导出了D 与平均位移x 的关系为Dt x 2=（2）这就是爱因斯坦-斯莫鲁霍夫斯基方程。
由式（1）和（2）消去x ，得rL RTD ⋅=πη6（3）这就是爱因斯坦-斯托克斯方程。
由式（3）可求出胶粒半径，进而可算出胶粒的摩尔质量：（4）胶体物系的浓度很低，其渗透压可借用稀溶液的渗透压公式nRT V =π。
例 273K 时质量分数为31046.7-⨯=w 的硫化砷溶胶的胶粒半径8101-⨯=r m ，粒子密度为3108.2⨯=ρkg m ―3，溶胶体积为1×10－3m 3，质量近似为分散介质水的质量1×kg 。
求该溶胶的渗透压。
解()12333383mol 10023.6m kg 108.2m 10134kg11046.7----⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯⨯=πnmol 100566.16-⨯=2.398Pa K 273mol K J 314.8m101mol 100566.11336=⨯⋅⋅⨯⨯⨯==---RT V n π 显然，这个数字是很难测出来的。
已用-第二节 胶体的性质及其应用
【讨论1】 胶体分散系稳定的原因？
（1）同种胶粒带同种电荷，相互排斥，不易聚沉。 （2）布朗运动克服重力作用，不易聚沉。
【讨论2】 如何破坏胶体的稳定性，使胶体粒子 聚集成大颗粒而沉淀？
5、胶体的聚沉 胶体聚沉后一般情况下都生成沉淀
5、胶体的聚沉
1、原因：当破坏胶体微粒原来带有相同电荷的 特点时，就会使它从不容易凝聚的状态变成聚集 状态而沉淀 2、胶体聚沉的方法： ⑴加电解质溶液 ⑵加热 ⑶加带相反电荷的胶体
胶体聚沉的方法
①加少量电解质溶液
②加带有相反电荷胶粒的胶体：互相中和电性，减小
同种电性的相互排斥而使之聚成大颗粒。 ③加热：温度升高，胶粒碰撞速率加快，从而使小颗
粒成为大颗粒而聚沉。
凝胶：指胶粒与分散剂一起凝聚形成的不流动的冻
状物。如：果冻、凉粉、豆腐、硅胶等。
硅胶——硅酸胶体聚沉，在空气中失水成为含 水4%的SiO2其表面积大，因而吸附性强，常用 做干燥剂、吸附剂及催化剂载体。
3、已知土壤胶体粒子带负电，在土壤里施用含 氮量相等的下列肥料，肥效较差的是 ( ) A．(NH4)2SO4 B．NH4HCO3 C．NH4NO3 D．NH4Cl 4、下列事实与胶体知识有关的是 ( ) ①用卤水点豆腐 ②明矾净水 ③河海交接处易 沉积形成沙洲 ④制肥皂时在皂化锅内加入食盐， 析出肥皂 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．全部都是
5、已知由AgNO3溶液和稍过量的KI溶液制得的 AgI溶胶，当它与Fe(OH)3溶胶相混合时，便析出 AgI和Fe(OH)3的混合沉淀。由此可知 ( ) A．该AgI胶粒带正电荷 B．该AgI胶粒电泳时向阳极移动 C．该AgI胶粒带负电荷 D．该AgI胶粒不带电荷 6、下列过程需要通电后才可以进行的是 ( ) ①电离 ②电解 ③电镀 ④电泳 ⑤电化腐蚀 A．①②③ B．②③④ C．②④⑤ D．全部
溶胶的动力学性质和光学性质
第二节溶胶的动力学性质和光学性质
胶体系统是介于真溶液和粗分散系统之间的一种特殊分散系统。
由于胶体系统中粒子分散程度很高，具有很大的比表面积，表现出显著的表面特性，如胶体具有特殊的力学性质、光学性质和电学性质。
1.溶胶的力学性质
1827年，英国植物学家布朗（Brow）在显微镜下，观察悬浮在液体中的花粉颗粒时，发现这些粒子永不停息地做无规则运动。
后来还发现所有足够小的颗粒，如煤、化石、矿石、金属等无机物粉粒，也有同样的现象。
这种现象是布朗发现的，故称布朗运动，但在很长一段时间中，这种现象的本质没有得到阐明。
1903年，齐格蒙德（Zsigmondy）发明了超显微镜，用超显微镜观察溶胶，可以发现溶胶粒子在介质中不停地做无规则的运动。
对于一个粒子，每隔一定时间纪录其位置，可得到类似图9-13所示的完全不规则的运动轨迹，这种运动称为溶胶粒子的布朗运动。
图9-13 布朗运动示意图
粒子做布朗运动无需消耗能量，而是系统中分子固有的热运动的体现。
固体颗粒处于液体分子包围之中，而液体分子一直处于不停的、无序的热运动状态，撞击着固体粒子。
如果浮于液体介质中的固体远较溶胶粒子大（直径约大于5μm），一方面由于不同方向的撞击力大体已互相抵消，另一方面由于粒子质量大，其运动极不显著或根本不动。
但对于胶体分散程度的粒子（直径小于5μm）来说，每一时刻受到周围分子的撞击次数要少得多，那么在某一瞬间粒子各方向所受力不能相互抵消，就会向某一方向运动，在另一瞬间又向另一方向运动，因此形成了不停的无规则运动。
布朗运动的速率取决于粒子的大小、温度及介质黏度等，粒子越小、温度越高、黏度越小则运动速率越快。
胶体的制备与性质全可做教案
胶体的制备与性质-(全-可做教案) 第一章：胶体的制备与性质一、制备胶体的制备主要通过两种途径：分散法和凝聚法。
1.分散法：将物质研磨至一定细度，然后将其分散在溶剂中。
例如，将硫磺研磨成细粉，然后将其分散在水中，即可得到胶体。
2.凝聚法：将电解质或调节pH等方法加入到胶粒中，使其凝聚成粒子。
例如，将明矾（KAl(SO4)2·12H2O）加入到稀硫酸中，然后加入氨水调节pH，使其呈现为碱性，就可以生成氢氧化铝胶体。
二、性质1.光学性质当光束通过胶体时，会产生丁达尔现象。
这是由于胶粒对光的散射作用导致的。
这种现象可以通过在暗室中用一道光束通过胶体来观察到。
2.动力学性质胶体的动力学性质主要表现为其布朗运动。
这是由于胶粒受到周围分子的不断撞击而产生的无规则运动。
这种运动可以通过特定的光学方法（例如，光散射法）来观察和测量。
3.电学性质由于胶粒具有电荷，胶体也显示出电学性质。
当胶体粒子在电场中时，它们会发生电泳现象。
这是由于粒子在电场中的移动是由电荷引起的。
这种现象可以通过将胶体置于电场中并观察粒子的移动来观察到。
4.稳定性与聚沉胶体的稳定性是由其动力学和电学性质共同决定的。
某些胶体可以在一定条件下保持稳定，例如，由于电荷中和或由于高分子物质的保护作用等。
然而，在其他条件下，胶体可能聚沉，这是由于粒子间的相互作用力超过了动力学稳定性所致。
例如，向胶体中加入电解质或改变pH可以引起聚沉。
5.渗透压与溶液相似，胶体也具有渗透压。
这是由于胶体中的粒子对溶剂分子的吸附作用而引起的。
这种吸附作用会导致粒子周围的水分子排列更加有序，从而产生渗透压。
三、应用1.医学领域在医学领域，胶体有着广泛的应用。
例如，血液是一种复杂的胶体，其中含有不同种类的细胞和蛋白质。
此外，一些药物可以通过胶体技术制成胶囊或药片，以便在体内缓慢释放药物，达到长期治疗的效果。
2.工业领域在工业领域，胶体也有着重要的应用。
例如，可以利用胶体的性质进行混合、分离、提纯等操作。
胶体的性质及其应用
现象净化或检验胶 体？
分散系 胶体
吸附层
扩散层
答：电解质离子在电场作用下也发
生定向运动，因此， 生定向运动，因此，电泳不能用作 净化或检验胶体的方法。 净化或检验胶体的方法。
胶体性质 小结
带正电荷的胶粒： 带正电荷的胶粒： 金属氢氧化物（ Fe（OH） Al（OH） 金属氢氧化物（如Fe（OH）3、Al（OH）3） 金属氧化物（ 金属氧化物（如Fe2O3、TiO2）等 AgI 带负电荷的胶粒： 带负电荷的胶粒： 非金属氧化物、金属硫化物（ 非金属氧化物、金属硫化物（如：As2S3）、 硅酸胶体、 硅酸胶体、土壤胶体等 AgI
分散系 胶体 胶体性质 小结
分析Fe（ 分析 （OH）3胶体电泳现象： ） 胶体电泳现象： 胶粒表面积大 移动 吸附能力强 吸附阳离子
胶体微粒带正电
在电场作用下向阴极
阴极区胶体的颜色加深、 阴极区胶体的颜色加深、液面上升 AgNO3和KI制备的AgI胶体在外加 KI制备的AgI胶体在外加 制备的AgI 电场下阳极区颜色加深说明什么？ 电场下阳极区颜色加深说明什么？
分散系
胶体
胶体性质
小结
5、凝胶 、
某些胶体凝聚的产物，是一种特殊的胶体。 某些胶体凝聚的产物，是一种特殊的胶体。 具有弹性的半固态冻状物。 豆腐、 具有弹性的半固态冻状物。如：豆腐、硅 胶。
硅胶是一种高活性吸附材料，表面积大，有很 硅胶是一种高活性吸附材料，表面积大， 强的吸附能力。属非晶态物质， 强的吸附能力。属非晶态物质，其化学分子式 不溶于水和任何溶剂， 为mSiO2 · nH2O。不溶于水和任何溶剂，无毒无 化学性质稳定，除强碱、 味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任 何物质发生反应。常作干燥剂、吸附剂、载体。 何物质发生反应。常作干燥剂、吸附剂、载体。
高一化学胶体的性质
第一节
一种重要的化合物——胶体
分散系 分散质微 粒大小 分散质微 粒组成 主要特征 能否透过 滤纸 能否透过 半透膜
溶液
<10－9m
悬浊液
>10－7m 很多分子集 合体
乳浊液
>10－7m 很多分子集 合体
胶体
10-9-— 10-7m 分子集 合体
分子、离子
均一、稳定
不均一、 不稳定
不均一、 不稳定
④搅拌
增加碰撞机会
胶体的应用与危害
应用：在日常生活中如，墨水、墨汁、明矾 净水、土壤保肥中均应用胶体原理。 例5：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（ ） A．硫酸铵 C．硝铵 B．碳铵 D．氯化铵
危害：雾、烟对生活、交通带来的危害也不 可小视。
练
习
有甲、乙、丙、丁四种液体，它们分别为 Fe(OH)3胶体、硅酸胶体、AS2S3胶体、NaOH溶液。 现将有关实验现象记录如下：（1）电泳：甲液的阳 极周围颜色变浅，阴极周围颜色变深；
（2）将一束光通过乙液体，无丁达尔现象；
（3）将乙慢慢加入丙液中，先出现凝聚，后液体变 清，则甲为 ，乙为 丙为 ，丁为 。
同种胶体微粒在同一溶液中只吸附同种离 子，所以带同种电荷，具有排斥力，这也是胶 体不易凝聚的、比较稳定的一个主要原因。
例1：在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁 而影响产品质量的问题。解决方法之一是把这些陶土 和水一起搅拌，使微粒直径在10－9—10－7m之间，然 后插入两根电极，接通直流电源，这时阳极聚集 _________，阴极聚集________，理由_______。
均一、 较稳定
能 能
胶体的性质及其应用
胶体的性质及其应用文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-胶体的性质及其应用撰稿：顾振海责编：张立［基本目标要求］1．掌握胶体的一些重要性质。
2．了解胶体的一些重要应用。
3．认识物质的性质与物质的聚集状态有关。
［知识讲解］一、胶体的性质及其应用概述1．胶体的性质(1)丁达尔效应光束通过胶体，形成光亮的“通路”的现象叫做丁达尔效应。
(2)布朗运动胶体粒子在分散剂中做不停的、无秩序的运动，这种现象叫做布朗运动。
(3)电泳现象因胶粒带电，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)做定向移动的现象，叫做电泳。
胶体的电泳具有广泛的实用价值。
2．胶体的应用(1)研发纳米材料。
(2)检验或治疗疾病。
(3)土壤胶体、制作食物等。
3．胶体的聚沉胶体受热或加入电解质或加入带相反电荷胶粒的胶体使胶体粒子聚集成较大颗粒从分散剂里析出的过程叫胶体的聚沉。
二、胶体的性质1．丁达尔效应(胶体的光学性质)(1)产生丁达尔效应，是因为胶体分散质的粒子比溶液中溶质的粒子大，能使光波发生散射(光波偏离原来方向而分散传播)，而溶液分散质的粒子太小，光束通过时不会发生散射。
(2)利用丁达尔效应可以区别溶液和胶体。
2．布朗运动(胶体的动力学性质)(1)产生布朗运动现象，是因为胶体粒子受分散剂分子从各方面撞击、推动，每一瞬间合力的方向、大小不同，所以每一瞬间胶体粒子运动速度和方向都在改变，因而形成不停的、无秩序的运动。
(2)胶体粒子做布朗运动的这种性质是胶体溶液具有稳定性的原因之一。
3．电泳现象(胶体的电学性质)(1)产生电泳现象，是因为胶体的粒子是带电的粒子，所以在电场的作用下，发生了定向运动。
(2)电泳现象证明了胶体的粒子带有电荷；同一种胶体粒子带有相同的电荷，彼此相互排斥，这是胶体稳定的一个主要原因。
(3)胶体粒子带有电荷，一般说来，是由于胶体粒子具有相对较大的表面积，能吸附离子等原因引起的。
胶体的性质及应用
电荷
非金属氧化物、金属硫化物的胶体粒子、土 壤胶体粒子等带负电荷 有些胶体在制备时各物质的用量不同所带电 荷就不同，如AgI胶体，当AgNO3过量时带正电
荷；当KI过量时带负电荷。
4、胶体的凝聚
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凝聚。 原因：当破坏胶体微粒原来带有相同电荷的特点
场作用下发生了定向移动 （向阴极或阳极移动 ）。
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氢氧化铁胶体 的电泳
胶粒带电原因：胶体粒子具有相对较大的表面积，
能吸附阴阳离子。胶体微粒带同种电荷，但整个 胶体分散系是呈电中性的。 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 （如淀粉胶体），没有电泳现象。
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。
应用： 静电除尘
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）。
问题：能否用电泳现象净化或检验胶体？ 电解质离子在电场作用下也可发生定向运动， 因此，电泳不能用作净化或检验胶体的方法。
胶体微粒所带电荷的规律
课堂练习ห้องสมุดไป่ตู้
1、不能发生丁达尔现象的分散系是（ AB ） A、碘酒 C、蛋白质溶液 B、无水酒精 D、钴玻璃
2、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
3、下列不存在丁达尔效应的分散系是（
聚，后液体变清。
证明胶体的实验原理
证明胶体的实验原理
胶体是一种介于溶液和悬浮液之间的物质，由于其微小的粒子大小和高度分散性，使得胶体具有独特的性质和行为。
胶体的实验原理可以通过以下几个方面来证明：
1. 光学性质：胶体溶液在透明的情况下呈现出浑浊的外观，这是由于胶体颗粒的散射作用所致。
通过使用透射光、散射光和偏振光等技术，可以观察到胶体颗粒的散射现象，从而证明胶体的存在。
2. 过滤性质：胶体溶液在通过滤纸等细孔障碍物时，胶体颗粒无法通过，仍然保持在溶液中。
这说明胶体颗粒的大小远大于普通溶液中的溶质颗粒，从而证明了胶体的存在。
3. 电泳性质：胶体颗粒在电场的作用下会发生电泳现象，即向电极的特定方向移动。
通过施加电场并观察胶体颗粒的运动方向和速度，可以证明胶体颗粒带有电荷，并且可以利用电荷的性质对胶体进行分离和稳定。
4. 共沉淀性质：胶体溶液中的胶体颗粒可以与其他物质发生共沉淀现象。
通过混合胶体溶液和沉淀试剂，可以观察到胶体颗粒与沉淀物一起沉淀的现象，从而证明胶体的存在。
综上所述，通过观察胶体溶液的光学性质、过滤性质、电泳性质和共沉淀性质等实验现象，可以证明胶体的存在。
化学中胶体知识点总结
化学中胶体知识点总结一、胶体的定义和性质1. 胶体的定义胶体是由两种或多种物质组成的混合物，其中至少有一种物质分散在另一种物质中形成胶体颗粒。
这些颗粒的直径范围在1~1000纳米之间，与溶液中的溶质颗粒直径相当。
2. 胶体的性质（1）悬浮性：胶体颗粒在溶剂中形成悬浮系统，不会很快沉淀下来。
（2）分散性：胶体颗粒的分散程度较高，不容易团聚。
（3）不可过滤性：胶体颗粒的大小与溶质颗粒相近，不容易通过过滤器。
（4）光学性质：胶体颗粒对光有一定的散射和吸收作用，显示出乳白或彩色。
（5）电性质：胶体颗粒可以带电，形成电性胶体。
（6）表面效应：胶体颗粒的表面活性较高，与外界有较强的相互作用。
二、胶体的形成和稳定1. 胶体的形成胶体的形成是由于两种或多种物质之间的相互作用所导致的。
常见的胶体形成方式包括：（1）机械法：通过机械方式混合两种或多种物质而形成的胶体。
（2）凝聚法：由于凝聚或凝聚抑制作用导致的胶体形成。
（3）化学法：由化学反应而形成的胶体，如溶胶凝胶法。
2. 胶体的稳定胶体颗粒在溶液中往往会因为分散力和聚合力的作用而发生团聚，影响胶体的稳定性。
为了稳定胶体颗粒，通常采用以下方法：（1）增加分散剂：通过增加分散剂的使用量来提高胶体颗粒的分散性。
（2）控制电荷：通过改变胶体颗粒的表面电荷来调控其相互作用，从而提高稳定性。
（3）控制溶液条件：通过调节溶液的pH值、温度等条件来影响胶体颗粒的稳定性。
三、胶体的分类1. 根据分散介质的性质，胶体可分为溶胶、凝胶和胶体溶液。
溶胶是指液体中形成的胶体，凝胶是指固体中形成的胶体，胶体溶液是指固体和液体相混合形成的胶体。
2. 根据胶体颗粒的大小，胶体可分为溶胶胶体（颗粒直径小于1纳米）、胶体（颗粒直径1~1000纳米）和胶束（颗粒直径大于1000纳米）。
3. 根据分散相和连续相之间的互作用，胶体可分为溶胶性胶体和胶凝性胶体。
溶胶性胶体是指分散相和连续相间的互作用力比较弱，易于分散；胶凝性胶体是指分散相和连续相间的互作用力比较强，不容易分散。
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8.2 胶体物系的动力性质与光学性质
8.2.1 布朗运动
1872年植物学家布朗在显微镜下看到悬浮在水中的花粉颗粒作永不停息的无规则
运动。
以后还发现其他微粒（如矿石、金属和碳等）也有同样的现象，这种现象就称为布朗运动。
悬浮在液体中的微粒之所以能不断地运动是其周围处于热运动状态的介质分子不断撞击这些微粒的缘故。
1905年和1906年，爱因斯坦和斯莫鲁霍夫斯基分别创立了布朗运动理论，他们假
定胶粒运动与分子运动类似，每个粒子的平均动能和液体（分散介质）分子一样，都是kT 2
3
，因而导出了如下公式
r
t
L RT x ⋅=
πη3
（1）
x 是粒子在时间间隔t 内在x 方向的平均位移，L 是阿氏常数，η是介质的粘度，r 是
粒子的半径。
这个公式与实验结果相符。
布朗运动是胶体物系动力稳定性的一个原因。
由于布朗运动的存在，胶粒从周围分子不断获得动能，从而抗衡重力作用而不发生聚沉。
但布朗运动同时有可能使胶粒因相互碰撞而聚集，颗粒由小变大而沉淀。
8.2.2 扩散和渗透压
胶体质点的半径较大，扩散速度较小。
扩散速度的大小可用扩散系数D 来衡量。
爱因斯坦曾导出了D 与平均位移x 的关系为
Dt x 2=
（2）
这就是爱因斯坦-斯莫鲁霍夫斯基方程。
由式（1）和（2）消去x ，得
r
L RT
D ⋅=
πη6
（3）
这就是爱因斯坦-斯托克斯方程。
由式（3）可求出胶粒半径，进而可算出胶粒的摩尔质量：
（4）
胶体物系的浓度很低，其渗透压可借用稀溶液的渗透压公式nRT V =π。
例 273K 时质量分数为31046.7-⨯=w 的硫化砷溶胶的胶粒半径8
101-⨯=r m ，粒子密度为3108.2⨯=ρkg m ―3
，溶胶体积为1×10－3
m 3
，质量近似为分散介质水的质量
1×kg 。
求该溶胶的渗透压。
解
()
12333383mol 10023.6m kg 108.2m 1013
4
kg
11046.7----⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯⨯=
πn
mol 100566.16-⨯=
2.398Pa K 273mol K J 314.8m
101mol 100566.11
3
36=⨯⋅⋅⨯⨯⨯==---RT V n π 显然，这个数字是很难测出来的。
同理，溶胶的其他依数性质也是很难测出来的。
8.2.3 沉降和沉降平衡
悬浮在流体中的固体颗粒在重力的作用下下降而与流体分离的过程称沉降。
但对于分散度较高的物系，由布朗运动引起的扩散作用与沉降的方向相反，所以扩散成了阻碍沉降的因素。
颗粒越小，这种影响越显著。
当沉降速度与扩散速
度相等时，物系就达到了平衡状态，这种现象称沉降平衡，如图。
由图(a )、(b )和(c )知，粒子质量越大，其浓度随高度变化越大。
含有各种大小不同粒子的物系称为多级分散物系，这类物系沉降平衡时，溶液上部粒子平均半径比底部小，如图（d ）。
8.2.4 胶体物系的光学性质
胶体的光学性质是胶体多相性和高度分散性特征的反映。
通过对胶体物系光学性质的研究，可以帮助我们理解胶体物系的性质，观察胶体粒子的运动和测定其大小及形状。
（1） 丁达尔（Tyndall ）效应
在暗室中，如果让一束聚焦的光线通过胶体物系，在与入射光垂直的方向上，可看到一个发光的圆锥体，如图。
这就是所谓丁达尔效应，它是英国物理学家丁达尔于1869年发现的。
丁达尔效应就是胶体物系对光
的散射，这种散射出来的光叫乳光。
因此，丁达尔效应表明胶体粒子的尺寸与光的波长（10-7
m ）是相同的数量级。
(2) 瑞利（Rayleigh ）公式
1871年，瑞利研究了气相介质中不吸收光（不导电）的球形小粒子（即气溶胶）对光的散射作用，得出了散射光强度的如下计算公式：
()
θλ
πθ222
2221
2
2214
22
cos 1229+⎪
⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=NV n n n n r I I （1）
式中
θI
单位体积内散射光强度 2n
分散相的折射率 I
入射光强度
N
单位体积内粒子数
r 观察者到散射点的距离
V 单个粒子的体积
λ 入射光的波长
θ 矢径r
与透射光方向的夹角
1n
分散介质的折射率
由瑞利公式知，
（1）散射光强度与粒子体积的平方成正比，即与物系的分散度有关。
真溶液分子体积很小，虽有乳光，但很微弱。
粗分散物系粒子尺寸远大于可见光波长，无散射光，只有反射光，如由水滴构成的白云呈白色就是反射太阳光的结果。
因此丁达尔效应是鉴别溶胶、真溶液和悬浮液简便而有效的方法。
（2）散射光的强度与入射光的波长的四次方成反比，故入射光的波长越短，散射光越
强。
白光中的蓝光与紫光的波长最短，橙红色最长，故若白光照射到溶胶上时，侧面的
散射光将呈现淡蓝色，而透射光呈现橙红色。
晴天，我们看到天空是蔚蓝色的，这是大气强烈的散射蓝光和紫光的结果。
朝霞和夕阳是橙红色的，也是由于大气散射掉了短波成分，留下长波成分的结果。
（3）分散相和分散介质的折射率相差越大，粒子的散射光越强。
溶胶的分散相和分散介质之间有明显的界线，两者的折射率相差很大，散射光很强。
而高分子溶液由于溶质和溶剂之间有亲和力，溶质被一层溶剂分子裹住，使得溶质和溶剂的折射率相差不大，散射光很弱。
因此，可根据散射光的强弱来区分溶胶和高分子溶液。
（4）在其他条件一定时，散射光的强度与粒子的浓度成正比。
因此我们可通过测定散射光的强度来确定胶体粒子的浓度。
浊度计就是根据这个原理设计的。
瑞利公式对非金属溶胶是适用的，但对金属溶胶，则由于其不仅有散射作用，还有光的吸收现象，所以情况要复杂得多。