高中化學(xué)人教版必修1學(xué)案2-1第2課時(shí)分散系及其分類(lèi)

第2課時(shí)分散系及其分類(lèi)一、分散系及其分類(lèi)1．分散系的定義及組成把一種(或多種)物質(zhì)分散在另一種(或多種)物質(zhì)中所得到的體系。其中，被分散的物質(zhì)叫分散質(zhì)，分散系中起容納分散質(zhì)作用的物質(zhì)叫分散劑。2．分散系的分類(lèi)(1)根據(jù)分散質(zhì)與分散劑的狀態(tài)：(2)根據(jù)分散質(zhì)粒子的大小分類(lèi)：當(dāng)分散劑是水或其他液體時(shí)，分散系可分為：二、膠體的制備及性質(zhì)1．氫氧化鐵膠體的制備向沸騰的蒸餾水中逐滴加入5～6滴FeCl3飽和溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱。2．膠體的性質(zhì)(1)丁達(dá)爾效應(yīng)：①科學(xué)探究：Fe(OH)3膠體與CuSO4溶液性質(zhì)的比較。分散系用激光筆光束照射時(shí)的現(xiàn)象CuSO4溶液無(wú)光亮的通路產(chǎn)生Fe(OH)3膠體有光亮的通路產(chǎn)生②概念：當(dāng)光束通過(guò)膠體時(shí)，可以看到一條光亮的“通路”，這是膠體粒子對(duì)光線散射形成的。(2)可透過(guò)濾紙：科學(xué)探究：Fe(OH)3膠體與泥水的性質(zhì)比較。分散系過(guò)濾后的現(xiàn)象Fe(OH)3膠體膠體全部透過(guò)濾紙，無(wú)濾渣，濾液呈紅褐色泥水濾紙上有泥沙，濾液澄清、透明(3)介穩(wěn)性：膠體的穩(wěn)定性介于溶液和濁液之間，在一定條件下可以穩(wěn)定存在。①主要原因：膠體粒子可以通過(guò)吸附離子而帶有電荷，同種膠體粒子的電性相同，在通常情況下，它們之間的相互排斥阻礙了膠體粒子變大，使它們不易聚集。②次要原因：膠體粒子所作的布朗運(yùn)動(dòng)也使得它們不容易聚集成質(zhì)量較大的顆粒而沉降下來(lái)。知識(shí)點(diǎn)一常見(jiàn)幾種分散系的比較1.膠體是否一定呈液態(tài)？膠體產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)是物理變化還是化學(xué)變化？提示：不一定，分散質(zhì)粒子直徑介于1～100nm之間的分散系稱為膠體，與狀態(tài)無(wú)關(guān)，如云、霧、煙都是膠體。膠體產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)是膠體粒子對(duì)可見(jiàn)光散射而形成的，是物理變化。2．在1L1mol·L－1的Fe(OH)3膠體中，F(xiàn)e(OH)3膠體粒子的數(shù)目是NA(NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值)嗎？提示：不是，F(xiàn)e(OH)3膠體中的膠體粒子是由多個(gè)Fe(OH)3組成的集合體。該Fe(OH)3膠體中膠體粒子數(shù)小于NA。3．結(jié)合分散系的不同特點(diǎn)和膠體的性質(zhì)，分析討論如何區(qū)分某分散系是溶液、膠體還是濁液？提示：濁液不穩(wěn)定，放置后會(huì)分層或有沉淀生成，可直接觀察加以區(qū)分。溶液和膠體可利用丁達(dá)爾效應(yīng)加以區(qū)分。用一束可見(jiàn)光照射溶液和膠體，膠體中會(huì)出現(xiàn)一條光亮的通路。4．膠體具有介穩(wěn)性的原因是什么？提示：膠體具有介穩(wěn)性的主要原因是膠體粒子可以通過(guò)吸附而帶有電荷。同種膠體粒子的電性相同，在通常情況下，膠體粒子之間相互排斥阻礙了膠體粒子變大，使其不易聚集。此外，膠體粒子所作的布朗運(yùn)動(dòng)也使其不易聚集成質(zhì)量較大的顆粒而沉降下來(lái)。[例1]FeCl3溶液、Fe(OH)3膠體、Fe(OH)3懸濁液是三種重要的分散系，下列敘述中錯(cuò)誤的是()A．Fe(OH)3膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是分散質(zhì)粒子的直徑在10－9～10－7B．分別用一束光透過(guò)三種分散系，只有Fe(OH)3膠體具有丁達(dá)爾效應(yīng)C．三種分散系的顏色都相同，且均能與鹽酸反應(yīng)，具有吸附性D．三種分散系均屬于混合物[思路分析]對(duì)于三種分散系，其本質(zhì)的區(qū)別就是分散質(zhì)粒子的大小。膠粒由于吸附溶液中的陰離子或陽(yáng)離子而帶負(fù)電荷或正電荷，膠體本身并不帶電，是中性的。有的膠體如淀粉膠體，其膠粒也不帶電。[解析]A項(xiàng)，膠體區(qū)別于溶液或濁液的本質(zhì)特征是膠體粒子的直徑在10－9～10－7m，正確；B項(xiàng)，膠體能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，溶液和濁液不會(huì)產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，正確；C項(xiàng)，只有膠體具有吸附性，F(xiàn)eCl3溶液和Fe(OH)3[答案]C下列說(shuō)法中正確的是(B)A．膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是具有丁達(dá)爾效應(yīng)B．利用半透膜可除去淀粉溶液中的少量NaClC．Fe(OH)3膠體帶正電荷D．納米材料粒子直徑一般在1～100nm之間，因此納米材料屬于膠體解析：膠體與其他分散系的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子的直徑不同，丁達(dá)爾效應(yīng)是膠體的一種性質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；半透膜能允許直徑在1nm以下的小分子或離子透過(guò)，膠體的分散質(zhì)粒子不能透過(guò)，因此可以用半透膜除去淀粉溶液中的NaCl，B項(xiàng)正確；Fe(OH)3膠體中的膠粒帶正電荷，但整個(gè)膠體不帶電，呈電中性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；膠體是分散系，屬于混合物，直徑在1～100nm之間的納米材料不一定是分散系，若是純凈物，則不屬于膠體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故正確答案為B。知識(shí)點(diǎn)二膠體的性質(zhì)和應(yīng)用1．膠體的性質(zhì)及應(yīng)用2.常用膠體的知識(shí)解釋的問(wèn)題(1)“三角洲”的形成：河流中的水在流動(dòng)過(guò)程中與土壤等物質(zhì)接觸，溶有大量雜質(zhì)而形成膠體，入海時(shí)與海水接觸，海水中的電解質(zhì)使膠體發(fā)生聚沉，長(zhǎng)年累月在河流入?？诰托纬伤^的“三角洲”。(2)做豆腐是在豆?jié){中加入鹽鹵，使膠體發(fā)生聚沉，聚沉的同時(shí)帶出大量的水，形成凝膠，這就是豆腐。(3)明礬的成分是KAl(SO4)2，明礬溶于水后，鋁離子與水發(fā)生反應(yīng)：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋生成的Al(OH)3膠體具有吸附性，可以吸附水中懸浮的雜質(zhì)形成沉淀，使水得到凈化，所以明礬可用作凈水劑。(4)土壤膠體中的膠粒帶有負(fù)電荷，可以吸附施肥后的銨根離子，不至于使未被作物吸收的銨態(tài)氮肥隨雨水流失，這就是土壤膠體的保肥作用。(5)墨水實(shí)際上是膠體，不同墨水的膠粒帶有不同的電荷，當(dāng)兩種膠粒所帶電荷不同的墨水混合時(shí)，就會(huì)因電性中和而發(fā)生聚沉，使鋼筆流水不暢或者堵塞。(6)血液也是一種膠體，不同血型的人不能相互輸血。FeCl3溶液可以止血，都與膠體的聚沉有關(guān)。另外，冶金工業(yè)中的電泳除塵，陶瓷工業(yè)上的電泳除雜，都可以用膠體的知識(shí)來(lái)解釋。1.膠體帶電嗎？提示：不帶電。大多數(shù)膠體粒子比表面積大，吸附能力強(qiáng)，可吸附溶液中的離子，使其帶有一定的電荷，但一般情況下，同種膠體粒子在同一條件下吸附相同離子，帶相反電荷的離子留在分散劑中，整個(gè)膠體中陽(yáng)離子帶正電荷的總數(shù)等于陰離子帶負(fù)電荷的總數(shù)，故膠體呈電中性。2．如何鑒別膠體和溶液？如何分離膠體和溶液？提示：(1)鑒別膠體和溶液是用丁達(dá)爾效應(yīng)，膠體能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)，而溶液不能。(2)分離膠體和溶液通常用滲析的方法。把混有雜質(zhì)離子或分子的膠體裝入半透膜袋，浸入溶劑中，使離子或分子從膠體里分離出去的操作叫做滲析。如右圖為把盛有淀粉膠體和食鹽溶液的半透膜浸在蒸餾水中，可以將淀粉膠體和食鹽溶液分開(kāi)。[例2]關(guān)于膠體的性質(zhì)與應(yīng)用，相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．靜電除塵器除去空氣或工廠廢氣中的飄塵是利用膠體粒子的帶電性而加以除去B．醫(yī)學(xué)上的血液透析原理同膠體的滲析類(lèi)似，透析膜同半透膜類(lèi)似C．從顏色上無(wú)法區(qū)別FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體D．由于膠粒之間的排斥作用，膠粒不易聚集成大的顆粒，所以膠體的性質(zhì)比較穩(wěn)定[思路分析]解本題的思路為：[解析]中和膠體粒子的電性能夠使膠體聚沉，如用靜電除塵器吸附帶電的飄塵，而使之聚沉除去，A項(xiàng)正確；血液是一種膠體，利用滲析的原理可以除去血液中的毒性物質(zhì)，B項(xiàng)正確；Fe(OH)3膠體呈紅褐色，F(xiàn)eCl3溶液呈棕黃色，因此可以從顏色上區(qū)分，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于同種電荷的靜電排斥作用，膠體比較穩(wěn)定，D項(xiàng)正確。故選C。[答案]C下列現(xiàn)象或新技術(shù)應(yīng)用中，不涉及膠體性質(zhì)的是(A)A．在飽和氯化鐵溶液中逐滴加入NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀B．使用微波手術(shù)刀進(jìn)行外科手術(shù)，可使開(kāi)刀處的血液迅速凝固而減少失血C．清晨，在茂密的樹(shù)林中，常?？梢钥吹綇闹θ~間透過(guò)的一道道光柱D．腎功能衰竭等疾病引起的血液中毒，可利用血液透析進(jìn)行治療解析：A項(xiàng)為FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl，即生成沉淀而非膠體；血液是膠體，B項(xiàng)是膠體的聚沉；C項(xiàng)為膠體的丁達(dá)爾效應(yīng)；D項(xiàng)為血液的滲析，有毒物質(zhì)可透過(guò)半透膜與血液分離，而血液中的蛋白質(zhì)等分散質(zhì)粒子不能透過(guò)半透膜仍留在血液中。1．下列關(guān)于膠體和溶液的說(shuō)法中正確的是(C)A．膠體不均一、不穩(wěn)定，靜置后易產(chǎn)生沉淀，溶液均一、穩(wěn)定、靜置不產(chǎn)生沉淀B．溶液和膠體都是純凈物，濁液是混合物C．光線通過(guò)時(shí)，膠體產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，溶液則無(wú)丁達(dá)爾效應(yīng)D．只有膠狀物如膠水、果凍類(lèi)的物質(zhì)才能稱為膠體解析：大多數(shù)膠體是均一、穩(wěn)定的，A錯(cuò)誤。溶液、膠體、濁液都是混合物，B錯(cuò)誤。丁達(dá)爾效應(yīng)是膠體粒子對(duì)光線散射形成的，溶液中分散質(zhì)粒子直徑較小，不能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，C正確。煙、云、霧等都是膠體，并不是只有膠狀物才稱為膠體，D錯(cuò)誤。2．磁流體是電子材料的新秀，它既具有固體的磁性，又具有液體的流動(dòng)性。制備時(shí)將含等物質(zhì)的量的FeSO4和Fe2(SO4)3的溶液混合，再滴入稍過(guò)量的NaOH溶液，隨后加入油酸鈉溶液，即可生成黑色的、分散質(zhì)粒子直徑在5.5～36nm之間的磁流體。下列說(shuō)法中正確的是(B)A．所得的分散系屬于懸濁液B．該分散系能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)C．所得的分散系中水是分散質(zhì)D．將所得分散系過(guò)濾，在濾紙上能得到分散質(zhì)解析：分散質(zhì)粒子直徑在1～100nm之間的分散系屬于膠體，磁流體的分散質(zhì)粒子的直徑在5.5～36nm之間，因此磁流體屬于膠體，A錯(cuò)誤。膠體能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，B正確。所得的分散系中，水是分散劑，C錯(cuò)誤。膠體能透過(guò)濾紙，D錯(cuò)誤。3．分別將6滴飽和FeCl3溶液滴加到下列試劑：①5mL20℃②5mL沸水中并加熱至紅褐色；③5mL20℃蒸餾水中，然后再加入少量0.1mol·L－1下列有關(guān)相應(yīng)分散系的說(shuō)法中不正確的是(D)A．分散質(zhì)粒子直徑：①<②<③B．分散系穩(wěn)定性：①>②>③C．僅憑觀察法就可將①②③三種分散系區(qū)別開(kāi)D．向三種分散系中加入酸性AgNO3溶液后，只有①中會(huì)產(chǎn)生白色沉淀解析：①得到FeCl3溶液，呈棕黃色；②得到Fe(OH)3膠體，呈紅褐色；③得到Fe(OH)3沉淀。三種分散系中均有Cl－，遇Ag＋均可形成AgCl沉淀，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．下列敘述中正確的是(D)A．FeCl3溶液、Fe(OH)3膠體與Fe(OH)3沉淀的本質(zhì)區(qū)別是有沒(méi)有丁達(dá)爾效應(yīng)B．根據(jù)分散系的穩(wěn)定性大小將混合物分為膠體、溶液和濁液C．根據(jù)是否具有丁達(dá)爾效應(yīng)，將分散系分為溶液、濁液和膠體D．膠體、分散系、混合物間的從屬關(guān)系可用下圖表示解析：FeCl3溶液、Fe(OH)3膠體與Fe(OH)3沉淀的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子直徑的大小不同，A錯(cuò)誤；根據(jù)分散系中分散質(zhì)粒子直徑的大小將分散系分為膠體、溶液和濁液，B、C錯(cuò)誤；分散系是混合物的一種，膠體是分散系的一種，D正確。5．將飽和FeCl3溶液滴入沸水并煮沸一段時(shí)間，可得到紅褐色液體，此液體不具有的性質(zhì)是(C)A．光束通過(guò)該液體時(shí)形成光亮的“通路”B．插入石墨電極通直流電后，有一極附近液體顏色加深C．向該液體中加入硝酸銀溶液，無(wú)沉淀產(chǎn)生D．將該液體加熱、蒸干、灼燒后，有氧化物生成解析：FeCl3溶液滴入沸水中，可制得Fe(OH)3膠體，光線通過(guò)膠體會(huì)形成光亮的“通路”，即產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象，A項(xiàng)正確；Fe(OH)3膠體粒子吸附正電荷，通入直流電后，在陰極附近液體顏色加深，B項(xiàng)正確；Fe(OH)3膠體中加入電解質(zhì)溶液，會(huì)發(fā)生聚沉現(xiàn)象，C項(xiàng)錯(cuò)誤；把Fe(OH)3膠體加熱、蒸干、灼燒后，會(huì)得到Fe2O3，D項(xiàng)正確。6．有一膠體，在電