1.1.2分散系和胶体(教学课件)(共50张PPT)——高中化学人教版(2019)必修第一册

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1.1.2分散系和胶体(教学课件)(共50张PPT)——高中化学人教版(2019)必修第一册

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(共50张PPT)
第一章 物质及其变化
第一节 物质的分类及转化
课时2 分散系和胶体
学习目标
01.通过阅读教材、讨论交流,熟知溶液、浊液、胶体三种分散系的本质区别,了解胶体的性质及其应用,会鉴别胶体和溶液,培养“宏观辨识与微观探析”的化学素养。
02.通过动手实验、现象观察、原理分析,掌握Fe(OH)3胶体的制备方法,理解胶体的丁达尔效应及其应用,初步了解实验研究的方法和步骤,培养“科学态度与科学探究”的化学素养。
请同学们欣赏自然界的“光束”,思考它们形成的原因是什么呢
美丽的大自然成就了我们多彩的生活!
分散系及其分类
01
分散系及其分类
有谁还记得初中所学“溶液”的概念?
01
分散系及其分类
溶剂:能溶解其他物质的物质叫做溶剂,如:水
溶质:被溶解的物质叫做溶质,如:蔗糖、食盐
均一性:溶液形成以后,溶液任一部分的组成和性质完全相同(指密度、浓度、性质等)
定义:
一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一的、稳定的混合物
稳定性:溶液在外界条件(包括温度、压强)不改变的情况下,溶液中的各组成不会发生变化
NaCl溶液
H2O
————溶剂
NaCl
————溶质
溶液
(混合物)
溶液
01
分散系及其分类
硫酸铜溶液
油水混合物
泥水
一种或几种物质分散到另一种物质里,形成___________的混合物—溶液。
均一、稳定
____________悬浮于液体里形成的混合物—
悬浊液。
固体小颗粒
________分散到液体里形成的混合物—乳浊液。
小液滴
【相同点】一种或几种物质分散到另一种物质里,形成的混合物。
01
分散系及其分类
分散系及其分类
分散系
把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系
组成
分散质:
起容纳分散质的作用
被分散的物质
分散剂:
溶液
溶质
溶剂
分散系
分散质
分散剂
01
分散系及其分类
【实验设计】比较溶液、胶体、浊液三种分散系的分散质粒子大小。说出你的实验方案。[提供:滤纸(孔径30微米)、半透膜(孔径0-100nm )]
【实验操作】
两张滤纸对比的现象 结论
CuSO4溶液
Fe(OH)3胶体
泥水
两层滤纸无差别
上层由浑浊有固体,下层滤纸无固体颗粒
总结:分散质粒子直径:浊液粒子>胶体粒子和溶液粒子。
两层滤纸无差别
溶液粒子通过滤纸
胶体粒子通过滤纸
悬浊液粒子不能通过滤纸
01
分散系及其分类
讨论交流:结合物质的分类方法,思考如何对分散系进行交叉分类和树状分类?举例说明。
①按照分散质与分散剂的不同状态分






分散剂为气体有:空气、云、灰尘、烟等。
分散剂为液体有:牛奶、酒精的水溶液、泥水、豆浆等。
分散剂为固体有:有色玻璃、珍珠、合金、泡沫塑料等。
分散质 分散剂 实例


牛奶
01
分散系及其分类
②生活中常见分散系及其组成有:












空气
云、雾
烟、尘
泡沫、
牛奶、
泥浆、
泡沫塑料
有色玻璃、合金
珍珠(包藏着水的碳酸钙)
盐酸
白酒
食盐水


胶体
浊液
01
分散系及其分类
③按分散质粒子的大小不同分
1~100nm
胶体
1 nm
100 nm
分散质粒子的直径
——分散质粒子的直径在 1~100 nm 之间
本质特征
溶液
浊液
01
分散系及其分类
溶液
胶体
分散系
乳浊液
悬浊液
浊液
01
分散系及其分类
【典例1】根据气象台报道,近年来每到春季,沿海一些城市经常出
现大雾天气,致使高速公路关闭,航班停飞。雾属于下列分散系中的
(  )
A.溶液 B.悬浊液
C.乳浊液 D.胶体
【解析】雾是由悬浮在大气中的小液滴构成的,小液滴的直径在1~100 nm之间,所以雾属于胶体。
D
01
分散系及其分类
【典例2】我国在国际上首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成。已经形
成万吨级的工业生产能力,获得首个饲料和饲料添加剂新产品证书。
蛋白质是高分子有机化合物,其分子直径在2nm 20nm。
下列分散质粒子直径在1nm-100nm之间的是( )
A.稀硫酸 B.硫酸铜溶液
C.有色玻璃 D.酒精溶液
【解析】稀硫酸、硫酸铜溶液、酒精溶液均属于溶液,分散质粒子直径小于1nm, 有色玻璃为胶体,分散质粒子直径在1nm 100nm之间,故选C项;故选C。
C
01
分散系及其分类
探究分散系的本质及性质
阅读教材P8第二自然段,比较溶液、浊液和胶体三种分散系性质,完成下表内容,由此说明三种分散系的本质区别是什么?
分散系 溶液 胶体 浊液
外观
分散质微粒组成
微粒直径
均一、稳定、透明
均一、稳定、透明
不均一、不稳定、不透明
分子、离子
大分子、离子的集合体
固体颗粒、液体小液滴
<1nm
1~100nm
>100nm
分散系中,有一位新成员—胶体,在生活中随处可见,那么,胶体有哪些本质特征呢?
01
分散系及其分类
②本质区别:分散质粒子直径大小不同。如图:
③分散系都是混合物而不是纯净物。
溶液
(<1nm)
胶体
(1-100nm)
浊液
(>100nm)
1nm=10-9m
01
分散系及其分类
阅读教材P8第三自然段,思考胶体的定义、本质特征及分类,并举例说明。
胶体
定义
分类
鉴别
常见
胶体是分散质粒子直径在1~100 nm之间的分散系。本质特征是分散质粒子直径在1~100 nm之间。
按分散剂所处的状态分:气溶胶(烟、云、雾等)、液溶胶(Fe(OH)3胶体等)和固溶胶(有色玻璃等)。
利用丁达尔效应区分溶液和胶体
牛奶、豆浆、空气、血液、墨水、土壤、蛋白质溶液、淀粉溶液等。
01
分散系及其分类
问题探究:Fe(OH)3胶体的胶粒数与Fe(OH)3分子数相等吗?
①胶粒的组成:胶体微粒一般是离子、分子或难溶物的聚集体,但有些高分子化合物,如淀粉、蛋白质,因其分子非常大,其相对分子质量通常为几万、几十万甚至上百万、千万,因此一个分子就是一个胶体微粒,它们的溶液是胶体。
②在Fe(OH)3胶体中,Fe(OH)3胶体粒子的数目要远远小于原FeCl3溶液中Fe3+的数目。
01
分散系及其分类
【典例1】在物质分类中,前者包括后者的是( )
A.氧化物、化合物   B.溶液、胶体
C.分散系、溶液    D.酸性氧化物、化合物
【解析】A中化合物不一定是氧化物,故A错,B中胶体和溶液是两个对立的概念,互相之间谁都不包含誰,故B错,D中化合物不一定是氧化物,更加不会是酸性氧化物,故D错。
C
01
分散系及其分类
【典例2】FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液是三种重要的分散系,下列叙述中错误的是(  )
A.Fe(OH)3胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径在10-9~10-7 m
B.分别用一束光透过三种分散系,只有Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应
C.三种分散系的颜色都相同,且均能与盐酸反应,具有吸附性
D.三种分散系均属于混合物
C
01
分散系及其分类
【解析】A项胶体区别于溶液或浊液的本质特征是胶体粒子直径在10-9~10-7m,正确;B项胶体能发生丁达尔效应,溶液和浊液不会产生丁达尔效应,正确;C项只有胶体具有吸附性,FeCl3溶液和Fe(OH)3浊液没有吸附性,FeCl3溶液为棕黄色,而Fe(OH)3胶体和Fe(OH)3浊液都为红褐色,错误;D项溶液、胶体、浊液均属于混合物,正确。
胶体的制备、性质及应用
02
胶体的制备、性质及应用
有些液溶胶是透明的,用肉眼很难与溶液相区分。那么,用什么方法能够将它们区分开呢?
02
胶体的制备、性质及应用
02
胶体的制备、性质及应用
胶体的性质1——介稳性
溶液
胶体
浊液
【实验观察】对三种分散系:Fe(OH)3胶体、CuSO4溶液和泥水外观进行比较。
上层澄清,下层有沉淀
最稳定
较稳定
最不稳定
澄清、均一
澄清、均一
不澄清、不均一
胶体的稳定性:介稳。
02
胶体的制备、性质及应用
胶体的微观分析——介稳性分析
【观察思考】观察图片,从微观粒子角度,你能解读到哪些信息?
【交流研讨】尝试从胶体粒子带电情况,解释、推测胶体的稳定性?
一个Fe(OH)3胶粒包含多个Fe(OH)3分子构成的。
Fe(OH)3胶粒表面带正电荷。
记:胶体粒子带电,同一胶体粒子带相同电荷,彼此相互排斥,不易聚集沉降。
整个胶体溶液电中性,不带电。
02
胶体的制备、性质及应用
化学方程式:_________________________________________
步骤一
FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
取两个100 mL小烧杯,分别加入40 mL蒸馏水和40 mLCuSO4溶液。将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液。继续煮沸至液体呈现红褐色,停止加热。观察制得的Fe(OH)3胶体。
实验1-1
实验步骤
02
胶体的制备、性质及应用
把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处,分别用红色激光笔照射烧杯中的液体,在与光束垂直的方向进行观察,并记录现象。
实验1-1
实验步骤
步骤二
CuSO4溶液
Fe(OH)3胶体
02
胶体的制备、性质及应用
CuSO4溶液
Fe(OH)3胶体
胶体的性质2
丁达尔现象(丁达尔效应)
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(或丁达尔效应)
02
胶体的制备、性质及应用
丁达尔效应产生的原因:
Fe(OH)3胶体
由于胶体粒子对光线散射形成的光亮的通路
用丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常用物理方法。
丁达尔效应的应用:
02
胶体的制备、性质及应用
溶液中粒子的直径小于1nm,散射极其微弱
溶液未产生光亮通路的原因:
CuSO4溶液
无现象产生
02
胶体的制备、性质及应用
胶体的聚沉
原因:胶体粒子集聚成较大颗粒而沉降。
聚沉条件:
加入电解质、相反电荷的胶体粒子、加热、搅拌等。
应用:
不同种类的墨水混用;
江河入海口三角洲的形成;
利用胶体的聚沉制作豆腐、净水。
02
胶体的制备、性质及应用
胶体的渗析
渗析:
利用半透膜分离胶体和溶液,提纯、精制胶体的操作
半透膜:一种孔径在纳米级别的膜。
02
胶体的制备、性质及应用
胶体的电泳
电泳:带电的胶粒在外部电场的作用下定向移动,形如游泳,称为电泳。
现象:
阴极加深,阳极变浅。
结论:Fe(OH)3胶体粒子带正电荷。
应用:工厂利用高压电除尘。
原理:
灰尘通过静电场荷电。
正电:
金属氧化物、金属氢氧化物;
负电:
非金属氧化物、金属硫化物;
不带电:
淀粉溶液、蛋白质溶液。
02
胶体的制备、性质及应用
★Fe(OH)3胶体的制备注意事项!
①必须选用氯化铁饱和溶液而不能用氯化铁稀溶液。因溶液浓度过低,不利于氢氧化铁胶体的形成。
②向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,而不是直接加热FeCl3饱和溶液,否则会因溶液浓度过大直接生成Fe(OH)3沉淀。
③实验中必须用蒸馏水,而不能用自来水。原因是自来水中含较多的杂质,易使制备的胶体发生聚沉。
④往沸水中滴加氯化铁饱和溶液后,可稍微加热煮沸,但不宜长时间加热。原因是长时间加热将导致氢氧化铁胶体聚沉。
⑤要边加热边摇动烧杯,但不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3胶粒碰撞成大颗粒形成沉淀。
02
胶体的制备、性质及应用
生活中的丁达尔效应
树林
云层
灰尘
路灯(手电、车灯)
电影院
晚会
02
胶体的制备、性质及应用
【典例1】下列性质既可能是胶体所具有的,也可能是溶液所具有的是
(  )
A.光线照射时,从侧面可观察到一条光亮的通路
B.加入少量稀硫酸立即产生沉淀
C.分散质粒子直径小于1 nm
D.装入半透膜袋中并将其浸入盛水的烧杯中一段时间,袋内外均含分散质粒子
B
02
胶体的制备、性质及应用
【解析】 溶液不具有丁达尔效应,不是溶液的性质,A错误;稀硫酸可以使胶体发生聚沉,也可以和钡盐溶液反应生成BaSO4沉淀,B正确;胶体的分散质粒子直径在1~100 nm,C错误;胶体的分散质粒子不能通过半透膜,D错误。
02
胶体的制备、性质及应用
【典例2】下列现象与胶体知识无关的是 (  )
A.夏日的傍晚常常看到万丈霞光穿云而过美不胜收
B.过滤除去氯化钠溶液中的泥沙
C.食品加工厂利用豆浆中加入盐卤做豆腐
D.化工厂利用静电除尘技术去除废气中的固体悬浮物
【解析】 A项,“万丈霞光”是丁达尔效应,是胶体的特性;C项,“卤水点豆腐”是胶体的聚沉;D项,“静电除尘”是胶体的电泳;B项,氯化钠溶液、泥沙均不是胶体,故选B。
B
课堂总结
03
课堂总结
1、分散系
定义:把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质
中所得到的体系。
分类:按照分散质与分散剂的不同状态分,可分为9种
分散系。
2、胶体
制备
Fe(OH)3胶体
方法:饱和饱和FeCl3溶液滴加到煮沸的蒸
馏水中,继续加热至红褐色。
原理:FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
性质
丁达尔效应—鉴别溶液和胶体。
渗析—分离和提纯胶体、血液透析等。
电泳与聚沉—静电除尘、净水和制豆腐等。
课堂检测
04
课堂检测
1.在物质分类中,前者包括后者的是( )
A.溶液、浊液 B.胶体、分散系
C.化合物、氧化物 D.纯净物、电解质溶液
C
【解析】当分散剂是水时,根据分散质微粒直径大小来分类,把分散系划分为:溶液(小于1nm)、胶体(1nm~100nm)、浊液(大于100nm)。溶液、浊液是并列关系,不存在包含关系,故A不选;分散系包含胶体、溶液、浊液,后者包括前者,故B不选;氧化物是由两种元素组成的纯净物,其中一种元素是氧元素;化合物是由两种或两种以上的元素组成的纯净物,所以,氧化物属于化合物,前者包括后者,故C选; 电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,所以,电解质属于化合物,也属于纯净物,但电解质溶液属于混合物,不存在包含关系,故D不选;故选C。
04
课堂检测
2.用饱和的氯化铁溶液制取氢氧化铁胶体,正确的操作是 (  )
A.将饱和氯化铁溶液滴入蒸馏水中即可
B.将饱和氯化铁溶液滴入热水中,生成棕黄色液体即可
C.将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,并继续煮沸至生成红褐色液体
即可
D.将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,并继续煮沸至生成红褐色沉淀
即可
C
【解析】 Fe(OH)3胶体的制备中,是将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,并继续煮沸至呈红褐色。
04
课堂检测
3.下列事实与胶体性质无关的是(  )
A.土壤中离子的吸附和交换过程,有保肥作用
B.将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物
C.一束平行光线射入蛋白质溶液里,从侧面可以看到一条光亮的
通路
D.可用半透膜除去淀粉溶液中的少量NaCl
B
【解析】胶体的性质包括丁达尔效应、布朗运动、电泳、胶体的聚沉。A选项土壤
中的胶体对离子有吸附和交换作用,可起到保肥的效果;B中的植物油倒入水中用
力搅拌形成的油水混合物属于乳浊液,长时间后分层,油层在水层的上面,可以用
分液的方法分离;蛋白质溶液属于胶体,有丁达尔效应;利用分散质微粒直径的大
小用半透膜除去淀粉胶体中的少量NaCl。
04
课堂检测
4.下列说法错误的是(  )
A.利用丁达尔效应可区分蛋白质溶液与葡萄糖溶液
B.某物质经科学测定只含有一种元素,则可以断定该物质是一
种纯净物
C.用过滤法无法除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3
D.向豆浆中加入硫酸钙制豆腐,是利用了胶体的聚沉性质
B
【解析】由同一种元素构成的不同单质组成的物质属于混合物,如O2与O3组成的物质。
04
课堂检测
5.朱自清在《荷塘月色》中写道:“薄薄的青雾浮起在荷塘里……月光是隔了树照过来的,高处丛生的灌木,落下参差的斑驳的黑影……”。结合这段文字及所学的化学知识判断下列说法正确的是( )
A.荷塘上方的薄雾是水蒸气
B.月光通过薄雾时产生了丁达尔效应
C.薄雾中的微观粒子直径大约是2.5 pm
D.“大漠孤烟直”中的孤烟成分和这种薄雾的成分相同
B [荷塘上方的薄雾是空气中的小液滴,不是水蒸气,属于胶体,胶体粒子的直径为1~100 nm,可以产生丁达尔效应,A、C项错误,B项正确;“大漠孤烟直”中的孤烟指的是固体小颗粒,与这种薄雾的成分不同,D项错误。]
B
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