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分散系和胶体
第一章 物质及其变化
1.结合生活中的化学现象，从宏观上对分散系进行分类，从微观上探析不同分散系的本质区别。
2.通过观察生活中丁达尔效应提出问题，引出新知—分散系及胶体，通过预测及实验验证，构建研究和学习物质的认知模型。
3.通过Fe(OH)3胶体的制备实验和胶体的性质实验探究，学会科学、合理运用观察、比较、实验等方法，提高学生的实验、 推理、分析、归纳能力。
有谁还记得初中所学“溶液”的概念？初中学过的溶液、乳浊液和悬浊液都是混合物。
一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一、稳定的混合物。
定义：
组成
溶剂：能溶解其他物质的物质。
溶质：被溶解的物质。
硫酸铜溶液
溶液中生成氢氧化铜沉淀
分散系
1. 定义：
把一种或多种物质分散在另一种或多种物质中得到的混合体系
2. 组成：分散质：分散系中___________的物质；
分散剂：分散系中_____________的物质。
被分散　
容纳分散质　
一般规律：
1.分散系中有水，水是分散剂；
2.分散系中是两种液体（没有水），量多的是分散剂。
硫酸铜溶液
悬浊液
3. 分类：
（1）按分散质和分散剂的状态分，有____种分散系。
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分散质
分散剂
气
液
固
气
液
固
分散质 分散剂 实例
气 气
液 气
固 气
气 液
液 液
固 液
气 固
液 固
固 固
空气
云、雾
烟
泡沫
牛奶、酒精
糖水
泡沫塑料
珍珠
有色玻璃、合金
3. 分类：
（2）按粒子直径大小分：分散系分为溶液、胶体和浊液
溶液、胶体和浊液的本质区别：
分散质粒子直径的大小　
1nm=10-9m
胶体
1.概念：分散质粒子直径在1-100nm之间的分散系
2.分类：
胶体
根据分散剂的状态分类
根据胶体粒子的组成分类
气溶胶：烟，云，雾
液溶胶：豆浆，墨水
固溶胶：烟水晶，有色玻璃
粒子胶体：Fe(OH)3胶体
分子胶体：淀粉胶体
有色玻璃
烟水晶
常见的胶体有：淀粉溶液、豆浆、牛奶、血液、墨汁、Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体、硅酸胶体、土壤胶体等。
3.胶体的制备（制备Fe(OH)3胶体）
（1）实验步骤：取一个小烧杯，向烧杯中加入25mL蒸馏水，将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，在沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈红褐色停止加热（注意不能用玻璃棒搅拌）
（2）实验方程式：
FeCl3+3H2O === Fe(OH)3(胶体)+3HCl
红褐色液体
△
能否用自来水？
加热时间过长会怎样？
实验注意事项：
(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。
4.胶体的性质——丁达尔效应
把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处,分别用激光笔(或手电筒)照射烧杯中的液体，在与光束垂直的方向进行观察,并记录实验现象。
CuSO4溶液
Fe(OH)3胶体
应用：鉴别胶体与溶液的一种常用物理方法
可见光
照射胶体
胶粒
使可见光散射
形成光亮的“通路”
原因：
生活中的丁达尔效应
[科学探究]
将Fe(OH)3胶体和泥水分别进行过滤，观察并记录实验现象。
过滤后的现象
Fe(OH)3胶体
泥水
滤纸上无滤渣，滤液颜色不变，(无现象）
在滤纸上带有泥沙，由浑浊变澄清
结论：胶体能透过滤纸，而悬浊液无法通过滤纸，说明胶体粒子比悬浊液粒子小。
拓展：溶液、胶体和浊液的分离和提纯
（1）食盐溶液中有少量的泥沙，用什么方法将他们分离呢？
胶体和溶液？
(2) 胶体的提纯——渗析法（补充）
分散质粒子直径/m
10－10 10－9 10－8 10－7 10－6 10－5
半透膜 滤纸
沉淀颗粒
胶体粒子
分子离子
结论：胶体中的分散质粒子(简称胶粒)能透过滤纸，但无法透过半透膜。
应用：分离和提纯胶体
淀粉胶体
和食盐溶液
半透膜
蒸馏水
实验操作：盛有淀粉胶体和食盐溶液的半透膜浸在蒸馏水中一段时间。
烧杯中的溶液加入AgNO3溶液有白色沉淀；
烧杯中的溶液加入碘水无现象。
细胞膜，动物膀胱，鸡蛋膜
某混合液中含泥沙、淀粉、氯化钠三种成分，如何将它们逐一分离开来？（提示：淀粉溶液是胶体）
1 过滤：滤纸的孔径
2 渗析：半透膜的孔径
应用：胶体净化、提纯, 使胶体和溶液分离
分散系 溶液 胶体 浊液
外观
稳定性
分散质粒子直径 （本质区别）
分散质粒子组成
能否透过滤纸
能否透过半透膜
丁达尔效应
均一、透明
均一
不均一、不透明
不稳定
稳定
介稳性
<1nm
1~100nm
>100nm
离子、分子
多分子集合体或有机高分子
巨大数目分子集合体
能
能
否
能
否
否
无
有
无
4.胶体的性质
分散系 分散系外观
CuSO4溶液
Fe(OH)3胶体
泥水
蓝色、均一透明稳定
红褐色、澄清略透明（介稳性）
浑浊，静置分层，不稳定
(1)丁达尔效应：胶体特有的性质
(2)介稳性：胶体在一定条件下能稳定存在，属于介稳体系
观察制得的Fe(OH)3胶体，并与CuSO4溶液和泥水比较
原因：
胶体粒子带电荷，同种胶体粒子所带的电荷相同，相互排斥不易聚沉成大颗粒（主要原因）
注意：胶体呈中性
Fe(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)3
Fe3+
Fe3+
Fe3+
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
【思考】胶体粒子带电荷的一般规律
胶体粒子的构成
正电荷 Mx(OH)y、MxOy
负电荷 非金属氧化物，土壤胶粒
电中性 单个大分子（如淀粉）
法扬斯规则
胶粒表面积大 →
吸附能力强→
吸附阳、阴离子
胶体微粒带正、负电
原因：
胶体粒子带电荷，同种胶体粒子所带的电荷相同，相互排斥不易聚沉成大颗粒（主要原因）注意：胶体呈中性
胶体粒子做布朗运动（动力学性质），使得它们不容易聚集成质量较大的颗粒沉降下来，这是胶体具有介稳性的次要原因。
布朗运动（动力学性质）：胶体中的分散质粒子在分散剂里作不停的、无秩序的运动的现象叫做布朗运动
布朗运动并不是胶体特有的性质
4.胶体的性质
例如氢氧化铁胶体粒子带有正电荷，在电场的作用下，带正电的红褐色的氢氧化铁胶体粒子向阴极移动
(3)电学性质（电泳）
定义：由于胶体粒子带有电荷，在外加电场的条件下，胶体粒子向直流电源的正极或负极定向移动的现象
阳极
阴极
Fe(OH)3胶体
应用：静电除尘
【思考】电泳现象可以区分胶体和溶液吗？
丁达尔效应
拓展：带正电荷：金属氧化物、金属氢氧化物。
如：Fe(OH)3 胶体胶粒， Al(OH)3胶体胶粒
带负电荷：非金属氧化物、金属硫化物
如：硅酸胶体胶粒，土壤胶体胶粒
不带电荷：分子胶体
如：淀粉溶液、蛋白质溶液
是否所有的液溶胶在电场作用下都会发生电泳？
4.胶体的性质
(4）胶体的聚沉
概念：当外在条件改变时，破坏了胶体的介稳性，使胶体粒子凝聚成更大的颗粒，形成沉淀，从分散剂里析出的过程叫胶体的聚沉
原理：中和胶体粒子的电性，破坏稳定因素
稳定因素
部分中和表面所带电荷（主要）
加快或减慢布朗运动（次要）
聚沉的方法:
a. 加入电解质
b. 加入带相反电荷的离子
c.加热：能量升高，胶体粒子运动加剧，它们之间的碰撞机会增多，
减弱胶体的稳定因素，导致聚沉。
d. 搅拌
胶体聚沉的应用：
卤水点豆腐、明矾净水、江河入海口处三角洲的形成
胶体的聚沉
实验注意事项：
(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。
胶体的应用：
(1)农业生产：土壤的保肥作用；土壤里许多物质如土，腐殖质等常以胶体形式存在。
(2)日常生活：制豆腐（胶体的聚沉）；明矾（KAl(SO4)2·12H2O）净水（在水中自然形成胶体，吸附力很强。
(3)医疗卫生：血液透析；血清在纸上电泳；利用电泳分离各种氨基酸和蛋白质。
(4)自然地理：江河入海口处形成三角洲的原理是海水中的电解质使江河泥沙所形成的胶体发生聚沉。
(5)工业生产：制有色玻璃（固溶胶）；冶金工业利用电泳原理选矿；原油脱水等。
分散系和胶体
胶体
浊液
悬浊液、乳浊液
溶液
胶体的定义
胶体的性质
胶体的用途
丁达尔效应
电泳现象
聚沉现象
胶体的制备
布朗运动
介稳性
1.将正确的选项填在相应的位置(填序号):
①渗析、②聚沉、③电泳、④丁达尔效应
(1)在肥皂水中透过强光，可看到光带，这种现象称为_____；
(2)在Fe(OH)3胶体中加入少量电解质溶液，产生红褐色沉淀，这种现象叫作_____；
(3)用半透膜把胶体中的NaCl分离出来的方法叫作_____；
(4)在水泥和冶金工厂常用高压电对气溶胶作用，除去大量烟尘，减小对空气的污染,这种做法应用的主要原理是______。
①
②
③
④
C
2.磁流体是电子材料的新秀。在一定条件下，将含等量的FeSO4和Fe2(SO4)3的溶液混合,再滴入稍过量的NaOH溶液，可得到分散质粒子大小在36~55 nm之间的黑色磁流体。下列说法中正确的是 (　 )
A.所得的分散系属于悬浊液
B.所得的分散系中分散质为Fe2O3
C.用光束照射该分散系能产生丁达尔效应
D.分散系为胶体，分散质粒子大小即1个Fe(OH)3粒子的直径

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