資源簡(jiǎn)介

2.1 第2課時(shí)　一種重要的混合物——膠體
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.知道分散系的概念,能說出分散系的分類。
2.認(rèn)識(shí)膠體是一種常見的分散系。
3.能舉例說明膠體的典型特征。
4.能根據(jù)膠體的性質(zhì)解釋生活中與之有關(guān)的現(xiàn)象。
【自主預(yù)習(xí)】
一、分散系及其分類
1.分散系的概念與組成
2.分散系的分類
(1)按照分散質(zhì)粒子的直徑大小分類
(2)按照分散質(zhì)和分散劑的狀態(tài)分類
二、膠體的分類和性質(zhì)
1.膠體的分類
按照分
散劑的
不同
2.膠體的性質(zhì)
(1)介穩(wěn)性
(2)丁達(dá)爾
效應(yīng)
(3)電泳
(4)聚沉
【參考答案】一、分散質(zhì)　分散劑
二、2.(1)溶液　濁液　介穩(wěn)
(2)光亮的“通路”　散射　溶液　膠體
(3)定向移動(dòng)　比表面積大　帶電離子
(4)沉淀　酸、堿、鹽
【效果檢測(cè)】
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。
(1)膠體、濁液與溶液的本質(zhì)區(qū)別在于分散系是否有丁達(dá)爾現(xiàn)象。 (　　)
(2)NaCl溶液、水、泥漿、淀粉溶液都屬于膠體。 (　　)
(3)直徑介于1~100 nm的微粒稱為膠體。 (　　)
(4)膠體的分散質(zhì)微粒直徑很小,可以透過半透膜。(　　)
(5)加熱或攪拌可能使膠體發(fā)生聚沉。 (　　)
(6)溶液、膠體和濁液的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子的直徑大小。 (　　)
(7)云、霧的分散質(zhì)是小液滴,故它們都是液溶膠。 (　　)
(8)放映室射到銀幕上形成光柱屬于丁達(dá)爾效應(yīng)。 (　　)
【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√
(7)×　(8)√
2.膠體一定是液體狀態(tài)嗎 膠體一定是無色的嗎
【答案】都不一定。膠體除了液溶膠還有氣溶膠和固溶膠;膠體不一定無色,如氫氧化鐵膠體是紅褐色的。
3.明礬或白礬[化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2O]在洪水、地震等自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)常用于凈水,即利用其形成的“溶液”產(chǎn)生的Al(OH)3膠體的吸附作用,除去水中的懸浮物。如何鑒別該液體是AlCl3溶液還是Al(OH)3膠體
【答案】用光束照射該液體,若能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),則是Al(OH)3膠體;若不能,則是AlCl3溶液。
4.教材P50第7題涉及氫氧化鐵膠體的制備,取少量制得的膠體加入試管中,加入(NH4)2SO4溶液,可以看到什么現(xiàn)象
【答案】Fe(OH)3膠體粒子所帶正電荷被S所帶負(fù)電荷中和,發(fā)生聚沉,產(chǎn)生Fe(OH)3紅褐色沉淀。
【合作探究】
任務(wù)1：溶液、膠體和濁液三類分散系的比較
情境導(dǎo)入　清晨,當(dāng)你漫步在美麗的校園,走進(jìn)廣場(chǎng)的小樹林,你會(huì)看到縷縷陽光穿過林木的枝葉鋪灑在地面上。
問題生成
1.上述光柱產(chǎn)生的現(xiàn)象是什么 產(chǎn)生該現(xiàn)象的根本原因是什么
【答案】丁達(dá)爾效應(yīng)。丁達(dá)爾效應(yīng)就是光的散射現(xiàn)象。空氣屬于膠體,膠體粒子直徑大小在1~100 nm,小于可見光波長(400~700 nm),因此,當(dāng)可見光透過膠體時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的散射作用。
2.食鹽水和空氣都屬于分散系嗎 什么是分散系
【答案】食鹽水和空氣在組成上都屬于分散系。分散系是由一種分散質(zhì)分散在另一種分散劑中形成的混合物。
3.如果我們用一束可見光照射食鹽水溶液,能否產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)呢
【答案】不能產(chǎn)生,因?yàn)槭雏}水屬于溶液,不屬于膠體。
4.可以用過濾的方法除去膠體中的泥沙嗎
【答案】可以,膠體中的分散質(zhì)能透過濾紙的孔隙,而泥沙不能透過。
【核心歸納】
三種分散系的比較
分散系 溶液 膠體 濁液
懸濁液 乳濁液
分散質(zhì)粒子直 徑大小 <1 nm 1~100 nm >100 nm >100 nm
分散質(zhì)粒子結(jié)構(gòu) 分子、離子 少量分子的集合體或大分子 大量分子聚集成的固體小顆粒 大量分子聚集成的液體小液滴
特點(diǎn) 均一、透明 多數(shù)均一、透明,較穩(wěn)定 不均一、不透明,久置沉淀 不均一、不透明,久置分層
穩(wěn)定性 穩(wěn)定 介穩(wěn)性 不穩(wěn)定 不穩(wěn)定
能否透過濾紙 能 能 不能 不能
能否透過半透膜 能 不能 不能 不能
實(shí)例 食鹽水、蔗糖溶液 Fe(OH)3膠體、淀粉溶液 泥水、石灰乳 油水混合物
【典型例題】
【例1】中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的教授以CCl4和金屬鈉為原料,在特定條件下制造出納米級(jí)金剛石粉末。該納米級(jí)金剛石粉末是粒子直徑為 1~100 nm的材料。 若將納米級(jí)金剛石粉末均勻地分散到蒸餾水中,所形成的物質(zhì)(　　)。
①是溶液　②是膠體　③是濁液　④不能透過濾紙　⑤能透過濾紙　⑥能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)　⑦靜置后,會(huì)析出黑色沉淀
A.②⑤⑥　　　　　　　　B.②⑥⑦
C.①⑤ D.③④⑦
【答案】A
【解析】納米級(jí)金剛石粉末粒子直徑為1~100 nm,將其均勻地分散到蒸餾水中形成的分散系是膠體,具有丁達(dá)爾效應(yīng),能透過濾紙,具有介穩(wěn)性,不生成沉淀,故②⑤⑥正確。
【例2】FeCl3溶液、Fe(OH)3膠體、Fe(OH)3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10-9~10-7 m
B.分別用一束光照射三種分散系,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
【答案】C
【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10-9~10-7 m,正確;B項(xiàng),膠體能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),正確;C項(xiàng),膠體粒子具有吸附性,FeCl3溶液為棕黃色,而Fe(OH)3膠體和Fe(OH)3濁液都為紅褐色,錯(cuò)誤;D項(xiàng),溶液、膠體、濁液均屬于混合物,正確。
任務(wù)2：膠體的制備與性質(zhì)檢驗(yàn)
情境導(dǎo)入　
甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室制備Fe(OH)3膠體,操作步驟及現(xiàn)象如下:
①將燒杯中的蒸餾水加熱至沸騰;
②向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3飽和溶液,繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色;
③繼續(xù)加熱,出現(xiàn)紅褐色沉淀。
問題生成
1.一位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中邊滴加FeCl3溶液邊用玻璃棒攪拌,沒有制得膠體,反而出現(xiàn)了渾濁;另一位同學(xué)向燒杯中一次加入大量FeCl3溶液,也沒有制得膠體。請(qǐng)你幫他們分析原因。
【答案】玻璃棒攪拌和過量FeCl3都會(huì)使氫氧化鐵膠體聚沉。
2. Fe(OH)3膠體中混有FeCl3溶液,如何分離凈化得到較為純凈的Fe(OH)3膠體
【答案】將所得液體盛于半透膜制作的滲析袋中,置于流動(dòng)(或頻繁更換)的蒸餾水里一段時(shí)間即可。
3.氫氧化鐵膠體通電后,與電源負(fù)極相連的區(qū)域顏色加深說明了什么
【答案】氫氧化鐵膠粒帶正電荷,通電后向與直流電源負(fù)極相連的一極附近移動(dòng)。
【核心歸納】
膠體的電泳、聚沉和滲析(拓展知識(shí))
1.電泳:某些膠體粒子帶有電荷,在外加電場(chǎng)的作用下,膠體粒子在分散劑中做定向移動(dòng)。如氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷,在電場(chǎng)的作用下向陰極移動(dòng),陰極附近的顏色加深。
2.聚沉:膠體聚沉的原理即中和膠體粒子的電荷或加快膠粒的熱運(yùn)動(dòng)以增加膠粒的碰撞概率。常用方法如下:
(1)加入可溶性鹽溶液,產(chǎn)生的陽離子或陰離子所帶的電荷與膠體粒子所帶的電荷中和,從而使膠體粒子聚集成較大的粒子在重力作用下形成沉淀析出。現(xiàn)象解釋或應(yīng)用:
①河流中的水在流動(dòng)過程中與土壤等物質(zhì)接觸,溶有大量雜質(zhì)而形成膠體,入海時(shí)與海水接觸,海水中的帶電粒子中和膠粒所帶電荷使膠體發(fā)生聚沉,長年累月在河流入海口形成三角洲。
②土壤膠體中的膠體粒子帶有負(fù)電荷,可以吸附施肥后的銨根離子,減少未被作物吸收的銨態(tài)氮肥隨雨水的流失,這就是土壤膠體的保肥作用。
③氯化鈉溶液可以止血,是因?yàn)槠淇墒寡耗z體聚沉。
④用鹽鹵做豆腐時(shí),在一定溫度下,加入CaSO4,豆?jié){中的膠體粒子所帶的電荷被中和,很快就聚集而形成膠凍狀的豆腐(被稱為凝膠)。
(2)加入帶相反電荷膠粒的膠體:帶相反電荷的膠體粒子相混合時(shí),也會(huì)發(fā)生聚沉。
(3)加熱膠體:能量升高,膠體粒子運(yùn)動(dòng)加劇,它們之間的碰撞概率增大,從而使膠體粒子對(duì)離子的吸附作用減弱,即減弱膠體的穩(wěn)定因素,導(dǎo)致膠體聚沉。例如,使用微波手術(shù)刀進(jìn)行外科手術(shù),可使開刀處的血液迅速凝固而減少失血。
3.滲析
(1)概念:離子和分子很小,可以透過半透膜,而膠體粒子不能透過,這種使雜質(zhì)離子或分子從膠體里分離出來的操作叫滲析,又叫透析。滲析實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明膠體粒子的直徑比溶液中溶質(zhì)粒子大。
(2)應(yīng)用:①血液透析;②提純淀粉膠體。
【典型例題】
【例3】下列關(guān)于氫氧化鐵膠體制備的說法正確的是(　　)。
A.將氯化鐵稀溶液慢慢滴入沸騰的自來水中,繼續(xù)加熱煮沸
B.將氯化鐵飽和溶液慢慢滴入沸騰的蒸餾水中,并用玻璃棒攪拌
C.將氫氧化鈉溶液慢慢滴入飽和的氯化鐵溶液中
D.在沸騰的蒸餾水中慢慢滴入氯化鐵飽和溶液,繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色
【答案】D
【解析】制備氫氧化鐵膠體時(shí),若選用自來水、氫氧化鈉溶液,或用玻璃棒攪拌、長時(shí)間加熱等,都會(huì)產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀,而不能得到氫氧化鐵膠體。
【例4】下列事實(shí)與膠體性質(zhì)有關(guān)的是(　　)。
①水泥廠和冶金廠常用高壓直流電除去大量煙塵,減少對(duì)空氣的污染
②將植物油倒入水中用力攪拌形成油水混合物
③一束平行光線射入蛋白質(zhì)溶液里,從側(cè)面可以看到一條光亮的“通路”
④向氫氧化鐵膠體中滴入稀硫酸,先看到紅褐色沉淀生成而后沉淀溶解
⑤醫(yī)院里用血液透析的方法治療腎功能衰竭等疾病引起的血液中毒
⑥FeCl3溶液和燒堿溶液混合會(huì)產(chǎn)生紅褐色沉淀
A.①②④ B.②④⑥
C.②⑥ D.①③④⑤
【答案】D
【解析】 ①煙塵屬于膠體,直流電除塵利用的是膠體的電泳性質(zhì);②植物油倒入水中形成濁液,不是膠體;③蛋白質(zhì)溶液屬于膠體,能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng);④向氫氧化鐵膠體中滴入稀硫酸,發(fā)生膠體的聚沉;⑤血液屬于膠體,透析是利用膠體的滲析原理;⑥氯化鐵和燒堿反應(yīng)生成氫氧化鐵紅褐色沉淀,與膠體無關(guān)。
易錯(cuò)提示：明確關(guān)于膠體的“四”注意
(1)區(qū)分膠體和溶液的方法是丁達(dá)爾效應(yīng),而提純、凈化膠體的方法是滲析。
(2)丁達(dá)爾效應(yīng)是物理變化而不是化學(xué)變化。
(3)膠體不帶電,膠體中的膠粒能夠吸附體系中的帶電粒子而使膠粒帶電荷,但整個(gè)分散系仍呈電中性。
(4)Fe(OH)3膠體粒子是Fe(OH)3分子的集合體。
【隨堂檢測(cè)】
1.膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是(　　)。
A.膠體是穩(wěn)定的分散系
B.膠體是純凈物,其他分散系是混合物
C.產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象
D.分散質(zhì)粒子直徑在10-9~10-7m之間
【答案】D
【解析】膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是膠體粒子直徑在1~100 nm(10-9~10-7m)之間,溶液的分散質(zhì)粒子直徑小于1 nm,濁液的分散質(zhì)粒子直徑大于100 nm。
2.“天接云濤連曉霧,星河欲轉(zhuǎn)千帆舞”出自李清照的《漁家傲》。以下說法正確的是(　　)。
A.“曉霧”屬于膠體,分散質(zhì)是空氣
B.“曉霧”在陽光下能觀察到丁達(dá)爾效應(yīng),膠體和溶液的本質(zhì)區(qū)別是丁達(dá)爾效應(yīng)
C.“云濤”的分散質(zhì)粒子直徑和“曉霧”的分散質(zhì)粒子直徑范圍相同
D.氯化鐵飽和溶液與“曉霧”屬于同一類別的分散系
【答案】C
【解析】霧的分散劑是空氣,分散質(zhì)是水,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;分散系根據(jù)分散質(zhì)粒子直徑大小分為溶液、膠體和濁液,故膠體與溶液的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子的直徑大小,故B項(xiàng)錯(cuò)誤; “云濤”即鋪在天空中的云朵,屬于膠體,霧屬于膠體,膠體是指分散質(zhì)粒子直徑在1~100 nm的分散系,“云濤”和“曉霧”的分散質(zhì)粒子直徑范圍相同,故C項(xiàng)正確;氯化鐵飽和溶液屬于溶液,霧屬于膠體,氯化鐵飽和溶液與“曉霧”屬于不同的分散系,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.古詩詞是我國優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化瑰寶,在古詩詞中蘊(yùn)藏著豐富的化學(xué)知識(shí)。“煙籠寒水月籠沙,夜泊秦淮近酒家”所描繪的景色,其形成的本質(zhì)原因是(　　)。
A.水邊夜色本身就很美
B.顆粒直徑為1~100 nm的小水滴分散在空氣中
C.光線是一種膠體
D.煙霧是一種膠體,能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)
【答案】B
【解析】“煙籠寒水月籠沙”所描繪的景色是浩渺寒江之上彌漫著迷蒙的煙霧,皓月的清輝灑在白色沙渚之上,而霧是膠體,膠體的本質(zhì)特征是分散質(zhì)粒子的直徑為1~100 nm。
4.某小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)課上制備Fe(OH)3膠體,并探究該膠體的性質(zhì)。
(1)該小組同學(xué)采用了以下操作制備膠體,請(qǐng)將空白處填寫完整。取一個(gè)燒杯,加入20 mL蒸餾水,加熱至沸騰,然后向燒杯中滴加5~6滴飽和　　　溶液,繼續(xù)煮沸,待　　　　　　　　　時(shí),停止加熱;反應(yīng)的化學(xué)方程式為　 。
(2)將制得的膠體放入半透膜制成的袋內(nèi),如圖所示,放置2 min后,取少量半透膜外的液體置于試管中,放于暗處,用一束強(qiáng)光從側(cè)面照射,觀察　　　　　　(填“有”或“無”)丁達(dá)爾現(xiàn)象;再向試管中加入用稀硝酸酸化的硝酸銀溶液,可觀察到的現(xiàn)象為　　　　　。
(3)將半透膜內(nèi)的液體倒入U(xiǎn)形管中,如圖所示,在液體上方加入少量電解質(zhì)溶液以保護(hù)膠體,接通直流電后,觀察到的現(xiàn)象是　　　　　　(填“陰”或“陽”)極附近液體的顏色逐漸變深,其原因是　 　。
【答案】(1)氯化鐵(或FeCl3)　液體呈紅褐色　FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl　(2)無　有白色沉淀生成
(3)陰　Fe(OH)3膠體粒子帶正電荷,在電場(chǎng)作用下向陰極移動(dòng)
【解析】(2)膠體粒子不能透過半透膜,因此半透膜外的液體為溶液,所以無丁達(dá)爾現(xiàn)象;因膜外液體中含有Cl-,所以加入用稀硝酸酸化的硝酸銀溶液會(huì)出現(xiàn)白色沉淀。
(3)Fe(OH)3膠體粒子帶正電荷,在電場(chǎng)作用下發(fā)生電泳現(xiàn)象。帶正電荷的膠粒向陰極移動(dòng),故陰極附近液體的顏色逐漸加深。
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