(共23张PPT)
第一节 物质的分类及转化
第2课时 分散系和胶体
人教版必修第一册
学习目标
1.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。
2.掌握Fe(OH)3胶体的制备方法。
学习目标
1.通过对溶液、浊液、胶体三种分散系的本质学习,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。
2.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。
素养目标
情境引入
光线通过树叶间的缝隙射入密林间或放电影时,放映机到银幕间光柱的形成,这些美丽的光束带给我们美仑美奂的感觉。这些光束是如何形成的呢?
教学过程
一、分散系及其分类
1.分散系的概念:分散系是将一种(或多种)物质分散到另一种(或多种)物质得到的体系。
2. 分散系的组成
(1)分散质:被分散的物质
(2)分散剂:容纳分散质的物质
硫酸铜溶液
油水混合物
泥水混合物
教学过程
3. 分散系的分类
气
液
固
气
液
固
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
(1)按照分散质与分散剂的不同状态分(9种)
教学过程
(2)根据分散质粒子的直径大小将分散系分为溶液、浊液和胶体。
分散系 溶液 胶体 浊液 悬浊液 乳浊液
分散质粒子直径大小 <1 nm 1~100 nm >100 nm >100 nm
分散质粒子结构 分子、离子 少量分子的集合体或大分子 大量分子聚集成的固体小颗粒 大量分子聚集成的液体小液滴
特点 均一、透明 多数均一、透明,较稳定 不均一、不透明,久置沉淀 不均一、不透明,久置分层
稳定性 稳定 介稳性 不稳定 不稳定
能否透过滤纸 能 能 不能 不能
能否透过半透膜 能 不能 不能 不能
实例 食盐水、蔗糖溶液 Fe(OH)3胶体、淀粉溶液 泥水、石灰乳 牛奶
教学过程
二、胶体
1.胶体的定义、本质特征及分类
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。
教学过程
1.原理:
2.步骤:往沸水中加入5~6滴饱和 FeCl3溶液,继续加热直到溶液呈现红褐色,停止加热。
2.Fe(OH)3胶体的制备
FeCl3 + 3H2O ==== Fe(OH)3(胶体)+ 3HCl
△
教学过程
实验注意:
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。
教学过程
2.Fe(OH)3胶体的制备
教学过程
3.胶体的性质
(1)丁达尔效应:当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的“通路”,这是由于胶体粒子对光线散射形成的,是物理现象,鉴别溶液和胶体。
CuSO4溶液
Fe(OH)3胶体
教学过程
(2)胶体电泳
资料卡片——胶体的性质:电泳
胶体分散质微粒细小,具有巨大的比表面积(单位质量具有的表面积),能较强地吸附电性相同的离子,从而形成带电微粒(胶粒)。
这些微粒在外电场的作用下会发生定向移动,如氢氧化铁胶体微粒带正电荷,在通电的情况下胶体微粒向与直流电源负极相连的一极移动,这种现象称为电泳。
教学过程
资料卡片——胶体的性质:聚沉
胶体粒子聚集成为较大的颗粒而形成沉淀,从分散剂里析出的过程叫聚沉。
可使胶体聚沉的方法有 :
①加酸、碱、盐的溶液;
② 加带相反电荷胶粒的胶体;
③ 加热或搅拌。
(3)聚沉
教学过程
(4)胶体粒子的直径大小介于溶液和浊液之间。因此胶体能够透过滤纸,不能透过半透膜—渗析法。
教学过程
4.胶体的应用
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。
有下列分散系:①饱和食盐水 ②食醋 ③雾 ④云 ⑤淀粉溶液 ⑥血液 ⑦泥水 ⑧烟水晶 ⑨有色玻璃 ⑩石灰乳 豆浆 牛奶
请思考回答下列问题:
(1)上述分散系中属于溶液的有________(填序号,下同),属于浊液的有________,属于胶体的有________。
(2)分散系②⑤⑥⑦⑩中分散质能透过滤纸的有________。
(3)上述分散系是气溶胶的有________,固溶胶的有________。
(4)证明淀粉溶液是胶体的方法叫做______________。
课堂练习
典例1.
【答案】 (1)①② ⑦⑩ ③④⑤⑥⑧⑨ (2)②⑤⑥ (3)③④ ⑧⑨ (4)丁达尔效应
课堂练习
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
典例2.
【答案】B
【解析】荷塘上方的薄雾是空气中的小液滴,不是水蒸气,薄雾属于胶体,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。
典例3.
纳米材料是粒子直径为1~100 nm的材料,其研究成果已应用于医学、化工、军事等领域。纳米碳就是其中的一种,若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,下列有关形成的物质的判断正确的是( )
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应 ④能透过滤纸
⑤不能透过滤纸 ⑥静置后会析出黑色沉淀
A.①②③④ B.②③⑤⑥ C.②③④ D.②③④⑥
课堂练习
【答案】C
【解析】①因纳米碳其粒子直径为l~100 nm之间,纳米碳分子分散到水中,所形成的分散系为胶体分散系,不属于溶液,故①错误、②正确;③因形成的是胶体分散系,则具有丁达尔效应,故③正确;④溶液和胶体分散系中粒子的直径都比滤纸中小孔直径小,则能全部透过滤纸,故④正确;故⑤错误;⑥因形成的是胶体分散系,处于介稳定状态,则不会形成黑色沉淀,故⑥错误。
课堂练习
将饱和FeCl3 溶液逐滴滴入沸水中,液体变为_________色,得到的是Fe(OH)3胶体;反应的化学方程式为_______________________。
用此分散系进行实验:
(1)将其装入U型管内,用石墨棒做电极,接通直流电源,通电一段时间后发现阴极附近颜色____________,这表明___________________,这种现象称为_______________。
(2)向其中加入饱和的(NH4)2SO4溶液,发生的现象是_______________;原因是______________。
(3)向其中逐滴加入过量稀硫酸,现象是__________________;原因是________。
(4)提纯此分散系的方法叫________________。
典例4.
课堂练习
【答案】红褐 FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+ 3HCl
(1)逐渐变深 Fe(OH)3胶粒带正电荷 胶体的电泳
(2)形成红褐色沉淀 硫酸铵电离出的SO42 和 Fe(OH)3胶粒所带正电荷,使微粒变大,以沉淀形式析出
(3)先出现红褐色沉淀,后沉淀消失 H2SO4电离出的SO42 使Fe(OH)3胶体发生聚沉,H+使Fe(OH)3沉淀溶解
(4)渗析
课堂小结
课后小任务
课后分小组,查阅资料,进一步了解丁达尔效应原理。
感 谢 倾 听