高三化学同步辅导教材 第三册 第二章[上学期]

高三化学同步辅导教材第三册　　 第二章
主要教学内容：
1．了解分散系的概念，比较三种分散系的特征
2．理解胶体的性质及其应用
3．了解胶体的分类和制取
二、学习指导
（一）分散系
请比较小结三种分散系的相关内容，自己试一试，完成下表的空缺部分，并思考胶体的本质特征是什么？
分散系类别 溶液 胶体 浊液
分散质 微粒直径
微粒组成 分子或离子 分子集合体或高分子 巨大的分子集合体
外观特征
稳定性
能否透过滤纸
能否透过半透膜
实例 氨水
碘酒 肥皂水、蛋白质溶液
淀粉溶液，AgI胶 石灰乳
牛奶
思考： 溶液和胶体外观相似，它们都是均一，透明，稳定的分散系，如何用实验事实加以区别！
（二）胶体的重要性质
思考：1．胶体为什么有丁达尔现象？
　　　 2．造成胶体较稳定的原因是什么？
　　　 3．是否所有胶体都有电泳现象：是胶体还是胶粒在外电场作用下定向移动？
　　　 4．胶体如何精制？如何检验盛有淀粉、KI溶液的半透膜袋是否有细微的破损！
　　　 5．有哪些因素或方法可使胶体发生凝聚？为什么制胶体要至少控制某一种物质的量或加热时间？
提示：
1．丁达尔现象产生的原因，是因为胶体微粒直径大小恰当，当光照射胶粒上时，胶粒将光从各个方面全部反射，胶粒即成一小光源（这一现象叫光的散射），故可明显地看到由无数小光源形成的光亮“通路”。当光照在比较大或小的颗粒或微粒上则无此现象，只发生反射或将光全部吸收的现象，而以溶液和浊液无丁达尔现象。
2．胶体具有稳定性的重要原因是同一种胶粒带有同种电荷，相互排斥，另外，胶粒在分散到作用下作不停的无规则运动，使其受重力的影响有较大减弱，两者都使其不易聚集，从而使胶体较稳定。
3．胶体根据分散质微粒组成可分为粒子胶体（如Fe(OH)3胶体，AgI胶体等）和分子胶体[如淀粉溶液，蛋白质溶液（习惯仍称其溶液，其实分散质微粒直径已达胶体范围）]，只有粒子胶体的胶粒带电荷，故可产生电泳现象。整个胶体仍呈电中性，所以在外电场作用下作定向移动的是胶粒而非胶体。
在此要熟悉常见胶体的胶粒所带电性，便于判断和分析一些实际问题。
带正电的胶粒胶体 金属氢氧化物如 Al(OH)3、Fe(OH)3胶体
金属氧化物
带负电的胶粒胶体 非金属氧化物
金属硫化物
硅酸胶体
土壤胶体
特殊：AgI胶粒随着AgNO3和KI相对量不同，而可带正电或负电。若KI过量，则AgI胶粒吸附较多I－而带负电；若AgNO3过量，则因吸附较多Ag+而带正电。
4．应用渗析洁皿用流动水来精制胶体，若要检验半透膜袋有无损坏，则应取悬放过此袋样品的烧杯中少量溶液，向其中加入大量I2溶液，若变蓝，则可说明已损坏，淀粉胶体已透过半透膜进入水中。
思考再进一步：能否用溴水代替碘水？
何故？
5．凝聚方法
(1)加入电解质
①原因：电解质电离出的阴、阳离子与胶粒所带的电荷发生电性中和，设胶粒向斥力下降，胶粒相互结合，导致颗粒直径＞10－7m，从而沉降。
②能力：离子电荷数 ，离子半径，凝聚能力
阳离子使带负电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为：
Al3+＞Fe3+＞H+＞Mg2+＞Na+
阴离子使带正电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为：
SO42－＞NO3－＞Cl－
思考：①淀粉胶体加入少量电解质能否使其凝聚？（否！）有无电泳现象？（无！）
思考：②Fe(OH)3胶体中分别逐渐加入HCl溶液、MgCl2溶液，现象有何异同？为什么？
（加入过量盐酸，使胶体凝聚成Fe(OH)3沉淀后又发生中和反应而溶解成FeCl3溶液，而MgCl2能使胶体凝聚而不能溶解）
(2)加入带异性电荷胶粒的胶体
思考：将Fe(OH)3胶体和硅酸胶体混合有何现象？什么原因？
(3)加热、光照或射线等
如蛋白质溶液加热，较长时间光照都可使其凝聚甚至变性。
你知道豆腐的生产过程吗？为什么常常加入石膏？
（三）胶体的知识应用
胶体的知识在生活、生产和科研等方面有着重要用途，如常见的有：
①盐卤点豆腐
②肥皂的制取分离
③明矾、Fe(SO)3溶液净水
④FeCl3溶液用于伤口止血
⑤江河入海口形成的沙洲
⑥水泥硬化
⑦冶金厂大量烟尘用高压电除去
⑧土壤胶体中离子的吸附和交换过程，保肥作用
（四）胶体的制备
1．物理方法
①机械法：利用机械磨碎法将固体颗粒直接磨成胶粒的大小
②溶解法：利用高分子化合物分散在合适的溶剂中形成胶体，如蛋白质溶于水，淀粉溶于水、聚乙烯熔于某有机溶剂等。
2．化学方法
①水解促进法
　　
思考：如何证明FeCl3溶液通过上述方法已转变成Fe(OH)3胶体了？
反应式：FeCl3+3H2O(沸)Fe(OH)3(胶体)+3HCl
注意：切勿将“胶体”两字省去，或打“↓”
②复分解反应法
　
反应： KI+AgNO3=AgI(胶体)+KNO3　　 Na2siO3+2HCl=H2siO3(胶体)+2NaCl
　　　　　　 (浅黄色↓)　　　　　　　　 　　　(无色↓)
思考：若上述两种反应物的量均为大量，则可观察到什么现象？如何表达对应的两个反应方程式？
提示： KI+AgNO3=AgI↓+KNO3　　　　　 Na2SlO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl
　　　　　 (黄色↓)　　　　　　　　　　　　　（白色↓）
三、典型例题评析
例1．下列溶液不具有丁达尔现象的是（　　　 ）
A．C17H35COONa溶液　　　　　　　　　　B．珂罗酊
C．I2的CCl4溶液　 　　　　　　　　　　D．蛋白质溶液
思路分析：具有丁达尔现象是胶体的特征，故本题实际归属为分散系的类别判断，其中较不熟悉的是珂罗酊成份，它是胶棉（硝酸纤维素酯）的乙醇——乙醚溶液。由此从字面看来，四种选项似乎都称溶液，但需注意：凡是高分子化合物形成的溶液由于分散质微粒大小已达到胶体范围，故实际属胶体。C17H35COONa虽然不是高分子化合物，但分散质微粒也已达到胶体范围，所以工业上油脂经它化反应后加入大量NaCl，发生盐析，从而达到分离目的，I2属于小分子，其CCl4溶液应名付其实。
常见错误是学生往往“望文生意”，或不抓住原理、规律而盲目猜测。
例2．设计实验，用简便方法证明明矾溶于水发生的下列变化
(1)发生水解反应且水解是一个吸热过程_______________________________________
(2)生成了Al(OH)3胶体_______________________________________
(3)为什么可用Fe2(SO4)3代替明矾净水？
思路点拔：(1)根据明矾溶于水只有Al3+发生水解，因其水解而使溶液显酸性，放可借用指剂剂（石蕊心）或PH试纸来测定。另要证明其水解是一个吸热过程，只须加热一段时间，比较加热前后溶液的酸性强弱。
(2)可利用丁达尔现象来检验有无胶体的生成。
(3)Fe3+同样有较大程度的水解，产生Fe(OH)3胶体，胶体一般具有较强的吸附能力。
例3．有甲、乙、丙、丁四种液体,它们分别为Fe(OH)3胶体，硅酸胶体、AS2S3胶体、NaOH溶液。现将有关实验现象记录如下：
(1)电泳：甲液体的阳极周围颜色变浅，阴极周围颜色变深
(2)将一束光通过乙，无丁达尔现象
(3)将乙慢慢加入到丙液体中，光出现凝聚后液体变清，则
甲：__________　　　 乙：__________　　　 丙：__________　　　 丁：__________
思路点拨：本题涉及了胶体和溶液的区别、胶体的电泳和凝聚现象，常见胶体胶粒所带电的电性、酸碱中和等知识，根据电泳现象可确定A为Fe(OH)3胶体，乙为NaOH溶液在其余的三种物质中，只有NaOH除作为电解质作用外还可与H2siO3胶体进一步反应，生成Na2siO3溶液，故丙为H2siO3液体，D则为As2S3胶体。
四、巩固练习
(一)选择题(每小题可能有1~2个正确选项)
1(A) 溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别是　　　 （　　　 ）
A．是否是大量分子或离子的集合体　　　　　　　B．分散质微粒直径的大小
C．是否能通过滤纸或半透膜　　　　　　　　　　D．是否均一、稳定、透明
2(A) 下列物质中不属于胶体的是　　　 （　　　 ）
A．云雾 　　　　B．烟水晶　　　　　C．石灰乳　　　　　D．烟
3(A) 除去鸡蛋白溶液中少量的葡萄糖杂质，可采用的
A．过滤　　　 B．渗析　　　　 C．蒸馏　　　 D．萃取分液
4(A) FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体共同具备的性质是　　　 （　　　 ）
A．加入饱和MgSO4溶液都发生凝聚
B．分散质的微粒都不能通过半透膜
C．都比较稳定，密封保存一段时间也不会产生沉淀
D．加入盐酸先产生沉淀，后沉淀溶解
5(A) 用Cu(OH)2胶体做电泳实验时，阴极附近蓝色加深，往此胶体中加入下列物质时，不发生凝聚的是　　　 （　　 ）
①硫酸镁溶液　　　 ②硅酸胶体　　　③氢氧化铁胶体　　　　 ④葡萄糖溶液
A．①②　　　　　 B．②③　　　　　 C．③④　　　　 D．①④
6(B) 已知由AgNO3溶液和稍过量的KI溶液制得的AgI溶胶与Fe(OH)3溶胶相混合时，会析出AgI和Fe(OH)3的混合沉淀。由此可知 （　　　 ）
A．AgI胶粒带正电荷　　　　　　　　B．AgI胶粒电泳时向阳极移动
C．AgI胶粒带负电荷　　　　　　　　D．Fe(OH)3胶粒电泳时间向阳极移动
7(B) 下列各项操作中，不发生“先沉淀后溶解”现象的是　　　 （　　　 ）
①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2
②向Fe(OH)3胶体中逐渐加入过量的稀硫酸
③向AgI胶体中逐滴加入过量的盐酸
④向石灰水中通入过量的CO2
⑤向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸
A．①②③　　　　　 B．②③⑤　　　　　 C．①②③⑤　　　　　 D．①③⑤
8(B) 下列可用相同方法除去混有的杂质是　　　 （　　　 ）
A．淀粉溶液中混有少量NaCl杂质；蔗糖中混有少量NaCl杂质
B．Na2CO3固体中混有少量NaHCO3, NaHCO3固体中混有少量Na2CO3
C．Fe(OH)3胶体中混有少量盐酸；淀粉溶胶中混有少量KI
D．铁粉中混有少量硫粉，NH4Cl中混有少量NaCl
9(B) “纳米材料”是当今材料科学研究的前沿，其研究成果广泛应用于催化及军事科学中，“纳米材料”是指研究、开发出的直径从几纳米至几十纳米的材料，如将纳米材料分散到液体分散剂中，所得混合物可能具有的性质是（1纳米=10－9m）
A．能全部透过半透膜　　　　　　　　　　　B．有丁达尔现象
C．所得液体一定是溶液　　　　　　　　　　D．所得物质一定是浊液
10(B) 将FeCl3饱和溶液逐滴滴入沸水中，制得Fe(OH)3溶胶，为了除去其中所含的盐酸，得到较纯净的Fe(OH)3胶体，应该采取的措施是　 （　　　 ）
A．加入NaOII溶液进行中和
B．加入AgNO3溶液反应后进行过滤
C．插入石墨电极，通入直流电进行电泳后再过滤
D．装入半透膜中，扎紧袋口，将其全部浸入蒸馏水中，并每隔一定时间，更换蒸馏水，共2-3次。
11(C) 不能用有关胶体的观点解释的现象是　　 （　　　 ）
A．在河流入海口易形成三角洲
B．同一钢笔同时使用不同牌号的墨水易发生堵塞
C．在AgF溶液中滴入AgNO3溶液无沉淀
D．将花生油放入水中并振荡，出现浑浊
12(C) 胶体和MgCl2溶液共同具有的性质是　 （　　　 ）
A．都比较稳定，密封放置不产生沉淀
B．两分散系均有丁达尔现象
C．加入盐酸先产生沉淀，随后溶解
D．分散质微粒可通过滤纸
13(C) 某胶体遇盐卤（MgC12）或石膏水易发生凝聚，而与食盐或NaSO4溶液不易发生凝聚，下列有关说法正确的是 （　　 ）
A．胶粒直径约为10－9cm~10－7cm　　　　　　 B．遇BaCl2溶液或Fe(OH)3胶体可发生凝聚
C．胶体微粒带有正电荷　　　　　　　　　　　D．Na+使此胶体凝聚的效果不如Ca2+、Mg2+
14(C) 在实验中不慎手被玻璃划破，可用FeCl3溶液应急止血，其主要原因可能是　 （　 ）
A．FeCl3溶液具有杀菌消毒作用
B．FeCl3溶液能使血液凝聚
C．FeCl3溶液能产生Fe(OH)3沉淀堵住伤口
D．FeCl3能使血液发生化学变化
15(c)如图所示，在火棉胶袋（半透膜）内注入淀粉和食盐溶液，用线系紧密封，使细玻管内的液面刚好高出烧杯内蒸馏水的液面，过一段时间后用碘酒和硝酸银溶液分别检验蒸馏水。
整个实验过程中，所观察到的现象是（　 ）
A．细玻管内液面上升
B．细玻管内液面不变　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
C．蒸馏水遇碘酒变蓝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
D．蒸馏水遇硝酸银溶液有白色沉淀生成　　　　　　　　　　　　　
二、填空
16（B）9、现有如下各实验：
A．将1克KCL加入10克沸腾的水中
B．将1克可溶性淀粉加入到100克水中，搅拌均匀后煮沸
C．将1克白磷加入到100克CS 2中，充分振荡
D．将1克CaCO3粉末加入100克水，充分振荡
E．将0.1克植物物加入到10克水中，充分振荡混匀
F．将96毫升乙酸与5毫升水充分混合
上述实验中所得到的分散系，属于溶液的有（　　 ），属于胶体的是（　　 ），属于浊液的是（　 ）。
17（A）13、从下列选项中选择适当的字母填入下列空中。（A）渗析、（B）凝聚、（C）凝胶、（D）布郎运动、（E）电泳、（F）丁达尔现象
（1）Fe(OH)3胶体呈红褐色，插入两个惰性电极，通直流电一段时间，阴极附近的颜色逐渐变深，这种现象叫（　　　 ）；
（2）强光通过Fe(OH)3胶体，可看到光带，这种现象叫（　　　　 ）；
（3）淀粉和食盐的混合液放在肠衣中，并把它悬挂在盛有蒸馏水的烧杯里，从而使淀粉与NaC1分离，这种方法叫（　　 ）；
（4）Fe(OH)3胶体加入硅酸胶体，胶体变得浑浊，这是发生了（　　　　 ）。
18（C）在水泥、冶金工厂常用高压电对气溶胶作用，以除去大量烟尘，减少对空气的污染，这种方法所依据的原理是
　　 _______________________________________________________________________________
19（C）如何将KI从淀粉胶体中分离出来？分离后怎样证明KI溶液中没有淀粉？又怎样证明淀粉溶胶中无KI？
　　 _______________________________________________________________________________
20（C）14、在陶瓷工业上遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的情况，解决的方法是将陶土和水一起搅拌，使微粒直径处于10-9m-10-7m之间，然后插入两根电极，接通直流电源，这时阳极聚集（　　　　　　 ），阴极聚集（　　　　　 ），理由是（　　　　　　 ）。
21（C）将胶粒带负电荷的无色胶体，分别先后加入到1、蔗糖溶液2、氯化钙溶液3、Fe(OH)3胶体4、As2S3胶体，共出现三种现象：a红褐色沉淀b无沉淀c白色沉淀。那么按实验的先后，出现的现象的顺序是(　　　 )
五、参考答案
一、1、B 　2、C　 3、B　 4、C　　 5、C　　 6、B　 C　 7、D　　 8、C　 9、B　 10、D　
　　 11、C　 12、A、D　 13、B、D　 14、B　 15、A、D　
二、16、A C F ，B， D E　　　　　 17（1）E、　　 （2）F、 （3）A、 （4）B
18、使用高压电外加电场，使带电的气溶胶胶粒凝聚，从而沉积达到除尘目的。
19、利用渗析的方法。向分离后的KI溶液中加入氯水或碘水，若不变蓝则证之。向淀粉溶液中加氯水，若不变蓝证之。
20、陶土胶体；Fe2O3胶体；发生电泳，Fe2O3胶体胶粒带正电荷
21、b c a b
六、附录
例1．C
例2．(1)取少量明矾溶于水所得溶液，测定共PH值，若PH＜7，则可证明水解质反应的发生。然后再将此溶液稍稍加热，再测其PH值，若PH值变小，则说明加热促进了水解，也即说明水解是一个吸热过程
(2)用一束强光照射到液体中，若观察到丁达尔现象，则说明生成了Al(OH)3胶体
(3)Fe3+同样可水解生成Fe(OH)3胶体，它也具有较强的吸附能力，从而达到净水目的
例3．A—Fe(OH)3胶体　　　　　　　　　　　　　 B—NaOH溶液
　　 C—H2siO3胶体　　　　　　　　　　　　　　D—As2S3胶体
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