本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
高三复习专题讲座
——分散系
一、本讲教学进
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胶体 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( )
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
形成的混合物
分散质(固、液、气)
分散剂(固、液、气)
分
散
系
根据分散质微粒
大小
溶 液
胶 体
浊 液
根据分散剂
状 态
气溶胶
液溶胶
固溶胶
烟、云、雾
Fe(OH)3胶体等
有色玻璃等
悬浊液
乳浊液
泥水
苯酚加量水中
根据分散质
状态
胶 体 性 质
反映分散质微粒大小
反映胶粒电性
渗 析
丁达尔现象
布朗运动
电 泳
凝 聚
FeCl3饱和液(1—2mL)
(棕黄色)
煮 沸
至呈红褐色
停止加热
+
-+
+
-+
Fe(OH)3胶体
(红褐色)
20ml沸水
△
AgNO3溶液
(8~10cl)
KI溶液
0.01 EMBED Equation.3
AgI胶体制取
Na2siO3水溶液
(1mL)
Hel
1
H2siO3胶体制取
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网