高考复习之七-胶体

胶体
【教学内容】胶体
【教学目标】
掌握溶液、悬浊液、乳浊液、胶体的概念，区别及鉴别它们的方法；掌握胶体的本质特征及性质；了解Fe(OH)3、AgI、硅酸溶胶的制备方法；掌握胶体的凝聚方法。
【知识讲解】
一、胶体的概念及制备
1、分散系：一种物质（或几种物质）的微粒分散到另一种物质里形成的混合物。
分散系 分散质：分散成微粒的物质
分散剂：微粒分布在其中的物质
2、胶体：分散质微粒的直径大小在10－9—10－7m之间的分散系。
胶体与其它分散系的本质区别是：微粒直径在10－9—10－7m之间。
3、几种分散系的比较：
分散系 溶液 悬浊液 乳浊液 胶体
分散质微粒大小 <10－9m 10－7—10－3m 10－7—10－3m 10－9—10－7m
分散质微粒组成 分子、离子 很多分子集合体 很多分子集合体 分子集合体
主要特征 均一、稳定 不均一、不稳定 不均一、不稳定 均一、较稳定
能否透过滤纸 能 不能 不能 能
能否透过半透膜 能 不能 不能 不能
4、胶体的制备：
⑴Fe(OH)3胶体的制备：Fe(OH)3+3H2O　 △ Fe(OH)3（胶体）+3HCl
注意：①不能过度加热，以免出现Fe(OH)3胶体凝聚。②不能用玻璃搅拌，防止生成Fe(OH)3沉淀。
⑵AgI胶体的制备：AgNO3+KI=AgI（胶体）+KNO3
注意：①浓度控制，浓度过大会生成沉淀。②逐滴滴加，同时要不断振荡。
⑶硅酸溶胶的制备：Na2SO3+2HCl=H2SO3（胶体）+2NaCl
5、胶体的净化：采用渗析法。利用半透膜把胶体中混有的离子或分子从胶体溶液里分离的操作，叫做渗析。其原理为胶体微粒不能透过半透膜，而溶液中的分子和离子能透过半透膜。
例1 用下列方法来制备溶胶：①0.5mol/L BaCl2溶液和等体积的2mol/L H2SO4相混合并振荡；②把1mL饱和三氯化铁逐滴加入20mL沸水中，边加边振荡；③把1mol/L水玻璃加入10mL 1mol/L盐酸中，用力振荡。可行的是（ ）
A、只有①② B、只有①③ C、只有②③ D、①②③
解析：①操作，能生成BaSO4沉淀，并得不到胶体。②③是可行的。故应选（C）
例2 已知AgI胶体微粒能吸附I－离子。在10mL 0.01mol/L KI溶液中，滴入8—10（1滴是1/20mL）0.01mol/L AgNO3溶液后，将溶液装入半透膜袋中，并浸没在蒸馏滴水里。隔一段时间后，水中含有的离子最多的是（ ）
A、H+、OH－ B、K+、NO3－ C、I－ D、Ag+、NO3－ E、K+
解析：制备AgI胶体的原理是：KI+AgNO3=AgI（胶体）+KNO3在制备过程中KI过量，由于AgI胶体微粒能吸附I－，故在溶液中含有较多离子的是K+、NO3 －。故应选（B）。
6、胶体的分类：
根据分散质微粒的构成分 粒子胶体：Fe(OH)3胶体、AgI胶体
分子胶体：淀粉溶液、蛋白质溶液
根据分散质状态分 气溶液：烟、云、雾
液溶胶：AgI胶体、Fe(OH)3胶体
固溶胶：有色玻璃、烟水晶
二、胶体的性质
1、丁达尔现象——光学性质：当一束强光透过胶体时，可以看到一条光亮的通路，这种现象叫做丁达尔现象。——胶体独有的性质，因此用于鉴别胶体与其它分散系最简单的方法。
2、布朗运动——力学性质：在胶体溶液里，胶粒不断地进行无规则运动，这种运动叫布朗运动。布朗运动是使该胶体微粒保持悬浮状态，并不容易沉降，这是胶体稳定的原因之一。——是否只有胶体才具有该性质？（不是）
3、电泳现象——电学性质：在外加电场的作用下，胶体的微粒在分散剂里向阴极（或阳极）作定向移动的现象，叫做电泳。电泳现象证明了胶体微粒带有电荷，同种胶体微粒带同种电荷，具有排斥力，这也是胶体不易凝聚的、比较稳定的另一个主要原因。
胶体 电泳 带正电荷微粒 移向 阴极：Al（OH）3溶胶、Fe（OH）3溶胶
带负电荷微粒 移向 阳极：H2SiO3溶胶、As2S3溶胶
注：胶体胶粒所带电荷判断方法：
金属氧化物、氢氧化物胶粒带正电，如Al(OH)3、Fe(OH)3胶体
非金属氧化物、金属硫化物胶粒、土壤胶粒、H2SiO3带负电，如、As2S3胶体.
——可鉴别胶体与其它分散系，主要用于证明胶粒带电且带有何种电荷，反之，若已知胶粒带何种电荷[如Fe(OH)3胶体]可验证蓄电池的正负极.
思考：通过一个简单实验，证明KMnO4溶液的颜色由MnO4－引起而不是K+引起？（通直流电，阳极区颜色加深）
例3 在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的问题。解决方法之一是把这些陶土和水一起搅拌，使微粒直径在10－9—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_______。
解析：将陶土和水一起搅拌，微粒直径在10－9—10－7m之间的分散系为胶体，故通直流电时，胶体微粒产生电泳现象。氧化铁胶体微粒带正电荷。故阳极聚集的是带负电荷的胶体微粒陶土，阴极聚集的是带正电荷的氧化铁胶体微粒。从而达到除杂质的目的。
4、胶体的凝聚——减少或消除胶体胶粒所带电荷，使胶体的微粒聚集成较大的颗粒，形成了沉淀，从分散剂里析出，这个过程叫做凝聚，胶体凝聚主要方法有：
（1）加入电解质：由于胶体胶粒带有电荷，加入电解质后，由于电解质在溶液中能电离出阳离子和阴离子，分别能中和带有负电荷胶粒的胶体和带有正电荷 胶粒的胶体。
电解质对胶体的凝聚作用强弱：与电解质溶液浓度有关，溶液浓度越大，对胶体的凝聚作用越强；与离子带有的电荷有关，电荷越大，对胶体的凝聚作用越强等。
如使胶粒带有正电荷的胶体凝聚的几种阴离子的能力大小顺序为：
PO4３－>SO4２－>NO3->Cl－。
能使胶粒带有负电荷的胶体凝聚的几种阳离子的能力大小顺序为：
Al3+>Fe3+>Mg2+>Na+等。
例4 把稀H2SO4溶液逐滴加入到氢氧化铁胶体中的现象是 （ ）
(A) 无明显变化 (B) 红褐色消失
(C) 立即产生沉淀，且不溶解 (D) 先产生沉淀，后沉淀又溶解
解析：硫酸既是电解质，又是强酸，所以当向Fe(OH)3胶体中滴入少量H2SO4时，首先发生凝聚现象，再加入过量硫酸，Fe(OH)3沉淀又能溶解在硫酸里。故应选（D）。
（2）加入带有相反电荷的胶体：带有相反电荷的胶粒胶体相混合后，发生电性中和，而凝聚。如不同型号的墨水混合易产生沉淀。
例5 现有甲、乙、丙、丁和Fe(OH)3五种液溶胶，按甲和丙、乙和丁、丙和丁、乙和Fe(OH)3胶体两两相混合，均出现凝聚，则胶体微粒带负电荷的胶体是 ( )
(A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁
解析：从熟悉的Fe(OH)3胶体胶粒带有正电荷入手，可推知：乙和Fe(OH)3胶体相混合能发生凝聚，乙胶体胶粒带有负电荷；乙和丁相混合能发生凝聚，丁胶体胶粒带有正电荷；再从丁和丙混合、丙和甲混合都能发生凝聚，可得出，丙胶体胶粒带有负电荷，甲胶体胶粒带有正电荷。故答案为(B) (C)
（3）加热：——温度升高，胶粒碰撞速率加快，从而使小颗粒成为大颗粒而凝聚.
胶体凝聚后所得混合物不能再称为胶体，而叫凝胶。
凝胶——胶粒和分散剂凝聚在一起成为不稳定不流动的冻状物.
常见的重要的凝胶：⑴豆腐——重要的植物蛋白质.
⑵硅胶——硅酸胶体凝聚，在空气中失水成为含水4%的SiO2其表面积大，因而吸附性强，常用做干燥剂、吸附剂及催化剂载体。
因为加热使胶粒运动加快，胶粒碰撞机会增多而使胶体发生凝聚。
例6 已知硅酸胶体微粒带负电荷，对该胶体进行下列处理，不发生凝聚的是( )
(A) 加酒精溶液 (B) 加MgSO4溶液
(C) 对胶体加热 (D) 加Fe(OH)3胶体
解析：酒精溶液是非电解质溶液，不能使胶体发生凝聚，故应选(A)
三、疑难解析：
1.是否所有胶体都能发生电泳现象？
电泳现象是由于胶体能带有电荷，在外加电场作用下能向阳极或阴极移动。而有些胶体如淀粉溶液，胶粒为中性分子，无电泳现象。
2.蔗糖溶于水形成的分散系是溶液，为什么生物课的渗透实验中，蔗糖分子却不能
通过半透膜？
不同的半透膜，如羊皮纸、动物膀胱膜、玻璃等，其细孔的直径是不同的，也就
是说，不同的半透膜，其通透性是不一样的。显然，笼统地讲半透膜能使离子或分子通过，而不能使胶体微粒通过是不恰当的。同时也应将胶体的渗析与生物体的渗透加以区别。
胶体
1、 胶体的概念及制备
几种分散系的比较：
分散系 溶液 悬浊液 乳浊液 胶体
分散质微粒大小 <10-9m 10-7—10-3m 10-7—10-3m 10-9—10-7m
分散质微粒组成 分子、离子 很多分子集合体 很多分子集合体 分子集合体
主要特征 均一、稳定 不均一、不稳定 不均一、不稳定 均一、较稳定
能否透过滤纸 能 不能 不能 能
能否透过半透膜 能 不能 不能 不能
例1 用下列方法来制备溶胶：①0.5mol/L BaCl2溶液和等体积的2mol/L H2SO4相混合并振荡；②把1mL饱和三氯化铁逐滴加入20mL沸水中，边加边振荡；③把1mol/L水玻璃加入10mL 1mol/L盐酸中，用力振荡。可行的是（ ）
A、只有①② B、只有①③ C、只有②③ D、①②③
例2 已知AgI胶体微粒能吸附I－离子。在10mL 0.01mol/L KI溶液中，滴入8—10（1滴是1/20mL）0.01mol/L AgNO3溶液后，将溶液装入半透膜袋中，并浸没在蒸馏滴水里。隔一段时间后，水中含有的离子最多的是（ ）
A、H+、OH－ B、K+、NO3－ C、I－ D、Ag+、NO3－ E、K+
例3 在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的问题。解决方法之一是把这些陶土和水一起搅拌，使微粒直径在10－9—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_______。
例4 把稀H2SO4溶液逐滴加入到氢氧化铁胶体中的现象是 （ ）
(A) 无明显变化 (B) 红褐色消失
(C) 立即产生沉淀，且不溶解 (D) 先产生沉淀，后沉淀又溶解
例5 现有甲、乙、丙、丁和Fe(OH)3五种液溶胶，按甲和丙、乙和丁、丙和丁、乙和Fe(OH)3胶体两两相混合，均出现凝聚，则胶体微粒带负电荷的胶体是 ( )
(A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁
例6 已知硅酸胶体微粒带负电荷，对该胶体进行下列处理，不发生凝聚的是( )
(A) 加酒精溶液 (B) 加MgSO4溶液
(C) 对胶体加热 (D) 加Fe(OH)3胶体
三、疑难解析：
1.是否所有胶体都能发生电泳现象？
电泳现象是由于胶体能带有电荷，在外加电场作用下能向阳极或阴极移动。而有些胶体如淀粉溶液，胶粒为中性分子，无电泳现象。
2.蔗糖溶于水形成的分散系是溶液，为什么生物课的渗透实验中，蔗糖分子却不能
通过半透膜？
不同的半透膜，如羊皮纸、动物膀胱膜、玻璃等，其细孔的直径是不同的，也就
是说，不同的半透膜，其通透性是不一样的。显然，笼统地讲半透膜能使离子或分子通过，而不能使胶体微粒通过是不恰当的。同时也应将胶体的渗析与生物体的渗透加以区别。
【能力训练】
一.选择题（每小题有1－2个选项符合题意）
1、关于胶体和溶液的区别，下列叙述中正确的是 （ ）
(A) 溶液呈电中性，胶体带有电荷
(B) 溶液中溶质微粒一定不带电，胶体中分散质微粒带有电荷
(C) 通电后，溶液中溶质微粒分别向两极移动，胶体中分散微粒向某一极移动
(D) 溶液中通过一束光线没有特殊现象，胶体中通过一束光线出现明显的光路。
2．向Fe(OH)3胶体逐滴加入一种液体，首先使胶体发生凝聚而沉淀，继续加入则沉淀消失，这种液体是（ ）
A．0.5mol/L硫酸溶液 B．0.5mol/L硫酸镁溶液
C．0.5mol/L氯化钾溶液 D．蒸馏水
3．有一胶体溶液，在电泳实验中其胶粒向阴极移动，对这种胶体进行下列实验，不发生凝聚的是（ ）
A．加硫化钠溶液 B．对胶体加热
C．加硅酸胶体 D．加氢氧化铁胶体
4．下列关于胶体的说法中正确的是（ ）
A．胶体外观不均匀 B．胶粒不能透过滤纸
C．胶粒作不停的无秩序运动 D．胶体不稳定，静置后容易产生沉淀
5．胶体是比较稳定的分散系的主要原因是（ ）
A．胶粒直径在10-7-10-9m B．同种胶体的微粒带有相同电荷
C．胶体微粒作布朗运动 D．胶体溶液显电中性
6．下列事实与胶体性质无关的是（ ）
A．江河入海口处易形成三角洲。
B．向氯化铁溶液中加入Na2CO3溶液，会出现红褐色沉淀。
C．将盐卤中加入豆浆制成豆腐。
D．一支钢笔使用两种不同牌号的墨水，易出现堵塞。
7．某胶体遇盐卤或石膏水易发生凝聚，而与食盐水或Na2SO4溶液不易发生凝聚，有关该胶体的说法正确的是（ ）
A．胶体直径约为10-7-10-9cm
B．胶体微粒带有正电荷
C．遇BaCl2溶液或Fe(OH)3胶体可发生凝聚
D．Na+使此胶体凝聚效果不如Ca2+、Mg2+
8．将淀粉—KI混合液装在半透膜中，浸泡在盛有蒸馏水的烧杯中，过一段时间后，取杯中液体进行实验，能证明半透膜有破损的是（ ）
A．加溴水变蓝色 B．加碘水不变颜色
C．加AgNO3溶液产生黄色沉淀 D．加入氯水变黄色
9．已知由AgNO3溶液和稍过量的KI溶液制得的AgI胶体，当它跟Fe(OH)3胶体相混合时，能析出AgI和Fe(OH)3的混合沉淀，由此可知（ ）
A．该AgI胶粒带正电荷
B．该AgI胶粒带负电荷。
C．该AgI胶粒电泳时向阳极移动。
D．Fe(OH)3胶粒电泳时向阳极移动。
10．已知土壤胶体胶粒带负电荷，因此在水稻田中，施用含氮量相同的下列化肥时，肥效较差的是（ ）
A．硫酸铵 B．碳铵 C．硝铵 D．氯化铵
11．在不断搅拌和研磨下，把150mL 0.010mol/L AgNO3溶液逐滴加入200ml 0.010 mol/L KI 溶液中，制得的AgI胶体等分为六份，分别加入相同物质的量浓度的下列溶液：
①AlCl3 ②Al2(SO4) 3 ③BaCl2 ④NaCl ⑤Na2SO4 ⑥Na3PO4　
则引起凝聚所需上述溶液的体积大小顺序是
A. ②<①<③<⑥<⑤<④ B. ②<⑥<⑤<①<③<④
C. ②<⑥=①<⑤=③<④　　 D. ⑥<②<⑤<①<③<④
12、Fe(OH)3胶体和MgC2溶液共同具备的性质是（ ）
A.都比较稳定，密封放量不产生沉淀。 B、两者均有丁达尔现象。
C.散质微粒可通过滤纸。 D、加入盐酸先产生沉淀，随后溶解。
二、填空题：
13、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）将一束光通过乙液体，无丁达尔现象；（3）将乙慢慢加入丙液中，先出现凝聚，后液体变清，则甲为　　　　　　，乙为　　　　　　丙为　　　　　　，丁为　　　　　　。
14、实验时，手指不慎划破可从急救箱中取FeCl3溶液立即止血，其原理是　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
15、自来水厂用绿矾和氯水一起净水，用离子方程式和简要文字叙述原理　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
16、实验室制取Fe(OH)3胶体的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，用　　　　　　　（方法）证明胶体已经制成，用　　　　　　方法精制胶体。如何用实验方法证明胶体和Cl－两者已完全分离？
答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
17、为了把粘土溶胶（粘土胶体微粒带负电荷）变成较洁净的水，加入等物质的量下列电解质时；哪种效果最明显？　　　　　　　　　　　　　为什么？　　　　　　　　　　
A、BaCl2 B、Al2(SO4)3 C、KCl D、CuSO4
三、简要回答：
18、如何将碘化钾从淀粉胶体中分离出来？分离后怎样证明碘化钾溶液中没有淀粉？又怎样证明淀粉胶体中没有碘化钾？
19、用盐水浸泡鸭蛋，可以制得咸蛋？
20、向盛沸水中的小烧杯中滴入FeCl3溶液，然后将此溶液倒入U形管里并加外电场；最后加MgCl2溶液于U形管里。简述上面实验过程中发生的现象及写出有关的化学方程式。
【能力训练答案】
1、 选择题：
1、D 2、A 3、D 4、C 5、B、C 6、B 7、C、D 8、A 9、B、C 10、C 11、C 12、A、C
2、 填空题：
13、甲为Fe(OH)3胶体，乙为NaOH溶液，丙为硅酸胶体，丁为As2S3胶体，
14、FeC3是电解质，它能使血液中的蛋白质胶体很快凝聚而止血。
15、2Fe2++C2=2Fe3++2C－, C2+H2O H++Cl-+HClO,
Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+，HClO起消毒杀毒作用，Fe(OH)3胶体吸附悬浮在水中的杂质。
16、在沸腾的蒸馏水中滴加FeC3饱和溶液，待溶液呈红褐色，停止加热，即得Fe(OH)3胶体；丁达尔现象；渗析；取半透膜外的溶液少许于试管中，加入AgNO3溶液，若无沉淀产生，证明两者已完全电离。
17、B； 因为Al3+等物质的量四种电解质中，Al3+所带正电荷数最大，且浓度最大，使粘土溶液胶凝聚效果最好。
三、简答题
18、将混有KI的淀粉胶体放在半透膜制成的袋中，悬挂在盛有蒸馏水的烧杯中，取袋外的溶液，滴加碘水不变蓝，说明碘化钾溶液中不含有淀粉。取袋外的溶液，滴加AgNO3溶液，无黄色沉淀产生。说明淀粉胶体中不含碘化钾。
19、因为NaCl电离产生的Na+和Cl－能透鸭蛋的半透膜。
20、在沸水中滴入FeCl3溶液，溶液呈红色，倒入U形管里加外电场，阴极附近的颜色加深，阳极附近的颜色变浅。再加MgCl2溶液，溶液里出现沉淀。
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
PAGE
7