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专题一 化学家眼中的物质世界
第一单元 丰富多彩的化学物质
第4讲 物质的分散系
讲课人 郑瑶瑶
物质
混合物
纯净物
单质
(如 等)
非金属(H2、C等,含稀有
气体,如He等)
化合物
无机化合物
有机化合物
Na、Mg、Al
金属
在冬季时,我们经常会看见这样一种景象:早晨大雾笼罩。或者在某些地区,经常出现雨后晴朗的天空里挂着一轮美丽的彩虹。这些现象是怎样产生的?
分散系:
一、分散系、分散质、分散剂
微粒分布在其中的物质
一种物质(或多种物质)以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物
分散质:
分散剂:
分散成微粒的物质
分散质(disperse phase)
分散剂(disperse agent)
气
气
液
液
固
固
九种分散系(disperse system)
分散质 分散剂 实例
气 气
液 气
固 气
气 液
液 液
固 液
气 固
液 固
固 固
空气
云、雾
灰尘
泡沫
牛奶、酒精的水溶液
泥水、河水
泡沫塑料
珍珠(包含着水的CaCO3)
合金
气态分散系
液态分散系
固态分散系
分散系的区别
逐层过滤(滤纸、半透膜原理)
分散系 微粒直径
<1nm(10-9m)
> 100nm
( 10-7m )
1~100nm
(10-9~ 10-7m)
溶液
浊液
胶体
不同的分散系取决于分散质微粒直径大小的不同,一般把分散系分为三种。
三种分散系本质区别是?
二、几种常见分散系:
分散系 实例 特点 形成过程特点
溶液
浊液
CuSO4溶液
悬
浊
液
乳
浊
液
均一
稳定
不均一
不稳定
一种物质或几种物质分散到另一种物质中形成的混合体系。
泥水
植物油
和水
1、溶液是一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一的稳定的混合物。
2、悬浊液是固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物
3、乳浊液是小液滴分散到液体里形成的混合物
三、胶体
1、定义:
分散质的微粒直径介于
1~100nm(10-7m~ 10-9m)的分散系。
胶体的本质特征
10-9m=1nm(纳米)
常见的胶体:豆浆、牛奶、血液、有色玻璃硅胶胶体、雾、墨水、淀粉胶体、云…
有色玻璃
2.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:淀粉胶体、蛋白质胶体
根据分散剂状态分
固溶胶:有色玻璃、烟水晶
液溶胶:AgI胶体、Fe(OH)3胶体
气溶胶:烟、云、雾
下列分散系属于溶液、胶体还是浊液?本质区别是什么?
①石灰乳 ②澄清的石灰水 ③豆浆 ④牛奶 ⑤饱和食盐水 ⑥Cu(OH)2悬浊液 ⑦植物油滴入水中 ⑧淀粉溶液 ⑨蔗糖水
这些分散系分为三类,它们的本质区别在于分散质粒子大小不同。溶液中的溶质粒子通常小于1 nm,浊液中的粒子通常大于100 nm,而胶体粒子其大小在1~100 nm之间。
溶液:②⑤⑨
胶体:③④⑧
浊液:①⑥⑦
3.性质:
应注意的问题:
Ⅰ不能过度加热,以免出现Fe(OH)3 (胶体)沉淀。
Ⅱ不能用玻璃搅拌,防止生成Fe(OH)3 (胶体)沉淀。
(1)制备原理:FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体) +3HCl
(2)实验步骤:取一只烧杯加入蒸馏水,加热至沸腾,
然后向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,继
续煮沸,待溶液变成红褐色后,停止加热。
(3)实验现象:生成红褐色胶体。
1)胶体的制备
实验现象
丁达尔效应:光束通过胶体时出现一条明亮的光路
的现象。(可用来鉴别溶液和胶体)
P12
试比较硫酸铜溶液与氢氧化铁胶体有何异同?
——观察与思考
当可见光束通过胶体时,在入射光侧
面,可观察到明亮的光的“通路”。
1.当光束照射到溶质粒子时,光线微量散射,
大量透射。
2.当光束照射到胶体分散质粒子时,光线被
粒子向四周散射
3.当光束照射到浊液分散质粒子时,光线被
粒子反射
当光束照到不同分散系上时,由于分散质粒子直径大小不同,会产生不同现象。若分散质粒子直径较大,主要发生反射现象;若分散质粒子直径较小时,主要发生透射现象,当分散质粒子直径在10-7m~10-9m时,就会发生散射现象。浊液分散质粒子直径太大,对于入射光只有反射而不散射;溶液里溶质粒子太小,对于入射光散射很微弱,观察不到丁达尔效应.
实验:胶体的净水作用
对比
3mL泥水
3mL泥水
适量Fe(OH)3胶体
振荡后静置,比较两者的浑浊程度。
泥沙发生
明显沉降
氢氧化铁胶体具有吸附性,可净水。
实验步骤 实验现象 实验结论
泥水中加入Fe(OH)3胶体
如何鉴别胶体,溶液与浊液
1、用过滤的方法来分辨浊液;
2、用丁达尔效应来分辨胶体;
3、用半透膜来分辨溶液和胶体。
4.胶体的应用与危害
①胶体对泥水的吸附作用
胶体能够使水中悬浮的固体颗粒凝聚沉降,从而达到净水目的。
②在金属、陶瓷等材料中加入固态胶体粒子,可以改进其机械性能及光学性质。
—明矾的净水原理
③在医学上、国防工业等上的应用
——阅读p14
危害:烟、雾对生活、交通带来的危害也不可小视
分散系 溶液 浊液 胶体
分散系粒
子的直径
分散质粒
子的组成
外观、 稳定性
能否透
过滤纸
能否透
过半透膜
实例
<1nm
>100nm
1nm~100nm
小分子、
离子
很多分子
集合体
分子集合体或大分子
均一
稳定
不均一
不稳定
均一
较稳定
能
不能
能
能
不能
不能
食盐水、
糖水
淀粉胶体、
Fe(OH)3胶体
泥浆水
.
课堂练习
1.溶液、胶体和浊液这三种分散质的根本区别是( )
A.是否为大量分子或离子的集合体
B.分散质粒子直径的大小
C.能否发生丁达尔效应
D.是否均一、稳定、透明
B
2.下列分散系属于胶体的是( )
A.淀粉溶液 B.食盐水 C.牛奶 D.碘酒
AC
.
3.“纳米材料”是粒子直径为1~100 nm(纳米)的材料,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,所形成的物质( )
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.①④⑥ B.②③④
C.②③⑤ D.①③④⑥
【解析】 分散质的直径为1~100 nm的粒子的分散系为胶体,胶体能产生丁达尔效应;微粒能透过滤纸,不能透过半透膜。
B
.
4.Fe(OH)3胶体和MgCl2溶液共同具备
的性质是( )
A.都比较稳定,密封放置不产生沉淀
B.都有丁达尔现象
C.加入氢氧化钠溶先产生沉淀
D.分散质粒子可通过滤纸
AD
.
5.某合作学习小组讨论辨析以下说法:①粗盐和酸雨都是混合物;②沼气和水煤气都是可再生能源;③冰和干冰既是纯净物又是化合物;④不锈钢和目前流通的硬币都是合金;⑤盐酸和食醋既是化合物又是酸;⑥纯碱和熟石灰都是碱;⑦豆浆和雾都是胶体。上述说法正确的是 ( )
A.①②③④ B.①②⑤⑥
C.③⑤⑥⑦ D.①③④⑦
解析 ①正确;②沼气属于可再生资源,水煤气由炽热
的煤同水蒸气反应制得,而煤为不可再生资源,所以水
煤气也为不可再生资源,故错误;③冰为固态水,干冰
为固态CO2,均既是纯净物又是化合物,正确;④正确;
⑤盐酸和食醋为混合物,不是化合物,错误;⑥纯碱为
Na2CO3,是盐,错误;⑦豆浆和雾均属于胶体,正确。
综上所述,选D。
D
.
作业:请完成作业本相关内容。
加热蒸馏水至沸腾
滴加饱和氯化铁溶液
生成红褐
色胶体则
停止加热
KAl(SO4)2·12H2O ,又称:明矾、白矾、钾矾、钾铝矾、钾明矾,是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。
氢氧化铝胶体的吸附能力很强,可以吸附水里悬浮的杂质,并形成沉淀,使水澄清
明矾在水中可以电离出两种金属离子:K+ 、Al3+
而Al3+很容易水解,生成氢氧化铝Al(OH)3 胶体
半透膜是指一类可以让小分子物质(离子)透过而大分子物质不能通过的多孔性薄膜。由鸡蛋壳膜或羊皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等制成。