主讲老师:刘老师
第一章 物质及其变化
第一节 物质的分类及转化
1.1.3 分散系及其分类
学业要求
核心素养对接
1.知道分散系的概念,能说出分散系的分类。
2.认识胶体是一种常见的分散系。
3.能举例说明胶体的典型特征。
4.能根据胶体的性质解释生活中与之有关的现象。
1.通过学习胶体的概念,建立起物质的聚集状态与物质性质的关系。
2.通过学习胶体的性质和应用,建立物质的聚集状态与物质用途的关联,提高解决实际问题的水平。
分
散
剂
分
散
质
2、分散系及其分类
分散系:
分散质:
——分散系中被分散成微粒的物质。
分散剂:
把一种(或几种)物质的微粒分散于另一种(或几种)物质里所形成的混合物。
——分散系中容纳被分散的微粒在其中的物质。
分散质分散在分散剂里形成分散系
1.分析指出下列分散系各自的分散质、分散剂;比较分散质、分散剂的存在状态(填写下表)。
分散系
分散质
分散剂
烟
_______________
___________
雾
_______________
___________
碘酒
_______________
___________
食盐水
_______________
___________
有色玻璃
_______________
___________
微小尘埃(固)
空气(气)
微小液滴(液)
空气(气)
碘(固)
酒精(液)
食盐(固)
水(液)
金属氧化物(固)
玻璃(固)
九种分散系(分类)
气态
液态
固态
固态
液态
气态
分散质
分散剂
分散系及其分类
分散质状态
实 例
气
液
固
气
液
固
气
液
固
空气
云、雾
烟灰尘
泡沫、盐酸
牛奶、酒精的水溶液
糖水、油漆
泡沫塑料
珍珠(包藏着水的碳酸钙)
有色玻璃、合金
常见的一些分散系
7
分散剂状态
气
液
固
几种分散系的比较:
分散系
实例
分散质
分散剂
特征
悬浊液
乳浊液
溶液
水
水
水
土壤粒子
油
酒精分子
浑浊,静置沉淀
浑浊,静置分层
澄清 透明 均一 稳定
泥水
油水
酒精溶液
山东烟台 山东蓬莱
乌鲁木齐
海市蜃楼是一种光学现象。春夏、夏秋之间,万里无云,海水水面的气层与空中的气层密度便发生较大差异,光线通过密度不同的气层便会发生折射或全反射,就形成了海市蜃楼。
(2)分散剂是液体时
【思考与交流】
1、回忆物质的分类方法,然后画出分散系的树状分类图?
2、它们的分散质粒子大小不同﹑性质有何区别?
按分散质粒子的大小分:可分为3种 :
A、溶液(d<1nm) B、胶体(1nm<d<100nm)
C、浊液(d>100nm) 注:1nm=10-9m d为粒子直径
(2)胶体:
气溶胶
液溶胶
固溶胶
分散剂为气体(如:烟、云、雾)
分散剂为固体(如:有色玻璃、宝石)
分散剂为液体(如:牛奶、豆浆)
视频:胶体的制备
注意:
制备Fe(OH)3胶体时
1、必须使用饱和FeCl3,浓度过低不利于Fe(OH)3胶体形成。
2、向沸水中加入饱和FeCl3溶液,并不是直接加热饱和FeCl3溶液,否则Fe(OH)3浓度过大会产生沉淀。
3、必须使用蒸馏水,使用纯度不高的水,会使胶体产生聚沉。
4、加入FeCl3后,不可长时间加热,否则Fe(OH)3胶体会产生聚沉
如何区分这三种分散系?
科学探究
有些液态胶体也是透明的,用肉眼是很难与溶液相区别。那么用什么方法才能够区别溶液和胶体的呢?
思考:
视频:丁达尔现象
视频:胶体的过滤
过滤后的现象
Fe(OH)3胶体
泥水
光束照射时的现象
原因分析
Fe(OH)3胶体
CuSO4溶液
形成一条光亮的通路
无光现象产生
溶液中粒子的直径小于1nm,散射极其微弱
滤纸上无滤渣,滤液颜色不变,(无现象)
由浑浊变澄清
胶体的直径在1-100nm之间,能使光波发生散射
结论1、胶体有丁达尔效应,溶液没有,可以此区分溶液及胶体。
说明胶体分散质粒子比溶液分散质粒子大,
结论2、胶体能透过滤纸,而悬浊液无法通过滤纸,
说明胶体粒子比悬浊液粒子小。
三、胶体的性质:
1、丁达尔效应:
光束通过胶体,形成一条光亮的通路。
利用丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常用物理方法。
丁达尔效应在日常生活中随处可见
2、介稳性
胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,在一定条件能稳定存在。
分散剂
分散质
关于胶体的知识拓展
布朗运动:是指花粉悬浮在水中进行的无秩序、不停的运动。胶体也作布朗运动。
布朗运动(动力学性质)
普遍存在的现象
布朗运动
溶剂分子不均匀地撞击胶体粒子,使其发生不断改变方向、改变速率的布朗运动。
胶体微粒作布朗运动是胶体稳定的原因之一。
胶体粒子能作布朗运动的原因( )
①水分子对胶体粒子的撞击 ②胶体粒有吸附能力 ③胶体粒子带电 ④胶体粒质量很小,所受重力小
A、①② B、①③ C、①④ D、②④
练习:
c
原因:
3.电泳
外加电场作用下,胶体粒子在分散剂里向电极(阴极或阳极)做定向移动的现象。
注:电泳现象是物理变化。
电极
分散剂
胶体
(电学性质)
电泳:胶粒细小而具有较大的表面积,能选择性地吸附胶体中的某种离子带有一定的电荷。在直流电场中,胶体微粒会向带相反电荷的电极定向移动。
Fe(OH)3胶体向阴极移动——带正电荷
3.电泳现象
粒子胶体微粒带同种电荷,当胶粒带正电荷时向阴极运动,当胶粒带负电荷时向阳极运动。
胶体的胶粒有的带电,有电泳现象;有的不带电,没有电泳现象。
应用:①静电除尘;②电泳电镀,利用电泳将油漆、乳胶、橡胶等粒子均匀地沉积在镀件上。
胶粒带电,但整个胶体分散系是呈电中性的。
原因:
胶粒带同种电荷,相互间产生排斥作用,不易结合成更大的沉淀微粒,这是胶体具有稳定性的主要因素。
带正电荷胶粒
带负电荷胶粒
金属氢氧化物
金属氧化物
AgI
金属硫化物(如Sb2S3)
非金属硫化物(如As2S3)
非金属氧化物(如SiO2泥沙)
硅酸盐(土壤和水泥)
AgI
重要胶粒带电的一般规律:
总结
原因一: 同种胶粒带同种电荷,相互排拆(主要原因)
原因二: 布朗运动
胶体稳性的原因是什么?
4.聚沉
胶体的介稳性被破坏,胶体粒子聚集成为较大的颗粒(悬浮粒子)而以沉淀形式从分散剂中析出。
中和胶体粒子的电性是使胶体聚沉的方法。
明矾净水,用石膏或盐卤点制豆腐
分散剂
胶体
带电粒子
胶体发生聚沉作用一般情况下都生成沉淀,但有些胶体聚沉后,胶体粒子和分散剂凝聚在一起,成为不流动的冻状物,这类物质叫凝胶。例如,日常食用的豆腐就是以盐卤(主要成分是MgCl2·6H2O)或石膏(CaSO4·2H2O)为聚沉剂,使豆浆里的蛋白质和水等物质一起聚沉而制成的一种凝胶。
明矾
带不同电荷的胶体微粒相互吸引发生电性中和,从而在胶粒碰撞时发生凝聚,形成沉淀或凝胶。
加热
温度升高,胶粒的吸附能力减弱,减少了胶粒所吸引的阴离子或阳离子数量,胶粒所带的电荷数减少,胶粒间的斥力作用减弱,使得胶粒在碰撞时容易结合成大颗粒,形成沉淀或凝胶。
实例:淀粉溶液加热后凝聚成了浆糊凝胶,蛋清加热后凝聚成了白色胶状物(同时发生变性)。
使胶体聚沉的方法
1、加热。增大胶体的运动。使胶粒聚集成大颗粒而沉淀。
2、加入电解质。中和胶粒所具有的电荷。
3、加入电荷相反的胶体。中和胶体电荷
渗析:
由于胶体直径较大,不能透过半透膜,而离子可以透过,这样可以将胶体净化。
半透膜
分散剂
胶体
离子
视频:渗析
微判断
(1)NaCl溶液、水、泥浆、淀粉溶液都属于胶体。( )
(2)FeCl3溶液呈电中性,Fe(OH)3胶体带电,通电时可以定向移动。( )
(3)可以利用丁达尔效应区分胶体和溶液。( )
(4)直径介于1~100 nm之间的粒子称为胶体。( )
(5)胶体都是均匀透明的液体。( )
(6)胶体一般比较稳定,不易产生沉淀。( )
(7)分散质粒子直径大小在几纳米到几十纳米之间的分散系是胶体。( )
(8)根据是否产生丁达尔效应,将分散系分为溶液、胶体与浊液。( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)√ (8)×
微训练
1.胶体、浊液与溶液的本质区别在于( )
A.分散系是否有丁达尔现象
B.分散质粒子是否带电荷
C.分散系是否稳定
D.分散质粒子直径的大小
D
解析 三种分散系的根本区别在于分散质粒子直径的大小。
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子的直径
分散质粒子
外观
稳定性
能否通过滤纸
是否具有
丁达尔现象
能否发生电泳
能否透过半透膜
<1nm
1nm~100nm
>100nm
单个分子或离子
分子集合体
或有机高分子
许多分子集合体
均一、透明
多数均一、透明
不均一、不透明
稳定
介稳性
不稳定
能
能
不能
无
有
无
能
不能
不能
不能
不能
能
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