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第一章 物質(zhì)及其變化
第一節(jié) 物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化
1. 1. 2 分散系及其分類
教學(xué)目標(biāo)
1、了解分散系的定義及其分類；
2、掌握膠體的性質(zhì)，了解膠體的應(yīng)用；
3、通過對(duì)Fe(OH)3膠體性質(zhì)的討論，能從微觀粒子尺度和宏觀性質(zhì)相結(jié)合的角度解釋相關(guān)現(xiàn)象。
溶液：
一種或幾種物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)里，形成的均一、穩(wěn)定的混合物
CuSO4溶液
FeCl3溶液
FeCl2溶液
KMnO4溶液
復(fù)習(xí)回顧
常見的溶液
泥水
油水
復(fù)習(xí)回顧
懸濁液和乳濁液都是不均一、不穩(wěn)定的混合物，長期放置會(huì)沉降或分層
懸濁液：
固體小顆粒分散在液體中形成的混合物
乳濁液：
液體小顆粒分散在液體中形成的混合物
分散系
分散質(zhì)：
分散系中被分散成粒子的物質(zhì)
分散劑：
（1）定義：
分散系中容納分散質(zhì)的作用的物質(zhì)
分散質(zhì)分散在分散劑里形成分散系
把一種(或幾種)物質(zhì)以粒子形式分散到另一種(或多種)物質(zhì)中所形成的混合物
（2）
組成
幾種分散系的比較：說說這三種分散系有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？
分散系 實(shí)例 分散質(zhì) 分散劑 特征
懸濁液 泥水
乳濁液 油水
溶液 酒精
水
水
水
泥土
油
酒精分子
渾濁，靜置沉淀
渾濁，靜置沉淀
澄清、透明，靜置不產(chǎn)生沉淀
穩(wěn)定
不穩(wěn)定
（3）分散系的分類:
分
散
系
溶液
濁液
膠體
1nm = 10-7cm = 10-9m
分散質(zhì)粒子直徑大小是區(qū)分分散系的本質(zhì)區(qū)別
分散系
分散質(zhì)粒子直徑小于1nm
分散質(zhì)粒子直徑大于100nm
分散質(zhì)粒子直徑介于1nm ～ 100nm
（離子或小分子）
（少數(shù)分子的集合體或單個(gè)大分子）
（巨大數(shù)目的分子集合體）
（3）分散系的分類:
1nm
100nm
微粒直徑
溶液
（ ＜ 1nm）
膠體
（1nm ～ 100nm）
濁液
（ ＞ 100nm）
分散系
分散質(zhì)粒子直徑大小是區(qū)分分散系的本質(zhì)區(qū)別
分散系
膠體
濁液
溶液
懸濁液
乳濁液
當(dāng)分散劑是水或其它液體時(shí)，按照分散質(zhì)粒子的大小來分：
樹狀分類法
（3）分散系的分類:
分散系
根據(jù)分散質(zhì)和分散劑的狀態(tài)不同，分散系可分為：
分散質(zhì) 分散劑 實(shí)例
氣 氣 空氣
液 氣 云、霧
固 氣 煙、灰塵
氣 液 泡沫、鹽酸
液 液 牛奶、酒精的水溶液
固 液 Fe(OH)3膠體
氣 固 泡沫塑料
液 固 珍珠（藏著水的碳酸鈣）
固 固 有色玻璃、合金
根據(jù)分散質(zhì)和分散劑的狀態(tài)不同，分散系可分為：
2、氣溶膠　
1、液溶膠
3、固溶膠
分散劑為氣體
分散劑為固體
分散劑為液體　　
常見膠體
牛奶
豆?jié){
血液
墨水
淀粉溶液
雞蛋清
煙
云
霧
有色玻璃
有色晶體
分類標(biāo)準(zhǔn)：分散劑的狀態(tài)
【實(shí)驗(yàn)1 - 1】氫氧化鐵膠體的制備
實(shí)驗(yàn)1 取一個(gè)100mL小燒杯，加入40mL蒸餾水，加熱至沸騰，向沸水中逐滴滴加FeCl3飽和溶液，繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色，立即停止加熱。
實(shí)驗(yàn)2 另取一個(gè)100mL小燒杯，加入40mL CuSO4溶液
氫氧化鐵膠體的制備實(shí)驗(yàn)
FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3(膠體) + 3HCl
△
飽和溶液
煮沸蒸餾水
紅褐色液體，透明
逐滴滴加
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
用激光筆照射實(shí)驗(yàn)1得到的氫氧化鐵膠體
用激光筆照射實(shí)驗(yàn)2中的硫酸銅溶液
有一條光亮的通路
無明顯現(xiàn)象
膠體的重要性質(zhì)
丁達(dá)爾效應(yīng)
——物理現(xiàn)象
膠體產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)的原因
—— 區(qū)分膠體和溶液的有效方法
丁達(dá)爾效應(yīng)
膠體的重要性質(zhì)：
膠體
溶液
濁液
【練一練】下列說法正確的是（　　）
A. 丁達(dá)爾效應(yīng)不是膠體特有的現(xiàn)象，溶液與濁液也有
B. 膠體與其它分散系的本質(zhì)區(qū)別是有丁達(dá)爾效應(yīng)，而其它分散系沒有
C. 膠體粒子的直徑小于10-9m
D. 丁達(dá)爾效應(yīng)可用于區(qū)別膠體和溶液
×
×
本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子直徑大小
1nm = 10-9m
×
D
膠體的重要性質(zhì)
1、布朗運(yùn)動(dòng)
膠體粒子在不停的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象叫布朗運(yùn)動(dòng)。是因?yàn)樵诿總€(gè)瞬間，膠體粒子在不同方向受到的力是不相同的。布朗運(yùn)動(dòng)是膠體比較穩(wěn)定的原因之一
膠體的重要性質(zhì)
2、介穩(wěn)性
膠體粒子可以通過吸附而帶有電荷。同種膠體粒子的電性相同，在通常情況下，它們之間的相互排斥阻礙了膠體粒子變大，使它們不易聚集
Fe(OH)3膠體結(jié)構(gòu)示意圖
膠體的重要性質(zhì)：
3、電泳
在電場(chǎng)作用下，膠體粒子在分散劑里作定向移動(dòng)的現(xiàn)象叫做電泳。電泳現(xiàn)象證明，部分膠體粒子帶有電荷
+
-
+
-
注：（1）膠體不帶電，呈電中性；
（2）不是所有膠體都有電泳現(xiàn)象，如淀粉膠體，因?yàn)榈矸勰z粒不帶電
膠體的重要性質(zhì)：
3、電泳
應(yīng)用：工廠靜電除塵；冶金工業(yè)利用電泳原理選礦；利用電泳將油漆、乳膠、橡膠等微粒均勻的沉積在配件上等
膠體的重要性質(zhì)：
3、電泳
問題1：觀察到氫氧化鐵膠體通電前后有什么變化
問題2：產(chǎn)生這種變化的原因
答：氫氧化鐵膠體粒子通電后向陰極移動(dòng)，陰極區(qū)顏色加深，陽極區(qū)顏色變淺
答：氫氧化鐵膠體粒子帶正電
+
-
+
-
膠體的重要性質(zhì)：
4、聚沉
膠體粒子聚集成較大顆粒，形成沉淀從分散劑里析出的過程。
聚沉常用的方法：
（1）加熱：膠體粒子加速運(yùn)動(dòng)，增加碰撞機(jī)會(huì)，導(dǎo)致膠體凝聚而沉淀
（2）加電解質(zhì)：加入的離子中和了膠體粒子所帶電荷，使膠粒聚集成較大顆粒而沉淀
（3）加帶相反電荷膠體粒子的膠體：帶相反電荷膠粒相遇時(shí)互相中和電荷，從而聚集成大顆粒而沉積
膠體的重要性質(zhì)
4、聚沉
應(yīng)用
（1）鹵水點(diǎn)豆腐
（2）河流三角洲
膠體的重要性質(zhì)：
4、聚沉
應(yīng)用
（3）加熱雞蛋
（4）明礬凈水
膠體的重要性質(zhì)：
4、聚沉
應(yīng)用
（5）用氯化鐵溶液緊急止血
（7）淀粉溶液加熱后凝聚成了漿糊凝膠
（6）制肥皂時(shí)在高級(jí)脂肪酸鈉、甘油和水形成的混合物中加入食鹽析出肥皂
（8）不同種類的墨水混合使用時(shí)有沉淀產(chǎn)生
（9）不同血型的人不能相互輸血
......
膠體性質(zhì)幾問幾答：
問題1：膠體為什么能夠穩(wěn)定存在？
問題2：如何破壞膠體的穩(wěn)定狀態(tài)？
答：膠粒帶電、布朗運(yùn)動(dòng)
答：要使膠體凝聚成沉淀，就要減少或消除膠體微粒表面吸附的電荷，使之減弱或失去電性排斥力作用，從而使膠粒在運(yùn)動(dòng)中碰撞結(jié)合成更大的微粒
方法：加熱；加電解質(zhì)；加帶相反電荷膠體粒子的膠體
制備氫氧化鐵膠體的注意事項(xiàng)：
問題1：為什么要用蒸餾水來制備
問題2：為什么要逐滴加入FeCl3飽和溶液
答：自來水中含有電解質(zhì)，用蒸餾水制備可以防止發(fā)生聚沉
答：如果速度過快，造成FeCl3加入過多，容易發(fā)生聚沉，因?yàn)镕eCl3本身就是電解質(zhì)
制備氫氧化鐵膠體的注意事項(xiàng)：
問題3：滴加FeCl3飽和溶液要不斷振蕩但不能用玻璃棒攪拌
問題4：為什么一產(chǎn)生膠體就停止加熱
答：玻璃棒攪拌會(huì)減弱膠體粒子吸附電荷的能力，破壞膠體的介穩(wěn)性而發(fā)生聚沉
答：加熱膠體，能量升高，膠粒運(yùn)動(dòng)劇烈，碰撞次數(shù)增多，使膠核對(duì)離子的吸附能力減弱，穩(wěn)定性減弱發(fā)生聚沉
問題5：為什么不直接向FeCl3溶液中加入NaOH溶液來制備
答：FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCl
1、某混合液中含泥沙、淀粉、氯化鈉三種成分，如何將它們逐一分離開來 （提示：淀粉溶液是膠體）
思考與交流
（1）濾紙只允許溶液、膠體通過，濁液不能通過濾紙
（2）半透膜只允許溶液通過，膠體、濁液不能通過半透膜
小知識(shí)
【實(shí)驗(yàn)一】
泥水的過濾
（固液分離）
【實(shí)驗(yàn)二】
泥沙
淀粉膠體
氯化鈉溶液
過濾
泥沙
濾液
淀粉膠體
氯化鈉溶液
滲析
膠體
（淀粉膠體）
（氯化鈉溶液）
溶液
是一種提純膠體方法
半透膜
利用半透膜分離膠體中的雜質(zhì)分子或離子，提純、精制膠體的操作稱為滲析
滲析
應(yīng)用：膠體的提純、血液透析等
透析（dialysis）是通過小分子經(jīng)過半透膜擴(kuò)散到水（或緩沖液）的原理，將小分子與生物大分子分開的一種分離技術(shù)。 血液透析是利用半透膜來清除患者體內(nèi)多余的毒素以及水分，從而達(dá)到讓血液凈化的作用。
滲析
思考與交流
2、怎么判斷淀粉膠體沒有通過半透膜
答：取適量滲析后燒杯中的溶液于試管中，向試管中滴加幾滴碘液，若溶液變藍(lán)，則淀粉膠體通過了半透膜；若溶液不變色，則淀粉膠體沒有通過半透膜。
滲析
思考與交流
3、怎樣操作才能將淀粉膠體與食鹽溶液完全分離開來
答：燒杯中的蒸餾水多更換幾次，直到食鹽溶液全部進(jìn)入燒杯。
檢驗(yàn)：取少量半透膜內(nèi)的淀粉膠體于試管中，向試管中滴加幾滴稀HNO3酸化后的AgNO3溶液，觀察是否有白色沉淀生成，若產(chǎn)生白色沉淀，則淀粉膠體與食鹽溶液沒有完全分離開來，繼續(xù)更換蒸餾水直到淀粉膠體與食鹽溶液完全分離開
牛刀小試
1、判斷題
（1）溶液是純凈物，濁液是混合物（ ）
（2）煙、云、霧都是氣溶膠（ ）
（3）溶液和膠體的本質(zhì)區(qū)別是能否產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)（ ）
（4）FeCl3溶液呈電中性，F(xiàn)e(OH)3膠體帶正電（ ）
（5）江河入海口處易形成三角洲，這與膠體的性質(zhì)有關(guān)（ ）
√
√
×
×
×
牛刀小試
2、關(guān)于膠體與溶液的區(qū)別，下列敘述正確的是（ ）
A. 溶液呈電中性，膠體帶有電荷
B. 溶液中溶質(zhì)微粒不能通過半透膜，膠體中分散質(zhì)微粒能通過半透膜
C. 溶液中通過一束光線沒有特別現(xiàn)象，膠體中通過一束光線會(huì)出現(xiàn)光亮的通路
D. 溶液穩(wěn)定，放置后不會(huì)產(chǎn)生沉淀，膠體不穩(wěn)定，放置后會(huì)生成沉淀
C
3、某膠體中加入氯化鎂的結(jié)晶水合物或石膏發(fā)生聚沉，而加入食鹽水或硫酸鈉溶液則聚沉效果差一些。下列有關(guān)說法正確的是（　　）
A. 該膠體中膠粒的大小約是10-9 ～ 10-7cm
B. 該膠體遇氯化鋇溶液或氫氧化鐵膠體發(fā)生聚沉
C. 電泳時(shí)該膠體粒子向陰極方向移動(dòng)
D. 氯離子對(duì)膠體聚沉的效果不如硫酸根離子
B
牛刀小試
【課堂小結(jié)】
分散系 溶液 膠體 濁液
分散質(zhì)粒子直徑大小 < 1nm 1 ～ 100nm > 100nm
分散質(zhì)粒子成分 離子或小分子 高分子化合物或分子集合體 巨大數(shù)目的分子集合體
性質(zhì) 外觀特征 均勻、透明 均勻、透明或半透明 不均勻、不透明
穩(wěn)定性 穩(wěn)定，靜置無沉淀 較穩(wěn)定 不穩(wěn)定，靜置有沉淀或分層
分散質(zhì)能否透過濾紙 能 能 不能
分散質(zhì)能否透過半透膜 能 不能 不能
鑒別 無丁達(dá)爾效應(yīng) 丁達(dá)爾效應(yīng) 靜置沉降或分層
實(shí)例 食鹽水、蔗糖溶液、酒精 Fe(OH)3膠體、 淀粉溶膠 泥水、石灰乳、油水
【課堂小結(jié)】
1、膠體粒子直徑較溶質(zhì)粒子大
2、膠體粒子直徑較濁液粒子小
不能透過半透膜 — 滲析
丁達(dá)爾效應(yīng)
能透過濾紙
比濁液穩(wěn)定
吸附離子而帶電
布朗運(yùn)動(dòng)
中和電荷
通直流電
聚沉
電泳
【課堂小結(jié)】

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