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一種重要的混合物
——膠體
第2章 元素與物質世界
1.能從宏觀和微觀的角度認識分散系及其分類，熟知溶液、濁液、膠體三種分散系的本質區別。
2.知道膠體是一種重要的分散系，了解膠體的特點、性質及其應用，會分離提純膠體，會鑒別膠體和溶液。
聯想 · 質疑
聯想 · 質疑
這類現象是如何產生的呢？
一、分散系
(2)組成
分散質
分散劑
(1)定義：由一種(或幾種)物質(分散質)分散到另一種物質(分散劑)里形成的混合物。
CuSO4溶液
蒸餾水
+
CuSO4晶體
分散質
分散劑
分散系
分散系中被分散的物質
分散系中容納分散質的物質
(3)分類
根據分散系中分散質微粒直徑大小，可將分散系分為溶液、膠體和濁液。
溶液
膠體
濁液
懸濁液
乳濁液
二、膠體
(1)定義：分散質的微粒直徑介于1～100 nm的分散系。
(2)分類：依據分散劑狀態分為氣溶膠、液溶膠、固溶膠。
比如云、霧、煙的分散劑是空氣，分散質微粒是微小的液滴或固體顆粒，屬于氣溶膠。
分散系 溶液 懸濁液 乳濁液 膠體
分散質微粒直徑
分散質微粒組成
外觀特征 穩定性
能否透過濾紙
能否透過半透膜
實例
鑒別方法 <1 nm
>100 nm
>100 nm
1 nm～100 nm
分子、離子
大量分子集合體
大量分子集合體
分子集合體
均一、透明、穩定
不均一、不穩定
不均一、不穩定
均一、透明、較穩定
能
不能
不能
能
能
不能
不能
不能
食鹽水
Fe(OH)3膠體
泥水
油水混合物
膠體和濁液通過靜置鑒別；膠體和溶液可通過丁達爾效應鑒別
蛋白質分子與淀粉分子的大小都在幾十納米左右，則淀粉溶液、豆漿、牛奶都是膠體嗎？
是，分散質粒子的直徑介于1～100 nm時形成的分散系稱為膠體。
思考與討論
三．膠體的性質
(1)丁達爾現象或丁達爾效應
光散射
光束通過膠體時出現光亮的
“通路”的現象稱為“丁達爾效應”
原因：膠粒直徑大小與可見光的波長（400～700 nm）相近，膠粒對光有散射作用；而溶液分散質的粒子太小，散射及其微弱。
(2)滲析
①概念
膠體的分散質微粒不能透過半透膜，而小分子、離子能夠透過半透膜，因此可以利用半透膜分離膠體中的雜質分子或離子。這種提純、精制膠體的方法稱為滲析。
②操作
如圖除去Fe(OH)3膠體中的FeCl3，將混合物盛于半透膜制作的滲析袋中，置于流動(或頻繁更換)的蒸餾水里一段時間即可。
如何證明Fe(OH)3膠體沒有透過半透膜？
用可見光源照射燒杯中的液體，從側面不能看到光亮的通路。
(3)電泳
①定義：在通電的情況下，膠體粒子發生定向移動的現象。
②原因：
③應用：
膠體的分散質具有巨大的比表面積，能吸附帶有某種電荷的離子，從而形成帶電微粒。
工業上用于電泳電鍍、電泳除塵等。
通電前
通電后
﹣
﹢
氫氧化鐵膠體的電泳現象
膠粒帶正電的膠體：金屬氧化物、金屬氫氧化物
膠粒帶負電的膠體：非金屬氧化物、金屬硫化物、硅酸膠體、土壤膠體
膠粒不帶電的膠體：淀粉溶液、蛋白質溶液
特殊的AgI膠粒，隨著AgNO3和KI相對量不同而帶正電或者負電。若AgNO3過量，則AgI膠粒吸附Ag+帶正電；若KI過量，則AgI膠粒吸附I-帶負電。
膠體中膠粒帶電性總結
膠粒
拓 展 · 視 野
電泳電鍍就是利用電泳將油漆、乳膠、橡膠等微粒均勻地沉積在鍍件上。
隨著汽車工業的發展，先進的汽車涂裝特別是轎車涂裝技術和設備在我國得以快速應用。目前在我國安裝的涂裝設備的水平已經有了很大進步，今后隨著水性漆及粉末涂料等環保涂料的使用，我國的涂裝技術水平將整體達到世界先進水平。
電泳工藝分為陽極電泳和陰極電泳。若涂料粒子帶負電，工件為陽極，涂料粒子在電場力作用下在工件沉積成膜稱為陽極電泳；反之，若涂料粒子帶正電，工件為陰極，涂料粒子在工件上沉積成膜稱為陰極電泳。
陽極電泳的特點是：原料價格便宜(一般比陰極電泳便宜50%)；設備較簡單，投資少(一般比陰極電泳便宜30%)；技術要求較低；涂層耐蝕性能較陰極電泳差(約為陰極電泳壽命之1/4)。
陰極電泳涂層耐蝕性高的原因是：工件是陰極，不發生陽極溶解，工件表面及磷化膜不破壞；電泳涂料(一般為含氮樹脂)對金屬有保護作用，且所用漆價高質優。
電 泳
(4)聚沉
①定義：在一定條件下膠體的分散質微粒聚集成較大的微粒，在重力作用下沉淀析出的現象。
氫氧化鐵膠體的聚沉
加入Na2SO4溶液
②原因：
③應用：
加入酸、堿或鹽等物質
加熱
攪拌
豆腐的制作，黃河三角洲的形成等
中和膠體微粒的電荷，使之聚集沉淀
加速膠粒碰撞，減弱膠粒的吸附能力使之沉淀

性質 丁達爾效應
滲析
電泳
聚沉
主要應用
內 容
膠粒對可見光的散射而產生的，是一種物理現象
膠體粒子較大不能通過半透膜，而離子、小分子較小可通過半透膜
膠粒在外加電場作用下做定向移動
膠體粒子聚集成較大的顆粒形成沉淀
膠體的提純、血液透析
鑒別膠體與溶液
靜電除塵、電泳電鍍等
明礬凈水、制豆腐等
三、Fe(OH)3膠體的制備
如圖所示，向沸水中逐滴加入1～2 mL飽和FeCl3溶液，繼續煮沸至液體呈透明的紅褐色，停止加熱
FeCl3+3H2O Fe(OH)3(膠體)+3HCl
注意：本實驗用蒸餾水，不能用自來水，自來水含HCl能等使膠體聚沉；不能過度加熱，也不能攪拌，以免Fe(OH)3膠體發生聚沉。
(1)如何檢驗制備的紅褐色液體為Fe(OH)3膠體？
用一束可見光線照射，從側面觀察，若出現一道光亮的通路，則證明成功制得膠體。
(2)含1 mol Fe(OH)3膠粒的膠體中，Fe(OH)3分子個數為NA嗎？
不是，Fe(OH)3膠粒為Fe(OH)3分子集合體，1 mol Fe(OH)3膠粒中Fe(OH)3分子個數大于NA。
思考與討論
牛奶是常見的膠體，牛奶中的微粒可以與酸中的物質反應，也就是聚沉，使牛奶中的蛋白質沉淀而凝結成塊，不利于消化吸收。
你能解釋喝完牛奶不能吃酸性食物原因。
1. 溶液、濁液、膠體的本質區別是（ ）
A.透明程度 B.分散質顆粒大小
C.穩定性 D.丁達爾現象
2. 下列關于膠體的敘述正確的是(　　)
A．膠體和溶液的本質區別是膠體可以產生丁達爾現象
B．0.1 mol FeCl3溶于水中形成膠體后含有膠體粒子的數目為0.1NA
C．明礬凈水與膠體的性質有關
D．可以用濾紙分離提純膠體和溶液
B
C
3.下列說法不正確的是 （ ）
A.分散質顆粒直徑為納米級（1-100nm）的分散系是膠體
B.膠體可通過過濾的方法從溶液中分離出來
C.氫氧化鐵膠體可以穩定存在的原因是膠粒帶正電荷
D.膠體粒子很小，可以透過濾紙
B
4. 不能用膠體的知識解釋的現象是（ 　）
A.豆漿中加入石膏做豆腐　　　　
B.一支鋼筆使用不同牌號的墨水易出現堵塞
C.向FeCl3溶液中加入NaOH溶液，會出現紅褐色沉淀
D.在海水與河水交界處，易形成三角洲
C

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