物质的分散系

２．浊液与胶体性质的探究性实验

在两只烧杯中分别加入相同量的含有悬浮颗粒物的浑浊污水，再向其中的一只烧杯中加入10mL氢氧化铁胶体，搅拌后静置片刻，比较两只烧杯中液体的澄清程度。

①实验步骤

向两只烧杯中加入相同量的含有悬浮颗粒物的浑浊污水，再向其中一只烧杯中加入10mL氢氧化铁胶体，搅拌后静至片刻。

②实验现象

加入氢氧化铁胶体的烧杯中的液体变得  澄清    。

③实验结论

氢氧化铁胶体能够使水中悬浮的固体颗粒凝聚沉降，氢氧化铁胶体可以用于净水。

交流讨论：

（１）   如何用最简单的方法鉴别胶体和溶液？

（２）   氢氧化铁胶体有哪些应用？

（３）   你能举出几种生活中有关胶体性质或应用的例子吗?

阳光从窗外射进屋里；放电影时从放映室到银幕的光形成的光柱等。

演讲：如果空气中没有气溶胶，我们的环境将会是什么样？

整理归纳：

⒈分散系

（1）分散系、分散质和分散剂（请学生仿照初中学过的溶液、溶质和溶剂，参照教材，写出下列概念）

分散系：                                             。

分散质：                                             。

分散剂：                                             。

（2）分散系的分类：

l         按照分散质粒子的直径大小，分散系通常有三种类型，即

浊液：分散质粒子的直径  大于 10^-7m；

胶体：分散质粒子的直径10^-7m到10^-9m；

溶液：分散质粒子的直径   小于    10^-9m。

列表：　　　　　　　　　　　　　　　　（　滤纸与半透膜的区别　１nm=10^-9m）

类　　型	分散质粒子的大小	主要特征
浊液（悬浊液、乳浊液）	＞100nm	粒子不能透过滤纸或半透膜，不扩散
胶　　　　　　　　体	1～100nm	粒子能透过滤纸，但不透过半透膜，扩散慢
溶　　　　　　　　液	﹤1nm	粒子能透过滤纸及半透膜，扩散很慢

注：（　滤纸与半透膜的区别　１nm=10^-9m）

 

l         按照分散质或分散剂所处的状态，它们之间有九种组合方式：

问题解决：

                 [问题1]              如何除去Ｎa₂CO₃粉末中的ＣaCO₃?

溶解、过滤、蒸发、结晶。

                 [问题2]              生活中为什么可用明矾[ＫAl(SO₄）₂ ·12H₂O]净水。

                 [问题3]              在灯光下，有雾的夜晚，会显得更加明亮。森林中，清晨会有一缕缕明亮的光线。开头的照片很美，你能解释这些现象吗？

                 [问题4]              为什么在长江的入海口会形成沙洲。

                 [问题5]              同一钢笔同时使用不同牌号的墨水易发生堵塞，为什么？

实验探究:

溶液的导电性实验：

①实验步骤

在五只小烧杯中分别加入NaCl溶液、NaOH溶液、稀盐酸、酒精溶液和蔗糖溶液，组装好仪器，接通电源。

②实验现象

NaCl、NaOH、HCl溶于水后能导电，酒精、蔗糖溶于水后不能导电。

③实验结论

氢氧化铁胶体能够使水中悬浮的固体颗粒凝聚沉降，氢氧化铁胶体可以用于净水。

为什么有的化合物溶于水能导电，而有的化合物溶于水不能导电？

引导学生推理分析：

交流讨论 归纳整理：

⒌电解质和非电解质

   在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物  叫做电解质，                             在水溶液里和熔融状态下均不能导电的化合物    叫做非电解质。

电离方程式是表示  酸、碱、盐等电解质在溶液中或熔融状态下电离成能够自由移动的离子的式子 。

例如：NaCl====                   

H₂SO₄====                    

Ca(OH)₂====                    

信息博览

⒈三种分散系的比较

分散系		溶液	胶体	浊液
分散系粒子的直径		﹤1nm	1～100nm	＞100nm
分散质粒子		分子或离子	许多分子集合体或高分子	巨大数目分子集合体
性质	外观	均一、透明	均一、透明	不均一、不透明
	稳定性	稳定	不稳定	不稳定
	能否透过滤纸	能	能	不能
	能否透过半透膜	能	不能	不能

【例1】溶液、胶体和浊液这三种分散质的根本区别是………………（    ）

          A.是否为大量分子和离子的集合体

          B. 分散质微粒直径的大小

          C. 能否透过滤纸或半透膜

          D. 是否均一、稳定、透明

解析：分散质的性质有很多区别，其本质原因是分散质的微粒直径大小不同，引起其他性质的不同，故本题答案为B。

    答案：B

⒉分散系中的微粒——可以是单个分子或离子或分子集合体，例如：Fe(OH)₃（胶体）、淀粉胶体。

【例2】下列关于胶体的说法正确的是………………（    ）

          A．胶体外观不均匀

          B. 胶体不能通过滤纸

          C. 胶体做不停的、无秩序的运动

          D. 胶体不稳定，静置后容易产生沉淀

解析：这是一道考察胶体概念的题，对胶体的外观、粒子的大小、布郎运动及其胶体的稳定性均做了考察，从各个所给选项分析后直接得出答案C。

    答案：C

⒊分散系组成

思考：①分散质、分散剂是相对还是绝对的？举例说明。相对的。如牛奶胶体根据量的多少分散质可以是水，也可以是牛奶；分散剂可以是水，也可以是牛奶。

②根据分散系定义可知：分散系一定是纯净物还是混合物？是否一定是液体？

一定是混合物，不一定是液体，如凝固的水泥就是胶体而大气也是胶体。

【例3】（2002年上海高考试题4）将饱和溶液分别滴入下述液体中，能形成胶体的是（    ）

          A.冷水             B. 沸水

          C. NaOH浓溶液     D. NaCl浓溶液

解析：本题考查了胶体的制备。氯化铁在沸水中可与水反应生成氢氧化铁，控制反应条件，可以得到氢氧化铁胶体。具体操作是：取一只烧杯加入50mL蒸馏水，加热至沸腾，然后向沸水中滴加饱和氯化铁溶液。继续煮沸，待溶液变成红褐色后，停止加热。

    答案：B

⒋关于胶体的提纯——渗析法

将混有分子、离子的胶体装入半透膜袋，并浸入到溶剂中，使离子或分子从胶体里分离出去。如果一次渗析达不到纯度要求，可重复操作几次，直至达到要求为止。

【例4】已知氢氧化铁胶体是氢氧化铁粒子吸附多余Fe³⁺生成的。现将氢氧化铁固体粉末使粒子直径在1～100nm之间，并悬浮于水中，再向悬浊液中加入或适量，即可制得Fe(OH)₃胶体。（填两类不同物质）

解析：首先了解Fe(OH)₃胶体粒子的结构是：许多分子的集合体并在表面选择吸附许多Fe³⁺。题中Fe(OH)₃粒子悬浮于水中但表面没有吸附Fe³⁺，它是不能稳定存在的。故应向悬浮液中加入含Fe³⁺溶液或加酸溶液使部分Fe(OH)₃和酸反应生成Fe³⁺。

答案：加含Fe³⁺的盐溶液  加适量强酸溶液（加H⁺）

5．胶体的性质

⒈丁达尔效应：当一束光线通过胶体时，从侧面看到一条光亮的“通路”。

⒉布朗运动：胶体中胶粒在做不停的、无秩序的运动，属于微粒热运动的现象，这种现象并非胶体独有。

⒊电泳现象

胶体在外加直流电场的作用下，胶体粒子在分散剂里向阴极或阳极做定向移动，此现象表明胶粒带电荷（胶体呈电中性）。

⒋胶体的聚沉：胶粒在一定条件下相互结合成大颗粒而沉淀的过程，方法有：

⑴加入电解质。

⑵加热

⑶加入与胶粒带相反电荷的胶体。