物質(zhì)的狀態(tài)溶液和膠體

物質(zhì)的狀態(tài)溶液和膠體第1頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日教師參考教學(xué)重點(diǎn)*理想氣體狀態(tài)方程*道爾頓分壓定律*蒸汽壓與溫度的關(guān)系難點(diǎn)*蒸汽壓與溫度的關(guān)系*液體的表面張力教學(xué)建議*講授物質(zhì)狀態(tài)與轉(zhuǎn)化時(shí)應(yīng)多聯(lián)系實(shí)例，用掛圖解釋水的相圖。從日常生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的實(shí)例入手，有條件時(shí)可適當(dāng)做課堂演示實(shí)驗(yàn)

（本章學(xué)時(shí)6）第2頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

第一章物質(zhì)的狀態(tài)、溶液和膠體第一節(jié)物質(zhì)聚集狀態(tài)1.1.1氣體1.1.2液體1.1.3固體1.1.4等離子體1.1.5物質(zhì)聚集狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)化第3頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

各種物質(zhì)總是以一定的聚集狀態(tài)而存在著。通常認(rèn)為物質(zhì)有4種不同的物理聚集狀態(tài)：即氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)和等離子態(tài)(閃電、流星以及熒光燈點(diǎn)燃時(shí)

)。第一節(jié)物質(zhì)和物質(zhì)的聚集狀態(tài)物質(zhì)所處的狀態(tài)和外界條件密切相連。在通常的溫度和壓力下，物質(zhì)主要呈現(xiàn)氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。即物質(zhì)的三態(tài)。氣態(tài)液態(tài)固態(tài)等離子態(tài)第4頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日氣體的基本特征：可膨脹性；摻和性；敏感性理想氣體：氣體分子本身不占有空間，分子間無相互作用力的假想氣體。 實(shí)際氣體在壓力不太高，溫度不太低時(shí)，可視作理想氣體。

一、理想氣體狀態(tài)方程pV=nRTp：理想氣體的壓強(qiáng)(壓力)。

V：體積。

n：物質(zhì)的量

T：熱力學(xué)溫度。

R：摩爾氣體常數(shù)

R=8.314J/(mol·K)1.1.1氣體第5頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日理想氣體狀態(tài)方程還可表示為:

m、M、ρ分別為氣體的質(zhì)量(kg)、摩爾質(zhì)量(kg/mol)和密度(kg/m3)1.1.1氣體第6頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

二、混合氣體分壓定律（道爾頓Daldon分壓定律）等溫等容

A、B氣體

混合

推廣p=pA+pB+pC+……+pi或

p=∑pip為混合氣體的總壓力。推導(dǎo)：

pV=nRTpiV=niRT兩式相除得：

pi/p=ni/n=xi故：

pi=xip分壓定律：混合氣體的總壓等于混合氣體中各組分氣體分壓之和。nATVpAnBTVpBnA+

nB

TVpA+pB+=1.1.1氣體第7頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

三、混合氣體分體積定律（阿瑪格Amaget定律）等溫等壓

A、B氣體

混合

推廣V=VA+VB+VC+……+Vi或

V=∑ViVi：為混合氣體i組分的分體積。V：為混合氣體的總體積。

故：

Vi=xiVnATpVAnBTpVBnA+

nB

TpVA+VB+=1.1.1氣體分體積定律：混合氣體中某一組分B的分體積VB是該組份單獨(dú)存在并具有與混合氣體相同溫度和壓力時(shí)所占有的體積。第8頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日四、混合氣體平均摩爾質(zhì)量當(dāng)混合氣體成分穩(wěn)定不變時(shí)，可以將其看成純氣體，使用平均分子量進(jìn)行各種運(yùn)算設(shè)混合氣體中組分A、B、C······的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為x（A）、

x（B）、

x（C）

······，相應(yīng)的摩爾質(zhì)量為M（A）M（B）、M（C）

······，則混合氣體的平均式量為M=x（A）

·M（A）

+x（B）·M（B）+

x（C）

·M（C）

+······

=x（i）

·M（i）

1.1.1氣體第9頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日1.1.1氣體五、真實(shí)氣體范德華（VanderWaals）方程：a、b稱為范德華常數(shù)，a是氣體分子間力修正常數(shù)，b是氣體分子體積修正常數(shù)。產(chǎn)生偏差的主要原因是：①氣體分子本身的體積的影響；②分子間力的影響。第10頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日問題：

真實(shí)氣體在什么樣的特定狀態(tài)下接近于理想氣體的狀態(tài)呢？

答案：高溫且低壓！

為什么？請(qǐng)思考！1.1.1氣體因?yàn)樵谏鲜鰲l件下，氣體分子間的距離相當(dāng)大。一方面使氣體分子自身的體積與氣體體積相比可以忽略不計(jì)。另一方面也使分子之間的作用力顯的微不足道?？梢杂妹枋隼硐霘怏w的標(biāo)準(zhǔn)去描述實(shí)際氣體。第11頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日一、氣—液平衡蒸發(fā)：

液體→氣體

凝聚：

氣體→液體氣液平衡：當(dāng)液體蒸發(fā)為氣體且氣體凝聚為液體的過程達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),即處于氣液平衡狀態(tài),此時(shí)的溫度就是沸點(diǎn)。液體的蒸氣壓等于外壓時(shí)的溫度稱為液體的沸點(diǎn)蒸氣壓：處于蒸發(fā)、凝聚動(dòng)態(tài)平衡的氣體叫飽和蒸氣，飽和蒸氣所具有的壓力稱為飽和蒸氣壓，簡(jiǎn)稱蒸氣壓。臨界溫度：

氣體冷卻到某一溫度Tc或更低時(shí)才能用加壓的辦法使氣體液化。1.1.2液體第12頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日2、飽和蒸氣壓①飽和蒸汽壓：簡(jiǎn)稱蒸汽壓②影響蒸汽壓的因素：

a、溫度；b、液體本身的性質(zhì)－分子間引力第13頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日二、蒸氣壓和溫度的關(guān)系

液體沸騰時(shí)的溫度與氣液平衡時(shí)的蒸氣壓有直接關(guān)系，研究表明，蒸氣壓是溫度的函數(shù)

p=f(T):1.1.2液體第14頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日三、液體的表面張力液體表面分子與液體內(nèi)分子的受力不同，B

分子處于液體內(nèi)，受到周圍分子的作用力是均衡的；

A分子處于表面，此分子受到液相體內(nèi)分子的作用，同時(shí)又受到性質(zhì)不同的另一氣相分子的作用，受力不均衡。

液體表面會(huì)顯示自動(dòng)收縮趨勢(shì)，即存在表面張力。

同理，液-液、液-固、固-固界面上存在界面張力。glAB1.1.2液體第15頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日固體：

1、晶體

2、非晶體晶體與非晶體的差異：晶體具有規(guī)則的幾何形狀，非晶體則沒有。晶體具有固定的熔點(diǎn)，非晶體無固定的熔點(diǎn)。晶體顯各向異性，非晶體顯各向同性。1.1.3固體*液晶*等離子體（簡(jiǎn)介）第16頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（1）十四種晶格三斜P單斜P單斜C正交P正交C正交I正交F第17頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日構(gòu)成：1、三條線（兩相平衡線）2、一個(gè)點(diǎn)（三相共存點(diǎn)）3、三個(gè)面（單相區(qū)）101.325kPaDEOACB273.15K273.16K373.15K0.611kPalgsTp（水的相圖）1.1.4物質(zhì)三態(tài)的轉(zhuǎn)化規(guī)律以水的相圖說明第18頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日一、分散體系（分散系）：一種或幾種物質(zhì)被分散成微小的粒子分布在另一種物質(zhì)中所構(gòu)成的體系。分散質(zhì)：被分散的物質(zhì)，通常分散質(zhì)含量較少，一般不連續(xù)。分散劑：起分散作用的物質(zhì)，存在于分散質(zhì)周圍，一般是連續(xù)相。二、分散系分類：

按分散系的聚集狀態(tài)可分九類（見表1-1）。按分散系的粒子大小可分三類（見表1-2）。1.2溶液第19頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日表1-1

按物質(zhì)聚集狀態(tài)分類的分散系p6氣空氣氣液云、霧固煙、塵氣泡沫塑料固液珍珠固有機(jī)玻璃氣肥皂泡沫液液牛奶固Fe(OH)3溶膠、泥漿水

分散劑分散質(zhì)實(shí)例1.2溶液第20頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日表1-2

按分散質(zhì)顆粒大小分類的分散系小于1nm(10–9)分子離子粒子能通過濾紙與半

NaCl溶液分散系透膜，擴(kuò)散速度快

1~100nm

膠體粒子能通過濾紙但不

Fe(OH)3溶液分散系能透過半透膜,擴(kuò)散慢蛋白質(zhì)溶液顆粒直徑大小類型主要特征實(shí)例大于100nm粗粒子不能通過濾紙不豆?jié){分散系能透過半透膜,不擴(kuò)散乳汁1.2溶液第21頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日1.2.2溶液濃度的表示方法1、B的物質(zhì)的量濃度mol/dm32、溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度mol/kg3、B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)無量綱4、B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)kg第22頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日1.2.3稀溶液的依數(shù)性溶液的性質(zhì)可分為兩類:一類是溶質(zhì)本性不同所引起的,如溶液的密度、體積、導(dǎo)電性、酸堿性和顏色等的變化,溶質(zhì)不同則性質(zhì)各異.另一類是溶液的濃度不同而引起溶液的性質(zhì)變化,如蒸氣壓下降、沸點(diǎn)上升、凝固點(diǎn)下降、滲透壓等,是一般溶液的共性.（依數(shù)性）我們將只與溶液中溶質(zhì)的粒子數(shù)目有關(guān)、而與溶質(zhì)本性無關(guān)的性質(zhì)稱為溶液的依數(shù)性。第23頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日1、溶液的蒸氣壓下降

拉烏爾定律：一定溫度下，含有非揮發(fā)性溶質(zhì)稀溶液的蒸氣壓等于純?nèi)軇┑恼魵鈮撼艘匀軇┑奈镔|(zhì)量的分?jǐn)?shù)。p=p*

xAp*:純?nèi)軇┱魵鈮簒A:溶劑的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)p=p*(1-xB)

→

p*-p=p*xB∴

Δp=p*xBxB：溶質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)Δp：溶液蒸氣壓的下降值1.2.3稀溶液的依數(shù)性第24頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

Δp=p*xB

=p*[nB/(nA+nB)]

≈p*[nB/nA]注：nA+nB

≈nAnA=mA/MAbB=nB/mA∴Δp=(p*·MA)bB對(duì)水來說

MA

=0.01801kg/molKV=0.01801p*Δp=KVbB

結(jié)論：稀溶液蒸氣壓的下降與稀溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。1.2.3稀溶液的依數(shù)性第25頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日a:純?nèi)軇┑恼舭l(fā)示意圖b:稀溶液的蒸發(fā)示意圖

稀溶液蒸氣壓下降的解釋一：1.2.3稀溶液的依數(shù)性∴p液<p純劑，c液越大，p液越小。p純-p液的差值也越大。第26頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

稀溶液蒸氣壓下降的解釋二：abcp1p2p3Δp1Δp2Tpa:純水b:稀溶液(bB)bc:稀溶液(bB)c且(bB)b<

(bB)c∴

Δp1＜Δp2問題：如何增強(qiáng)植物的抗旱能力？1.2.3稀溶液的依數(shù)性第27頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日2、溶液的沸點(diǎn)上升和凝固點(diǎn)下降Tp←純水←溶液101.325kPa

Tf*TfTbTb*ACB正常沸點(diǎn):p=101.325kPaTb*=373.15K

Tb＞

Tb*正常凝固點(diǎn):p=101.325kPaTf*=273.15K

Tf*＜Tf

現(xiàn)象一現(xiàn)象二1.2.3稀溶液的依數(shù)性第28頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日第29頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

ΔTb=KbbB

ΔTf=KfbB顯然

Tf

＜Tf*凝固點(diǎn)下降

ΔTf=Tf*-Tf

顯然

Tb＞

Tb*

沸點(diǎn)上升

ΔTb=Tb-Tb*結(jié)論一結(jié)論二問題一：為何稀飯比水燙傷得厲害？問題二：如何增強(qiáng)植物的抗凍能力？1.2.3稀溶液的依數(shù)性第30頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日溶液的蒸氣壓下降、沸點(diǎn)上升和凝固點(diǎn)下降的應(yīng)用：植物的抗旱耐寒性：植物體內(nèi)細(xì)胞中有多種可溶物（氨基酸、糖等），這些物質(zhì)使細(xì)胞液的蒸氣壓下降、凝固點(diǎn)降低，從而使植物表現(xiàn)出一定的抗旱和耐寒性。冰鹽冷凍劑：1份食鹽和3份碎冰混合，體系的溫度可降至20度；10份六水氯化鈣與7~8份碎冰混合，體系的溫度可降至20~40度。汽車防凍劑：汽車水箱中加入甘油或乙二醇等物質(zhì)，可以降低水的冰點(diǎn)，防止水箱凍壞。第31頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日溶劑溶液

p1

p2+

p2

滲透壓示意圖h半透膜：只允許溶劑小分子通過、不允許大分子通過的物質(zhì)。3、溶液的滲透壓滲透:溶劑透過半透膜進(jìn)入溶液而使溶液一側(cè)的液面升高和濃度稀釋的自發(fā)過程.溶劑分子第32頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日3、溶液的滲透壓

滲透壓：阻止?jié)B透作用發(fā)生而必須向溶液所施加的最小壓力。產(chǎn)生滲透壓的二個(gè)條件：有半透膜存在半透膜兩側(cè)單位體積內(nèi)溶劑分子數(shù)不同（濃度不同）πV=niRTorπ=ciRT稀溶液中

ci

≈bB

π=ciRT半透膜

溶液純水滲透壓1.2.3稀溶液的依數(shù)性第33頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日滲透作用的應(yīng)用：如人體血液有一定的滲透壓，向人體輸液時(shí)，一定要輸入與血液滲透壓相等的等滲液。利用反滲透技術(shù)進(jìn)行海水淡化或水的凈化1.2.3稀溶液的依數(shù)性

如果外加在溶液上的壓力超過了溶液的滲透壓,則溶液中的溶劑分子可以通過半透膜向純?nèi)軇┓较驍U(kuò)散,純?nèi)軇┑囊好嫔仙?這一過程稱為反滲透.能耗僅為電滲析法的1/2，蒸餾法的1/40第34頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日稀溶液依數(shù)性小結(jié)：各依數(shù)性ΔpΔTb

ΔTfπ都與bB成正比，與溶質(zhì)本性無關(guān)。四個(gè)依數(shù)性中蒸氣壓下降是核心，沸點(diǎn)上升、凝固點(diǎn)下降、滲透壓產(chǎn)生都與蒸氣壓下降有關(guān)。（現(xiàn)象解釋）若溶質(zhì)、溶劑都有揮發(fā)性，則可以有：pA=pA*xA;

pB=pB*xB;p=pA+pBp---溶液蒸氣壓四個(gè)依數(shù)性都與bB有關(guān)，

bB與溶質(zhì)分子量（粒子數(shù)）有關(guān)，由此可以求算溶質(zhì)的分子量。

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切記并理解！1.2.3稀溶液的依數(shù)性第35頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日例題：某種蛋白質(zhì)，估計(jì)它的摩爾質(zhì)量在15000g/mol左右。如果在298K時(shí)，取1.0g樣品溶于100g水，試問利用哪一種依數(shù)性來測(cè)定摩爾質(zhì)量好一些？解：a)

先用沸點(diǎn)上升法測(cè)定：Kb=0.515K?kg?mol–1

Tb=Kb?bB=Kb?nB/mA=0.5151.0/15000/10010–3

=0.34310–3K

b)

用凝固點(diǎn)下降法測(cè)定：

Kf=1.853K?kg?mol–1

Tf=Kf?bB=Kf?nB/mA=1.8531.0/15000/10010–3

=1.2410–3K

c)

用滲透壓法測(cè)定：

=cRT=(nB/V)RT=8.3142931.0/15000/0.110–3

=1.62103Pa=1.62kPa

顯然，

Tb、Tf都很小，不易測(cè)定，故用滲透壓測(cè)定最好。1.2.3稀溶液的依數(shù)性第36頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日三、表面吸附吸附：一種物質(zhì)自動(dòng)聚集到另一種物質(zhì)表面上去的過程。為什么會(huì)出現(xiàn)吸附？

表面分子與相內(nèi)分子的受力不同，B

分子處于相內(nèi)，受到周圍分子的作用力是均衡的；

A分子處于表面，此分子一方面受到本相體內(nèi)分子的作用，另一方面又受到性質(zhì)不同的另一相分子的作用，受力不均衡，易形成凹月面。glAB1.3膠體1.3.1吸附作用第37頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日在氣液表面上A分子受到氣相分子的作用力是極小的，因此A分子受到一個(gè)指向液體內(nèi)部的合力（剩余力）。從能量角度看，A分子比B分子具有較高的能量，這部分高出的能量就是表面自由能——表面能。

表面能的存在帶來：—不穩(wěn)定氣液表面的分子總有降低表面能，縮小表面積的趨勢(shì)。自由狀態(tài)下液滴呈球形就是此原因。固體表面利用表面分子的剩余力場(chǎng)吸附其它分子減少剩余力場(chǎng)，降低表面能，因此產(chǎn)生表面吸附。1.3膠體第38頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日1、分子吸附分子吸附遵循相似相吸原則，主要是吸附劑對(duì)非電解質(zhì)或弱電解質(zhì)分子的吸附。2、離子吸附

離子吸附有離子選擇吸附和離子交換吸附兩種：

(1)離子選擇吸附：優(yōu)先選擇吸附與固體粒子具有相同組成和結(jié)構(gòu)相似并能與之生成難溶化合物的離子，其次再選擇吸附能與固體形成同晶型固體的那些離子。1.3膠體第39頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

AgBrAgBrAgBrAgBrAgBrAgBrAgBrAgBr–Br–Br–

AgBrAgBrAgBrAgBrAgBrAgBrAgBrAgAg+Ag+例一：

AgNO3與KBr制備AgBr溶膠時(shí)，

KBr過量，則AgBr固體優(yōu)先吸附Br-

而使固體表面帶負(fù)電。

例二：AgNO3與KBr制備AgBr溶膠時(shí)AgNO3

過量，則AgBr固體優(yōu)先吸附Ag+而使固體表面帶正電。1.3膠體第40頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

(2)離子交換吸附：吸附劑從溶液中吸附某種離子時(shí)，等物質(zhì)量地置換出另一種電荷符號(hào)相同的離子到溶液中，此吸附稱離子交換吸附，離子交換吸附過程是可逆過程。土壤中的養(yǎng)分保持和釋放大部分是通過離子交換進(jìn)行的。Na+Ca2+

+3NH4+

NH4+NH4+NH4++Ca2+

+Na+

1.3膠體第41頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日膠體固體顆粒（直徑1~100nm）分散于液體中的一種膠體分散系，它屬于高分散度的多相體系。高分子溶液高分子物質(zhì)溶于適當(dāng)溶劑而形成的溶液，其溶質(zhì)高分子的大小在膠體分散系范圍內(nèi)，它同真溶液一樣屬均相體系。溶膠1.3膠體第42頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日系統(tǒng)中物理和化學(xué)性質(zhì)完全均一的部分稱為相。相與相之間有明顯的界面（相界面），在界面上宏觀性質(zhì)的改變是突變式的。氣相：因?yàn)闅怏w能夠無限地混合，所以無論系統(tǒng)中有多少種氣體，都只有一個(gè)氣相。液相：根據(jù)不同種液體的互溶程度，系統(tǒng)中可以有一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)液相。固相：有多少種固體，就有多少個(gè)固相，而不管這些固體顆粒研磨得多么細(xì)小，混合得多么均勻（因?yàn)樵谶@種情況下，即使混合得再均勻，也不是分子程度上的均勻混合）。第43頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日1.3.4膠團(tuán)結(jié)構(gòu)AgNO3與過量KI形成AgI溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)：

[(AgI)m膠核電位離子反離子反離子吸附層擴(kuò)散層膠粒膠團(tuán)?

nI-?

(n-x)K+

]x-?xK+掌握好！1.3膠體膠粒帶電，膠團(tuán)不帶電（電中性）第44頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日(AgI)m膠核K+K+K+K+膠團(tuán)I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-K+K+K+K+K+K+K+K+膠粒膠團(tuán)構(gòu)造示意圖第45頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（2）粒子的結(jié)構(gòu)相距約一、二個(gè)離子厚度稱為緊密層；另一部分離子按一定的濃度梯度擴(kuò)散到本體溶液中，稱為擴(kuò)散層。第46頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日氫氧化鐵溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)：

{[Fe(OH)3]m

硅膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)：

[(aSiO2?bH2O)m?nHSiO3-

?

(n-x)H+]x-

?xH+

[(aSiO2?bH2O)m?nSiO32-

?

2(n-x)H+]2x-

?2xH+?nOH-

??nFeO+?!

?(n-x)OH-

??

(n-x)Cl-

}x+

!?xCl-

[(AgBr)m

?nK+??nNO3-

??nAg+?!

?(n-x)Br-

??

(n-x)NO3-

]x+

!?xNO3-

溴化銀溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)（AgNO3過量)：1.3膠體第47頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日1、KI與過量的

AgNO3作用制備的膠體其膠團(tuán)結(jié)構(gòu)為：2、用H3AsO3與過量

H2S作用制備硫化砷溶膠其膠團(tuán)結(jié)構(gòu)為：

[(AgI)m?nAg+

?(n-x)NO3-

]x+

?xNO3-

[(As2S3)m?nS2-

?

2(n-x)H+]2x-

?2xH+

[(As2S3)m?nHS-

?

(n-x)H+]x-

?xH+例題：1.3膠體第48頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日1.3.3溶膠的性質(zhì)(1)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)——布朗運(yùn)動(dòng)：產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因：膠粒受周圍溶劑小分子不均衡撞擊的結(jié)果。A1.3膠體第49頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

1903年發(fā)明了超顯微鏡，為研究布朗運(yùn)動(dòng)提供了物質(zhì)條件?？梢杂^察到溶膠粒子不斷地作不規(guī)則“之”字形的運(yùn)動(dòng)。通過大量觀察，得出結(jié)論：粒子越小，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈。其運(yùn)動(dòng)激烈的程度不隨時(shí)間而改變，但隨溫度的升高而增加。1.3膠體第50頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日(2)溶膠的光學(xué)性質(zhì)——丁鐸爾效應(yīng)光照射物體粒子時(shí)可以發(fā)生：a：反射(粒子直徑大于入射光波長(zhǎng));b：透射(粒子直徑遠(yuǎn)小于入射光波長(zhǎng));c：散射(粒子直徑略小于（或近似于）入射光波長(zhǎng))。丁鐸爾效應(yīng)即是由于膠粒對(duì)光散射的結(jié)果溶液溶膠光源1.3膠體第51頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日1.3膠體

溶膠中分散質(zhì)粒子直徑：1～100nm

可見光波長(zhǎng)：400～700nm

在真溶液中，溶質(zhì)顆粒太?。?lt;10-9m）,光的散射極弱，看不到丁鐸爾效應(yīng)。陽光從狹縫射進(jìn)室內(nèi)形成光柱也是丁鐸爾效應(yīng)。第52頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日(3)溶膠的電學(xué)性質(zhì)——電泳和電滲通電前黏土膠體清水–+通電后水面變化黏土膠體溶膠在電場(chǎng)下會(huì)發(fā)生如下的變化：1.3膠體+++++++++++++++++–電泳第53頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日+–多孔性物質(zhì)溶膠電泳是膠體粒子在電場(chǎng)中的定向移動(dòng)電滲是當(dāng)膠體粒子固定不動(dòng)時(shí)溶液在電場(chǎng)中的定向移動(dòng)膠粒設(shè)法固定不動(dòng),分散劑在電場(chǎng)中作定向移動(dòng)。結(jié)論：膠體的膠粒是帶電的1.3膠體第54頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日膠粒帶電的原因：吸附帶電膠體粒子對(duì)溶液中的離子產(chǎn)生選擇性吸附使膠粒帶電。電離帶電

例如：Fe(OH)3固體表面選擇性吸附FeO+離子而帶正電。AgBr吸附Br–而帶負(fù)電。

例如：硅酸溶膠粒子表面會(huì)發(fā)生電離，過程如下：

xSiO2?yH2O＝H++HSiO3–

＝2H++SiO32–膠體粒子表面分子發(fā)生電離使膠粒帶電土壤。*同晶替換晶格中心離子被其他不同價(jià)離子所替代而使晶格帶電。如Si4+被Ca2+代替后，晶格帶負(fù)電。土壤中常發(fā)生。1.3膠體第55頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日1.3.5溶膠的穩(wěn)定性和聚沉1、溶膠的穩(wěn)定性穩(wěn)定原因膠粒帶電（雙電層結(jié)構(gòu)）溶劑化膜布朗運(yùn)動(dòng)掌握1.3膠體第56頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日2、溶膠的聚沉:分散質(zhì)粒子合并變大，最后從分散劑中分離出來的過程b:

對(duì)溶膠起聚沉作用的主要是與膠粒電荷符號(hào)相反的離子。c:

起聚沉作用的離子的荷電多少?zèng)Q定了其聚沉能力的大小。d:

同價(jià)離子的聚沉能力與水化離子半徑的大小有關(guān)，水化離子半徑越大，聚沉能力越小。a:

任何電解質(zhì)達(dá)到足夠濃度時(shí)都能使溶膠聚沉。(1)加電解質(zhì)：1.3膠體第57頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日定義：聚沉值可以用來衡量電解質(zhì)的聚沉能力，所謂聚沉值是指一定量的溶膠中，在一定時(shí)間內(nèi)(通常是18小時(shí))使溶膠聚沉所需的電解質(zhì)的最低濃度(mmol/dm3)。從上面的定義可以看出，聚沉值大的電解質(zhì)，聚沉能力??；聚沉值小的電解質(zhì)，聚沉能力大。聚沉能力=（聚沉值）–1電解質(zhì)對(duì)溶膠聚沉起作用的是與膠粒帶相反電荷的離子，其聚沉值的大小與該離子的價(jià)數(shù)有關(guān)。例如：1.3膠體第58頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

上圖是Al3+、Ca2+、Na+

三種離子對(duì)

As2S3

負(fù)溶膠聚沉能力的比例圖。故電解質(zhì)聚沉能力的大小與起作用離子的價(jià)數(shù)的六次方成正比，價(jià)數(shù)越高聚沉值越小，聚沉能力越大。1.3膠體第59頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日(2)溶膠相互聚沉：帶相反電荷的溶膠互相混合會(huì)發(fā)生相互聚沉。(3)增大溶膠的濃度會(huì)使溶膠聚沉：原因：濃度增大則膠粒間距變小，膠粒碰撞機(jī)會(huì)增大。原因：溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)增大，膠粒表面吸附的電位離子減少，膠粒荷電數(shù)減少。另外，溫度升高，膠粒水化膜變薄，易聚沉。(4)升高溶膠的溫度會(huì)使溶膠聚沉：1.3膠體第60頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

例題1：在堿性溶液中用HCHO還原HAuCl4

以制備金溶膠，反應(yīng)中生成的AuO2–是穩(wěn)定劑，K+是反離子，寫出金溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式。[(Au)m?nAuO2–

?(n-x)K+]x