第12講-一種重要的混合物-膠體(原卷版)

第12講一種重要的混合物——膠體本講·學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解分散系的概念及其組成，能夠根據(jù)分散質(zhì)粒子的大小和分散劑狀態(tài)的不同對分散系進(jìn)行分類。2．認(rèn)識膠體是一種常見的分散系，了解常見的膠體。3．了解膠體的提純方法，知道膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用。新知·知識精講【知識點(diǎn)1】分散系及其分類1．分散系（1）概念：分散系是將一種（或多種）物質(zhì)分散到另一種（或多種）物質(zhì)得到的混合物體系。（2）組成：①分散質(zhì)：被分散的物質(zhì)。②分散劑：容納分散質(zhì)的物質(zhì)。（3）分散系的分類①按照分散質(zhì)粒子的大小可分為三類：②按照分散劑的狀態(tài)不同可分為三類：分散劑狀態(tài)液體氣體固體膠體類別液溶膠氣溶膠固溶膠舉例Fe(OH)3膠體煙、云、霧有色玻璃（4）常見膠體還有：Al(OH)3膠體、硅酸膠體、牛奶、豆?jié){、果凍、墨水、肥皂水、血液、蛋白質(zhì)溶液、淀粉溶液、大多數(shù)天然寶石、煙水晶、土壤、云、霧、煙等?！鞠胍幌搿?．三種分散系的本質(zhì)區(qū)別是什么？2．分散質(zhì)一定是固態(tài)嗎？3．膠體一定是混合物嗎？【知識點(diǎn)2】三種分散系的多角度比較及其提純方法1．三種分散系的多角度比較分散系溶液濁液膠體分散質(zhì)微粒直徑＜1nm＞100nm1～100nm分散質(zhì)微粒單個小分子或離子巨大數(shù)目的分子或離子集合體高分子或多分子集合體性質(zhì)外觀均一、透明不均一、不透明均一穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定較穩(wěn)定能否透過濾紙能不能能能否透過半透膜能不能不能實(shí)例食鹽水、蔗糖溶液油水混合物、泥水Fe(OH)3膠體、云、煙、霧特別提示：常見的半透膜有雞蛋殼膜、羊皮紙、膠棉薄膜、玻璃紙等。2．分散系的分離和提純(1)膠體與溶液的分離——滲析法①原理：膠體微粒不能通過半透膜而溶液中小分子或離子能透過半透膜。②操作：Fe(OH)3膠體與FeCl3溶液的分離，將所得溶膠盛于半透膜制作的滲析袋中，置于流動的(或頻繁更換)的蒸餾水里一段時(shí)間即可(如圖)。③用途：醫(yī)學(xué)上用于血液的透析。(2)膠體與濁液的分離——過濾法①原理：膠體微粒能透過濾紙而濁液中微粒不能透過濾紙。②實(shí)例：分離Fe(OH)3懸濁液和Fe(OH)3膠體?！菊n堂練習(xí)】1．科學(xué)家在《自然》雜志上報(bào)告，他們用DNA制造出了一種臂長只有7納米的納米級鑷子，以便能夠鑷起分子或原子并對它們隨意組合。下列分散系中的分散質(zhì)的粒子直徑與納米級鑷子具有相同數(shù)量級的是()A．溶液 B．懸濁液C．乳濁液 D．膠體2．下列有關(guān)分散系屬于膠體的是()A．蛋白質(zhì)溶液 B．碘酒C．納米碳粒 D．石灰乳3．膠體區(qū)別于溶液、濁液的性質(zhì)是()A．能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)B．能用肉眼將膠體與溶液、濁液區(qū)別開來C．均一、穩(wěn)定、透明D．分散質(zhì)會因重力作用而沉降4．下列有關(guān)FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體的敘述正確的是()A．都不穩(wěn)定，密封靜置，會產(chǎn)生沉淀B．Fe(OH)3膠體是渾濁的，F(xiàn)eCl3溶液是澄清的C．通過過濾可以提純含有FeCl3的Fe(OH)3膠體D．利用丁達(dá)爾效應(yīng)可將兩種液體區(qū)分開5．淀粉溶液是一種膠體，并且淀粉遇到碘單質(zhì)，可以出現(xiàn)明顯的藍(lán)色特征?，F(xiàn)將淀粉和稀Na2SO4溶液混合，裝在半透膜袋中，浸泡在盛蒸餾水的燒杯內(nèi)，過一段時(shí)間后，取燒杯中液體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能證明半透膜完好無損的是()A．加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀B．加入碘水不變藍(lán)C．加入BaCl2溶液沒有白色沉淀產(chǎn)生D．加入碘水變藍(lán)【知識點(diǎn)3】膠體的主要性質(zhì)及應(yīng)用1．Fe(OH)3膠體的制備往沸水中加入5~6滴飽和FeCl3溶液，繼續(xù)加熱直到溶液呈現(xiàn)紅褐色，停止加熱?；瘜W(xué)方程式為FeCl3＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3HCl?！咀⒁馐马?xiàng)】（1）不能用自來水代替蒸餾水，因?yàn)樽詠硭泻须x子（如Cl-），會使膠體發(fā)生聚沉；（2）不能攪拌或長時(shí)間持續(xù)加熱，因?yàn)闀鼓z粒運(yùn)動加快，從而克服膠粒間的排斥力發(fā)生聚沉；（3）為了制得濃度較大的Fe(OH)3膠體，使現(xiàn)象更明顯，需要用FeCl3的飽和溶液。2．膠體的主要性質(zhì)及應(yīng)用(1)丁達(dá)爾效應(yīng)：當(dāng)光束通過膠體時(shí)，膠體中的現(xiàn)象為出現(xiàn)一條光亮的“通路”，產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)的原因是膠體粒子對光線有散射作用?？捎么诵再|(zhì)鑒別溶液和膠體。分散系用激光筆光束在垂直方向照射時(shí)的現(xiàn)象CuSO4溶液無光亮的通路產(chǎn)生Fe(OH)3膠體有光亮的通路產(chǎn)生(2)介穩(wěn)性：膠體的穩(wěn)定性介于溶液與濁液之間，在一定條件下能穩(wěn)定存在，屬于介穩(wěn)體系，但改變條件就有可能發(fā)生聚沉。(3)聚沉：在一定條件下，膠體粒子聚集成較大的顆粒，形成沉淀從分散劑中析出。此性質(zhì)常用于制作豆腐、凈水等。使膠體聚沉的常用方法有：①加入電解質(zhì)溶液；②加入與膠粒帶相反電荷的膠體；③加熱或攪拌。(4)電泳：膠體粒子帶電荷，在電場的作用下發(fā)生定向移動。在外加直流電源的作用下，\t"/item/%E7%94%B5%E6%B3%B3/_blank"膠體微粒在\t"/item/%E7%94%B5%E6%B3%B3/_blank"分散介質(zhì)里向負(fù)極或正極作定向移動，這種現(xiàn)象叫做電泳。膠體有電泳現(xiàn)象，證明膠體的微粒帶有電荷。各種膠體微粒的本質(zhì)不同，它們吸附的\t"/item/%E7%94%B5%E6%B3%B3/_blank"離子不同，所以帶有不同的電荷。此性質(zhì)可用于工業(yè)上的靜電除塵。(5)滲析：分離膠體和溶液，醫(yī)學(xué)上用于血液的透析?！咀⒁狻竣倌z體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是分散質(zhì)粒子的直徑大小(1～100nm)。②膠體不帶電荷，膠體粒子(分散質(zhì))帶電荷，但淀粉膠體的膠體粒子也不帶電荷。③Fe(OH)3膠體中，F(xiàn)e(OH)3膠粒數(shù)目遠(yuǎn)小于鐵原子的數(shù)目。④膠粒有很大的比表面積，吸附能力很強(qiáng)?！鞠胍幌搿?1)丁達(dá)爾現(xiàn)象是物理現(xiàn)象還是化學(xué)變化？(2)已知雞蛋清是一種膠體，如何通過簡便方法鑒別NaCl溶液和雞蛋清膠體呢？【課堂練習(xí)】1．英國物理學(xué)家約翰·丁達(dá)爾首先發(fā)現(xiàn)了入射光透過膠體時(shí)，從側(cè)面可以看到一條光亮的通路。下列液體中，不會出現(xiàn)丁達(dá)爾效應(yīng)的分散系是()①雞蛋白溶液②水③淀粉溶液④硫酸鈉溶液⑤肥皂水A．② B．①③C．⑤ D．④2．下列實(shí)驗(yàn)操作或現(xiàn)象，能夠區(qū)分溶液和膠體的是()A．觀察顏色 B．觀察穩(wěn)定性C．丁達(dá)爾現(xiàn)象 D．觀察是否透明3．FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體具有的共同性質(zhì)是()A．都能透過濾紙 B．都呈紅褐色C．分散質(zhì)粒子具有相同的直徑 D．都具有丁達(dá)爾效應(yīng)4．下列說法正確的是()A．只有液溶膠才具有丁達(dá)爾效應(yīng)B．納米材料一般是幾納米到幾十納米，因此納米材料屬于膠體C．根據(jù)丁達(dá)爾現(xiàn)象可將分散系分為溶液、膠體和濁液D．醫(yī)學(xué)上的血液透析利用了膠體的滲析原理5．膠體是一種常見的分散系，按要求回答下列問題：(1)將飽和三氯化鐵溶液滴入沸水時(shí)，得到的液體是___________色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。(2)用此分散系進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：①將其裝入U(xiǎn)形管內(nèi)，用石墨作電極，接通直接電源，通電一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)陰極附近顏色___________，這種現(xiàn)象稱為___________。②向其中逐滴加入過量稀硫酸，現(xiàn)象是先___________再___________。鞏固·課后精練1．下列關(guān)于分散系的說法不正確的是()A．分散系的穩(wěn)定性：溶液＞膠體＞濁液B．分散質(zhì)粒子的大?。喝芤海灸z體＞濁液C．分散質(zhì)粒子的直徑為幾納米或幾十納米的分散系是膠體D．可以用過濾的方法將懸濁液中的分散質(zhì)從分散劑中分離出來2．下列關(guān)于膠體的敘述正確的是()A．通過外觀可以區(qū)分溶液、膠體和濁液B．溶液中分散質(zhì)可通過濾紙，膠體中分散質(zhì)不能通過濾紙C．溶液長時(shí)間靜置不易產(chǎn)生渾濁，膠體長時(shí)間靜置產(chǎn)生渾濁D．明礬溶于水可形成Al(OH)3膠體，能夠吸附水中懸浮的固體顆粒而沉降，達(dá)到凈水目的3．下列有關(guān)Fe(OH)3膠體的制備、提純和性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)圖示中，正確的是()4．有人設(shè)想將碳酸鈣通過特殊的加工方法使之變?yōu)榧{米碳酸鈣(碳酸鈣粒子直徑是幾納米—幾十納米)，這將引起建筑材料的性能發(fā)生巨變。下列關(guān)于納米碳酸鈣的推測可能的是()A．納米碳酸鈣的水溶液會混濁不清B．納米碳酸鈣分散到水中能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)C．納米碳酸鈣化學(xué)性質(zhì)已與原來碳酸鈣完全不同D．納米碳酸鈣的粒子不能透過濾紙5．我國科學(xué)家在世界上第一次為一種名為“鈷酞菁”的分子(直徑為1.3×10－9m)恢復(fù)了磁性?！扳捥肌狈肿咏Y(jié)構(gòu)和性質(zhì)與人體內(nèi)的血紅素及植物內(nèi)的葉綠素非常相似。下列關(guān)于“鈷酞菁”的分子的說法中正確的是()A．在水中所形成的分散系屬懸濁液B．“鈷酞菁”分子既能透過濾紙，也能透過半透膜C．分子直徑比Na＋小D．在水中形成的分散系能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象6．新型冠狀病毒可通過氣溶膠傳播，氣溶膠屬于膠體的一種。下列關(guān)于膠體的敘述，正確的是A．依據(jù)丁達(dá)爾效應(yīng)可將分散系分為溶液、膠體與濁液B．膠體的本質(zhì)特征是具有丁達(dá)爾效應(yīng)C．霧是氣溶膠，在陽光下可觀察到丁達(dá)爾效應(yīng)D．溶液中溶質(zhì)粒子的運(yùn)動有規(guī)律，膠體中分散質(zhì)粒子的運(yùn)動無規(guī)律7．下列物質(zhì)的分類正確的是選項(xiàng)混合物純凈物酸性氧化物堿鹽A空氣Fe(OH)3膠體CO2石灰乳KAl(SO4)2B豆?jié){CuSO3燒堿NaHCO3C稀硫酸石墨CO氨氣CuSO4·5H2OD冰水混合物生石灰SO2純堿Cu2(OH)2CO3A．A B．B C．C D．D8．下列敘述中正確的是A．膠體屬于純凈物B．能與酸反應(yīng)的氧化物一定是堿性氧化物C．電離出的陽離子有H+的物質(zhì)一定是酸D．堿性氧化物一定是金屬氧化物，金屬氧化物不一定是堿性氧化物9．FeCl3溶液、Fe(OH)3膠體、Fe(OH)3濁液是三種重要的分散系，下列敘述中錯誤的是()A．Fe(OH)3膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是分散質(zhì)粒子的直徑在10－9～10－7mB．分別用一束光透過三種分散系，只有Fe(OH)3膠體具有丁達(dá)爾效應(yīng)C．三種分散系的顏色都相同，且均能與鹽酸反應(yīng)，具有吸附性D．三種分散系均屬于混合物10．下列有關(guān)膠體的說法正確的是()A．Fe2(SO4)3可用作凈水劑的原因是Fe2(SO4)3易溶于水B．將NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中制備Fe(OH)3膠體C．用可見光束照射以區(qū)別溶液和膠體D．K＋、H＋、S2－、Br－能在Fe(OH)3膠體中大量共存11．關(guān)于膠體和溶液的區(qū)別，下列敘述中錯誤的是()A．FeCl3溶液與Fe(OH)3膠體的外觀都是澄清、透明、均勻的B．溶液中溶質(zhì)粒子能通過半透膜，膠體中分散質(zhì)粒子不能通過半透膜C．光束通過淀粉溶液時(shí)，可以看到一條光亮的“通路”，光束通過蔗糖溶液時(shí)，則無此現(xiàn)象D．溶液最穩(wěn)定，放置后不會生成沉淀；膠體很不穩(wěn)定，放置后很快會生成沉淀12．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)溶液、濁液、膠體都屬于混合物。()(2)直徑介于1～100nm之間的粒子稱為膠體。()(3)膠體都是均勻透明的液體。()(4)膠體一般比較穩(wěn)定，不易產(chǎn)生沉淀。()(5)分散質(zhì)粒子直徑大小在幾納米到幾十納米之間的分散系是膠體。()(6)根據(jù)是否產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，將分散系分為溶液、膠體與濁液。()(7)懸濁液中一定不含直徑小于10－9m的微粒。()(8)膠體與其他分散系的本質(zhì)區(qū)別是有丁達(dá)爾效應(yīng)，而其他分散系沒有。()(9)從顏色上無法區(qū)別FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體。()(10)在飽和氯化鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液可制得Fe(OH)3膠體。()13．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)按照下面的實(shí)驗(yàn)方法制備氫氧化鐵膠體：首先取少量蒸餾水于潔凈的燒杯中，用酒精燈加熱至沸騰，向燒杯中逐滴滴加飽和的FeCl3溶液繼續(xù)煮沸，至液體呈透明的紅褐色。反應(yīng)原理為FeCl3＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3HCl。(1)判斷膠體的制備是否成功，可利用膠體的_______________________________。(2)在做制備氫氧化鐵膠體的實(shí)驗(yàn)時(shí)，有些同學(xué)沒有按要求進(jìn)行，結(jié)果沒有觀察到膠體，請你預(yù)測其現(xiàn)象并分析原因：①甲同學(xué)沒有選用飽和氯化鐵溶液，而是將稀氯化鐵溶液滴入沸水中，結(jié)果沒有觀察到________________，其原因是________________________________。②乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中沒有使用蒸餾水，而是用自來水，結(jié)果會_________，原因是__________。③丙同學(xué)向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液后，長時(shí)間加熱，結(jié)果會__________，原因__________。(3)丁同學(xué)按要求制備了Fe(OH)3膠體，但是他又向Fe(OH)3膠體中逐滴加入了稀H2SO4溶液，結(jié)果出現(xiàn)了一系列變化。①先出現(xiàn)紅褐色沉淀，原因是_____________________________________。②隨后沉淀溶解，此反應(yīng)的離子方程式是_______________________________。14．某課外活動小組進(jìn)行Fe(OH)3膠體的制備實(shí)驗(yàn)并檢驗(yàn)其性質(zhì)。(1)若將飽和FeCl3溶液分別滴入下列物質(zhì)中，能形成膠體的是__________。A．冷水B．沸水C．NaOH濃溶液 D．NaCl濃溶液(2)現(xiàn)有甲、乙、丙三名同學(xué)進(jìn)行Fe(OH)3膠體的制備：①甲同學(xué)的操作是：取一小燒杯，加入25mL蒸餾水加熱至沸騰，向沸水中逐滴加入1～2mLFeCl3飽和溶液，繼續(xù)煮沸至混合液呈紅褐色，停止加熱。請?jiān)u價(jià)該操作是否正確__________。②乙直接加熱飽和FeCl3溶液，請?jiān)u價(jià)是否正確__________。③丙向沸水中滴加飽和FeCl3溶液，為了使反應(yīng)進(jìn)行充分，煮沸10分鐘，請?jiān)u價(jià)是否正確____________。(3)寫出制備Fe(OH)3膠體的化學(xué)方程式：____________