一种特殊的分散系——胶体(原创)

一种特殊的分散系一种特殊的分散系 胶体胶体新授课新授课想一想想一想o什么是分散系、分散质、分散剂？什么是分散系、分散质、分散剂？o你学过哪些分散系？你学过哪些分散系？21 1、定义：、定义：一种或一种以上的一种或一种以上的物质物质分散到分散到 另一种物质中所得到的另一种物质中所得到的混合物混合物 分散质：分散质：被分散的物质被分散的物质 分散剂：分散剂：能分散分散质的物质能分散分散质的物质 一、分散系一、分散系溶液、悬（乳）浊液、胶体溶液、悬（乳）浊液、胶体（其中分散成微粒的物质其中分散成微粒的物质）（微粒分散在其中的物质微粒分散在其中的物质）3思考：如何给分散系分类呢？思考：如何给分散系分类呢？1 1、设计过滤装置，将、设计过滤装置，将8mL8mL淀粉和淀粉和食盐水的混合液进行过滤。将滤食盐水的混合液进行过滤。将滤液加入两支试管中，分别滴加碘液加入两支试管中，分别滴加碘水的硝酸银溶液。水的硝酸银溶液。实验现象：实验现象：加入碘水溶液，变蓝加入碘水溶液，变蓝;加入硝酸银溶液，出现白色沉淀。加入硝酸银溶液，出现白色沉淀。42 2、将淀粉和食盐水的混合液放入、将淀粉和食盐水的混合液放入半透膜袋中，悬挂在盛有蒸馏水半透膜袋中，悬挂在盛有蒸馏水的烧杯中的烧杯中;几分钟后将烧杯中液体几分钟后将烧杯中液体加入两支试管中，分别滴加碘水加入两支试管中，分别滴加碘水的硝酸银溶液。的硝酸银溶液。实验现象：实验现象：加入碘水溶液，无明显变化加入碘水溶液，无明显变化;加入硝酸银溶液，出现白色沉淀。加入硝酸银溶液，出现白色沉淀。5o分析：分析：o淀粉分散质微粒可以穿过滤纸，但不可以穿淀粉分散质微粒可以穿过滤纸，但不可以穿过半透膜过半透膜;o钠离子和氯离子可以穿过滤纸，也可以穿过钠离子和氯离子可以穿过滤纸，也可以穿过半透膜半透膜;o结论：淀粉分散质微粒大于钠离子和氯离子结论：淀粉分散质微粒大于钠离子和氯离子62、分散系的分类、分散系的分类本质本质依据依据分散质微粒直径大小分散质微粒直径大小分散系分散系溶液溶液胶体胶体浊液浊液分散质微分散质微粒直径粒直径 10-9m(10-7m（100 nm）7二、胶体二、胶体 分散分散质微粒的直径大小在微粒的直径大小在1nm-100nm（10-9-10-7m)之之间的分散系叫做胶体。的分散系叫做胶体。1.定定义：82.胶体的分胶体的分类:Fe(OH)3 AgI胶体胶体淀粉淀粉胶体胶体雾、云、云、烟烟有有色色玻玻璃璃Fe(OH)3 AgI胶体胶体9注：注：胶体不是一类物质，而是几乎任何物质胶体不是一类物质，而是几乎任何物质都可能形成的一种分散状态。如：都可能形成的一种分散状态。如：NaCl溶于溶于水形成溶液，如果分散在酒精中则可形成胶水形成溶液，如果分散在酒精中则可形成胶体。体。练习：练习：(2000上海上海)用特殊方法把固体物质用特殊方法把固体物质加工到纳米级加工到纳米级(1nm100nm，1nm=10-9m)的超的超细粉末粒子，然后制得纳米材料。下列分散细粉末粒子，然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质的粒子直径和这种粒子具有相系中的分散质的粒子直径和这种粒子具有相同数量级的是同数量级的是 ()A、溶液、溶液 B、悬浊液、悬浊液 C、胶体、胶体 D、乳浊液、乳浊液c10淀粉胶体和淀粉胶体和 Na Cl溶液溶液于半透膜内于半透膜内蒸蒸镏水水3、渗析、渗析利用利用半透膜半透膜把胶体中混有的离子或分子从胶体溶液把胶体中混有的离子或分子从胶体溶液里分离的操作，叫做里分离的操作，叫做渗析渗析。其原理为胶体微粒不能透过半透膜，而溶液中的分其原理为胶体微粒不能透过半透膜，而溶液中的分子和离子能透过子和离子能透过半透膜半透膜。应用：应用：胶体净化、提纯胶体净化、提纯使胶体和溶液分离使胶体和溶液分离11三、胶体的制备o走进实验室：取一支大试管，注入蒸馏水走进实验室：取一支大试管，注入蒸馏水10mL，加热到沸腾，然后往沸水里滴加，加热到沸腾，然后往沸水里滴加1mL饱和氯化铁溶液。饱和氯化铁溶液。o实验现象：红褐色、澄清、透明的液体红褐色、澄清、透明的液体FeClFeCl3 3+3H+3H2 2O Fe(OH)O Fe(OH)3 3（胶体）（胶体）+3HCl+3HCl注意：不能过度加热，以免出现注意：不能过度加热，以免出现Fe(OH)Fe(OH)3 3胶体凝聚。胶体凝聚。条件：条件：饱和和FeCl3溶液、沸水溶液、沸水12（胶体）（胶体）（溶液）（溶液）四、胶体的性质四、胶体的性质 1、丁达尔现象丁达尔现象(光学性质光学性质)实验：实验：光束分别通过光束分别通过AgI胶体和胶体和CuSO4溶液，观察现象。溶液，观察现象。现象：现象：一束光通过胶体时，从侧面可观察到胶体里一束光通过胶体时，从侧面可观察到胶体里 产生一条光亮的产生一条光亮的“通路通路”。13原因：原因：胶粒直径大小与光的波长相近胶粒直径大小与光的波长相近,胶粒对胶粒对 光有散射作用；而溶液分散质的粒子太光有散射作用；而溶液分散质的粒子太 小，不发生散射小，不发生散射。应用：鉴别溶胶和溶液。应用：鉴别溶胶和溶液。练习练习:不能发生丁达尔现象的分散系是（不能发生丁达尔现象的分散系是（）A、碘酒、碘酒 B、无水酒精、无水酒精 C、蛋白质溶液、蛋白质溶液 D、钴玻璃、钴玻璃A B14普遍存在普遍存在的的现象象 2、布朗运动布朗运动(动力学性质动力学性质)在超显微镜下观察胶体溶液可以看到胶体颗粒在超显微镜下观察胶体溶液可以看到胶体颗粒不断地作无规则的运动。不断地作无规则的运动。15原因：原因：溶剂分子不均匀地撞击溶剂分子不均匀地撞击胶体粒子，使其发生不断改变胶体粒子，使其发生不断改变方向、改变速率的布朗运动。方向、改变速率的布朗运动。胶体微粒作布朗运动是胶体稳定胶体微粒作布朗运动是胶体稳定的原因之一。的原因之一。16在外加在外加电场作用下作用下,胶体粒子在分散胶体粒子在分散剂里里向向电极极(阴极或阳极阴极或阳极)作定向移作定向移动的的现象象,叫做叫做电泳泳 -阴极阴极+阳极阳极Fe(OH)3胶体向阴极胶体向阴极 移移动带正正电荷荷 3、电泳现象电泳现象(电学性质电学性质)17原因：原因：粒子胶体微粒带同种电荷，当胶粒带正粒子胶体微粒带同种电荷，当胶粒带正 电荷时向阴极运动，当胶粒带负电荷时电荷时向阴极运动，当胶粒带负电荷时 向阳极运动。向阳极运动。应用：应用：静电除尘；静电除尘；电泳电镀，利用电泳将油漆、电泳电镀，利用电泳将油漆、乳胶、橡胶等粒子均匀地沉积在镀件上。乳胶、橡胶等粒子均匀地沉积在镀件上。胶体的胶粒有的带电，有胶体的胶粒有的带电，有电泳电泳现象；有的不带现象；有的不带电，没有电泳现象。电，没有电泳现象。胶粒带电，但整个胶体分散系是呈电中性的。胶粒带电，但整个胶体分散系是呈电中性的。18重要胶粒带电的一般规律重要胶粒带电的一般规律:胶粒带同种电荷，相互间产生排斥作用，胶粒带同种电荷，相互间产生排斥作用，不易结合成更大的沉淀微粒，这是胶体具有稳不易结合成更大的沉淀微粒，这是胶体具有稳定性的定性的主要因素主要因素。带正电荷胶粒带正电荷胶粒带负电荷胶粒带负电荷胶粒金属氢氧化物金属氢氧化物金属氧化物金属氧化物AgI金属硫化物金属硫化物(如如Sb2S3)非金属硫化物非金属硫化物(如如As2S3)非金属氧化物非金属氧化物(如如SiO2泥沙泥沙)硅酸盐硅酸盐(土壤和水泥土壤和水泥)AgI19 4、胶体的凝聚、胶体的凝聚要破坏胶体的稳定性，只要把胶粒上所带要破坏胶体的稳定性，只要把胶粒上所带的电荷中和，胶粒就会凝聚成更大的微粒，的电荷中和，胶粒就会凝聚成更大的微粒，从而产生沉淀。从而产生沉淀。Q1：胶体为什么能够稳定存在？胶体为什么能够稳定存在？胶粒带电、布朗运动胶粒带电、布朗运动Q2：如何破坏胶体的稳定状态？如何破坏胶体的稳定状态？胶体的凝聚是胶体的凝聚是指胶体的稳定性被破坏，转化为指胶体的稳定性被破坏，转化为沉淀的现象。沉淀的现象。20 理论推测：理论推测：o加入电解质溶液。加入电解质溶液。电解质溶液中的某种离子与胶体中的胶粒会发电解质溶液中的某种离子与胶体中的胶粒会发生电性中和，因而产生沉淀。生电性中和，因而产生沉淀。o加入胶粒电性相反的胶体。加入胶粒电性相反的胶体。两种胶体混合后，胶粒之间异种电荷结合，使两种胶体混合后，胶粒之间异种电荷结合，使胶粒凝聚成更大的微粒，从而产生沉淀。胶粒凝聚成更大的微粒，从而产生沉淀。o加热。加热。由于受热后热运动加快，使胶粒表面吸附的电由于受热后热运动加快，使胶粒表面吸附的电荷掉下来，因而失去电性。失去电性后的微粒荷掉下来，因而失去电性。失去电性后的微粒再相遇，凝聚成更大的微粒，从而产生沉淀再相遇，凝聚成更大的微粒，从而产生沉淀 4、胶体的凝聚、胶体的凝聚21 实验证明实验证明:o取两支试管，分别加入取两支试管，分别加入5mL氢氧化铁胶氢氧化铁胶体。往其中一支试管中加入体。往其中一支试管中加入12mL硫酸镁硫酸镁溶液，振荡。溶液，振荡。o现象：加入硫酸镁溶液后明显有浑浊产生。现象：加入硫酸镁溶液后明显有浑浊产生。o在试管里加入在试管里加入5mL豆浆，加热煮沸，滴豆浆，加热煮沸，滴入几滴硫酸镁溶液。入几滴硫酸镁溶液。o现象：豆浆凝聚成豆腐。现象：豆浆凝聚成豆腐。4、胶体的凝聚胶体的凝聚22凝胶：凝胶：指胶粒与分散剂一起凝聚形成指胶粒与分散剂一起凝聚形成的不流动的冻状物。的不流动的冻状物。如：果冻、凉粉、豆腐等。如：果冻、凉粉、豆腐等。23土壤的性土壤的性质 化学工化学工业 食品食品 建筑材料建筑材料24五、胶五、胶 体的应用体的应用小结小结三种分散系的比较三种分散系的比较具体例子：具体例子：1、土壤的保肥作用、土壤的保肥作用2、制豆腐的化学原理、制豆腐的化学原理3、江河入海口处形成三角洲、江河入海口处形成三角洲4、明矾净水原理、明矾净水原理1、材料研究上、材料研究上2、医学上、医学上3、农业上、农业上4、国防工业上、国防工业上5、日常生活上、日常生活上25 名称名称 溶液溶液 胶体胶体 悬（乳）浊液悬（乳）浊液分散质分散质 微粒微粒分子或分子或 离子离子许多分子许多分子(离子离子)的集合体或单的集合体或单个大分子个大分子巨大数量分巨大数量分子的集合体子的集合体 分散质分散质 微粒直微粒直径径10-9 m10-9-10-7 m 10-7 m外观特征外观特征均一、澄清均一、澄清透明透明均一、透明均一、透明不均一、不均一、不澄清不澄清 不透明不透明稳稳定定性性很稳定很稳定,只要外界只要外界条件不改变条件不改变,溶质溶质与溶剂不分离与溶剂不分离较稳定，能保持较稳定，能保持一段时间不沉淀一段时间不沉淀不稳定，静止后不稳定，静止后则会分层或沉淀则会分层或沉淀透过滤纸透过滤纸透过半透膜透过半透膜丁达尔现象丁达尔现象能能能能能能不不 能能不不 能能不不 能能无无有有无无26