化学工具知识3分析化学性质的工具物质的分类.ppt

第3讲化学工具性知识3 分析物质化学性质的工具 物质的分类方法 物质的分类方法 分类的意义 能够提高人们的工作 学习效率 使人们更快 更便捷地达到目的等 对于多达千万的化学物质和更多的化学反应 人们要想认识它们的规律性 就必须运用分类的方法 按照事先设定的 标准 进行分类 化学物质 纯净物 混合物 单质 化合物 金属单质 非金属单质 酸 碱 氧化物 盐 化学反应 按反应前后种类 类别分类 按得氧 失氧分类 化合反应A B AB 分解反应AB A B 置换反应A BC AB C 复分解反应AB CD AD BC 氧化反应 还原反应 例如 2CuO C 2Cu CO2 高温 知识回顾 1 初中学习中 将元素分为了元素和元素 其中Na Mg Al Fe Cu Zn 等属于元素 O S P Cl等属于元素 2 我们还知道 对于自然界中的物质 从状态上可分为 三态 例如 对于空气 水 硫酸 矿石 石油 煤炭 进行从状态分类 可以将归为一类 将归为一类 将归为一类 3 对于化合物 我们可以根据组成特点 把它们分为 四大类 是否还可以对它们继续分类 试举一例 4 对于化学反应 在初中我们把它们分为四种基本反应类型 分别是 和 金属 非金属 金属 非金属 气 液 固 空气 矿石 煤炭 水 石油 硫酸 化合 分解 置换 复分解 酸 碱 盐 氧化物 一 简单分类法及其应用1 分类法是人们社会活动及生活中不可缺少的基本方法 图书馆中的图书分类收藏 大型商场中的物品分类 网络中的信息分类 化学中的分散系 生物中对各个物种的分类等2 分类法 1 交叉分类法 某些盐的交叉分类按阴离子分类按阳离子分类Na2CO3碳酸盐Na2SO4钠盐k2SO4硫酸盐K2CO3钾盐 某些碱的交叉分类弱碱NaOHKOH可溶性碱强碱Mg OH 2一元碱NH3 H2O不溶性碱二元碱Ba OH 2 某些氧化物的交叉分类CO2非金属氧化物酸性氧化物SiO2气体氧化物SO2固体氧化物两性氧化物Al2O3碱性氧化物CuO金属氧化物 2 树状分类法 化合物树状分类举例化合物酸碱盐氧化物 石油加工产物及其用途的树状分类 问题 1 试给下列一组化合物进行交叉分类 H2SO4 HCl HNO3 H2CO3 HF2 给化学反应进行树状分类 并举例 3 对于反应 CH4 2O2 CO2 2H2O 根据以上分类方法 该反应属于哪一类 1 把下列物质分成两类应怎样分 纯水 泥水 纯H2SO4 稀H2SO4 蔗糖水 空气 铁粉2 在初中我们能把纯净物继续分类 可表示为单质酸纯净物碱化合物盐氧化物而混合物还能否再进行分类呢 二 分散系及其分类1 分散系的概念把所得到的体系 叫做分散系 前者属于 称作 后者起的作用 称作 其实 初中我们学过的溶液就是一种分散系 其中溶质属于 溶剂属于 初中我们还学过悬浊液和乳浊液 它们也是分散系 例如泥水中的水是 泥土小颗粒是 根据分散质与分散剂的状态 它们之间可以有9种组合方式 分散质分散剂气气液液固固9种分散系 一种 或多种 物质分散在另一种 或多种 物质中 属于被分散的物质 分散质 容纳分散质 分散剂 分散质 分散剂 分散剂 分散质 溶液溶质 溶剂分散系分散质 分散剂 说明 许多分散系属于混合分散系 如空气中有烟尘时 既有气 气分散系 又有气 固分散系 它们同时构成了复杂的分散系 按照分散质或分散剂的聚集状态 气 固 液 来分 有9种类型 2 液体分散系的分类 根据分散质粒子大小 3 溶液 胶体和浊液的区别 最稳定 很不稳定 介于两者之间 最小 介于两者之间 最大 请根据上表画出溶液 胶体 浊液的树状分类图 A 根据分散质粒子的大小 当分散剂是水或其他液体时 分散系 溶液 胶体 浊液 小于1nm 1 100nm 大于100nm 分散系的分类 B 根据分散质和分散剂的状态不同 胶体 气溶胶液溶胶固溶胶 常见的胶体 烟 云 雾 河 湖 池塘中的水 血液 牛奶 豆浆 果冻 米粥汤 蛋清 胶水 墨水 液状涂料 肥皂水 有色玻璃 变色玻璃 土壤胶体 淀粉溶液 胶体 1 定义 分散质粒子直径在1nm 100nm之间的分散系 2 胶体的分类 根据分散质粒子 胶粒 的构成分 粒子胶体 Fe OH 3胶体 AgI胶体 分子胶体 淀粉溶液 蛋白质溶液 根据分散剂状态分 固溶胶 有色玻璃 烟水晶 液溶胶 AgI胶体 Fe OH 3胶体 气溶液 烟 云 雾 3 胶体的性质 1 丁达尔效应 区分胶体与溶液的一种物理方法 当一束强光透过胶体时 可以看到一条光亮的通路 这种现象叫做丁达尔现象 普遍存在的现象 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 2 布朗运动 3 电泳 在外加电场作用下 胶体粒子在分散剂中向电极 阳极或阴极 做定向移动的现象 叫做电泳 电泳现象证明了胶体微粒带有电荷 同种胶体微粒在同一溶液中只吸附同种离子 所以带同种电荷 具有排斥力 这也是胶体不易凝聚的 比较稳定的另一个主要原因 胶体带电规律 1 金属氢氧化物 金属氧化物的胶粒吸附阳离子带正电 2 非金属氧化物 金属硫化物 硅酸 土壤胶体吸附阴离子带负电 4 胶体的聚沉 向某些胶体里加入少量电解质 由于电解质电离生成的阳离子或阴离子中和了胶体粒子所带的电荷 使胶体粒子聚集长大 形成颗粒较大的沉淀会从分散剂里析出 这个过程叫做聚沉 实例 MgCl2用于止血 豆浆里加盐卤 MgCl2 6H2O 或石膏 CaSO4 2H2O 溶液使之凝聚成豆腐 水泥里加石膏能调节水泥浆的硬化速率 在江河与海的交汇处形成的沙洲 用明矾 氯化铁等净水 不同种类的墨水混合使用时有沉淀产生 使墨水失效 5 渗析 利用溶液与胶体的这一区别 把混有离子或分子杂质的胶体装入半透膜袋 并且浸入溶剂中 使离子或分子从胶体中分离出去 这样的操作叫做渗析 1 物理分散法 4 胶体的制备 将悬浊液或乳浊液中的分散质分散 如 磨墨常见的胶体有 墨汁 碳素墨水 淀粉溶液 蛋白质溶液等 2 化学结合法 溶质分子聚合成胶粒 水解法 方法 将蒸馏水加热至沸腾 向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液 继续煮沸至溶液呈红褐色 停止加热 注意的问题 不能过度加热 以免出现Fe OH 3胶体凝聚 不能用玻璃搅拌 防止生成Fe OH 3沉淀 FeCl3 3H2O 沸水 Fe OH 3 胶体 3HCl 红褐色 澄清 透明的液体 硅酸溶胶的制备 Na2SiO3 2HCl H2SiO3 胶体 2NaCl 方法 将1mL硅酸钠溶液加到5 10mL1mol L盐酸中边加边振荡 注意的问题 不能将溶液倒过来加 否则会生成凝胶 溶液的用量需注意 Na2SiO3太多会生成沉淀 6 胶体的应用 总结 胶体是以分散质粒子大小为本质特征的 它只是物质的一种存在形式 如NaCl溶于水形成溶液 如果分散在酒精中则可形成胶体 1 Fe OH 3胶体的制备实验及胶体 溶液 浊液外观特征的比较 实验步骤 取三个小烧杯 分别加入25ml蒸馏水 25mlCuSO4溶液和25ml泥水 将烧杯中的蒸馏水加热至 向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液 继续煮沸至 停止加热 即制得红褐色的 对比三种分散系 实验现象 实验结论 FeCl3 3H2O Fe OH 3 胶体 3HCl溶液属稳定的分散系 而浊液是不稳定的分散系 胶体则介于二者之间 在一定条件下能 属于 沸腾 溶液呈红褐色 Fe OH 3胶体 稳定存在 介稳体系 2 把盛有CuSO4溶液和Fe OH 3胶体的烧杯置于暗处 分别用激光笔照射杯中的液体 在光束垂直的方向观察 记录实验现象 产生光亮的通路 不产生光亮的通路 是 否 当可见光束通过胶体时 在入射光侧面可观察到明亮的 通路 这种现象叫做丁达尔效应 胶体中分散质微粒对可见光 波长为400 700nm 散射而形成的 区别溶液和胶体 丁达尔效应 丁达尔现象产生的原因 丁达尔现象的应用 问题 1 胶体分散系与其他分散系的本质区别是 2 胶体分散系与其它分散系可以通过实验方法来区别 胶体分散系具有 而其它分散系不具备该性质 3 将胶体和泥水分别进行过滤 观察并纪录实验现象 胶体的分散质能通过滤纸孔隙 泥水的分散质不能通过滤纸孔隙 丁达尔效应 分散系的粒子大小 胶体的用途 1 盐卤点豆腐 2 肥皂的制取和分离 3 明矾净水 4 FeCl3溶液用于伤口止血 5 水泥硬化 6 冶金厂大量烟尘用高压电除去 7 土壤胶体中离子吸附和交换过程 保肥作用 10 9m 10 7m 10 9 10 7m 单个小分子或离子 酒精 氯化钠溶液 均一 透明 稳定 能 能 无丁达尔效应 静置分层 丁达尔效应 不能 不能 不稳定 不均一 不透明 石灰乳 油水 巨大数目分子集合体 许多分子集合体或高分子 淀粉溶胶 牛奶 均一 透明 较稳定 能 不能 胶体为什么具有介稳性 原因一胶体粒子可以通过吸附而带有电荷 同种胶粒带同种电荷 而同种电荷会相互排斥 要使胶体聚沉 就要克服排斥力 消除胶粒所带电荷 原因二胶体粒子在不停的做布朗运动