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化学物质和更多的化学反应化学反应，人们 要想认识它们的规律性，就必须运用分类分类的方法，按照 事先设定的“标准标准”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 NaOH KOH 可溶性碱 强碱 Mg(OH)2 一元碱 NH3H2O 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 分馏产 品 分子所含 碳原子数 沸点范围 用途 溶剂油C5-C830-150 在油脂、橡胶、油漆生产中作溶剂 汽油C5-C11220 以下飞机、汽车以及各种汽油机燃料 航空煤油C10-C15 150-250喷气式飞机燃料 煤油C11-C16 180-310拖拉机用燃料、工业洗涤剂 柴油C15-C18 200-360 重型汽车、军舰 、坦克、各种高速 柴油挺燃斑 重 油 润滑 油 C16-C20 360以上 机械上的润滑剂、减少机械磨损防 锈 凡士 林 液态烃 和 固态烃 混合 物 润滑剂，防锈剂 、制药膏 石蜡C20-C30制蜡纸、绝缘 材料 沥青C30-C40铺路、建筑材料、防腐材料 石油 焦 主要成分 是碳 制电极、生产SiC等 问题： 1、试给下列一组化合物进行交叉分类：H2SO4、HCl、 HNO3、H2CO3、HF 2、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 说说明：许许多分散系属于混合分 散系，如空气中有烟尘时尘时 ，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： 分散质分散剂实 例 气气空气 液气云、雾 固气烟灰尘 气液泡沫 液液牛奶、酒精的水溶液 固液糖水、油漆 气固泡沫塑料 液固珍珠（包藏着水的碳酸钙） 固固有色玻璃、合金 2、液体分散系的分类（根据分散质粒子大小） 3、溶液、胶体和浊浊液的区别别 分散系 外观稳定性分散质大小 溶液均一、透明 胶体均一、透明 浊液不均一、不透明 溶质的粒子大小分散系 1nm溶液 100nm浊液 1100nm胶体 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 1100nm 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1nm100nm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 1）丁达尔效应：区分胶体与溶液的一种物理方）丁达尔效应：区分胶体与溶液的一种物理方 法法 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(MgCl26H2O)或石膏 (CaSO42H2O)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。 光束照射时的现 象 是否产生丁达 尔效应 Fe(OH)3 CuSO4 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 过滤后的现象 Fe(OH)3胶体 泥水 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。 分散系溶液浊液胶体 分散质粒 子的直径 分散质粒 子 实例 外观 稳定性 能否透过 滤纸 能否透过 半透膜 鉴别 10-9m 1010-7 -7m m10-91010-7 -7m m 单个小分子单个小分子 或离子或离子 酒精、氯化钠