版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
《
化
学
》配套教学课件(医药卫生类)第三章溶液、胶体及渗透压第三章溶液、胶体及渗透压
通过对物质的量和微粒计数、分散系的分类和分散质直径、半透膜两侧微粒扩散和渗透压的学习,强化对微观物质世界的理解。了解胶体溶液的稳定原因及聚沉的方法,建立变化是有条件的思维方式。能规范地进行溶液配制和稀释的实验操作,养成良好的实验习惯,提高动手能力和合作能力。体会化学和医学的关系,感受化学的应用价值,提升职业素养和社会责任感,感悟化学在健康中国发展中的意义。
【预期目标】第三章溶液、胶体及渗透压水是生命之源。水中可以容纳各种不同的物质,它们以细小的颗粒存在于水中,如氯化钠、泥沙小颗粒。所有动物、植物和人类的生存都离不开水,除此之外,空气也是我们生存必须的生命气体,空气中同样可以分散着各种不同的物质,它们以细小的颗粒存在,有气态水分子、细小水珠,也有细小灰尘。它们有些使人感到舒适,有些则有害健康。自然界的水和空气都属于分散系,分散系有多种类型,如溶液、溶胶、浊液等,本章学习这方面的知识。第一章物质结构
【节目录】第一节物质的量第二节溶液组成的表示方法第三节胶体溶液与高分子化合物溶液第四节溶液的渗透现象和渗透压第一节
物质的量
【温故知新】化学反应的本质是微观粒子的重新组合,如果用微观粒子的数目对物质的化学性质进行计量和讨论,将更为直观和便捷。问题是由于微观粒子太小,难以对微观粒子进行计数或称重。1971年第14届国际计量大会作出决议,增加“物质的量”作为国际单位制的第7个基本物理量,这个基本量解决了这一科学难题。第一节
物质的量
一、物质的量
该方程式表示的宏观、微观含义分别是什么?物质之间的反应既是按照一定个数比的原子、分子或离子进行的,但由于微观粒子很小,所以在化学反应过程中无法以准确的粒子的个数进行化学反应定量。因此,在实际实验和生产中,我们需要将粒子的数量扩大一定的倍数后转化为一定数目的微粒的集合体,并将其转化为可以称量的质量或体积进行实际应用,这个集合体就是物质的量。请同学们观察下面的方程式并回答问题:生活常以质量或体积较小的物体以集合体的方式进行计数,如:第一节
物质的量
一、物质的量
1令纸1打鸡蛋12个鸡蛋第一节
物质的量
一、物质的量
定义:表示含有一定数目粒子的集合体的一个物理量符号:n单位:摩尔,简称“摩”,符号:mol物质的量是国际单位制(SI)的七个基本物理量之一,具体如下:第一节
物质的量
一、物质的量
物理量单位名称单位符号长度米m质量千克(公斤)kg时间秒s电流安[培]A热力学温度开[尔文]K物质的量摩[尔]mol发光强度坎[德拉]cd
第一节
物质的量
一、物质的量
第一节
物质的量
一、物质的量
判断正误并说明理由1mol氧()1molCO2
()1mol大米()那么1mol粒子集合体到底含有多少个微粒呢?××√没有指出是分子、原子或离子大米不是微观粒子第一节
物质的量
一、物质的量
国际上规定:1mol粒子集体中所含的粒子数与12g12C中所含的碳原子数相同,约为6.02×1023,该数值称为阿伏加德罗常数,符号为NA,通常用6.02×1023/mol表示,也就是说1mol任意粒子的个数为6.02×1023个。第一节
物质的量
一、物质的量
思考物质的量与微粒个数之间存在什么样的关系,并完成表3-1的内容。微粒的种类物质的量(n)/mol微粒个数(N)Na+1
OH-2
Fe
3.01×1023H2
9.03×1023表3-1微粒的个数与物质的量的关系交流讨论第一节
物质的量
一、物质的量
思考物质的量与微粒个数之间存在什么样的关系,并完成表3-1的内容。微粒的种类物质的量(n)/mol微粒个数(N)Na+1
OH-2
Fe
3.01×1023H2
9.03×1023表3-1微粒的个数与物质的量的关系6.02×10231.204×10240.51.5交流讨论第一节
物质的量
一、物质的量
物质的量微粒个数阿伏加德罗常数物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间的关系:或该公式可变形为:
第一节
物质的量
一、物质的量
例12molN2中含有多少个氮气分子?解:N=n·NA=2mol×6.02×1023/mol=1.204×1024答:2molN2中含有1.204×1024个氮气分子。
第一节
物质的量
一、物质的量
例2请计算0.1molH2O和0.1molH2O2中含有的氧原子个数的比值。解:0.1molH2O中,n(O)=0.1mol; 0.1molH2O2中,n(O)=0.2mol;则0.1molH2O和0.1molH2O2中含有的氧原子个数的比为:
0.1mol∶0.2mol=1∶2答:0.1molH2O2中含有的氧原子个数与0.1molH2O含有的氧原子个数的比值为1∶2。第一节
物质的量
一、物质的量
请计算:(1)0.5molH2中的氢分子数
;(2)1molNaCl中的氯离子数
;(3)1molH2SO4中的氧原子数
;(4)1.204×1024个水分子的物质的量
;(5)9.03×1024个铁原子的物质的量
。第一节
物质的量
一、物质的量
请计算:(1)0.5molH2中的氢分子数
;(2)1molNaCl中的氯离子数
;(3)1molH2SO4中的氧原子数
;(4)1.204×1024个水分子的物质的量
;(5)9.03×1024个铁原子的物质的量
。3.01×1024个6.02×1024个2.408×1025个1mol1.5mol第一节
物质的量
二、摩尔质量1molC约有几个碳原子?1molH2O约有几个水分子?
1mol不同物质所含粒子的个数相同那么1mol不同物质的质量相同吗?NA(约为6.02×1023
个)第一节
物质的量
二、摩尔质量单位物质的量的物质所具有的质量,符号用M表示,常用单位为:g/mol。
定义式为:
通俗地讲,摩尔质量就是1mol物质的质量。摩尔质量的常用单位是g/mol。例如,根据摩尔的定义,1mol12C的质量为12g。因此
12C的摩尔质量可以记作:M(12C)=12g/mol。第一节
物质的量
二、摩尔质量根据原子量的定义,氢的平均原子量为1。因此1个12C原子的质量和1个H原子(按平均原子量计)的质量之间存在以下关系:
由此可知,1molH原子的质量为1g,因此H的摩尔质量可以记作:M(H)=1g/mol以此类推:物质B的摩尔质量数值上等于物质B的原子量、分子量或化学式量,单位为g/mol。例如:Na的原子量为23,得:M(Na)=23g/mol。第一节
物质的量
二、摩尔质量交流讨论微粒原子量或分子量摩尔质量(M)/(g/mol)物质的量(n)/mol质量(m)/gH22
1
H2O
18
36Fe56
112CO2
442
表3-2原子量或分子量与摩尔质量查元素周期表,根据相对原子质量和表中的信息,完成表3-2内容。第一节
物质的量
二、摩尔质量交流讨论微粒原子量或分子量摩尔质量(M)/(g/mol)物质的量(n)/mol质量(m)/gH22
1
H2O
18
36Fe56
112CO2
442
表3-2原子量或分子量与摩尔质量查元素周期表,根据相对原子质量和表中的信息,完成表3-2内容。221825624488第一节
物质的量
二、摩尔质量物质的量质量摩尔质量物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系:
可变形为:第一节
物质的量
二、摩尔质量
第一节
物质的量
二、摩尔质量计算下列物质的物质的量或质量。(1)9.8gH2SO4的物质的量
;(2)5.3gNa2CO3的物质的量
;(3)0.25molCaCO3的质量
;(4)2.0molH2O的质量
。第一节
物质的量
二、摩尔质量计算下列物质的物质的量或质量。(1)9.8gH2SO4的物质的量
;(2)5.3gNa2CO3的物质的量
;(3)0.25molCaCO3的质量
;(4)2.0molH2O的质量
。0.1mol0.05mol25g36g第一节
物质的量
三、气体摩尔体积温故知新在第一节中,我们已经学习过摩尔质量的概念以及摩尔质量与质量的关系,了解到不同物质的摩尔质量往往不同,那么,对于气体来说,1摩尔微粒所构成的物质的体积是否相同呢?当数目相同的物体紧密堆积时,不同物体所占的体积主要是由单体的体积及紧密堆积程度决定的。例如,6个排球和6个乒乓球,当它们紧密堆积时,乒乓球的总体积肯定小于排球的总体积。在微观世界,相同微粒数目的物质,它们所占有的体积又遵循什么样的规律呢?第一节
物质的量
三、气体摩尔体积物质名称摩尔质量/(g/mol)密度/(g/cm3)1mol物质的体积/cm3铁55.87.87铝26.982.7铅20711.3水181硫酸981.831mol不同的固体和液体物质的体积第一节
物质的量
三、气体摩尔体积物质名称摩尔质量/(g/mol)密度/(g/cm3)1mol物质的体积/cm3铁55.87.877.09铝26.982.79.99铅20711.318.3水18118硫酸981.8353.551mol不同的固体和液体物质的体积第一节
物质的量
三、气体摩尔体积相同条件下,1mol不同固态和液态物质的体积是各不相同的。那么,1mol气态物质的体积是否也各不相同呢?第一节
物质的量
三、气体摩尔体积交流讨论物质摩尔质量/(g/mol)密度/(g/L)体积/LO2321.429
H22.0160.0899
N228.0161.2507
CO2441.964
下表中列出了四种气体在标准状况下(温度为0℃、压强为101.325KPa)的密度数据。请计算该条件下,1mol不同气体的体积,填表。1mol不同气体的体积(STP下)第一节
物质的量
三、气体摩尔体积交流讨论物质摩尔质量/(g/mol)密度/(g/L)体积/LO2321.429
H22.0160.0899
N228.0161.2507
CO2441.964
下表中列出了四种气体在标准状况下(温度为0℃、压强为101.325KPa)的密度数据。请计算该条件下,1mol不同气体的体积,填表。1mol不同气体的体积(STP下)22.4022.4222.4022.40第一节
物质的量
三、气体摩尔体积计算结果显示,四种气体的体积依次为:22.40L、22.42L、22.40L、22.40L。数据表明,在标准状况下,1mol四种不同的气体
所占的体积都约等于22.4L。大量实验表明,标准状况下,1mol任何气体的体积都约等于22.4L。第一节
物质的量
三、气体摩尔体积
第一节
物质的量
三、气体摩尔体积例1计算标准状况下,33.6LCO气体中CO的物质的量和分子数目?
第一节
物质的量
三、气体摩尔体积例22mol氢气在标准状况下的体积是多少升?解:已知:
n(H2)=2mol,STP下,Vm=22.4L/mol由:V=Vm·n(H2)
得:V(H2)=22.4L/mol×2mol=44.8L答:氢气体积为44.8L。第一节
物质的量
三、气体摩尔体积
为什么在相同条件下,固体和液体的摩尔体积有明显不同,而气体的摩尔体积却基本相同呢?为什么条件不同时,气体体积的变化很明显,而固体和液体的体积却变化很小?微粒的数目微粒的大小微粒间的距离决定物质体积大小的因素第一节
物质的量
三、气体摩尔体积气体分子间距离很大固态液态气态固体物质液体物质固体液体粒子间的距离非常小相同条件下,气、液、固间距比较第一节
物质的量
三、气体摩尔体积微粒的数目微粒的大小微粒间的距离决定物质体积大小的因素决定固体或液体决定气体固体、液体物质粒子间间隔很小,在微粒数目相同的情况下,固体、液体的体积主要由粒子本身大小决定;气体物质分子间间隔远大于分子本身大小,在微粒数目相同的情况下,气体的体积主要由微粒间的距离大小决定,而分子间的平均距离受温度和压强的影响。第一节
物质的量
三、气体摩尔体积粒子数目相同物质的体积关系:同温同压粒子大小不同粒子间的距离相同体积不同体积相同不同固体或液体不同气体第一节
物质的量
三、气体摩尔体积阿伏加德罗定律:同温、同压下,相同体积的气体含有相同数目的分子。该假说称为阿伏加德罗定律。阿伏加德罗定律表明:任何气体在相同条件下,分子间的平均距离都是近似相等的。阿伏加德罗定律适用于任何气体,包括混合气体,不适用于非气体;同温、同压、同体积、同分子数,共同存在,相互制约,且“三同定一同”。第一节
物质的量
三、气体摩尔体积第一节
物质的量四、物质的量在化学反应中的应用
分子数:212分子个数扩大NA倍:2NA1NA2NA物质的量:2mol1mol2mol质量:128g32g160g化学反应是在一定数目的分子、原子或离子间进行的。例如一定条件下,2分子SO2和1分子O2化合生成1分子SO3。在学习了物质的量的概念后,我们可以从宏观的角度讨论SO2氧化为SO3的反应:例6
高温煅烧50gCaCO3,完全反应后可制备CaO的物质的量为多少摩尔?
得:
n(CaO):n(CaCO3)=1:1所以:n(CaO)=0.5mol答:高温煅烧50gCaCO3,可制备CaO的物质的量为0.5mol、。
第一节
物质的量四、物质的量在化学反应中的应用例7中和4.9gH2SO4
,消耗NaOH的质量是多少?生成Na2SO4
的物质的量又是多少?
解:根据化学反应方程式及反应中各相关组分的计量关系,得:
第一节
物质的量四、物质的量在化学反应中的应用科学史话阿伏加德罗
阿伏加德罗(AmedeoAvogadro、1776—1856),意大利化学家,毕生致力于化学和物理学中关于原子论的研究,于1811年提出了一个对近代科学有深远影响的假说:在相同温度和相同压强的条件下,相同体积中的任何气体具有相同的分子个数。但直到1860年,阿伏加德罗假说才被普遍接受,后称为阿伏加德罗定律。它对科学的发展,特别是原子量的测定工作,起了重大的推动作用。
阿伏加德罗第一节
物质的量物理量简称量,在表述一个量的时候,需要数和单位两个要素。国家先后公布了《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》《国家标准管理办法》等法律法规,对量和单位作了强制性法律规定。例如,对物理量及其单位,可以查阅国家标准(GB310-93)《国际单位制及其应用》等相关国标。下表是集中常见的物理量和对应的单位。第一节
物质的量量和单位的国家标准
物理量质量时间长度物质的量压力、压强体积符号mtlnBpV常用单位gsmmolPaL拓展延伸学习评价1.下列叙述中,正确的是(
)
A.1摩尔的大米
B.阿伏加德罗常数没有单位C.物质的量是指物质的质量
D.物质的量的单位是摩尔2.下列各组物质中,含原子数最多的是(
)A.0.4molNH3B.5.4gH2OC.23gNaD.6.02×1023个H2SO4第一节
物质的量学习评价3.下列说法正确的是(
)A.1mol任何气体所占体积都约是22.4LB.1molH2O在标准状况下体积为22.4LC.1mol气体体积为22.4L,则一定是标准状况
D.气体摩尔体积不一定是22.4L/mol4.下列说法正确的是(
)A.在常温、常压下,11.2LN2含有的分子数为3.01×1023个
B.标准状况下22.4L的H2和O2混合物所含两者的物质的量之和为1molC.标准状况下18gH2O的体积是22.4LD.1molSO2的体积是22.4L第一节
物质的量学习评价5.下列哪一组物质所含的分子数相同(
)A.1gH2和1gN2B.1molH2O和1gH2OC.3.2gO2和标准状况下2.24L的N2D.44gCO2和6.02×1022个O26.8gCH4分子的物质的量为
,CH4分子的数目为
,其中H原子的物质的量为
。
7.2.8g一氧化碳气体在标准状况下的体积为
,含有的一氧化碳分子的数目为
。第一节
物质的量学习评价9.计算下列物质的质量。(1)0.1molN2
(2)0.1molH2SO4
(3)
标准状况下,11.2LSO2(4)0.1molCuSO4·5H2O(5)0.1molNaCl10.计算下列物质的物质的量。(1)14gN2
(2)9.8gH2SO4
(3)
标准状况下,11.2LCO2(4)25gCuSO4·5H2O(5)5.85gNaCl第一节
物质的量第二节溶液组成的表示方法
【温故知新】溶液是由一种或几种物质分散到另一种物质中,形成的均一、稳定的分散体系。通常讨论的溶液主要是水溶液,典型的水溶液如氯化钠溶液等。你能说出溶液的组成?第二节
物质的量浓度一、溶液的浓度溶液由溶质和溶剂组成。在水溶液中,水是溶剂,溶于水的物质是溶质。为了定量表达溶液的组成,一般使用一定量的溶液或溶剂中所含溶质的量进行表示,通常称为溶液的浓度。其定义式为:
第二节
物质的量浓度一、溶液的浓度
1.物质的量浓度第二节
物质的量浓度一、物质的量浓度概念
例1
将5.85gNaCl完全溶解在水中,配制成100mL的溶液,所得溶液的物质的量浓度为多少?第二节
物质的量浓度一、溶液的浓度
2.质量浓度第二节
物质的量浓度一、溶液的浓度
例2临床上使用乳酸钠(NaC3H5O3)注射液来纠正酸中毒,它的规格是每支20mL注射液中含有乳酸钠2.24g,问乳酸钠注射液的质量浓度是多少?第二节
物质的量浓度一、溶液的浓度解:已知:ρ(NaCl)=9g/L,V=500mL
根据公式:m(NaCl)=ρ(NaCl)·V
m(NaCl)=9g/L×500mL=9g/L×500×10-3L=4.5g答:需要NaCl固体4.5g。例3生理盐水是临床最常用的注射液,其质量浓度为9g/L,若要配制生理盐水500mL,需NaCl固体多少克?第二节
物质的量浓度一、溶液的浓度溶质B的体积分数是指溶质B的体积与溶液的总体积之比,用符号
B或
(B)表示。定义式为:3.体积分数
第二节
物质的量浓度一、溶液的浓度
例4医药上使用的消毒酒精体积分数为75%,现有消毒酒精500mL,计算其中纯酒精的体积?第二节溶液组成的表示方法二、溶液浓度的换算
1.物质的量浓度与质量浓度的换算第二节溶液组成的表示方法二、溶液浓度的换算
第二节溶液组成的表示方法二、溶液浓度的换算
2.物质的量浓度与质量分数的换算例2已知市售浓硫酸的质量分数ωB=0.98,密度ρ=1.84kg/L,计算浓硫酸的物质的量浓度。
第二节溶液组成的表示方法二、溶液浓度的换算第二节溶液组成的表示方法三、溶液的配制一定浓度溶液的配制一般包括以下两种情况:1.一定质量溶液的配制,配制过程中,需要控制溶质的质量和溶液的总质量或溶剂的质量,所得溶液的组成用溶质质量分数表示。
2.一定体积溶液的配制,用一定体积的溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液的组成,配制过程中需要控制溶质的量(质量或体积)和溶液的总体积,所得溶液的组成可以用物质的量浓度表示,也可以使用质量浓度或体积分数表示。第二节溶液组成的表示方法三、溶液的配制溶液的配制属于一定体积的溶液的配制,配制时要根据不同的要求选择不同的仪器及操作方法。当溶液浓度准确度要求不高时,溶液的配制是用可以使用托盘天平称量物质的质量,用量筒或量杯定容溶液的体积;当配制的溶液的物质的量浓度准确度要求较高时,需用分析天平称量溶质的质量(液态溶质需用移液管移取),用容量瓶定容溶液的体积,第二节溶液组成的表示方法三、溶液的配制1.用固体溶质配制溶液用固体溶质配制溶液,首先需要知道配制溶液所需固体溶质的质量和配制溶液的体积(或质量),再按照要求取用试剂并进行配制。具体步骤如下:①计算:通过计算已知条件,得到溶液体积和溶质质量的数据。②称量:称取固体溶质质量。③溶解:将固体溶质用适量蒸馏水溶解,溶解操作在小烧杯中进行。第二节溶液组成的表示方法三、溶液的配制1.用固体溶质配制溶液④转移并洗涤:将完全溶解并恢复常温的溶液转移到指定容积的量筒(或量杯)中,用少量水洗涤小烧杯2~3次,洗涤液一并转移到指定量筒中。⑤定容:往量筒中加蒸馏水,当溶液液面离刻度线约1cm时,改用胶头滴管滴加,直至溶液的凹液面最低处与刻度线相切。混匀(可用玻璃棒搅匀)。⑥保存:将配好的溶液转移到干燥洁净的试剂瓶中,贴好标签(注明试剂名称、浓度及配制日期等),保存,备用。第二节溶液组成的表示方法三、溶液的配制例7配制100mL0.1mol/L的CuSO4溶液,需要CuSO4·5H2O多少克?如何进行配制?解:已知:
c(CuSO4)=0.1mol/L,V=100ml,M(CuSO4·5H2O)=250g/mol
n(CuSO4)=c(CuSO4)·V=0.1mol/L×100mL=0.01moln(CuSO4·5H2O)=n(CuSO4)=0.01mol
m(CuSO4·5H2O)=n(CuSO4·5H2O)·M(CuSO4·5H2O)=0.01mol×250g/mol=2.5g答:略第二节溶液组成的表示方法三、溶液的配制某学生计划用12mol/L的浓盐酸配制0.10mol/L的稀盐酸450mL,回答下列问题:(1)实验过程中,不必使用的是
(填字母)。A.托盘天平 B.量筒C.容量瓶 D.250mL烧杯E.胶头滴管F.500mL试剂瓶(2)除上述仪器可使用外,还缺少的仪器是
。(3)量取浓盐酸的体积为
mL,应选用的量筒规格为
。(4)配制时应选用的容量瓶规格为
。第二节溶液组成的表示方法三、溶液的配制某学生计划用12mol/L的浓盐酸配制0.10mol/L的稀盐酸450mL,回答下列问题:(1)实验过程中,不必使用的是
(填字母)。A.托盘天平 B.量筒C.容量瓶 D.250mL烧杯E.胶头滴管F.500mL试剂瓶(2)除上述仪器可使用外,还缺少的仪器是
。(3)量取浓盐酸的体积为
mL,应选用的量筒规格为
。(4)配制时应选用的容量瓶规格为
。A玻璃棒4.210mL500mL第二节溶液组成的表示方法三、溶液的配制2.溶液的稀释溶液稀释过程中,溶液的质量和体积会随着溶剂的增加而增大,而溶质的量保持不变。即:稀释前溶质的量=稀释后溶质的量第二节溶液组成的表示方法三、溶液的配制2.溶液的稀释若将浓溶液称为溶液1,稀释后的稀溶液称为溶液2,当溶液的浓度以cB、ρB或φB表示时,稀释前后溶液1和溶液2存在以下对应关系:cB1·V1=cB2·V2ρB1·V1=ρB2·V2φB1·V1=φB2·V2当溶液的浓度用ωB表示时,溶液的质量用m表示时,稀释公式则为:ωB1·m1=ωB2·m2第二节溶液组成的表示方法三、溶液的配制实验室常需要用浓硫酸配制稀硫酸,浓硫酸稀释时必须严格按照操作规程进行,请详细说明稀释浓硫酸的操作步骤。交流讨论第二节溶液组成的表示方法
学习评价1.将16gCuSO4溶于水,配制成500mL的溶液,所得溶液的质量浓度为(
)A.8g/LB.32g/LC.24g/LD.16g/L2.上述溶液的物质的量浓度为(
)A.0.05mol/LB.0.1mol/LC.0.2mol/LD.0.3mol/L3.已知生理盐水的质量浓度为9g/L,求该溶液的物质的量浓度为(
)A.0.154mol/LB.0.308mol/LC.0.125mol/LD.0.180mol/L第二节溶液组成的表示方法
学习评价4.5.3gNa2CO3可配制0.1mol/L的溶液(
)A.100mLB.250mLC.500mLD.1000mL5.从500mL75%的消毒酒精中移取250mL,剩余的酒精的体积分数为(
)A.75%B.37.5%C.50%D.95%6.8.4gNaHCO3能配制0.2mol/L的NaHCO3溶液
L。第二节溶液组成的表示方法
学习评价
第三节胶体溶液与高分子化合物溶液在初中和前段时间的学习中,我们学习了溶液、浊液的概念,从本质讲,它们的共同点都是一种或几种物质以细小的颗粒分散在另一种物质中形成的分散体系。在医药卫生专业,我们需要学习更多有关分散系的知识。何谓分散系?
【温故知新】第三节胶体溶液与高分子化合物溶液一、分散系将一种或几种物质分散在另一种物质中所形成的混合物体系,称为分散系。其中,被分散的物质称为分散相或分散质,容纳分散质的物质称为分散剂或分散介质。比如,我们熟悉的溶液就是一种均一、稳定的分散系,其中溶质就是分散质,溶剂就是分散剂。1.分散系的定义第三节胶体溶液与高分子化合物溶液一、分散系2.分散系的分类根据分散质粒子直径大小对分散系进行分类分子或离子分散系胶体分散系粗分散系1nm100nm0粒子直径大小第三节胶体溶液与高分子化合物溶液一、分散系3.分散性的特点分散系粒子直径分散质粒子主要特征实例分子或离子分散系溶液<1nm分子或离子均一、透明、稳定、能透过滤纸及半透膜生理盐水胶体分散系溶胶1~100nm胶粒(分子、原子、离子聚集体)的聚集体均一、相对稳定、不易聚沉,能透过滤纸,不能透过半透膜氢氧化铁溶胶高分子溶液单个高分子均一、透明、稳定、不聚沉,能透过滤纸,不能透过半透膜蛋白质溶液粗分散系悬浊液>100nm固体小颗粒浑浊、不均一、不稳定、容易聚沉、不能透过滤纸及半透膜泥浆乳浊液小液滴乳汁第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、胶体溶液1.
胶体溶液的概念胶体分散系,又称为胶体溶液或溶胶。溶胶的分散相粒子是许多分子、原子或离子的聚集体,其分散相粒子的直径介于溶液和浊液之间,在光学、动力学和电学方面具有一些特殊的性质。第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、胶体溶液2.胶体溶液的制备溶胶的制备方法有两种,分散法和凝聚法。分散法是将固体大颗粒用物理方法分散成1~100nm的颗粒,如墨水;凝聚法是用化学或物理方法将分子或离子聚集成胶粒而制得溶胶。例如,在煮沸的蒸馏水中逐滴加入FeCl3溶液,利用FeCl3的水解反应,得到红棕色、透明的Fe(OH)3溶胶。第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、胶体溶液3.胶体溶液的性质(1)丁铎尔效应将分别盛有硫酸铜溶液和氢氧化铁溶胶的两只小烧杯放置于暗处,用激光笔分别从两只小烧杯侧面照射,观察现象,如图。(a)硫酸铜溶液(b)氧化铁胶体实验探究编号是3第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、胶体溶液3.胶体溶液的性质实验结果表明,当激光分别照射盛有硫酸铜溶液和氢氧化铁溶胶的烧杯时,在氢氧化铁溶胶中可以看到一条明亮的光路,这种现象最早被英国物理学家丁铎尔发现,称为丁铎尔效应。丁铎尔效应可以用于区别溶胶与其他分散系。第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、胶体溶液3.胶体溶液的性质(2)布朗运动在超显微镜下观察溶胶时,可以见到胶体粒子在分散介质中作不规则的运动,称为布朗运动。产生布朗运动的原因,是由于胶粒受到来自各个方向分散介质分子的撞击而引起的运动。胶粒越小,布朗运动越显著,由于布朗运动的存在,阻止了胶体粒子间的聚沉,所以布朗运动是维持胶体的稳定性因素之一。布朗运动示意图第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、胶体溶液3.胶体溶液的性质(3)电泳现象如图所示,在U形管中加入红棕色的Fe(OH)3溶胶,然后在溶胶液面上小心加入KCl溶液(主要起导电作用),使溶胶与KCl溶液间保持清晰的界面。将两个电极插入管口,通上直流电后,观察通电前后的现象变化。实验探究
通电前
通电一段时间后Fe(OH)3电泳现象第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、胶体溶液可以看到阴极一端溶胶界面上升,而阳极一端界面下降,这说明Fe(OH)3胶粒带正电荷,在电场中向阴极移动。这种带电溶胶粒子在电场中向阳极或阴极作定向移动的现象,称为电泳。通过电泳实验可以确定胶体粒子所带电荷的属性,例如As2S3胶粒带有负电荷,在电场中向阳极移动。
第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、胶体溶液电泳被广泛应用于工业生产及临床检验工作中,例如血清蛋白电泳是通过电泳手段将血清(血浆)内种类不同、功能各异的各种蛋白进行分类及定量分析的一项技术,随着近年来医用科技的发展,各种电泳分析技术也不断改进,并被引入临床实验室,为临床疾病的诊治提供了新的手段,正发挥着越来越重要的作用。第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、胶体溶液4.胶体的稳定性和聚沉(1)胶体的稳定性①
胶粒带电同种胶粒带有同种电荷,同性电荷胶粒间的互相排斥,阻止了胶粒间的相互聚集而沉淀。胶粒带电越多,排斥力越大,胶粒越稳定。②溶剂化膜胶粒表面的离子都是亲水的,可以形成一层溶剂化膜(水化膜),胶粒表面的溶剂化膜可有效地将胶粒彼此隔开而阻止聚集的发生,溶剂化膜越牢固,胶粒越稳定。
第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、胶体溶液4.胶体的稳定性和聚沉(2)溶胶的聚沉溶胶的稳定性是相对的和有条件的,当溶胶的稳定性因素受到破坏时,胶粒就会相互聚集成较大颗粒而形成沉淀,这种现象称为溶胶的聚沉。使溶胶聚沉的主要方法有以下几种:
第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、胶体溶液4.胶体的稳定性和聚沉(2)溶胶的聚沉
①加入电解质溶胶对电解质是十分敏感的,只要加入少量电解质,就会引起溶胶聚沉。因为在溶胶中加入少量电解质后,其解离的离子能有效中和胶粒所带的电荷,减弱或消除胶粒表面的溶剂化膜的保护作用,使胶粒聚集而沉淀。如在Fe(OH)3溶胶中加入少量K2SO4溶液,就会发生聚沉现象。
第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、胶体溶液4.胶体的稳定性和聚沉(2)溶胶的聚沉
②加入带相反电荷的溶胶将两种电性相反的溶胶按照一定比例相互混合时,由于溶胶所带的相反电荷相互中和而发生聚沉,这种聚沉现象称为相互聚沉作用。如明矾净水就是溶胶相互聚沉的实际应用,明矾中的Al3+水解产生的Al(OH)3正溶胶与水中负溶胶杂质发生相互聚沉,从而除去水中悬浮杂质,达到净化水的目的。
第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、胶体溶液4.胶体的稳定性和聚沉(2)溶胶的聚沉
③加热加热可以增大胶粒的运动速度,提高胶粒相互碰撞的机会,同时还降低了胶粒对离子的吸附作用,减少胶粒所带电荷,从而削弱胶粒的溶剂化作用,使胶粒聚沉。如将As2S3溶胶加热至沸,就会有黄色的As2S3沉淀析出。
第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、胶体溶液三角洲是一种特殊的地貌类型。它是由河流所携带的泥沙,在海洋的共同作用下形成的。长江三角洲、黄河三角洲和珠江三角洲是中国乃至世界著名的三角洲。试从溶胶聚沉的角度,解释河流入海口处为什么会形成三角洲?交流讨论三角洲地貌第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、高分子化合物溶液高分子化合物是指其相对分子质量在一万以上,甚至高达几百万的大分子化合物。包括天然高分子化合物如蛋白质、核酸、淀粉、天然橡胶等,合成高分子化合物如合成橡胶、塑料、合成纤维等。高分子溶液是指可溶性高分子溶解在适当的溶剂中所形成的溶液。其分散相粒子介于1~100nm之间,具有胶体分散系的性质,但是高分子溶液的分散相粒子是单个高分子,其组成和结构与溶胶胶粒不同,所以高分子溶液具有特殊的性质。第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、高分子化合物溶液1.高分子化合物溶液的特性①稳定性高因为高分子化合物结构中含有许多亲水性基团,具有很强的溶剂化作用能力,形成的溶剂化膜比溶胶粒子更牢固,因而高分子溶液比胶体溶液更稳定。②黏度大
由于高分子化合物的分子具有线形或体形结构,在溶液中能牵引分散介质使其运动困难,使部分溶液失去流动性,所以高分子溶液的黏度比一般溶液或溶胶大得多。第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、高分子溶液2.高分子溶液对溶胶的保护作用在溶胶中加入适量的高分子化合物溶液,可使溶胶的稳定性显著增大,这种现象称为高分子溶液对溶胶的保护作用。由于高分子化合物多为链状且能卷曲的线型分子,容易被吸附在胶粒表面,同时高分子具有更强的溶剂化作用,相当于在溶胶粒子表面增加了一层高分子保护膜,从而提高了溶胶的稳定性。第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、高分子溶液2.高分子溶液对溶胶的保护作用高分子化合物溶液对溶胶的保护作用在生理过程中存在重要意义。如正常人血液中的碳酸钙、磷酸钙等难溶性盐都是以溶胶的形式存在的,由于血液中的蛋白质等高分子化合物对这些溶胶起到了保护作用,使这些难溶性盐可以稳定存在而不发生聚沉。当血液中某些蛋白质含量减少时,蛋白质对溶胶的保护作用就会减弱,这些难溶性盐就会在肝、肾、胆囊等器官中沉积,这也是形成各种结石的原因之一。第三节胶体溶液与高分子化合物溶液二、高分子溶液2.高分子溶液对溶胶的保护作用高分子化合物溶液对溶胶的保护作用在生理过程中存在重要意义。临床上使用的许多药物制剂也是在高分子化合物溶液的保护下制备成溶胶形式。如检查胃肠道疾病常使用的钡餐,就是利用阿拉伯胶对硫酸钡的保护作用制成溶胶,当患者口服后,硫酸钡胶浆就能均匀地黏着在胃肠道壁上形成薄膜,从而有利于造影检查。第三节胶体溶液与高分子化合物溶液学习评价1.胶体的本质特征是(
)A.丁铎尔效应B.微粒带电
C.微粒直径为1~100nmD.布朗运动2下列现象不能用胶体的知识解释的是(
)A.泥浆混浊液静止后出现沉淀B.一支钢笔使用两种不同牌号的蓝黑墨水,易出现堵塞C.向FeCl3溶液中加入NaOH溶液,会出现红褐色沉淀D.在河水与海水的交界处,有三角洲形成第三节胶体溶液与高分子化合物溶液学习评价3.下列性质常被用于区分胶体溶液和其他分散系的是
(
)A.丁铎尔效应B.布朗运动C.粒子带电D.吸附作用4.氢氧化铁溶胶中,加入下列物质,则氢氧化铁溶胶稳定性提高的是(
)A.KClB.Na2SO4C.明胶溶液D.MgCl25.保持胶体稳定的主要因素主要包括布郎运动、
、
。6.分子或离子分散系中分散质以
分散到分散剂中,粒子直径
nm。第四节溶液的渗透现象与渗透压
【情境导学】注射是临床治疗的手段之一,药剂经注射后可迅速到达血液并产生治疗作用。药物注射液的配制,我们常常会用到0.9%(质量浓度为9g/L)的生理盐水或50g/L的葡萄糖溶液作为稀释剂,那么为什么不能直接使用蒸馏水作为稀释剂呢?临床工作中,大量输液时,对注射液的浓度有何要求呢?第四节溶液的渗透现象与渗透压
一、渗透现象初中阶段,我们已经了解到,分子在做永不停息的无规则的运动,比如将一滴红墨水滴入盛有纯水的烧杯中,一段时间后,整个烧杯中的溶液都呈现红色,这种现象称为扩散现象,并且温度越高扩散速度越快。任何纯溶剂和溶液或两种不同溶液相互接触时,都会发生扩散现象。第四节溶液的渗透现象与渗透压一、渗透现象如图,在分别装有等体积的纯水和饱和食盐盐水的两只烧杯中,分别放入两个已称重的新鲜萝卜,5小时后,除去萝卜表面水分,并称重,比较两个萝卜在浸泡前后的质量和外形的变化。分别浸泡在纯水和饱和食盐水中的萝卜实验探究第四节溶液的渗透现象与渗透压一、渗透现象浸泡在饱和食盐水中的萝卜发生了皱缩,质量减小,说明萝卜内水分渗出到了饱和食盐水中,而浸泡在纯水中的萝卜质量增加,并容易发生破裂,说明烧杯中的水渗入到了萝卜内部。此时的扩散在宏观上看具有一定的方向性,是什么原因导致了这种特殊的扩散现象的发生呢?实验探究第四节溶液的渗透现象与渗透压一、渗透现象在用半透膜隔开的U形管中,分别加入纯水(左)和50g/L的葡萄糖溶液(右),并保持左右两侧液面等高,其中半透膜只允许水分子自由通过,而葡萄糖分子不能通过。一段时间后,U型管左侧的页面下降,右侧页面上升。实验探究第四节溶液的渗透现象与渗透压一、渗透现象这种溶剂分子通过半透膜由纯溶剂进入溶液或由稀溶液进入浓溶液的现象称为渗透现象,简称渗透。渗透现象的发生必须具备两个基本条件:1.要有半透膜的存在;2.是半透膜两侧溶液存在浓度差。如果要阻止渗透现象的发生,必须在溶液的液面上施加一定的压强(如图所示),这种恰能阻止渗透现象继续发生的压强称为渗透压,用符号π表示,其单位为Pa或kPa,医学上常用kPa。
第四节溶液的渗透现象与渗透压二、渗透压第四节溶液的渗透现象与渗透压二、渗透压在一定温度下,稀溶液的渗透压与单位体积溶液中溶质粒子的数目成正比,与溶质的性质无关。即无论是离子溶质(如Na+、K+、Ca2+),还是小分子溶质(如葡萄糖分子)、大分子溶质(如蛋白质),只要单位体积溶液中溶质粒子数目相等,渗透压就相等。1.渗透压的影响因素溶液液中能产生渗透现象的溶质粒子的总浓度称为渗透浓度,可用cos或c渗表示。由于非电解质和电解质在溶液中溶质微粒存在形式不同,所以在进行渗透浓度计算时,应先对溶质微粒的存在形式进行判断。1.渗透压的影响因素第四节溶液的渗透现象与渗透压二、渗透压非电解质溶液:由于非电解质溶液中溶质是以分子形式存在于溶液中,所以其渗透浓度与溶液的物质的量浓度相等,即:cos=cB。例如,0.1mol/L葡萄糖溶液的cos=0.1mol/L电解质溶液:由于电解质溶液中溶质是以阴阳离子形式存在于溶液中,所以其渗透浓度等于溶液中离子浓度的总和,所以在计算其渗透浓度时,需引入校正系数i,即cos=icB。例如,NaCl在溶液:NaCl=Na++Cl-,因此,其i=2,0.1mol/LNaCl溶液的cos=2×0.1mol/L=0.2mol/L。第四节溶液的渗透现象与渗透压二、渗透压在相同温度下,渗透压的大小与渗透浓度成正比。如果要比较两种溶液相同温度下的渗透压大小,只需比较两者的渗透浓度大小即可。因此,常用溶液渗透浓度的高低来衡量溶液渗透压的大小,两个溶液相比较,渗透浓度高的称
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2024新型物业管理安全服务协议范本
- 2024项目部全职员工聘用协议简化
- 2024年度公司借贷协作协议样本
- 2024-2025学年广西南宁市青秀区天桃实验学校九年级(上)月考数学试卷(10月份)
- 2024年常用公司担保协议样式
- 2024金融借款协议法律答辩文件
- 2024专用工程预拌干粉砂浆购销协议
- 2024年协议延期条款详细协议样例
- 幼儿饺子课件教学课件
- 航模科普课件教学课件
- GMP质量管理体系文件 中药材洗、润、切制SOP
- 贵州茅台酒全国经销商信息汇总
- 儿科学教学课件:儿童股骨干骨折
- 喹啉安全技术说明书MSDS
- GB/T 25217.1-2010冲击地压测定、监测与防治方法第1部分:顶板岩层冲击倾向性分类及指数的测定方法
- GB/T 24511-2017承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带
- GB 30255-2019室内照明用LED产品能效限定值及能效等级
- GB 18613-2020电动机能效限定值及能效等级
- 深度解读强基计划-被强基计划课件
- Banach空间及其相关定理
- 小学数学西南师大三年级上册四两位数除以一位数的除法 两位数除以一位数的除法问题解决
评论
0/150
提交评论