第12讲-一种重要的混合物-胶体(原卷版)

第12讲一种重要的混合物——胶体本讲·学习目标1．了解分散系的概念及其组成，能够根据分散质粒子的大小和分散剂状态的不同对分散系进行分类。2．认识胶体是一种常见的分散系，了解常见的胶体。3．了解胶体的提纯方法，知道胶体的性质及其应用。新知·知识精讲【知识点1】分散系及其分类1．分散系（1）概念：分散系是将一种（或多种）物质分散到另一种（或多种）物质得到的混合物体系。（2）组成：①分散质：被分散的物质。②分散剂：容纳分散质的物质。（3）分散系的分类①按照分散质粒子的大小可分为三类：②按照分散剂的状态不同可分为三类：分散剂状态液体气体固体胶体类别液溶胶气溶胶固溶胶举例Fe(OH)3胶体烟、云、雾有色玻璃（4）常见胶体还有：Al(OH)3胶体、硅酸胶体、牛奶、豆浆、果冻、墨水、肥皂水、血液、蛋白质溶液、淀粉溶液、大多数天然宝石、烟水晶、土壤、云、雾、烟等。【想一想】1．三种分散系的本质区别是什么？2．分散质一定是固态吗？3．胶体一定是混合物吗？【知识点2】三种分散系的多角度比较及其提纯方法1．三种分散系的多角度比较分散系溶液浊液胶体分散质微粒直径＜1nm＞100nm1～100nm分散质微粒单个小分子或离子巨大数目的分子或离子集合体高分子或多分子集合体性质外观均一、透明不均一、不透明均一稳定性稳定不稳定较稳定能否透过滤纸能不能能能否透过半透膜能不能不能实例食盐水、蔗糖溶液油水混合物、泥水Fe(OH)3胶体、云、烟、雾特别提示：常见的半透膜有鸡蛋壳膜、羊皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等。2．分散系的分离和提纯(1)胶体与溶液的分离——渗析法①原理：胶体微粒不能通过半透膜而溶液中小分子或离子能透过半透膜。②操作：Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液的分离，将所得溶胶盛于半透膜制作的渗析袋中，置于流动的(或频繁更换)的蒸馏水里一段时间即可(如图)。③用途：医学上用于血液的透析。(2)胶体与浊液的分离——过滤法①原理：胶体微粒能透过滤纸而浊液中微粒不能透过滤纸。②实例：分离Fe(OH)3悬浊液和Fe(OH)3胶体。【课堂练习】1．科学家在《自然》杂志上报告，他们用DNA制造出了一种臂长只有7纳米的纳米级镊子，以便能够镊起分子或原子并对它们随意组合。下列分散系中的分散质的粒子直径与纳米级镊子具有相同数量级的是()A．溶液 B．悬浊液C．乳浊液 D．胶体2．下列有关分散系属于胶体的是()A．蛋白质溶液 B．碘酒C．纳米碳粒 D．石灰乳3．胶体区别于溶液、浊液的性质是()A．能发生丁达尔效应B．能用肉眼将胶体与溶液、浊液区别开来C．均一、稳定、透明D．分散质会因重力作用而沉降4．下列有关FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体的叙述正确的是()A．都不稳定，密封静置，会产生沉淀B．Fe(OH)3胶体是浑浊的，FeCl3溶液是澄清的C．通过过滤可以提纯含有FeCl3的Fe(OH)3胶体D．利用丁达尔效应可将两种液体区分开5．淀粉溶液是一种胶体，并且淀粉遇到碘单质，可以出现明显的蓝色特征。现将淀粉和稀Na2SO4溶液混合，装在半透膜袋中，浸泡在盛蒸馏水的烧杯内，过一段时间后，取烧杯中液体进行实验，能证明半透膜完好无损的是()A．加入BaCl2溶液产生白色沉淀B．加入碘水不变蓝C．加入BaCl2溶液没有白色沉淀产生D．加入碘水变蓝【知识点3】胶体的主要性质及应用1．Fe(OH)3胶体的制备往沸水中加入5~6滴饱和FeCl3溶液，继续加热直到溶液呈现红褐色，停止加热。化学方程式为FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。【注意事项】（1）不能用自来水代替蒸馏水，因为自来水中含有离子（如Cl-），会使胶体发生聚沉；（2）不能搅拌或长时间持续加热，因为会使胶粒运动加快，从而克服胶粒间的排斥力发生聚沉；（3）为了制得浓度较大的Fe(OH)3胶体，使现象更明显，需要用FeCl3的饱和溶液。2．胶体的主要性质及应用(1)丁达尔效应：当光束通过胶体时，胶体中的现象为出现一条光亮的“通路”，产生丁达尔效应的原因是胶体粒子对光线有散射作用。可用此性质鉴别溶液和胶体。分散系用激光笔光束在垂直方向照射时的现象CuSO4溶液无光亮的通路产生Fe(OH)3胶体有光亮的通路产生(2)介稳性：胶体的稳定性介于溶液与浊液之间，在一定条件下能稳定存在，属于介稳体系，但改变条件就有可能发生聚沉。(3)聚沉：在一定条件下，胶体粒子聚集成较大的颗粒，形成沉淀从分散剂中析出。此性质常用于制作豆腐、净水等。使胶体聚沉的常用方法有：①加入电解质溶液；②加入与胶粒带相反电荷的胶体；③加热或搅拌。(4)电泳：胶体粒子带电荷，在电场的作用下发生定向移动。在外加直流电源的作用下，\t"/item/%E7%94%B5%E6%B3%B3/_blank"胶体微粒在\t"/item/%E7%94%B5%E6%B3%B3/_blank"分散介质里向负极或正极作定向移动，这种现象叫做电泳。胶体有电泳现象，证明胶体的微粒带有电荷。各种胶体微粒的本质不同，它们吸附的\t"/item/%E7%94%B5%E6%B3%B3/_blank"离子不同，所以带有不同的电荷。此性质可用于工业上的静电除尘。(5)渗析：分离胶体和溶液，医学上用于血液的透析。【注意】①胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径大小(1～100nm)。②胶体不带电荷，胶体粒子(分散质)带电荷，但淀粉胶体的胶体粒子也不带电荷。③Fe(OH)3胶体中，Fe(OH)3胶粒数目远小于铁原子的数目。④胶粒有很大的比表面积，吸附能力很强。【想一想】(1)丁达尔现象是物理现象还是化学变化？(2)已知鸡蛋清是一种胶体，如何通过简便方法鉴别NaCl溶液和鸡蛋清胶体呢？【课堂练习】1．英国物理学家约翰·丁达尔首先发现了入射光透过胶体时，从侧面可以看到一条光亮的通路。下列液体中，不会出现丁达尔效应的分散系是()①鸡蛋白溶液②水③淀粉溶液④硫酸钠溶液⑤肥皂水A．② B．①③C．⑤ D．④2．下列实验操作或现象，能够区分溶液和胶体的是()A．观察颜色 B．观察稳定性C．丁达尔现象 D．观察是否透明3．FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体具有的共同性质是()A．都能透过滤纸 B．都呈红褐色C．分散质粒子具有相同的直径 D．都具有丁达尔效应4．下列说法正确的是()A．只有液溶胶才具有丁达尔效应B．纳米材料一般是几纳米到几十纳米，因此纳米材料属于胶体C．根据丁达尔现象可将分散系分为溶液、胶体和浊液D．医学上的血液透析利用了胶体的渗析原理5．胶体是一种常见的分散系，按要求回答下列问题：(1)将饱和三氯化铁溶液滴入沸水时，得到的液体是___________色，反应的化学方程式为___________。(2)用此分散系进行下列实验：①将其装入U形管内，用石墨作电极，接通直接电源，通电一段时间后发现阴极附近颜色___________，这种现象称为___________。②向其中逐滴加入过量稀硫酸，现象是先___________再___________。巩固·课后精练1．下列关于分散系的说法不正确的是()A．分散系的稳定性：溶液＞胶体＞浊液B．分散质粒子的大小：溶液＞胶体＞浊液C．分散质粒子的直径为几纳米或几十纳米的分散系是胶体D．可以用过滤的方法将悬浊液中的分散质从分散剂中分离出来2．下列关于胶体的叙述正确的是()A．通过外观可以区分溶液、胶体和浊液B．溶液中分散质可通过滤纸，胶体中分散质不能通过滤纸C．溶液长时间静置不易产生浑浊，胶体长时间静置产生浑浊D．明矾溶于水可形成Al(OH)3胶体，能够吸附水中悬浮的固体颗粒而沉降，达到净水目的3．下列有关Fe(OH)3胶体的制备、提纯和性质的实验图示中，正确的是()4．有人设想将碳酸钙通过特殊的加工方法使之变为纳米碳酸钙(碳酸钙粒子直径是几纳米—几十纳米)，这将引起建筑材料的性能发生巨变。下列关于纳米碳酸钙的推测可能的是()A．纳米碳酸钙的水溶液会混浊不清B．纳米碳酸钙分散到水中能产生丁达尔效应C．纳米碳酸钙化学性质已与原来碳酸钙完全不同D．纳米碳酸钙的粒子不能透过滤纸5．我国科学家在世界上第一次为一种名为“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10－9m)恢复了磁性。“钴酞菁”分子结构和性质与人体内的血红素及植物内的叶绿素非常相似。下列关于“钴酞菁”的分子的说法中正确的是()A．在水中所形成的分散系属悬浊液B．“钴酞菁”分子既能透过滤纸，也能透过半透膜C．分子直径比Na＋小D．在水中形成的分散系能产生丁达尔现象6．新型冠状病毒可通过气溶胶传播，气溶胶属于胶体的一种。下列关于胶体的叙述，正确的是A．依据丁达尔效应可将分散系分为溶液、胶体与浊液B．胶体的本质特征是具有丁达尔效应C．雾是气溶胶，在阳光下可观察到丁达尔效应D．溶液中溶质粒子的运动有规律，胶体中分散质粒子的运动无规律7．下列物质的分类正确的是选项混合物纯净物酸性氧化物碱盐A空气Fe(OH)3胶体CO2石灰乳KAl(SO4)2B豆浆CuSO3烧碱NaHCO3C稀硫酸石墨CO氨气CuSO4·5H2OD冰水混合物生石灰SO2纯碱Cu2(OH)2CO3A．A B．B C．C D．D8．下列叙述中正确的是A．胶体属于纯净物B．能与酸反应的氧化物一定是碱性氧化物C．电离出的阳离子有H+的物质一定是酸D．碱性氧化物一定是金属氧化物，金属氧化物不一定是碱性氧化物9．FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液是三种重要的分散系，下列叙述中错误的是()A．Fe(OH)3胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径在10－9～10－7mB．分别用一束光透过三种分散系，只有Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应C．三种分散系的颜色都相同，且均能与盐酸反应，具有吸附性D．三种分散系均属于混合物10．下列有关胶体的说法正确的是()A．Fe2(SO4)3可用作净水剂的原因是Fe2(SO4)3易溶于水B．将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中制备Fe(OH)3胶体C．用可见光束照射以区别溶液和胶体D．K＋、H＋、S2－、Br－能在Fe(OH)3胶体中大量共存11．关于胶体和溶液的区别，下列叙述中错误的是()A．FeCl3溶液与Fe(OH)3胶体的外观都是澄清、透明、均匀的B．溶液中溶质粒子能通过半透膜，胶体中分散质粒子不能通过半透膜C．光束通过淀粉溶液时，可以看到一条光亮的“通路”，光束通过蔗糖溶液时，则无此现象D．溶液最稳定，放置后不会生成沉淀；胶体很不稳定，放置后很快会生成沉淀12．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)溶液、浊液、胶体都属于混合物。()(2)直径介于1～100nm之间的粒子称为胶体。()(3)胶体都是均匀透明的液体。()(4)胶体一般比较稳定，不易产生沉淀。()(5)分散质粒子直径大小在几纳米到几十纳米之间的分散系是胶体。()(6)根据是否产生丁达尔效应，将分散系分为溶液、胶体与浊液。()(7)悬浊液中一定不含直径小于10－9m的微粒。()(8)胶体与其他分散系的本质区别是有丁达尔效应，而其他分散系没有。()(9)从颜色上无法区别FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体。()(10)在饱和氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液可制得Fe(OH)3胶体。()13．某化学兴趣小组的同学按照下面的实验方法制备氢氧化铁胶体：首先取少量蒸馏水于洁净的烧杯中，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中逐滴滴加饱和的FeCl3溶液继续煮沸，至液体呈透明的红褐色。反应原理为FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。(1)判断胶体的制备是否成功，可利用胶体的_______________________________。(2)在做制备氢氧化铁胶体的实验时，有些同学没有按要求进行，结果没有观察到胶体，请你预测其现象并分析原因：①甲同学没有选用饱和氯化铁溶液，而是将稀氯化铁溶液滴入沸水中，结果没有观察到________________，其原因是________________________________。②乙同学在实验中没有使用蒸馏水，而是用自来水，结果会_________，原因是__________。③丙同学向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后，长时间加热，结果会__________，原因__________。(3)丁同学按要求制备了Fe(OH)3胶体，但是他又向Fe(OH)3胶体中逐滴加入了稀H2SO4溶液，结果出现了一系列变化。①先出现红褐色沉淀，原因是_____________________________________。②随后沉淀溶解，此反应的离子方程式是_______________________________。14．某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其性质。(1)若将饱和FeCl3溶液分别滴入下列物质中，能形成胶体的是__________。A．冷水B．沸水C．NaOH浓溶液 D．NaCl浓溶液(2)现有甲、乙、丙三名同学进行Fe(OH)3胶体的制备：①甲同学的操作是：取一小烧杯，加入25mL蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入1～2mLFeCl3饱和溶液，继续煮沸至混合液呈红褐色，停止加热。请评价该操作是否正确__________。②乙直接加热饱和FeCl3溶液，请评价是否正确__________。③丙向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，为了使反应进行充分，煮沸10分钟，请评价是否正确____________。(3)写出制备Fe(OH)3胶体的化学方程式：____________