第2章元素與物質(zhì)世界第1節(jié)

元素與物質(zhì)分類第2課時一種重要的混合物——膠體素養(yǎng)目標(biāo)學(xué)習(xí)要點1.嘗試?yán)猛活愇镔|(zhì)的一般性質(zhì)預(yù)測陌生物質(zhì)的性質(zhì),并設(shè)計實驗驗證,形成科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的化學(xué)核心素養(yǎng)。2.知道膠體是一種分散系,由于分散質(zhì)微粒直徑大小與溶液、濁液不同,可以通過滲析法分離溶液和膠體;知道膠體可以產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象,形成宏觀辨識與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)。3.通過對膠體制備與性質(zhì)的學(xué)習(xí)體會科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的化學(xué)核心素養(yǎng)。三種分散系:溶液、膠體和濁液。一個重要依據(jù):分散質(zhì)微粒直徑大小。一個重要特征:丁達(dá)爾現(xiàn)象。兩個重要實驗:膠體的制備與提純。知識點一分散系膠體基礎(chǔ)落實?必備知識全過關(guān)知識點一分散系膠體一、分散系1.分散系的定義與組成(1)定義:由

物質(zhì)(分散質(zhì))分散到

(分散劑)里形成的混合物。

一種(或幾種)另一種物質(zhì)被分散容納分散質(zhì)2.分散系分類

三種分散系的本質(zhì)區(qū)別根據(jù)分散系中分散質(zhì)微粒直徑大小,可將分散系分為溶液、膠體和濁液。溶液膠體二、膠體1.膠體的定義和分類(1)定義:分散質(zhì)的微粒直徑介于

的分散系。

(2)分類:依據(jù)分散劑狀態(tài)分為氣溶膠、液溶膠、固溶膠。比如云、霧、煙的分散劑是

,分散質(zhì)微粒是

,屬于氣溶膠。

1~100nm空氣微小的液滴或固體顆粒特別提醒(1)納米材料不是膠體,將納米材料分散到液體分散劑中形成的分散系才屬于膠體。(2)丁達(dá)爾現(xiàn)象是光的散射現(xiàn)象,是區(qū)別膠體與溶液的一種常用物理方法,而不是膠體與溶液的本質(zhì)區(qū)別。(3)膠體的分散質(zhì)微?？梢允且粋€有機(jī)大分子(如蛋白質(zhì)膠體、淀粉溶液),也可以是多個微粒的集合體(如氫氧化鐵膠體)。深度思考1.蛋白質(zhì)分子與淀粉分子的大小都在幾十納米左右,則淀粉溶液、豆?jié){、牛奶都是膠體嗎?提示

是,分散質(zhì)微粒的直徑介于1~100

nm時形成的分散系稱為膠體。2.向Fe(OH)3膠體中加入稀鹽酸,先產(chǎn)生紅褐色沉淀,繼續(xù)滴加稀鹽酸,紅褐色沉淀又溶解,為什么?提示

向Fe(OH)3膠體中加入稀鹽酸,膠體先發(fā)生聚沉形成Fe(OH)3沉淀,繼續(xù)滴加稀鹽酸,酸堿發(fā)生中和反應(yīng),Fe(OH)3沉淀又溶解。2.性質(zhì)和應(yīng)用

性質(zhì)定義原因應(yīng)用丁達(dá)爾現(xiàn)象(或丁達(dá)爾效應(yīng))當(dāng)可見光束通過膠體時,在入射光側(cè)面可觀察到

膠體中分散質(zhì)微粒對可見光

而形成的

可用于實驗室鑒別

光亮的“通路”散射溶液和膠體性質(zhì)定義原因應(yīng)用電泳(拓展)在通電的情況下,帶電的

發(fā)生定向移動的現(xiàn)象

膠體的分散質(zhì)具有巨大的

,能吸附帶有某種電荷的離子,從而形成

工業(yè)上用于電泳電鍍、電泳除塵等聚沉(拓展)在一定條件下膠體的分散質(zhì)微粒聚集成較大的微粒,在重力作用下

析出的現(xiàn)象

①加入

等物質(zhì)

②加熱③攪拌豆腐的制作、黃河三角洲的形成等膠體分散質(zhì)微粒比表面積帶電微粒沉淀酸、堿、鹽3.溶液、膠體和濁液的比較

分散系溶液

濁液分散質(zhì)微粒種類分子、離子

大量分子集合體(固體小顆?；蛐∫旱?分散質(zhì)微粒直徑<1nm

>100nm外部特征均一、透明、穩(wěn)定

不均一、不透明、不穩(wěn)定膠體較多分子集合體或大分子1~100nm均一、透明、較穩(wěn)定分散系溶液

濁液分散質(zhì)能否透過濾紙能

不能分散質(zhì)能否透過半透膜能

不能實例碘酒、蔗糖溶液、鹽酸、酒精溶液

泥漿、油水混合物、氫氧化鐵的懸濁液膠體能不能豆?jié){、云、霧、煙、淀粉溶液、蛋白質(zhì)溶液特別提醒(1)膠體微粒帶電并非膠體帶電,膠體仍呈電中性。(2)不是所有膠體的膠粒均帶電,如淀粉、蛋白質(zhì)膠體的膠粒不帶電荷。正誤判斷(1)醫(yī)療上的血液透析利用了膠體的性質(zhì)。(

)(2)直徑介于1~100

nm的納米粒子稱為膠體。(

)(3)膠體帶電荷,在通電時會發(fā)生電泳現(xiàn)象。(

)(4)“鹵水點豆腐”利用了膠體的性質(zhì)。(

)(5)溶液和膠體的本質(zhì)區(qū)別是能否產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象。(

)√××√×重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度1分散系例1分散系存在比較廣泛,日常生活中常見的煙、霧、碘酒、食鹽水等都是分散系,關(guān)于這四種分散系的分散質(zhì)和分散劑的說法正確的是(

)選項分散系分散質(zhì)分散劑A煙微小水滴空氣B霧微小塵?？諝釩碘酒碘酒精D食鹽水水氯化鈉C解析

煙的分散質(zhì)是微小塵埃,分散劑是空氣;霧的分散質(zhì)是微小水滴,分散劑是空氣;食鹽水的分散質(zhì)是氯化鈉,分散劑是水。[對點訓(xùn)練1]下列有關(guān)分散系的說法正確的是(

)A.分散系一定是混合物,分散質(zhì)一定是純凈物B.凡是均一、穩(wěn)定的液體,就是溶液C.溶液的分散質(zhì)一定是液體D.過濾可以分離濁液和膠體的混合物D解析

根據(jù)分散系的定義可知,分散系一定是混合物,但分散質(zhì)可能是純凈物也可能是混合物,A錯誤;均一、穩(wěn)定的液體也可能是純液體,B錯誤;溶液的分散質(zhì)可以是固體、液體或氣體,C錯誤;根據(jù)分散質(zhì)微粒直徑的大小可知,膠體的分散質(zhì)可透過濾紙,而濁液的分散質(zhì)不能透過濾紙,D正確。探究角度2膠體的性質(zhì)及應(yīng)用例2(2024山東山師大附中高一檢測)下列現(xiàn)象或應(yīng)用與膠體性質(zhì)無關(guān)的是(

)A.腎功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析進(jìn)行治療B.一支鋼筆使用兩種不同型號的藍(lán)黑墨水,易出現(xiàn)堵塞C.向碘水中加入四氯化碳,溶液分層D.用半透膜可以除去淀粉溶液中的少量NaClC解析

血液是膠體,可以通過滲析除去其中有毒的垃圾,即血液透析,與膠體的性質(zhì)有關(guān),故A不符合;墨水屬于膠體,不同型號的墨水混合會引起膠體的聚沉,與膠體的性質(zhì)有關(guān),故B不符合;向碘水中加入四氯化碳,四氯化碳難溶于水,碘單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,故四氯化碳能萃取碘水中的碘,并出現(xiàn)分層,與膠體性質(zhì)無關(guān),故C符合;淀粉溶液屬于膠體,淀粉分子不能通過半透膜,離子可以通過半透膜,可以用半透膜除去淀粉溶液中的少量NaCl,與膠體性質(zhì)有關(guān),故D不符合。[對點訓(xùn)練2](2024河北張家口宣化一中模擬)下列關(guān)于膠體的敘述中,不正確的是(

)A.Fe(OH)3膠體能吸附水中的懸浮顆粒并沉降,常用于凈水B.濁液、膠體、溶液的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)微粒的直徑大小C.用激光筆照射FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體時,產(chǎn)生的現(xiàn)象相同D.膠態(tài)磁流體治癌術(shù)是將磁性物質(zhì)制成膠體粒子,這種粒子的直徑在10-9~10-7

m之間C解析

氫氧化鐵膠體具有吸附性,能吸附水中懸浮顆粒并沉降,常用于凈水,故A正確;分散質(zhì)微粒的大小不同是分散系的本質(zhì)區(qū)別,故B正確;膠體具有丁達(dá)爾效應(yīng),而溶液沒有,據(jù)此可區(qū)分膠體和溶液,所以用激光筆照射FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體時,膠體中會出現(xiàn)光亮的通路,產(chǎn)生的現(xiàn)象不同,故C錯誤;按分散質(zhì)微粒直徑大小來分類,把分散系劃分為溶液(小于1

nm)、膠體(1~100

nm)、濁液(大于100

nm),膠態(tài)磁流體治癌術(shù)是將磁性物質(zhì)制成膠體粒子,這種粒子的直徑應(yīng)在1~100

nm之間,即10-9~10-7

m之間,故D正確。歸納總結(jié)

膠體的應(yīng)用①將鹽鹵或石膏加入豆?jié){,制成豆腐。②一支鋼筆使用兩種不同型號的藍(lán)黑墨水,易出現(xiàn)堵塞。③工廠常利用高壓靜電除大量煙塵。④手被割破時,可用FeCl3溶液應(yīng)急止血。⑤海河交界處易形成三角洲。⑥醫(yī)療上的血液透析。⑦明礬常用作凈水劑。特別提醒

①明礬做凈水劑是利用明礬溶于水能形成Al(OH)3膠體,膠體具有吸附性;但膠體沒有殺菌消毒的作用。②膠體不帶電荷,膠體微粒(分散質(zhì)微粒)可能帶電荷,例如淀粉膠體中的膠體微粒不帶電荷。知識點二膠體的制備、提純基礎(chǔ)落實?必備知識全過關(guān)知識點二膠體的制備、提純一、Fe(OH)3膠體的制備1.制備實驗實驗操作:①用潔凈的燒杯取少量蒸餾水,用酒精燈加熱至沸騰;②向燒杯中逐滴加入

,至

,停止加熱。反應(yīng)原理的化學(xué)方程式為FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl。

①Fe(OH)3后要注明的是“膠體”而不是“↓”;②HCl后不能標(biāo)“↑”飽和FeCl3溶液

液體呈透明的紅褐色2.注意事項(1)一般使用飽和FeCl3溶液,稀溶液難以形成膠體。(2)形成氫氧化鐵膠體后,不能長時間煮沸,否則,氫氧化鐵膠體會發(fā)生聚沉。(3)制備氫氧化鐵膠體過程中不能用玻璃棒攪拌,否則會發(fā)生聚沉,得到氫氧化鐵沉淀。二、膠體的分離和提純1.膠體與懸濁液的分離(如圖1)膠體微?？梢酝高^濾紙而懸濁液中的分散質(zhì)微粒不能透過濾紙,因此可用過濾的方法分離。2.膠體的凈化(如圖2)膠體微粒不能透過半透膜而小分子、離子能夠透過半透膜,因此可用滲析的方法凈化膠體,如除去Fe(OH)3膠體中的FeCl3的操作為將混合物盛于半透膜制作的滲析袋中,置于流動(或頻繁更換)的蒸餾水里一段時間即可。深度思考如何檢驗制備的紅褐色液體為Fe(OH)3膠體?若向Fe(OH)3膠體中逐滴加入稀硫酸至過量,發(fā)生怎樣的現(xiàn)象?提示

用一束光線照射,從側(cè)面觀察,若出現(xiàn)一條光亮的“通路”,則證明成功制得Fe(OH)3膠體。加入稀硫酸后,先產(chǎn)生紅褐色沉淀,然后沉淀逐漸溶解。特別提醒Fe(OH)3膠體中的1個膠體微粒不是1個Fe(OH)3(微粒直徑<1

nm),而是很多個Fe(OH)3聚集在一起形成的微粒直徑介于1~100

nm的集合體。正誤判斷(1)光線通過時,膠體發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng),溶液不能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)。(

)(2)可以用濾紙通過過濾的方法,將膠體中的膠體粒子分離出來。(

)(3)滲析是用半透膜把小分子或離子從膠體中分離出來,達(dá)到凈化膠體的目的。(

)(4)將飽和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中,繼續(xù)加熱煮沸得到紅褐色液體即可制備Fe(OH)3膠體。(

)√×√×重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度1膠體的制備例1(2024廣西柳州模擬)完成下列小題。(1)柳州高中的小偉同學(xué)和波波同學(xué)進(jìn)行Fe(OH)3膠體的制備實驗并檢驗其性質(zhì):①小偉同學(xué)的操作:取一小燒杯,加入25mL蒸餾水加熱至沸騰,向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3飽和溶液,繼續(xù)煮沸至混合液呈紅褐色,停止加熱。請評價該操作是否正確

(填“是”或“否”);

②波波同學(xué)向沸水中滴加飽和FeCl3溶液,為了使反應(yīng)進(jìn)行充分,長時間煮沸并用玻璃棒不斷攪拌,請評價是否正確

(填“是”或“否”)。

是否(2)寫出制備Fe(OH)3膠體的化學(xué)方程式:

。波波同學(xué)讓一束可見光通過制得的分散系,從側(cè)面觀察到一條光亮的“通路”,證明了有膠體的生成,該操作利用膠體的性質(zhì)是

。

(3)朱自清在《荷塘月色》中寫道:“薄薄的青霧浮起在荷塘里……月光是隔了樹照過來的,高處叢生的灌木,落下參差的斑駁的黑影……”。月光穿過薄霧形成的種種美景本質(zhì)原因是

。

A.空氣中的小水滴顆粒直徑大小約為1~100nmB.空氣中的小水滴顆粒的布朗運動C.霧是一種膠體,膠粒帶相同電荷D.發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl丁達(dá)爾效應(yīng)A解析

(1)制備Fe(OH)3膠體時不能長時間煮沸,也不能用玻璃棒不斷攪拌,故小偉同學(xué)操作正確,波波同學(xué)操作錯誤。(2)制備Fe(OH)3膠體的化學(xué)方程式:FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl;讓一束可見光通過制得的分散系,從側(cè)面觀察到一條光亮的“通路”,此現(xiàn)象叫丁達(dá)爾效應(yīng)(或現(xiàn)象)。(3)此現(xiàn)象屬于丁達(dá)爾效應(yīng),本質(zhì)是分散質(zhì)的微粒直徑在1~100

nm,A正確;布朗運動與是否產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)無關(guān),B錯誤;膠粒帶相同電荷與產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)無關(guān),C錯誤;丁達(dá)爾效應(yīng)屬于現(xiàn)象,本質(zhì)是微粒直徑在1~100

nm,D錯誤。【變式設(shè)問】在制備Fe(OH)3膠體時,為什么不用NaOH溶液與FeCl3溶液反應(yīng)?提示

NaOH與FeCl3溶液反應(yīng)產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀而得不到Fe(OH)3膠體。

[對點訓(xùn)練1](2024山東棗莊滕州模擬)某同學(xué)在實驗室進(jìn)行了如圖所示的實驗,下列說法中正確的是(

)A.利用過濾的方法,無法將Z中固體與液體分離B.X、Z燒杯中分散系的分散質(zhì)相同C.X、Z中分散系均能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)D.Y中反應(yīng)的方程式為3CaCO3+2FeCl3+3H2O══2Fe(OH)3(膠體)+3CO2↑+3CaCl2D解析

Z是膠體,膠體粒子能透過濾紙,能用過濾法分離Z中固體與液體,選項A錯誤;X中分散質(zhì)是氯化鐵,Z燒杯中分散質(zhì)是氫氧化鐵膠體粒子,分散質(zhì)不相同,選項B錯誤;X是氯化鐵溶液,不能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),Z是膠體,膠體能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),選項C錯誤;由實驗現(xiàn)象可推知,選項D正確。探究角度2膠體的提純例2(2024廣東汕頭模擬)淀粉溶液是一種膠體,并且淀粉遇到碘單質(zhì),可以出現(xiàn)明顯的藍(lán)色特征。現(xiàn)將淀粉和稀Na2SO4溶液混合,裝在半透膜袋中,浸泡在盛蒸餾水的燒杯內(nèi),過一段時間后,取燒杯中液體進(jìn)行實驗,能證明半透膜完好無損的是(

)A.加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀 B.加入碘水不變藍(lán)C.加入BaCl2溶液沒有白色沉淀產(chǎn)生 D.加入碘水變藍(lán)B解析

淀粉溶液屬于膠體,如果半透膜完好無損,則淀粉分子就不會透過半透膜,燒杯中便沒有淀粉,加入碘水不變藍(lán),但是硫酸鈉可以透過半透膜,加入BaCl2溶液一定產(chǎn)生白色沉淀,不能以此作為判斷依據(jù)。[對點訓(xùn)練2](2024福州三中高一測驗)下列關(guān)于淀粉溶液與氯化鈉的混合溶液的分離實驗(如圖)的說法不正確的是(

)A.一段時間后,取燒杯中的液體滴入硝酸、硝酸銀混合溶液中,產(chǎn)生白色沉淀B.一段時間后,取燒杯中的液體滴入碘水溶液中,碘水變藍(lán)C.這種分離方式叫做滲析D.半透膜的孔徑小于濾紙的孔徑B解析

淀粉溶液屬于膠體,氯化鈉溶液屬于溶液,滲析實驗時,淀粉溶液的膠粒不能透過半透膜,鈉離子和氯離子能透過半透膜進(jìn)入蒸餾水中,則取燒杯中的液體滴入硝酸、硝酸銀混合溶液中,會生成氯化銀白色沉淀,故A正確;淀粉溶液屬于膠體,氯化鈉溶液屬于溶液,滲析實驗時,淀粉溶液的膠粒不能透過半透膜,則取燒杯中的液體滴入碘水溶液中,碘水不會變藍(lán),故B錯誤;淀粉與氯化鈉的混合溶液的分離實驗是提純膠體的操作,分離方式叫做滲析,故C正確;淀粉溶液的膠粒能透過濾紙,不能透過半透膜,說明半透膜的孔徑小于濾紙的孔徑,故D正確。學(xué)以致用隨堂檢測全達(dá)標(biāo)1234題組1分散系1.(2024廣東惠州一中模擬)勞動場景是古代詩人常描寫的畫面,劉禹錫在《浪淘沙》中描寫道“日照澄洲江霧開,淘金女伴滿江隈。美人首飾侯王印,盡是沙中浪底來?！币韵聰⑹鲥e誤的是(

)A.霧屬于膠體,日照可以出現(xiàn)丁達(dá)爾現(xiàn)象B.浪沙中淘金是發(fā)生了化學(xué)變化C.真假黃金(假黃金為銅鋅合金)可以用灼燒鑒別D.江水屬于分散系B1234解析

霧分散質(zhì)微粒直徑在1~100

nm之間,是氣溶膠,能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象,故A正確;沙中淘金只是將金子從沙子中找出,屬于物理變化,即沙里淘金的原理是金子的密度比沙子的密度大得多,在水的沖擊下沙粒被水流帶走,而金就留在容器里,故B錯誤;在空氣中灼燒黃金無顏色變化,假黃金是銅鋅合金,銅在加熱條件下生成黑色的氧化銅,所以假黃金能變黑,可以鑒別,故C正確;江水是含有多種物質(zhì)的混合物,屬于分散系,故D正確。12342.(2024湖南長沙高一檢測)下圖是一種具有磁性的“納米藥物”,可利用磁性引導(dǎo)該藥物到達(dá)人體內(nèi)的病變部位,該技術(shù)可大大提高治療效果。下列有關(guān)說法不正確的是(

)A.該“納米藥物分子車”分散于水中可得膠體B.葡萄糖等這類含碳化合物屬于有機(jī)物C.該“納米藥物分子車”屬于混合物D.該“納米藥物分子車”中的二氧化硅屬于酸性氧化物A解析

該“納米藥物分子車”的直徑為200

nm,而膠體分散質(zhì)微粒直徑為1~100

nm,所以該“納米藥物分子車”分散于水中不能得到膠體。1234題組2膠體的性質(zhì)及應(yīng)用3.(2024湖北荊州模擬)下列關(guān)于膠體的敘述正確的是(

)A.實驗室將FeCl3溶液與氫氧化鈉溶液混合制備氫氧化鐵膠體B.實驗室制備的氫氧化鐵膠體能導(dǎo)電,說明氫氧化鐵膠體帶電C.向Fe(OH)3膠體中逐滴滴加稀鹽酸,先產(chǎn)生紅褐色沉淀,后沉淀溶解D.膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)是能否發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)C1234解析

實驗室將FeCl3溶液與沸水混合制備氫氧化鐵膠體,選項A錯誤;氫氧化鐵膠體的膠粒帶正電,膠體不帶電,選項B錯誤;向Fe(OH)3膠體中逐滴滴加稀鹽酸,先發(fā)生膠體聚沉,后沉淀溶解,選項C正確;分散系根據(jù)分散質(zhì)微粒直徑大小分為溶液、膠體和濁液,膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是分散質(zhì)微粒的直徑在1~100

nm之間,選項D錯誤。1234題組3膠體的制備及提純4.膠體是一