图1阳光穿过茂密的林木枝叶图2电影放映时的丁达尔效应提起胶体,人们首先想到的就是一种黏黏糊糊的液体。其实不然,胶体的范围十分广泛,比如我们吃的镘头,喝的稀粥、豆浆,用的墨水、牙膏,早晨的雾,烟囱里冒出的黑烟,名贵的珍珠、玛瑙、烟水晶等都属于胶体的范畴。毫不夸张地说,我们所处的世界就是一个胶体世界。不知你是否有过这样的感受:清晨当太阳升起时,你漫步在茂密的森林里,会看到缕缕阳光穿过林木的枝叶铺洒在地面上。你知道为什么会产生这美丽的景象吗?在晚上,当你打开手电筒时,会看到一道“光柱”射向天空或射向远方,你知道这是为什么吗?正当神奇的纳米材料进入我们的生活时,你可知道这神奇的纳米材料又与我们将要学习的分散系有何联系?通过本节的学习,你将会从中得到正确的答案。●梳理导引1.______________________________叫做分散系。____________________________叫做分散质;________________________叫做分散剂。分散系分为____________、____________、____________。溶液中的溶质粒子通常____________,浊液中的粒子通常____________,胶体粒子的大小在________________之间,在溶液、胶体、浊液中,____________最稳定,______________最不稳定,静置会____________。2.胶体:向____________中加入1~2mLFeCl3饱和溶液,继续____________至溶液呈____________色,停止加热即制得Fe(OH)3胶体。胶体的分散质能通过____________,而浊液的分散质不能。当光束通过Fe(OH)3胶体时,可以看到____________,这是由于____________形成的,这种现象叫做________________。纳米粒子的尺寸与____________的大致相当。参考答案:1.一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系被分散的物质起容纳分散质作用的物质溶液胶体浊液小于1nm大于100nm1~100nm溶液浊液沉淀或分层2.沸水煮沸红褐滤纸空隙一条光亮的“通路”胶体粒子对光线散射丁达尔效应胶体粒子●问题探究1.区分溶液和胶体的方法是什么?提示:利用丁达尔效应区分溶液与胶体。2.日常生活中经常遇到的胶体有哪些?提示:土壤胶体;牛奶;墨水;烟雾;豆浆;烟水晶等。3.如何针对不同的胶体选择合适的制备方法?提示:首先明确胶体与其他分散系的本质区别在于它的微粒直径在1~100nm的范围内。其次如果采用的原材料是微粒直径比它大的分散系,则通过将微粒直径加工成符合胶体微粒直径的微粒即可;如果采用的原材料的微粒直径小于胶体微粒的直径,则将小颗粒聚集成大颗粒,使之达到胶体微粒直径即可,如氢氧化铁胶体的制备即是如此。●细品教材1.分散系的分类(1)按照分散质、分散剂所处的状态,可分为9种分散系(2)按照分散质粒子的大小分类,即分散程度的不同,把分散系分成三类:(3)从稳定性角度分类溶液:最稳定、均一的浊液:最不稳定、不均一的胶体:介于二者之间2.溶液、胶体、浊液三类分散系的比较分散系溶液胶体浊液悬浊液乳浊液分散质粒子大小1nm1nm~100nm100nm100nm分散质粒子结构分子、离子少量分子的集合体或大分子大量分子聚集成的固体小颗粒大量分子聚集成的液体小液滴特点均一透明多数均一透明,较稳定不均一、不透明,久置沉淀不均一、不透明,久置分层分散系溶液胶体浊液悬浊液乳浊液稳定性稳定介稳性不稳定不稳定能否透过滤纸能能不能不能能否透过半透膜能不能不能不能实例食盐水、蔗糖溶液Fe(OH)3胶体、淀粉溶液泥水、石灰乳牛奶、油漆温馨提示:①分散质粒子大小不同是各种分散系的本质区别。②胶体可透过滤纸但不能透过半透膜,因此可用过滤法分离胶体和浊液,用渗析法分离和提纯胶体。●典例精析【例1】(山东五莲2009-2010学年度上期期中考试)“纳米材料”是粒子直径为1nm~10nm的材料,纳米碳就是其中的一种。某研究所将纳米碳均匀的分散到蒸馏水中,得到的物质①是溶液②是胶体③具有丁达尔现象④不能透过半透膜⑤不能透过滤纸⑥静止后会出现黑色沉淀。其中正确的是()A.①④⑥B.②③⑤C.②③④D.①③④⑥【解析】胶体分散质微粒直径为1nm~100nm,因此纳米碳均匀的分散到蒸馏水中形成的分散系为胶体。胶体具有丁达尔现象,胶体微粒不能透过半透膜,但可透过滤纸,胶体放置过程中一般不会产生沉淀。【答案】C【例2】有关分散系的下列说法正确的是()A.悬浊液的分散质可用过滤的方法从分散剂中分离出来B.任何物质在水中溶解时都有一定的溶解度C.同一种溶质的饱和溶液要比不饱和溶液的浓度大一些D.分散质粒子大小为几纳米到几十纳米的分散系是胶体【解析】选项内容指向·联系分析结论A悬浊液可过滤分离正确B有些物质如酒精能与水以任意比互溶,不存在溶解度的限定错误C相同温度下,同种溶质的饱和溶液比不饱和溶液浓度大,不同温度下则不一定,如Ca(OH)2溶液,Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小,不指明温度,浓度大小不确定错误D分散质粒子大小在1nm~100nm之间的分散系是胶体正确【答案】A、D【点拨】解答本题可以从体系中组成微粒的粒子大小、性质、溶解度等方面考虑。下列各组物质制成的分散系中,属于胶体的是()A.蛋白质溶于水B.白磷溶于CS2C.高锰酸钾溶于水D.硝酸银溶液中加过量氨水【答案】A胶体的本质特征是()A.丁达尔效应B.胶体粒子带有电荷C.粒子直径为1~100nmD.外观均一、透明【解析】胶体的本质特征是粒子直径在1~100nm之间。【答案】C●细品教材1.胶体的特性(1)丁达尔效应:丁达尔效应能证明分散质粒子的大小范围(1~100nm),是区别溶液和胶体的一种常用物理方法。(2)电泳:在直流电场中,胶体微粒会向带相反电荷的电极定向移动,这种现象叫电泳。电泳现象表明胶粒带电荷,同一胶体的胶粒带有相同的电荷,彼此相互排斥,不易凝聚,这是胶体能稳定存在的主要原因。(3)布朗运动:在胶体中,分散剂的微粒在每一瞬间从不同的方向碰撞胶体微粒,使得胶体微粒的运动方向不断地改变。同时,同种胶体微粒所带电荷相同,胶体微粒相互靠近时也产生斥力,从而使胶体微粒做不停的、无序的运动,即布朗运动。这也是胶体相对较稳定的一个因素。(4)胶体的聚沉:使胶体形成沉淀析出的现象称为聚沉。使胶体聚沉的常用方法有如下三种:①加入电解质——中和胶粒所带电荷,使之聚结成大颗粒而沉淀。例如,由豆浆制豆腐时,在一定温度下,加入CaSO4使豆浆中的胶粒所带电荷被中和,从而使胶体发生聚沉而制得胶冻状的豆腐。②加热胶体——加速胶粒运动,使之易于结合成大颗粒而沉淀。例如,将Fe(OH)3胶体加热即可使其聚沉。③加入与胶粒带相反电荷的胶体——互相中和电性,减少同种电荷的相互排斥作用而使之聚集成大颗粒而沉淀。例如,利用明矾净水的原理即为明矾溶于水后得到Al(OH)3胶体,其胶粒带正电荷,故能吸附水中一些带负电荷的胶体的胶粒发生聚沉,而起到净水的效果。2.胶体的提纯——渗析渗析是根据胶粒大小特征和半透膜的性能而采用的特殊方法,可将混在胶体中的离子和小分子除去从而提纯和净化胶体,原因是胶粒不能透过半透膜而溶液中的离子和小分子可以透过。●典例精析【例3】有关胶体的说法中,正确的是()A.胶体区分于其他分散系的本质特征是外观澄清、透明B.胶体一般情况下比较稳定,不易发生沉淀C.胶体产生丁达尔效应是由胶粒的大小决定的D.Fe(OH)3胶体稳定存在的主要原因是胶粒直径小于1nm【解析】胶体区别于其他分散系的本质特征是胶粒直径在1~100nm之间;胶体通常不易沉淀,是一种介稳体系,B项是正确的;胶体产生丁达尔效应,是因为胶体的粒子直径在1~100nm,能使光发生散射形成的,故C项的说法是正确的;Fe(OH)3胶体稳定存在的主要原因是胶粒带有相同的电荷,相互排斥,故D项的说法是错误的。【答案】BC【点拨】胶体是一种介于溶液与浊液之间的一种特殊的分散系,胶体粒子直径的大小(1~100nm)是这种分散系的本质特征,也正是胶体的这种特殊性,使得胶体表现出许多特殊性质。【例4】从聚沉、布朗运动、丁达尔现象中,选出适当的词语填入下列每小题的空格中:(1)在肥皂水中透过强光,可看到光带,这种现象称为____________;(2)在Fe(OH)3胶体中加入(NH4)2SO4,产生红褐色沉淀,这种现象叫做____________。【解析】(1)肥皂水中透过强光,看到光带,此现象为丁达尔现象;(2)Fe(OH)3胶体中加入电解质(NH4)2SO4时发生聚沉。【答案】(1)丁达尔现象(2)聚沉【点拨】本题从多角度重点考查了胶体的性质等知识,是一个思维发散的综合题性题目,解题的关键是熟练掌握胶体的性质及其应用。(2009·全国理综Ⅱ卷·7)下列关于溶液和胶体的叙述,正确的是()A.溶液是电中性的,胶体是带电的B.通电时,溶液中的溶质粒子分别向两极移动,胶体中的分散质粒子向某一极移动C.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,即布朗运动D.一束光线分别通过溶液和胶体时,后者会出现明显的光带,前者则没有【解析】A项胶粒带电,而胶体是电中性的。B项,溶液中溶质若是非电解质,通电时不向两极移动,胶体中分散质粒子不带电时,不向某一极移动。C项溶液中溶质粒子运动也无规律。D项,胶体有丁达尔效应而溶液没有,故选D。【答案】D下列现象或新技术应用中,不涉及胶体性质的是()A.在饱和氯化铁溶液中逐滴加入NaOH溶液,产生红褐色沉淀B.使用微波手术刀进行外科手术,可使开刀处的血液迅速凝固而减少失血C.清晨,在茂密的树林中,常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱D.肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析进行治疗【解析】A项为FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3+3NaCl,即生成沉淀而非胶体,血液是胶体,B项是胶体的聚沉。C项为胶体的丁达尔效应,D项为血液的渗析,有毒物质可透过半透膜与血液分离,而血液中蛋白质等分散质粒子不能透过半透膜仍留在血液中。【答案】A●细品教材1.胶体的制取(1)向沸水中逐滴加入1~2mL饱和FeCl3(aq),继续加热煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。即得Fe(OH)3胶体。FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。(2)将0.01mol·L-1的AgNO3(aq)逐滴加入0.01mol·L-1的KI溶液中,边加边用力振荡,可得黄色AgI胶体。AgNO3+KI===AgI(胶体)+KNO3。(3)将水玻璃[Na2SiO3(aq)]滴加到1mol·L-1的盐酸中,边加边振荡,可得H2SiO3胶体。Na2SiO3+2HCl===H2SiO3(胶体)+2NaCl。(4)将可溶性淀粉溶于温热水中,即可得淀粉胶体。(5)将鸡蛋清溶于水,即可得蛋白质胶体。注意:Fe(OH)3胶体制备应用FeCl3的饱和溶液、煮沸等条件,AgI胶体要用稀溶液且因最后KI过量,AgI胶体带负电,AgNO3稍过量,其带正电。一般应将AgNO3(aq)滴加到KI(aq)中,否则极易产生AgI沉淀。2.胶体的应用(1)工农业生产和日常生活中许多重要的材料和现象都在某种程度上与胶体有关。如:土壤的保肥、工业除尘、明矾净水等。(2)在医学上,越来越多地利用高度分散的胶体来治病,如:血液透析等。(3)国防工业、冶金工业的火药、炸药、选矿、塑料橡胶等都会用到胶体知识。(4)在日常生活中也经常用到胶体知识。如:制豆腐、不同品种的墨水不能混用等。(5)解释一些自然现象,如江河入海口形成三角洲。●典例精析【例5】用下列方法制备胶体:①