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第2课时一种重要的混合物——胶体1.分散系【巧判断】(1)胶体、浊液与溶液的本质区别在于分散系是否有丁达尔效应。()提示:×。胶体、浊液与溶液的本质区别在于分散质粒子的大小不同。(2)NaCl溶液、水、泥浆、淀粉溶液都属于胶体。()提示:×。NaCl溶液属于溶液,水属于纯净物,泥浆属于悬浊液,淀粉溶液属于胶体。(3)直径在1～100nm的微粒称为胶体。()提示:×。分散质微粒直径在1～100nm的分散系称为胶体。2.胶体的性质3.胶体的分离和提纯(1)胶体与浊液的分离胶体微粒可以透过_____,而浊液不能透过_____,因此可用过滤的方法分离。(2)胶体的提纯胶体微粒不能透过_______,而小分子、离子能够透过_______,因此可用_____的方法提纯。滤纸滤纸半透膜半透膜渗析【微思考】(1)通电时胶体能够发生电泳现象,是因为胶体带电吗?提示:不是。胶体不带电,胶体微粒带电。(2)如何通过简便方法鉴别NaCl溶液和鸡蛋清胶体呢?提示:可通过产生丁达尔效应进行鉴别。当用光束通过NaCl溶液和鸡蛋清胶体时,从侧面能够观察到一条光亮“通路”的是鸡蛋清胶体。【情境·思考】夏天放电影时,有时能看到放映机前有一条“光亮的通路”。你能解释这个现象吗?提示:干燥的空气中常存在一些浮尘,形成胶体,当放映机运行时会产生丁达尔效应,形成一条光亮的通路。知识点一溶液、胶体、浊液的比较【重点释疑】分散系溶液胶体浊液分散质粒子的直径1nm1～100nm100nm外观均一、透明较均一、透明不均一、不透明分散系溶液胶体浊液分散质粒子分子、离子分子集合体、高分子大量的分子集合体能否透过滤纸能能不能能否透过半透膜能不能不能稳定性稳定较稳定不稳定【思考·讨论】(1)纳米材料(微粒大小在1～100nm)属于胶体吗?提示:不是。纳米材料分散到分散剂中才能形成胶体。(2)胶体是一种较稳定体系,在任何条件下都不会产生沉淀吗?提示:在一定条件下可以产生沉淀。如加热、快速搅拌、加入电解质溶液等均可发生胶体聚沉。【案例示范】【典例】(2019·天津南开区高一检测)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【解析】选C。A项,胶体区别于溶液或浊液的本质特征是胶体粒子的直径在10-9～10-7m,正确;B项,胶体能产生丁达尔效应,溶液和浊液不会产生丁达尔效应,正确;C项,只有胶体具有吸附性,FeCl3溶液和Fe(OH)3浊液没有吸附性,FeCl3溶液为棕黄色,而Fe(OH)3胶体和Fe(OH)3浊液都为红褐色,错误;D项,溶液、胶体、浊液均属于混合物,正确。【母题追问】向Fe(OH)3胶体逐滴加入过量盐酸时,有什么现象?并说明原因。提示:先变浑浊,后变澄清。盐酸属于电解质溶液,向Fe(OH)3胶体逐滴加入盐酸,会发生胶体的聚沉现象,产生Fe(OH)3沉淀,当盐酸过量时,会溶解Fe(OH)3沉淀。【规律方法】丁达尔效应的正确理解(1)由于溶液粒子大小一般不超过1nm,胶体粒子介于溶液中溶质粒子和浊液粒子之间,当可见光透过胶体时会产生明显的散射作用,而溶液对光的散射作用很微弱。(2)丁达尔效应是胶体的特有性质,利用丁达尔效应鉴别溶液和胶体是最简单的方法。(3)当有光线通过悬浊液时有时也会出现光路,但是由于悬浊液中的颗粒对光线的阻碍过大,使得产生的光路很短。【迁移·应用】1.当光束通过下列物质:①有尘埃的空气②稀硫酸③蒸馏水④墨水,能观察到有丁达尔效应的是()A.①②B.②③C.①④D.②④【解析】选C。稀硫酸、蒸馏水不属于胶体;有尘埃的空气、墨水均属于胶体,能产生丁达尔效应。2.(2019·岳州高一检测)下列关于胶体的叙述中不正确的是世纪金榜导学号()A.用肉眼就可以把胶体和溶液、浊液区别开来B.向Fe(OH)3胶体中加入少量氯化钠溶液,会生成红褐色沉淀C.可利用丁达尔效应区分胶体与溶液D.河海交汇处易形成沙洲【解析】选A。胶体有丁达尔效应,溶液是均一稳定的,浊液静置后会出现分层现象,用肉眼不能区别溶液和胶体,A不正确;BD项属于胶体遇电解质发生聚沉;丁达尔效应是胶体特有的性质,可以区别胶体与溶液,C项正确。【补偿训练】1.在水泥厂和冶金工厂常用高压电对气溶胶作用,除去大量烟尘,以减少对空气的污染。这种做法应用的主要原理是()A.电泳B.渗析C.聚沉D.丁达尔效应【解析】选A。气溶胶中的胶体微粒也带有一定电荷,在高压电场中能发生定向移动,从而达到净化空气的目的。2.(2019·大连高一检测)除去蛋清中混有的少量Cl-的方法是()A.加入少量硝酸银溶液B.过滤C.电泳D.渗析【解析】选D。胶体微粒的直径为1～100nm,不能透过半透膜,而溶液中的小分子或离子却能透过半透膜,因此除去胶体中的Cl-应采用渗析的方法。【素养提升】咸鸡蛋又称盐蛋、腌蛋、味蛋等,是一种风味特殊、食用方便的再制蛋,是城乡民众爱吃的食物,是一种风味独特的特色食品,方法是将鸡蛋逐个放进浓食盐水中,腌制一段时间后即可。结合以上资料,分析腌制咸鸡蛋的化学原理。提示:鸡蛋壳内有一层膜,是一种半透膜,水分子、钠离子、氯离子等小的粒子可以自由透过,但是蛋白质分子不能透过,鲜蛋腌制时,蛋外的食盐水溶液中的盐分渗入蛋内,蛋内水分也不断渗出。蛋腌制成熟时,蛋液内所含食盐成分浓度与食盐水溶液中的盐分浓度基本相同。知识点二胶体的制备、分离与提纯【重点释疑】1.Fe(OH)3胶体的制备2.胶体与悬浊液、胶体与溶液的分离操作过滤渗析分离物质胶体和悬浊液胶体和溶液使用仪器铁架台(带铁圈)、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸烧杯、玻璃棒、半透膜操作过滤渗析操作要领一贴:滤纸紧贴漏斗内壁二低:①滤纸边缘要低于漏斗边缘;②液面要低于滤纸边缘三靠:①烧杯嘴紧靠倾斜的玻璃棒;②玻璃棒下端靠在三层滤纸处;③漏斗的下端紧靠接收器内壁①半透膜不能破损,且袋口要扎紧;②半透膜浸入的水要及时更换操作过滤渗析原理悬浊液中的分散质微粒不能透过滤纸,而胶体分散质微粒可以透过滤纸胶体分散质微粒不能透过半透膜,溶液中的溶质微粒能透过半透膜3.胶体的提纯——渗析胶体微粒不能通过半透膜,而小分子、离子能够透过半透膜,因此可用渗析的方法提纯。如Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液的分离净化:将所得溶胶盛于半透膜制作的渗析袋中,置于流动(或频繁更换)的蒸馏水里一段时间即可。【知识拓展】胶体制备方法(1)物理法:对于一些可溶性大分子物质,一个分子就可形成胶体微粒,可采用溶解法制备胶体,如将淀粉、鸡蛋清等溶于水,橡胶溶于汽油等。(2)反应法:对于一些难溶性小分子物质,多个分子聚集在一起可形成胶体微粒,故可利用反应法,通过化学反应并且控制反应条件和反应程度,使反应产物——分散质粒子聚集成大小为1～100nm的粒子而形成胶体。【思考·讨论】(1)制备Fe(OH)3胶体时,为什么不用NaOH与FeCl3溶液反应?提示:NaOH与FeCl3溶液反应产生Fe(OH)3沉淀。(2)根据FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,1molFeCl3与H2O完全反应生成的Fe(OH)3胶体微粒数目是否是NA?(NA为阿伏加德罗常数的值)提示:不是。胶体微粒是分子集合体。1molFeCl3与H2O完全反应生成的Fe(OH)3胶体微粒数目小于NA。△====【案例示范】【典例】小丽同学在课外活动实践中制备Fe(OH)3胶体,操作如下:首先在烧杯中加入25mL蒸馏水,用酒精灯加热至沸腾,然后向烧杯中逐滴滴加6滴FeCl3饱和溶液,并继续煮沸至液体呈透明的红褐色,即得Fe(OH)3胶体。试回答下列问题:(1)如何证明小丽同学是否成功制得胶体?________________________。(2)若小丽同学在滴加FeCl3饱和溶液的同时用玻璃棒不断搅拌,结果没有得到胶体,为什么呢?________________________。(3)小丽同学制得的Fe(OH)3胶体中含有少量盐酸,为得到较纯净的胶体,她们设计了以下操作,合理的是______。A.加入NaOH溶液进行中和B.加入AgNO3溶液反应后过滤C.装入半透膜袋中,扎紧袋口,将其全部浸入蒸馏水中,并每隔一段时间,更换一次蒸馏水【思维建模】解答此类试题思维流程如下:【解析】(1)若出现丁达尔效应,说明已成功制得胶体;(2)搅拌会使胶体聚沉;(3)采用渗析的方法可精制胶体。答案:(1)用一束可见光通过所得分散系,若能看到光亮的通路,则证明已成功制得胶体(2)搅拌可加快胶粒的运动速率,增加了胶粒之间的碰撞机会,使胶体发生聚沉(3)C【迁移·应用】1.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,浸泡在盛有蒸馏水的烧杯内,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【解析】选B。半透膜完好无损,说明半透膜袋内的淀粉胶体没有透过半透膜,只是Na+和S透过半透膜而进入烧杯内,因此只要证明烧杯内没有淀粉,则可说明半透膜完好无损。24O2.下列关于Fe(OH)3胶体的叙述中,正确的是()世纪金榜导学号A.制备Fe(OH)3胶体的化学方程式是FeCl3+3H2OFe(OH)3↓+3HClB.在制备Fe(OH)3胶体的实验中,加热煮沸时间越长,越有利于胶体的生成C.用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,产生的现象相同D.Fe(OH)3胶体能够吸附水中悬浮的固体颗粒并沉降,达到净水目的【解析】选D。A项,胶体不标注“↓”,错误;B项,加热时间过长,胶体可能聚沉,错误;C项,胶体产生丁达尔效应,而溶液不产生丁达尔效应,错误;D项,胶体具有物理吸附作用,能够吸附水中的悬浮物,正确。【补偿训练】将少量饱和FeCl3溶液分别滴到下列物质中,得到三种分散系甲、乙、丙。(1)将丙继续加热煮沸至液体呈红褐色,反应的化学方程式为____________________________________。(2)如何用最简单的方法判断丙中是否成功制备出胶体?____________________________________。(3)向经过检验后的丙中逐滴加入盐酸,会出现一系列变化:①先出现和乙中相同的现象,原因是____________。②随后发生变化得到和甲相同的溶液,此反应的离子方程式为________________________。【解析】根据丁达尔效应可以区分胶体和溶液,因此利用丁达尔效应可判断胶体是否制备成功;Fe(OH)3胶体遇电解质溶液发生聚沉,生成红褐色Fe(OH)3沉淀;继续滴加盐酸,Fe(OH)3与盐酸反应,红褐色Fe(OH)3沉淀溶解。答案:(1)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl(2)利用丁达尔效应,用一束光照射所得的液体,从侧面观察是否有一条光亮的“通路”出现(3)①Fe(OH)3胶体遇电解质聚沉②Fe(OH)3+3H+====Fe3++3H2O△====【素养提升】胶体的性质在生产、生活中有着重要的应用。(1)血液透析,简称血透,通俗说法也称之为人工肾、洗肾,是血液净化技术的一种。利用半透膜原理,通过扩散、对流体内各种有害以及多余的代谢废物和过多的电解质移出体外,达到净化血液、纠正水电解质及酸碱平衡的目的。试利用胶体的有关知识解释其中的化学原理。提示:这种操作利用的原理是胶体的渗析。血液中的蛋白质、病毒、细菌等都是大分子,都不能透过半透膜,而血液中的水分子等小分子可以透过半透膜,因而可以用透析的方法净化血液。(2)三角洲即河口冲积平原,是一种常见的地表形貌。江河奔流中所裹挟的泥沙等杂质,在入海口处遇到含盐量较淡水高得多的海水,凝絮淤