人教版高二化学72-1-1胶体的性质及其应用

人教版高二化学72-1-1胶体的性质及其应用

- 1 - 第二单元 胶体的性质及其应用 教案 7（2-1-1 胶体） 一、学习目标 1．了解分散系的概念；了解胶体的概念；了解胶体的性质；了解胶体的实际应用。 2．掌握胶体与溶液，悬浊液，乳浊液的区别；掌握胶体的精制方法；理解丁达尔效应， 布朗运动和电泳现象产生的原因。 二、教学建议 1．充分利用初中已有的溶液、悬浊液、乳浊液的知识，列表比分散系的有关知识。要 重视以旧带新，联系已学过的与胶体知识有关的基础，以达到边复习边旧知识、边学习新知 识的目的。 2．结合实验和列表比较，从观察比较中认识胶体的本质特征。 3．胶体内容学习过程中学生会感到记忆难、应用难等问题，教学中要注意引导和帮助 学生整理知识、归类知识。 第一节 胶体 一、学习目标 1．理解胶体的基本概念，了解胶体特征。 2．能够从分散质微粒的大小、分散系的性质等角度理解胶体与溶液、悬浊液、乳浊液 的区别。 3．掌握胶体的本质特征，以及胶体的精制。理解氢氧化铁胶体的制法原理。 二、教学过程 1．我们平时所接触到的分散系一般有三种，即 ________、__________、_________， 我们把分散系分成以上三种的依据是 _________，当分散质粒子直径小于 1 nm 时，是 _________，大于 100nm 时，是_________，在 1 nm～100nm 之间时是 _________。 2．如何分离胶体与浊液_________，如何分离胶体与溶液_________；如何分离浊液与 溶液_________，胶体净化的方法是_________，为什么可以采用该办法_____________。 3．胶体的形成不是物质_________的反映，而是物质的一种_______形式。根据分散剂 的不同，可分为溶胶，如 _________；______溶胶，如_________溶胶，如_____等。 三、重点、难点点拨 1．如何理解胶体的本质特征和渗析的关系胶体粒子的直径在 1 nm～100nm 之间是胶体 的本质特征，也是胶体区别于其他分散系的依据，同时也决定了胶体的性质。 胶体粒子直径较大，不能透过半透膜，但分子或离子可以透过半透膜，据此可以通过“渗 析”的方法制某些胶体。渗析是一种分离操作，通过多次渗析或把半透膜袋放在流动的水中， 可以使胶体得到更好的精制。 2．为什么有的高分子溶液具有胶体的某些性质？ - 2 - 高分子化合物溶于适当的溶剂中，就成为高分子溶液，它具有双重性，一方面由于分散 质颗粒太小与溶胶粒子相近，表现出溶胶的某些特性，例如不能透过半透膜，因此高分子溶 液可纳入胶体研究范畴。另一方面高分子溶液是分子分散体系，又具有某些真溶液的特点， 与胶体有许多不同的地方。例如：高分子溶液一般不带电荷，溶胶粒子则带电荷。高分子溶 液的稳定是它的高度溶剂化起了决定性作用，粒子不带电也能均匀地分散在溶液中。 高分子化合物能自动溶解于适当的溶剂中，当蒸发溶剂后，再加入溶剂仍然自动溶解。 胶体溶液则不能由自动分散来获得，胶粒一旦凝聚出来，一般很难简单地用加人溶剂的方法 使之复原。 3．胶体较稳定的原因：①胶体中胶粒体积小，被介质分子碰撞而不易上浮或下沉，凝 析；②胶体中胶粒带有同性电荷，相互排斥的结果不易凝析出来。 4．胶粒带电的原因：胶体中单个胶粒的体积小，因而胶体中胶粒的表面积大，因而具 备吸附能力。有的胶体中的胶粒吸附溶液中的阳离子而带正电；有的则吸附阴离子而带负电 胶体的提纯，可采用渗析法来提纯胶体。使分子或离子通过半透膜从胶体里分离出去的操作 方法叫渗析法。其原理是胶体粒子不能透过半透膜，而分子和离子可以透过半透膜。但胶体 粒子可以透过滤纸，故不能用滤纸提纯胶体。 习题精析 [例 1]下列关于胶体的说法中正确的是 （ ） A．胶体外观不均匀 B．胶粒做不停的，无秩序的运动 C．胶粒不能通过滤纸 D．胶体不稳定，静置后容易产生沉淀 [解析]胶粒可以透过空隙较大的滤纸，但不能透过空隙较小的半透膜。胶体是比较稳定 的分散系。 [答案]B [例 2]胶体是比较稳定的分散系的主要原因是 A.胶粒直径在 1 nm-100nm 之间 B，同种 胶体的粒子带有同种电荷 C.胶体溶液显电中性 D.胶粒是运动的 [解析]胶体稳定的原因是其中的胶粒带电荷，并且同种胶体的粒子带同种电荷，同种电 荷相互排斥，因而胶体稳定。 [答案]B [例 3]下列各种物质中，常用渗析方法分离的是 （ ） A．CaCO3 和 Na2CO3 B．NaCl 和 KNO3 C．CCl 和水 D．Fe(OH)3 胶体和 FeCl3 溶液 [解析]渗析方法适用于胶体和溶液的分离。 [答案]D [例 4]下列两种物质混合后，所形成的分散系属于胶体的是 （ ） A．溴水和汽油 B．硫代硫酸钠和盐酸 C．乙二醇和甘油 D．鸡蛋清和甘油 [解析 lA 形成的是溴的有机溶液，B 形成的是单质硫沉淀和 NaCI 溶液，C 二者物质互溶， D 形成的属高分子溶液，也属于胶体的范畴。 [答案]D [例 5]氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是 （ ） A．分散质颗粒直径都在 l～100nm 之间 B．能透过半透膜 - 3 - C．加热蒸干、灼烧后都有氧化铁生成 D．呈红褐色 [解析]从分散系角度来分类，氯化铁溶液和氢氧化铁胶体属于不同的分散系。氯化铁溶 液属于溶液，其中的分散质微粒是 Fe3+和 Cl-离子。氢氧化铁胶体属于胶体，其中的分散质氢 氧化铁构成的胶粒，分散质的直径要大一些。但两者加热蒸干、灼烧后，都会得到氧化铁。 [答案]C。 胶体针对性训练 （A 组题） 1．制取 Fe(OH)3 胶体的离子方程式；下面正确的是 （ ） A．Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ B．Fe3+ +3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+ C．Fe3+ +3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+ D．Fe3+ +3H2O Fe(OH)3↓+3H+ 2．既能透过半透膜，又能透过滤纸的是 （ ） A．NaCl 溶液 B．淀粉溶液 C．酒精溶液 D．Fe(OH)3 胶体 3．用饱和的 FeCl3 溶液制取 Fe(OH)3 胶体，正确的操作是 （ ） A．将 FeCl3 溶液滴人蒸馏水中 B．将 FeCl3 溶液滴人热水中，生成棕黄色液体 C．将 FeCl3 溶液滴人沸水中，并继续煮沸至生成红褐色液体 D．将 FeCl3 溶液滴人沸水中，并继续煮沸至生成红褐色沉淀 4．将淀粉和 KI 的混合溶液装在羊皮纸制成的袋中，将此袋下半部浸泡在盛有蒸馏水的烧杯 里，过一段时间后，取烧杯中液体进行实验。下列现象能证明半皮纸袋一定有破损的是 （ ） A．加入碘水变蓝色 B．加入 NaI 溶液不变蓝色 C．加入 AgN03 溶液产生黄色沉淀 D．加入溴水变蓝色 5．下列各组中，可用相同的方法除去混有的杂质的是 （ ） A．淀粉溶液中混有少量 NaCl；蔗糖中混有少量 NaCl B．Fe(OH)3 中混有少量盐酸；淀粉溶液中混有少量 KI 溶液 C．Na2SiO3 胶体中混合有少量 NaHCO3；NaHC03 中混有少量 Na2CO3 D．CO2 中混有少量 SO2；CO2 中混有少量 HCl 6．已知土壤胶粒带负电，因此在水稻田中，施用含氮量相同的下列化肥时，肥效最差的是 （ ） A．硫铵 B．碳铵 C．硝铵 D．氯化铵 7．下列属于胶体的是 （ ） ①肥皂水 ②烟水晶 ③水玻璃 ④蔗糖 ⑤尿素 ⑥淀粉溶液 A．只有⑥ B．①②③ C．①②⑥ D．①②③④⑥ 8．下列有关胶体的叙述正确的是 （ ） A．胶体是均匀，透明的液体 B．胶体粒子的大小决定了胶体丁达尔现象的产生 - 4 - C．胶体能透过半透膜，所以可用渗析法提纯 D．制备胶体必须在加热条件下进行 9．当光束通过下列分散系时，能形成一条光亮通路的是 （ ） A．食盐水 B．碘酒 C．淀粉溶液 D．F(OH)3 溶胶 10．分别将下列各组物质等体积混合，在室温下激烈振荡，静置后，能够形成均匀溶液的是 （ ） A．四氯化碳、碘水 B．甲醇、水 C．汽油、水 D．乙酸乙酯、水 11．在半透膜袋里盛有淀粉和溴化钠溶液，将半透膜悬挂在蒸馏水中。 （1）如何用实验证明淀粉未通过半透膜? （2）要求只检验一种离子，就能证明钠离子、溴离子通过半透膜，写出检验该离子的实 验方法? （3）如何用实验证明两者已完全分离? （4）如何证明半透膜破损? （5）如何证明两者已部分分离? （6）如何操作能使两者完全分离? 12．某一混合液中含有悬浮于混合液中的固体颗粒以及胶体和电解质 NaCl，如何将它们分离 出来? （B 组题） 1．有 3g 白色粉末，溶于 10g 热水中，冷却到室温时析出 2g 粉末，将析出的 2g 粉末再溶解 于 10g 热水中，冷却到室温时析出 1.5g。据此，可确定白色粉末是（ ）。 A．纯净物 B．混合物 C．某种盐 D．不能确定 2．纳米技术是正在崛起的新科技，它研究的粒子直径在 1-100nm 之间。在此范围内物质的 性质发生很大变化。例如 Cu 的直径加工成几个纳米时，会在空气中剧烈燃烧。纳米 TiO2，是理想的光催化剂，光照时在常温下可将汽车尾气中氮、硫的氧化物氧化成相应 的酸，同时它可以将废水中的有害物质快速氧化成 C02 和 H2O，此外它还可作抗菌材料 等。以下有关说法中正确的是 （ ） A．纳米铜比纳米铁金属活动性更强 B．纳米铜在反应中可能作氧化剂 C．纳米 TiO2，在不向溶剂中均形成了胶体 D．纳米 TiO2 有很强的氧化性 3．根据中央电视台报道，近年来，我国的一些沿江或沿海城市多次出现大雾天气致使高速 公路关闭，航班停飞，雾属于下列分散系中的 （ ） A．溶液 B．悬浊液 C．乳浊液 D．胶体 4．用于渗析操作的半透膜的孔径是 （ ） A．大于 100nm B．略小于 1 nm C．介于 1～100nm 之间 D．小于 1 nm - 5 - 5．下列关于胶体的叙述不正确的是 （ ） A．有色玻璃是固溶胶 B．胶体粒子是带电粒子，在溶液中自由移动 C．胶体粒子通常不易聚集，因而胶体是比较稳定的分散系 D．用渗析法可将胶体混合液里的 K+、N03-等分离除去 6．溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别 （ ） A．是否是大量分子或离子的集合体 B．分散质粒子直径的大小 C．能否透过滤纸或半透膜 D．是否均一、稳定、透明 7．不能发生丁达尔现象的分散系是 （ ） A．碘酒 B．无水酒精 C．蛋白质溶液 D．钴玻璃 8．有关胶体和溶液的区别，下列叙述中正确的是 （ ） A．溶液呈电中性，胶体带电荷 B．溶液中溶质粒子一定不带电，胶体中分散质粒子带有电荷 C．通电后，溶液中溶质粒子分别向两极移动，胶体中分散质粒子向某一极移动 D．溶液中通入一束光线没有特殊现象，胶体中通过一束光线出现明显的光带 9．如图所示，在火棉胶袋(半透膜)内注入淀粉和食盐溶液，用线系紧密封使绡玻璃管内的液 面刚好高出烧杯内蒸馏水的液面，过一段时间后，用碘酒和硝酸银溶液分别检验蒸馏水 广整个实验过程中，所观察到的现象是。（ ） A．细玻璃管内液面上升 B．细玻璃管内液面不变 C．蒸馏水遇碘酒变蓝 D．蒸馏水遇 AgNO3 溶液有白色沉淀生成 10．下列分散系中，是胶体的是（ ） ①在 1 mol·L-1 的 KI 溶液中加入 1 mol·L-1 的 AgNO3 溶液，边加边振荡 ②将蔗糖加入水中③将花生油放入水中并振荡 ③蛋白质分散于水中 ④把 1 mL 水玻璃加入到 10mLl mol·L-1 的盐酸中，用力振荡 ⑤把 1 mL 饱和 FeCl3 溶液滴加入 20mL 沸水中，边滴边振荡 A．①③④⑤ B．①②④⑤ C．④⑤⑥ D．①④⑤⑥ 11．分散质粒子的直径在___________nm～________nm 之间的分散系叫做胶体，胶体按其分 散剂的聚集状态不同可分为__________。区别胶体和溶液时通常用 __________，提纯 胶体时，通常采用__________ 的方法。 12．分别设计化学实验，用最佳方法证明明矾溶于水时发生的下列变化供选择的药品和仪器： 明矾溶液，甲基橙试液，石蕊试液，酚酞试液，pH 试纸，NaOH 溶液，酒精灯，半透膜， 聚光束仪 （1）证明明矾发生了水解反应 - 6 - （2）证明其水解是一个吸热反应 （3）证明生成了胶体 第一节 胶体针对性训练题答案 （A 组题） 1．B 2．AC 3．C 4．AD 5．BD 6．C 7．C 8．B 9．CD 10．B 11．(1)取烧杯内少量液体，向其中滴加碘水，发现不变蓝色。 （2）因 Br－半径大于 Na+，因此只要检验 Br—即可说明；取烧杯中少量液体向其中滴加 硝酸酸化的硝酸银溶液，生成浅黄色沉淀。 （3）经过多次更换烧杯中的水，最终取烧杯中少量液体，向其中滴加 AsNO，，若无沉淀 产生，则说明两者已完全分离。 （4）若用碘水检验出烧杯中的液体合淀粉，则说明半透膜破损。 （5）从半透膜袋中取出少量液体于试管中，滴加硝酸银溶液观察现象。若无淡黄色沉淀 生成，说明液体中已不含溴化钠，淀粉跟溴化钠已完全分离。 （6）烧杯中的水要不断更换。 12．先将溶液过滤，将滤出的固体颗粒洗涤，干燥；再将滤液置于半透膜袋，悬挂在蒸馏水 中，静置一段时间后，使电解质离子通过半透膜进入蒸馏水中，则袋中为胶体，从而分 离。 (B 组题) 1．B 2．D 3．D 4．B 5．D 6．B 7．A 8．D 9．AD 10．C 11．1 100 气溶胶 液溶胶和固溶胶 丁迭尔现象 渗析 12．(1)用 pH 试纸测明矾溶液 pH<7 证明溶液呈酸性 (2)加热溶液，用 pH 试纸测溶液 pH，pH 减小。 (3)用聚光束仪的光束照溶液，有丁达尔现象。