必修一化学212 分散系及其分类.docx
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必修一化学212分散系及其分类
2.1.2 分散系及其分类
[学习目标] 1.了解分散系的概念及其分散系的分类。
2.知道胶体是一种常见的分散系。
（重点） 3.了解胶体的介稳性和丁达尔效应。
（重点） 4.了解胶体的鉴别方法。
（重点）
一、分散系及其分类
1．概念
把一种（或多种）物质分散在另一种（或多种）物质中所得到的体系。
其中被分散的物质称为分散质；起容纳作用的物质称为分散剂。
2．分类
（1）按照分散系组成部分的状态分类
以分散质和分散剂所处的状态为标准，共有9种组合：
（2）按照分散质粒子大小分类
1．烟、雾是两种胶体分散系，其中的分散质和分散剂是什么状态？
【提示】 烟中分散质为固体，分散剂为气体；雾中分散质为液体，分散剂为气体。
二、胶体的制备及性质
1．氢氧化铁胶体的制备：
向沸腾的蒸馏水中逐滴加入5～6滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，即得Fe（OH）3胶体。
2．胶体的性质：
（1）丁达尔效应。
①科学探究：
Fe（OH）3胶体与CuSO4溶液性质的比较。
分散系
用激光笔光束照射时的现象
CuSO4溶液
无光亮通路产生
Fe（OH）3胶体
有光亮通路产生
②概念：
当光束通过胶体时，可以看到一条光亮的“通路”，这是胶体粒子对光线散射形成的。
（2）可透过滤纸：
科学探究Fe（OH）3胶体与泥水的性质比较。
分散系
过滤后的现象
Fe（OH）3
胶体
胶体全部透过滤纸，无滤渣，滤液呈红褐色
泥水
滤纸上有泥沙，滤液澄清、透明
（3）介稳性：
胶体的稳定性介于溶液和浊液之间，在一定条件下可以稳定存在。
2．Fe（OH）3胶体和Fe（OH）3沉淀两种分散系的本质区别是什么？
它们之间的转化属于物理变化还是化学变化？
【提示】 两种分散系的本质区别是分散质微粒直径的大小不同，它们之间转化时只是颗粒大小发生了变化，成分没有发生变化，所以属于物理变化。
1．判断
（1）在少量酒精溶于水后得到的分散系中分散质是酒精。
（ ）
（2）溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子直径的大小。
（ ）
（3）混合物均是分散系。
（ ）
（4）可用过滤的方法除去氢氧化铁胶体中的氯化钠。
（ ）
（5）溶液是纯净物，浊液是混合物。
（ ）
（6）烟、雾、云都是气溶胶。
（ ）
【答案】
（1）√
（2）√ （3）× （4）× （5）× （6）√
2．生物学家借助新的显微技术，成功观察到小于200纳米的粒子。
下列分散系中，分散质粒子半径最小的是（ ）
A．雾 B．Fe（OH）3胶体
C．石灰乳D．KNO3溶液
【解析】 溶液中分散质粒子最小。
【答案】 D
3．清晨，阳光射入密林中的现象如图。
请分析其中的化学道理，然后完成下列问题。
（1）图中的现象在化学上称作________，这说明森林中的空气具有________的性质。
（2）产生上述现象的根本原因是______________________。
（3）此现象在化学上可用来__________________________。
【解析】 该现象为丁达尔效应，为胶体的性质。
【答案】
（1）丁达尔效应 胶体
（2）空气中含有的胶体粒子的大小介于1nm～100nm，能使光产生散射
（3）鉴别胶体和溶液
学生分组探究一 溶液、胶体和浊液三类分散系的比较
第1步探究——问题引入，自主探究
1．溶液、胶体、浊液的本质区别是什么？
【提示】 分散质粒子直径大小。
2．Fe（OH）3胶体中胶体粒子能否透过滤纸？
【提示】 能。
3．有一瓶无色液体，不用化学试剂如何鉴别它是AlCl3溶液还是Al（OH）3胶体？
【提示】 用光束照射该液体，能产生丁达尔效应的是Al（OH）3胶体。
第2步阐述——要点归纳，深化知识
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子大小
<1nm
1～100nm
>100nm
分散质粒子
分子、原子或离子
许多分子的集合体或单个高分子
巨大数目分子的集合体
性质
外观
均一、透明
均一、有的透明
不均一、不透明
稳定性
稳定
介稳体系
不稳定
能否
透过
滤纸
能
能
不能
半透膜
能
不能
不能
是否有丁达尔效应
无
有
无
实 例
NaCl溶液
豆浆
泥浆水、油水
第3步运用——精选习题，落实强化
1．区别胶体和其他分散系的特征性质是（ ）
A．布朗运动 B．能透过滤纸
C．电泳D．丁达尔效应
【解析】 丁达尔效应是胶体特有的性质，具有丁达尔效应的分散系一定是胶体。
【答案】 D
2．下列关于FeCl3溶液和Fe（OH）3胶体的说法中正确的是
（ ）
A．都是无色透明、均一、稳定的分散系
B．分散质颗粒直径都在10－9～10－7m之间
C．Fe（OH）3胶体具有丁达尔效应
D．FeCl3溶液具有丁达尔效应
【解析】 FeCl3溶液为棕黄色，Fe（OH）3胶体为红褐色，A项错误；FeCl3中的粒子直径小于10－9m，B项错误；FeCl3溶液无丁达尔效应，D项错误。
【答案】 C
3．纳米材料是粒子直径为1～100nm的材料，其研究成果已应用于医学、化工、军事等领域。
纳米碳就是其中的一种，若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中，下列有关形成的物质的判断正确的是（ ）
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应 ④能透过滤纸 ⑤不能透过滤纸 ⑥静置后会析出黑色沉淀
A．①②③④B．②③⑤⑥
C．②③④D．②③④⑥
【解析】 粒子直径为1～100nm为胶粒直径大小范围。
【答案】 C
4．下列关于胶体的说法中不正确的是（ ）
A．可以通过过滤的方法将淀粉胶体中混有的氯化钠溶液除去
B．制备Fe（OH）3胶体的方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中煮沸至溶液呈红褐色
C．一束平行光线射入蛋白质溶液里，从侧面可以看到一条光亮的通路
D．分散质粒子的直径：
Fe（OH）3悬浊液>Fe（OH）3胶体>FeCl3溶液
【解析】 滤纸孔径大于胶体粒子和溶液分散质粒子的大小，不能通过过滤除去淀粉胶体中混有的氯化钠，应该用渗析法除去淀粉胶体中的氯化钠，A项错误；利用FeCl3溶液水解制取氢氧化铁胶体，B项正确；蛋白质分子直径较大，分散到水中可形成胶体，具有丁达尔效应，C项正确；分散系中分散质粒子由大到小的顺序，可分为浊液、胶体和溶液，D项正确。
【答案】 A
分散系中易忽视的问题
①胶体区别于其他分散系的本质是胶粒直径在1～100nm之间。
②平常所说的纳米材料，就是其微粒直径在1～100nm之间，因而将其分散到分散剂中，形成的是胶体，具有胶体的性质。
③液溶胶和溶液在外观上没有显著的区别。
④胶体能稳定存在的主要原因是胶体粒子带有同种电荷，互相排斥不易聚集成大的颗粒。
⑤胶体粒子是分子的聚集体，将含1molFeCl3的溶液滴在沸水中完全水解，生成的Fe（OH）3胶体粒子数小于NA。
学生分组探究二 胶体的分类、性质和应用
第1步探究——问题引入，自主探究
1．如何证明雾是胶体？
【提示】 用一束光照射，雾中出现一条明亮的“光路”，证明雾为胶体。
2．豆腐的制作原理是什么？
【提示】 胶体的聚沉。
第2步阐述——要点归纳，深化知识
1．分类：
胶体的分散剂可以是气体、液体和固体，根据分散剂的状态可分为气溶胶（如烟）、液溶胶（如氢氧化铁胶体）和固溶胶（如有色玻璃）。
2．性质及应用：
内容
主要应用举例
性质
丁达尔
效应
胶粒对可见光的散射而产生的，是一种物理现象
鉴别胶体与溶液
介稳性
胶体的稳定性介于溶液和浊液之间，在一定条件下相对稳定
生产涂料、颜料、墨水、洗涤剂等
电泳
胶粒在外加电场作用下做定向移动
静电除尘、电泳电镀等
聚沉
胶体粒子聚集成较大的颗粒形成沉淀。
明矾净水、制豆腐、制肥皂等
第3步运用——精选习题，落实强化
1．下列事实与胶体性质无关的是（ ）
A．在豆浆里加入盐卤做豆腐
B．在河流入海处易形成沙洲
C．一束平行光线照射蛋白质溶液时，从侧面可以看到一束光亮的通路
D．三氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀
【解析】 做豆腐，形成沙洲属于聚沉；FeCl3与NaOH发生复分解反应，与胶体性质无关。
【答案】 D
2．（2015·河北邢台高一月考）关于胶体的性质与应用，相关说法错误的是（ ）
A．静电除尘器除去空气中的飘尘是利用胶体粒子的带电性而加以除去
B．医学上的血液透析原理同胶体的渗析类似，透析膜同半透膜类似
C．从颜色上无法区别FeCl3溶液和Fe（OH）3胶体
D．由于胶粒之间的排斥作用，胶粒不易聚集成大的颗粒，所以胶体比较稳定
【解析】 中和胶体粒子的电性能够使胶体聚沉，如用净电除尘器吸附带电的飘尘，而使之聚沉除去，A项正确；血液是一种胶体，利用渗析的原理可以除去血液中的毒性小分子物质，B项正确；Fe（OH）3胶体呈红褐色，FeCl3溶液呈棕黄色，因此可以从颜色上区分，C项错误；由于同种电荷的静电排斥作用，胶体相对比较稳定，D项正确。
【答案】 C
3．从下列选项中选择适当的字母填入下列横线上
A．过滤 B．聚沉 C．凝胶 D．电泳 E．丁达尔效应
（1）Fe（OH）3胶体呈红褐色，插入两个惰性电极，通直流电一段时间，阴极附近的颜色逐渐变深，这种现象叫________；
（2）光束通过Fe（OH）3胶体，可看到光亮的通路，这种现象叫________；
（3）Fe（OH）3胶体中加入硅酸胶体（胶体粒子带负电），胶体变得浑浊，这是发生了________；
（4）鉴别Fe（OH）3胶体和盐酸的方法是________。
【解析】
（1）因Fe（OH）3胶粒带有正电荷，所以在电场的作用下，向阴极区移动，而使该区颜色加深，这种现象称为电泳。
（2）光束通过胶体时，产生光亮的通路，称为丁达尔效应。
（3）加入与胶粒带相反电荷的胶体，胶体会发生聚沉。
（4）鉴别胶体和溶液利用丁达尔效应。
【答案】
（1）D
（2）E （3）B （4）E
胶体聚沉的措施
（1）加酸、碱或盐，中和胶粒带的电荷
（2）加异性电荷的胶体
（3）加热
Fe（OH）3胶体的制备和提纯方法
1．Fe（OH）3胶体的制备
Fe（OH）3胶体制备时的注意事项
（1）用蒸馏水：
制Fe（OH）3胶体不可用自来水代替蒸馏水，因为自来水中含有的阴离子会使Fe（OH）3胶体粒子聚集成更大的颗粒，即产生Fe（OH）3沉淀；
（2）用饱和溶液：
制Fe（OH）3胶体一般用FeCl3饱和溶液，而不用稀溶液；
（3）不能搅拌：
滴加FeCl3溶液的速度不能过快，不能用玻璃棒搅拌，否则会使Fe（OH）3胶体颗粒碰撞成大颗粒形成沉淀；
（4）加热：
为了加快反应，采用加热的方法，但当溶液呈红褐色时就要停止加热，因为温度过高会破坏胶体，生成Fe（OH）3沉淀。
2．胶体提纯的方法——渗析
（1）定义：
将胶体与溶液的混合液装入半透膜袋，然后浸入蒸馏水中，使溶质微粒分离出去的操作叫渗析。
（2）装置如下图
半透膜袋中的离子（Cl－、Fe3＋、H＋）能透过袋进入蒸馏水中，而胶体粒子不能透过袋。
——[体验训练]—————————————————
如图所示，烧杯内装有蒸馏水，放置一个下部封有半透膜的长颈漏斗，内装有淀粉和NaCl溶液，漏斗颈内的液面略高于烧杯内蒸馏水的液面，一段时间后用碘水和AgNO3溶液分别检验蒸馏水中的物质。
整个实验过程中，观察到的现象为
（ ）
①漏斗颈内液面下降 ②漏斗颈内液面上升 ③烧杯内液体遇AgNO3溶液有白色沉淀产生 ④烧杯内液体遇碘水变蓝
A．只有①④ B．只有②③
C．只有①③D．只有②④
【解析】 Na＋、Cl－进入烧杯，水进入漏斗中。
【答案】 B
课时作业（七）
[学业水平层次（A）]
1．出现大雾天气时，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
【答案】 D
2．下列物质不属于分散系的是（ ）
A．水B．氯化钠溶液
C．泥浆D．淀粉溶液
【解析】 水为纯净物，不是分散系。
【答案】 A
3．晚自习的课间，同学们站在四楼上，可以看到市里的空中有移动的光柱，这就是气溶胶发生的丁达尔效应，下列说法不正确的是（ ）
A．胶体和溶液都是混合物，它们属于不同的分散系
B．胶体分散质粒子的直径介于1～100nm之间
C．利用丁达尔效应可鉴别胶体和溶液
D．胶体经短时间静置后会产生沉淀
【解析】 胶体比较稳定，短时间内不会形成沉淀。
【答案】 D
4．下列关于胶体的叙述中不正确的是（ ）
A．布朗运动是胶体微粒特有的运动方式，只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H2SO4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．胶体微粒具有较大的表面积，能吸附阳离子或阴离子，故在电场作用下会产生电泳现象
【解析】 布朗运动不是胶体特有的，肉眼不能区分胶体和溶液，A错误；H2SO4是电解质，向Fe（OH）3胶体中加少量H2SO4溶液，胶体发生了聚沉，生成红褐色沉淀，B正确；胶体会产生明显的丁达尔效应，据此可区分胶体与溶液，C正确；胶粒能吸附阳离子或阴离子而带有电荷，能在电场作用下产生电泳现象，D正确。
【答案】 A
5．我们常用“往伤口上撒盐”来比喻某些人乘人之危的行为，其实从化学的角度来说，“往伤口上撒盐”也有科学道理。
那么，这种做法的化学原理是（ ）
A．胶体的电泳
B．血液的氧化还原反应
C．血液中发生复分解反应
D．胶体的聚沉
【解析】 食盐的主要成分NaCl是电解质，血液是胶体，其胶体粒子带电荷，往伤口上撒盐会使血液发生聚沉。
【答案】 D
6．用饱和的氯化铁溶液制取氢氧化铁胶体，正确的操作是（ ）
A．将饱和氯化铁溶液滴入氢氧化钠溶液中即可
B．将饱和氯化铁溶液滴入热水中，生成棕黄色液体即可
C．将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，并继续煮沸至生成红褐色液体即可
D．将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，并继续煮沸至生成红褐色沉淀即可
【解析】 Fe（OH）3胶体的制备中，是将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，并继续煮沸至液体呈红褐色。
【答案】 C
7．（2015·长春高一检测）下列关于Fe（OH）3胶体的叙述中，正确的是（ ）
A．制备Fe（OH）3胶体的化学方程式是FeCl3＋3H2O
Fe（OH）3↓＋3HCl
B．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】 A项，胶体不注“↓”；B项，加热时间，胶体可能聚沉；C项，胶体产生丁达尔效应，而溶液不发生丁达尔效应。
【答案】 D
8．丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种最常用的方法。
（1）下图是在实验室中进行Fe（OH）3胶体丁达尔效应实验的示意图，该图中有一处明显错误是________________________________________________________________________，
原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
（试从分散系分类的角度进行解释说明）。
（2）欲在树林中观察到丁达尔效应，你认为一天中最有可能观察到该现象的时间是________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）去树林观察丁达尔效应有诸多不便，聪明的你想出了许多在家里看到丁达尔效应的方法，请设计一个你认为最简单、最环保的方法：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 题图光线通过了两种分散系（空气和氢氧化铁胶体），而通过空气时看不到通路。
树林中观察到的雾的丁达尔效应效果与雾的浓度有关，在家中也可人造雾景，如打开空气加湿器，打开盛热水的暖瓶盖等。
【答案】
（1）空气中也出现了光柱 进入烧杯前，光束穿过的空气不是胶体，不会产生丁达尔效应
（2）清晨 清晨树林中存在水雾，雾是胶体，光束穿过这些水雾产生丁达尔效应
（3）打开装有热水的暖瓶盖，用一束光照射升腾的水汽即可（合理即可）
[能力提升层次（B）]
9．医学上对血液中毒最常用的净化手段是血液透析。
透析时，病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环和透析。
血液中的蛋白质和血细胞不能透过透析膜，血液内的毒性物质则可以透过，由此可以判断（ ）
A．蛋白质、血细胞不溶于水，毒性物质可溶于水
B．蛋白质以分子形式存在，毒性物质以离子形式存在
C．蛋白质、血细胞的粒子直径大于毒性物质的粒子直径
D．蛋白质、血细胞不能透过滤纸，毒性物质能透过滤纸
【解析】 透析膜属于半透膜，可用来分离提纯物质，蛋白质、血细胞的粒子直径大，不能透过半透膜，毒性物质的粒子直径小，能透过半透膜。
【答案】 C
10．（2015·河北石家庄二中月考）下列说法正确的是（ ）
①胶体产生丁达尔效应是由胶粒大小决定的
②胶体与溶液的分离可用渗析的方法
③胶体都是均匀、透明的液体
④将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，并继续煮沸至溶液呈红褐色即生成氢氧化铁胶体
⑤胶体不稳定，静置后容易产生沉淀
⑥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
A．①②③④ B．①②④⑥
C．①③④⑥D．②③④⑤
【解析】 胶体根据分散剂来分有气溶胶（如雾、白云）、液溶胶和固溶胶（如有色玻璃），③错误；胶体具有介稳性，若不提供聚沉条件，不会产生沉淀，⑤错误。
【答案】 B
11．现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe（OH）3胶体的制备实验。
甲同学向1mol·L－1氯化铁溶液中加入少量的NaOH溶液；
乙同学直接加热饱和FeCl3溶液；
丙同学向25mL沸水中逐滴加入1mL～2mLFeCl3饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。
试回答下列问题：
（1）其中操作正确的同学是________；若丙同学实验中不停止加热，会看到________________________________________________________________________。
（2）证明有Fe（OH）3胶体生成的实验操作及现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）丁同学利用所制得的Fe（OH）3胶体进行下列实验：
①将其装入U形管内，用石墨作电极，接通直流电，通电一段时间后发现阴极附近的颜色逐渐变深，这表明
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②向其中加入稀硫酸，产生的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】
（1）丙同学的操作是制取氢氧化铁胶体的正确方法，但实验中始终加热，红褐色胶体会产生沉淀；
（2）证明胶体的方法是利用丁达尔效应；（3）①氢氧化铁胶体粒子带正电荷，电泳时阴极附近的颜色逐渐变深；②向其中加入稀硫酸，先生成红褐色的沉淀，后溶解为黄色溶液，是胶体先凝聚，后又与稀硫酸发生中和反应所致。
【答案】
（1）丙 出现红褐色沉淀
（2）用激光笔照射，若有一条光亮的通路，则有胶体生成
（3）①Fe（OH）3胶粒带正电 ②先生成红褐色的沉淀，后溶解为黄色溶液
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