高中化学学案人教版步步高必修1第二章第二章 第一节 第2课时.docx

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高中化学学案人教版步步高必修1第二章第二章第一节第2课时

第2课时　分散系及其分类

[学习目标定位]　1.了解分散系的分类方法。

2.会制备Fe（OH）3胶体。

3.了解胶体的性质。

一、分散系及其分类

分散系是把一种或多种物质（分散质）分散在另一种或多种物质（分散剂）中所得的体系。

分散系存在比较广泛,大家熟知的溶液都是分散系。

（1）分析指出下列分散系各自的分散质、分散剂；比较分散质、分散剂的存在状态（填写下表）。

分散系

分散质

分散剂

烟

微小尘埃（固）

空气（气）

雾

微小水滴（液）

空气（气）

碘酒

碘（固）

酒精（液）

食盐水

食盐（固）

水（液）

有色玻璃

金属氧化物（固）

玻璃（固）

（2）依据分散剂和分散质的状态,用交叉法对分散系进行分类,分散系可分为9类。

（3）依据分散质粒子直径的大小,分散系可分为三类：

①分散质粒子直径小于1nm的分散系是溶液；

②分散质粒子直径大于100nm的分散系是浊液；

③分散质粒子直径在1～100nm之间的分散系是胶体。

分散系的分类

（1）按照分散质与分散剂的状态分类

（2）按照分散质粒子大小分类

1.现有如下各混合物：

①将1g氯化钾加入99g水中

②将1g可溶性淀粉加入100g水中,搅拌均匀后煮沸

③将1g碳酸钙粉末加入100g水中,充分振荡

④将0.1g植物油加入10g水中,充分振荡混匀

⑤将96mL酒精与5mL水充分混合。

（注：

淀粉分子的直径在1～100nm之间）

其中所得到的分散系,属于溶液的有________（填序号,下同）,属于胶体的有________,属于浊液的有________。

答案　①⑤　②　③④

解析　①分散质KCl溶于水后以离子形式存在,粒子直径小于1nm,属于溶液；②淀粉分子大,溶于水后形成的是胶体；③CaCO3不溶于水,振荡后所形成的是不稳定的体系,放置即沉淀,所以属于悬浊液；④油不溶于水,形成的是乳浊液；⑤中分散质是水,二者以任意比混溶,是溶液。

2.2017年春,全国各地陆续出现“雾霾”天气,“雾”属于下列分散系中的（　　）

A.溶液B.乳浊液

C.悬浊液D.胶体

答案　D

解析　雾、云、烟都是分散剂为气体的胶体,即气溶胶。

二、胶体的制备和性质

1.Fe（OH）3胶体的制备实验

在小烧杯中,加入25mL蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中慢慢滴入5～6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。

即可得到Fe（OH）3胶体。

化学方程式：

FeCl3＋3H2O

Fe（OH）3（胶体）＋3HCl。

2.实验探究胶体具有丁达尔效应

分散系

用激光笔光束照射时的现象

CuSO4溶液

无明显现象产生

Fe（OH）3胶体

有一条光亮的“通路”产生

（1）丁达尔效应是当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的“通路”,这是胶体粒子对光线散射造成的。

（2）丁达尔效应常用于鉴别溶液和胶体。

3.实验探究胶体的电泳现象

把氢氧化铁胶体注入U形管中,插入两个碳棒,接通直流电源。

（1）一段时间后,与电源负极相连接的碳棒附近的现象是颜色变深,这说明氢氧化铁胶体粒子带正电荷。

（2）电泳现象是胶体粒子（带有电荷）在电场作用下发生定向移动。

4.实验探究胶体的聚沉

把少量氢氧化铁胶体置于试管中,向试管中逐滴滴入稀盐酸。

（1）开始观察到的现象是有红褐色沉淀生成,其原因是电解质盐酸中和氢氧化铁粒子所带的电荷使其聚集得到氢氧化铁沉淀。

（2）最后观察到的现象是红褐色沉淀溶解,反应的化学方程式是Fe（OH）3＋3HCl===FeCl3＋3H2O。

5.胶体的介稳性

（1）胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,在一定条件下能稳定存在。

（2）主要原因是胶体粒子通过吸附而带有同种电荷,相互排斥；次要原因是胶体粒子做布朗运动。

归纳总结

胶体的性质与应用

胶体的性质

内容

应用举例

丁达尔效应

胶体粒子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

胶体粒子在外加电场作用下作定向移动

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

3.下列叙述正确的是（　　）

A.直径介于1～100nm之间的粒子称为胶体

B.用过滤的方法可以将胶体和溶液分离

C.利用丁达尔效应可以区别溶液与胶体

D.胶体区别于其他分散系的本质特征是丁达尔效应

答案　C

解析　胶体是一类分散质直径介于1～100nm之间的分散系,A错误；胶体和溶液都能通过滤纸,无法将二者分离,B错误；胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的大小,其直径在1～100nm之间,D错误；丁达尔效应是区别溶液与胶体的简单、便捷的方法。

理解感悟　胶体的概念是从分散质粒子的直径这一角度给出的,分散质粒子的直径介于1～100nm之间是胶体区别于其他分散系的本质特征,也是胶体具有丁达尔效应等特有性质的根本原因。

丁达尔效应是区别溶液和胶体的最简便方法。

4.下列事实与胶体性质无关的是（　　）

A.水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘,减少对空气的污染

B.将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物

C.一束平行光线射入氢氧化铁胶体里,从侧面可以看到一条光亮的通路

D.氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸,先看到有红褐色沉淀生成而后溶解

答案　B

解析　A项是胶体的电泳；C项是胶体的丁达尔效应；D项是胶体的聚沉。

胶体

1.区别溶液和胶体最简单的方法是（　　）

A.丁达尔效应B.闻气味

C.过滤D.根据分散质微粒直径

答案　A

解析　丁达尔效应是胶体特有的性质,区别溶液和胶体最简单的方法是丁达尔效应。

2.下列分散系中,分散质微粒半径最小的是（　　）

A.雾B.KCl溶液

C.蛋白质D.新制Cu（OH）2悬浊液

答案　B

解析　根据分散质粒子直径大小分类,把分散系分为溶液、胶体、浊液,三者的本质区别就是分散质的微粒直径不同,溶液（小于1nm）、胶体（1nm～100nm）、浊液（大于100nm）。

雾、蛋白质属于胶体,新制Cu（OH）2悬浊液属于浊液,KCl溶液属于溶液,故B中分散质微粒半径最小。

3.关于CuSO4溶液和Fe（OH）3胶体描述正确的是（　　）

A.两者都能产生丁达尔效应

B.两者都不能产生丁达尔效应

C.CuSO4溶液能产生丁达尔效应,Fe（OH）3胶体不能产生丁达尔现象

D.CuSO4溶液不能产生丁达尔效应,Fe（OH）3胶体能产生丁达尔现象

答案　D

解析　胶体能产生丁达尔效应,溶液不能产生丁达尔效应。

4.下列现象与胶体的性质无关的是（　　）

A.将盐卤或石膏加入豆浆,制成豆腐

B.一枝钢笔使用两种不同型号的蓝黑墨水,易出现堵塞

C.向FeCl3溶液中加入NaOH溶液,会出现红褐色沉淀

D.清晨,人们经常看到阳光穿过茂密的树木枝叶所产生的美丽景象

答案　C

解析　A项,豆浆为胶体,将盐卤或石膏等电解质加入豆浆,胶体发生聚沉,制成豆腐,与胶体性质有关；B项,蓝黑墨水为胶体,不同型号的蓝黑墨水胶粒所带电荷不同,一枝钢笔使用两种不同型号的蓝黑墨水,胶体发生聚沉,易出现堵塞,与胶体性质有关；C项,向FeCl3溶液中加入NaOH溶液,会出现红褐色沉淀,与胶体性质无关；D项,清晨,人们经常看到阳光穿过茂密的树木枝叶所产生的美丽“光柱”,为胶体的丁达尔效应,与胶体性质有关。

5.课外活动时间玛丽同学制备Fe（OH）3胶体,具体操作如下：

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）写出该反应的化学方程式：

__________________________________。

（2）如何证明玛丽同学是否成功制得胶体？

（3）若玛丽同学在滴加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？

答案　

（1）FeCl3＋3H2O

Fe（OH）3（胶体）＋3HCl

（2）利用胶体的丁达尔效应,用一束可见光通过所得分散系,在入射光侧面若能看到光亮的通路,则证明已成功制得胶体。

　（3）搅拌会使胶体产生聚沉。

解析　

（1）该反应是利用FeCl3饱和溶液制取Fe（OH）3胶体,化学方程式为FeCl3＋3H2O

Fe（OH）3（胶体）＋3HCl。

（2）利用胶体的丁达尔效应,用一束可见光通过所得分散系,在入射光侧面若能看到光亮的通路,则证明已成功制得胶体。

（3）搅拌可加快胶体粒子的运动速率,增加了胶体粒子之间的碰撞机会,使胶体发生聚沉。

[基础过关]

题组一　分散系的分类

1.春秋季节在我市常出现大雾天气,对于这种现象下列说法正确的是（　　）

A.大雾是由于空气中的SO2超标造成的

B.大雾可看作是一种分散剂为水的分散系

C.大雾可看作是一种胶体

D.大雾是由于空气中的粉尘超标造成的

答案　C

解析　雾是由悬浮在大气中微小液滴构成的气溶胶,雾是空气中的水蒸气遇冷凝结,再附着在尘埃上的液态小水滴,选C。

2.下列有关说法正确的是（　　）

A.氯化钠溶液均一稳定透明,不是分散系

B.冰水混合物是一种分散系

C.分散系有的是纯净物有的是混合物

D.分散系都是混合物,按分散质和分散剂所处的状态,分散系的组合有9种方式

答案　D

解析　A项,根据分散质直径不同,将分散系分为溶液、胶体、浊液三种,它们均是混合物,氯化钠溶液是均一稳定透明的分散系,错误；B项,冰水混合物是纯净物,错误；分散系都是混合物,按分散质和分散剂所处的状态,分散系的组合有9种方式,分别为以气体为分散剂,固体、液体、气体为分散质,以固体为分散剂,固体、液体、气体为分散质,以液体为分散剂,固体、液体、气体为分散质,C项错误、D正确。

题组二　胶体的判断及性质应用

3.胶体区别于其他分散系的本质特征是（　　）

A.胶体的分散质能通过滤纸空隙,而浊液的分散质不能

B.产生丁达尔现象

C.分散质粒子直径在1～100nm之间

D.胶体在一定条件下能稳定存在

答案　C

解析　胶体区别其他分散系的本质特征是分散质的粒子直径在1～100nm之间,故选C。

4.当光束通过豆浆时,从侧面观察到一条光亮的“通路”,说明豆浆是（　　）

A.悬浊液B.胶体

C.溶液D.乳浊液

答案　B

解析　豆浆属于胶体,当用光照射时,能够使光线发生散射,形成一条光亮的通路,即发生丁达尔效应,故选B。

5.FeCl3溶液和Fe（OH）3胶体具有的共同性质是（　　）

A.都能透过滤纸

B.都是呈红褐色的混合物

C.分散质粒子具有相同的直径

D.都具有丁达尔效应

答案　A

解析　溶液和胶体中的分散质粒子都能透过滤纸；FeCl3溶液呈棕黄色,Fe（OH）3胶体呈红褐色；FeCl3溶液中,Fe3＋和Cl－直径都小于1nm,而Fe（OH）3胶体粒子是由许多粒子组成的,直径在1～100nm之间；溶液没有丁达尔效应。

6.“纳米技术”广泛应用于催化及军事科学中,“纳米材料”是粒子直径在1～100nm（纳米）之间的材料,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,所形成的物质（　　）

①是溶液　②是胶体　③是浊液　④不能透过滤纸

⑤能透过滤纸　⑥能产生丁达尔效应　⑦静置后,会析出黑色沉淀

A.②⑤⑥B.②⑥⑦C.①⑤D.③④⑦

答案　A

解析　纳米粒子的直径在1～100nm之间,分散在水中形成胶体,胶体不能透过半透膜、能通过滤纸,具有丁达尔效应,具有介稳性,静置后,不会析出黑色沉淀。

题组三　胶体的性质与应用

7.下列有关分散系的叙述正确的是（　　）

A.食盐溶液静置后会分层,下层比上层咸

B.悬浊液中一定不含直径小于10－9m的微粒

C.胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体可发生丁达尔效应

D.Al（OH）3胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水目的

答案　D

解析　A项,溶液具有均一性,静置后不会分层,错误；B项,悬浊液中的分散剂含直径大于10－7m的微粒,不一定不含小于10－9m的微粒,错误；C项,胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子直径介于10－7～10－9m之间,错误。

8.下列现象或新技术的应用中,不涉及胶体性质的是（　　）

A.在饱和氯化铁溶液中滴加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,常常可以看到枝叶间透过的一道道光柱

D.河流入海口形成三角洲

答案　A

解析　A项,FeCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液,发生复分解反应生成氢氧化铁沉淀,与胶体性质无关,故A符合题意；B项,血液属于胶体,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,应用了胶体聚沉的原理；C项,清晨,在茂密的树林,常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱,属于胶体的丁达尔效应；D项,河水有胶体成分,而海水中溶有大量电解质,二者混合,使胶体聚沉,年代久远可形成三角洲。

9.在实验中手不慎被玻璃划破,可用FeCl3溶液应急止血,其主要原因可能是（　　）

A.FeCl3溶液有杀菌消毒作用

B.FeCl3溶液能使血液聚集沉降

C.FeCl3溶液能产生Fe（OH）3沉淀堵住伤口

D.FeCl3能使血液发生化学反应

答案　B

解析　血液具有胶体的性质,FeCl3能使胶体聚沉,从而起到止血作用。

10.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米（1微米＝10－6米）的可入肺的有害颗粒。

下列有关说法中不正确的是（　　）

A.PM2.5在空气中形成了胶体

B.PM2.5表面积大,能吸附大量的有毒、有害物质

C.研制开发燃料电池汽车,降低机动车尾气污染,某种程度可以减少PM2.5污染

D.PM2.5主要来自工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多含有重金属等有毒物质

答案　A

[能力提升]

11.回答下列问题：

（1）“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿,其研究成果广泛应用于催化剂及军事科学中。

所谓“纳米材料”是指研究、开发出的微粒直径从几纳米到几十纳米的材料,如将纳米材料分散到分散剂中,所得混合物可能具有的性质是________（填字母）。

A.能全部透过滤纸

B.有丁达尔效应

C.所得液体呈胶状

D.所得物质一定是悬浊液

（2）把淀粉溶液溶于沸水中,制成淀粉胶体,鉴别溶液和淀粉胶体可以利用的方法是_____。

答案　

（1）AB

（2）用一束可见光分别照射两种无色液体,从侧面可以看到有一条光亮通路的为淀粉胶体

解析　

（1）该混合物属于胶体。

（2）丁达尔效应是胶体特有的性质。

12.Fe2O3又称铁红,请根据要求完成下列问题。

（1）Fe2O3固体（红棕色）属于________（填“纯净物”或“混合物”）。

将其加入适量盐酸,反应的化学方程式：

___________________________________________________。

（2）用上述所得溶液进行下列实验：

取少量溶液置于试管中,滴入NaOH溶液,可观察到有红褐色沉淀产生,反应的离子方程式：

_________________________________________。

（3）在小烧杯中加入20mL蒸馏水,加热至沸腾后,向烧杯中加入几滴FeCl3溶液,继续煮沸至出现________色,即可制得Fe（OH）3胶体。

（4）另取一小烧杯也加入20mL蒸馏水,向烧杯中加入1mLFeCl3溶液,振荡摇匀后,将此烧杯（编号甲）与盛有Fe（OH）3胶体的烧杯（编号乙）一起放置于暗处,分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到________烧杯的液体中产生了丁达尔效应。

答案　

（1）纯净物　Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O　

（2）Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓　（3）红褐　（4）乙

解析　

（1）Fe2O3固体（红棕色）只含一种物质,属于纯净物；氧化铁属于碱性氧化物,和酸反应生成铁盐和水,化学方程式为Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O。

（2）氯化铁和NaOH发生复分解反应,生成红褐色沉淀氢氧化铁,同时生成NaCl,离子方程式为Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓。

（3）将蒸馏水加热至沸腾后,向烧杯中加入几滴FeCl3溶液,继续煮沸至出现红褐色,得到氢氧化铁胶体。

（4）甲烧杯中液体为溶液、乙烧杯中液体为胶体,胶体中分散质粒子直径在1～100nm之间,溶液中分散质粒子直径小于1nm,胶体能产生丁达尔效应,所以乙产生丁达尔效应。

13.某课外活动小组进行Fe（OH）3胶体的制备实验并检验其性质。

（1）若将饱和FeCl3溶液分别滴入下列物质中,能形成胶体的是________（填字母）。

A.冷水B.沸水

C.NaOH浓溶液D.NaCl浓溶液

（2）现有甲、乙、丙三名同学进行Fe（OH）3胶体的制备：

①甲同学的操作：

取一小烧杯,加入25mL蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入1～2mLFeCl3饱和溶液,继续煮沸至混合液呈红褐色,停止加热。

请评价该操作是否正确______。

②乙直接加热饱和FeCl3溶液,请评价是否正确______。

③丙向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,为了使反应进行充分,煮沸10分钟,请评价是否正确________。

（3）写出制备Fe（OH）3胶体的化学方程式：

_____________________________________。

证明有Fe（OH）3胶体生成的实验操作是_______________________________________。

该操作利用胶体的性质是________。

（4）Fe（OH）3胶体稳定存在的主要原因是_________________________（填字母,下同）。

A.胶体粒子直径小于1nm

B.胶体粒子带正电荷

C.胶体粒子作布朗运动

D.胶体粒子能透过滤纸

（5）Fe（OH）3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是________。

A.Fe（OH）3胶体粒子的直径在1～100nm之间

B.Fe（OH）3胶体具有丁达尔效应

C.Fe（OH）3胶体是均一的分散系

D.Fe（OH）3胶体的分散质能透过滤纸

（6）若取少量制得的胶体加入试管中,加入硫酸铵溶液,现象是___________________,

这种现象称为胶体的________。

答案　

（1）B　

（2）①正确　②不正确　③不正确

（3）FeCl3＋3H2O

Fe（OH）3（胶体）＋3HCl　让一束可见光通过制得的分散系,从侧面观察到一条光亮的“通路”,说明制得的是胶体　丁达尔效应

（4）B　（5）A　（6）产生红褐色沉淀　聚沉

解析　

（1）FeCl3在冷水中反应程度小,不能形成Fe（OH）3胶体；FeCl3与NaOH浓溶液反应生成Fe（OH）3沉淀；Fe（OH）3胶体的胶体粒子粒带正电荷,遇NaCl溶液发生聚沉,生成Fe（OH）3沉淀,不会形成胶体。

（2）①甲同学操作正确。

②乙同学直接加热FeCl3饱和溶液,因FeCl3溶液浓度过大直接生成Fe（OH）3沉淀。

③丙同学长时间加热会导致Fe（OH）3胶体聚沉。

（3）书写化学方程式时不能写成“Fe（OH）3↓”。

丁达尔效应是区别胶体与溶液的最佳方法。

（4）Fe（OH）3胶体稳定存在的主要原因是胶体粒子带正电荷,互相排斥不易形成沉淀；布朗运动是胶体稳定存在的次要原因。

（5）胶体粒子的直径在1～100nm之间是胶体的本质特征,决定了胶体的性质。

（6）当加入（NH4）2SO4溶液时,Fe（OH）3胶粒所带正电荷被SO

所带负电荷中和,发生聚沉,产生红褐色沉淀。