高中化学专题1化学家眼中的物质世界第一单元丰富多彩的化学物质第4课时物质的分散系学案苏教版必修1.docx

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高中化学专题1化学家眼中的物质世界第一单元丰富多彩的化学物质第4课时物质的分散系学案苏教版必修1

第4课时　物质的分散系

[学习目标定位]　1.能根据分散质粒子大小对分散系分类，知道胶体是一种重要的分散系。

2.了解丁达尔效应，并能区分溶液和胶体。

3.了解电解质及非电解质的概念。

4.会书写部分电解质的电离方程式。

一、分散系

1．分散系概念及分类

（1）概念

分散系是指由一种或几种物质分散到另一种物质中形成的混合体系。

（2）组成

分散系

（3）分类

依据分散质粒子直径大小分为三类分散系。

分散系

（4）除去NaCl溶液或Fe（OH）3胶体中的泥沙采用什么方法？

答案　根据三种分散系中粒子的直径大小、结合滤纸的孔隙大小可知，溶液、胶体中的分散质粒子能透过滤纸，浊液不能透过，因此除去NaCl溶液或Fe（OH）3胶体中的泥沙时应用过滤的方法。

2．胶体的性质和应用

（1）胶体的性质

把盛有CuSO4溶液和Fe（OH）3胶体的烧杯置于暗处，分别用激光笔（或手电筒）照射烧杯中的液体，在与光束垂直的方向进行观察。

当光束通过CuSO4溶液时，无法观察到光亮通路。

当光束通过Fe（OH）3胶体时，可以看到一条光亮的通路。

这是由于胶体粒子在光照时对光产生的散射作用形成的，叫作丁达尔效应。

丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常用物理方法。

（2）胶体的应用

在两只烧杯中分别加入相同量的含有悬浮颗粒物的浑浊污水，再向其中一只烧杯中加入10mL氢氧化铁胶体，搅拌后静置、观察到的现象是加入Fe（OH）3胶体的烧杯中溶液变得澄清而透明。

　分散系及胶体的理解

（1）分散质微粒直径的大小与分散系类别的关系：

分散系间的本质区别是分散质粒子直径的大小。

分散系的性质，如是否透明、均一、稳定都由此决定。

（2）胶体粒子直径在10－9～10－7m之间，能透过滤纸。

（3）丁达尔效应是胶体的特有性质，区别溶液和胶体最简单的方法是丁达尔效应。

（4）氢氧化铁胶体具有吸附性，能够吸附水中悬浮的颗粒而沉降，因此常作净水剂。

1．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项错误；胶体和溶液都能通过滤纸，无法将二者分离，B项错误；胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子直径的大小，直径在1～100nm之间，D项错误；丁达尔效应是区别溶液与胶体的简单、便捷的方法。

易错提醒　分散质粒子的直径介于1～100nm之间正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，而不是胶体与其他分散系的本质区别。

二、电解质和非电解质

1．电解质和非电解质

（1）以氯化钠为例，分析电解质溶液为什么能够导电？

答案　氯化钠晶体中的Na＋和Cl－存在着静电作用，不能自由移动，因此氯化钠晶体不导电。

氯化钠晶体溶于水（或受热熔化）时，晶体中Na＋与Cl－之间的静电作用被破坏，从而电离成能够自由移动的Na＋和Cl－。

在外加电场的作用下，Na＋和Cl－分别作定向移动而导电。

（2）电解质与非电解质的概念

①电解质：

在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。

如：

酸、碱、盐、金属氧化物、水。

②非电解质：

在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物。

如：

蔗糖、乙醇、非金属氧化物等。

2．电解质在水溶液中能够导电，是因为它们在溶液中发生了电离，产生了能够自由移动的离子，其过程常用电离方程式来表示。

电离方程式是表示电解质电离过程的式子。

试写出下列各组物质的电离方程式：

（1）HCl、H2SO4

HCl===H＋＋Cl－；H2SO4===2H＋＋SO

。

（2）NaOH、Ba（OH）2

NaOH===Na＋＋OH－；Ba（OH）2===Ba2＋＋2OH－。

（3）BaCl2、Na2CO3、Al2（SO4）3

BaCl2===Ba2＋＋2Cl－；Na2CO3===2Na＋＋CO

；

Al2（SO4）3===2Al3＋＋3SO

。

归纳总结

1．电解质和非电解质比较

电解质

非电解质

相同点

均为化合物

不同点

水溶液或熔融状态能导电

水溶液和熔融状态都不能导电

本质区别

在水溶液中或熔融状态下自身能发生电离，常用电离方程式表示

在水溶液中和熔融状态下自身不能发生电离

物质类别

①酸　②碱　③盐

④活泼金属氧化物

⑤水

①非金属氧化物

②非酸性气态氢化物

③多数有机物

2.书写电离方程式注意事项

①符合客观事实，不能随意书写离子符号，离子所带电荷等于该元素或原子团在该化合物中的化合价；

②质量守恒，即电离方程式左右两侧元素的种类、原子的个数相等；

③电荷守恒，即电离方程式左右两侧的正负电荷数相加呈电中性。

2．下面关于电解质的叙述中错误的是（　　）

A．在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物叫电解质

B．电解质、非电解质都是对化合物而言，单质不属于此范畴

C．电解质在水中一定能导电，在水中导电的化合物一定是电解质

D．纯水的导电性很差，但水也是电解质

答案　C

解析　在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物叫电解质，在水溶液中和熔融状态下均不导电的化合物叫非电解质，A、B正确；电解质导电是有条件的，电解质在水中不一定能导电，如硫酸钡，在水中导电的化合物也不一定是电解质，如二氧化碳，C错误；水是电解质，D正确。

特别提醒

（1）物质导电与电解质的关系：

能导电的物质不一定是电解质，电解质不一定在任何状态下都能导电。

（2）电解质是自身可电离出离子的化合物。

3．下列电离方程式中正确的是（　　）

A．Ca（OH）2===Ca2＋＋2（OH－）

B．FeCl3===Fe2＋＋3Cl－

C．H2SO4===H＋＋SO

D．Al2（SO4）3===2Al3＋＋3SO

答案　D

解析　A项中氢氧根离子不应加括号；B项中铁应为三价铁离子；C项中氢离子应写为2H＋；D项正确。

1．胶体

2．电解质

1．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，溶液中分散质粒子直径小于1nm，胶体中分散质粒子直径介于1～100nm之间，浊液中分散质粒子直径大于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。

2．下列物质中，不会出现丁达尔效应的是（　　）

①淀粉溶液　②纯水　③豆浆　④蔗糖溶液　⑤CuSO4溶液　⑥云、雾

A．②④⑤B．③④C．②④⑥D．①③④

答案　A

解析　纯水不属于分散系；④⑤属于溶液，不会出现丁达尔效应；淀粉溶液、豆浆、云、雾都属于胶体，具有丁达尔效应。

3．下列各组物质，前者属于电解质，后者属于非电解质的是（　　）

A．NaCl晶体、BaSO4B．铁、二氧化硫

C．液态醋酸、酒精D．熔融的KNO3、硫酸溶液

答案　C

解析　A中均为电解质；B中铁是单质，既不是电解质，也不是非电解质；D中硫酸溶液为混合物，既不是电解质，也不是非电解质，是电解质溶液。

4．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效应

D．CuSO4溶液不能产生丁达尔效应，Fe（OH）3胶体能产生丁达尔效应

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。

5．下列说法正确的是（　　）

A．难溶于水的化合物是非电解质

B．某化合物的水溶液可以导电，所以该化合物是电解质

C．硫酸是电解质，所以硫酸在熔化和溶于水时都能导电

D．液态氯化氢不能导电，但氯化氢是电解质

答案　D

解析　难溶于水的盐如BaSO4，溶于水的部分能完全电离，故属于电解质，A错误；溶于水能导电的化合物本身不一定电离，如SO2、NH3不属于电解质，B错误；硫酸溶于水导电，熔化时不导电，C错误；液态HCl不导电，但HCl溶于水导电，属于电解质，D正确。

6．

（1）以下为中学化学中常见的几种物质：

①Cu　②NaCl　③NaHSO4　④CO2　⑤H2SO4　⑥酒精　⑦CaCO3　⑧BaSO4　⑨NaOH

属于电解质的是（填序号）。

（2）写出下列物质在水溶液中的电离方程式：

①Ba（OH）2：

。

②KHSO4：

。

③HNO3：

。

④Na2CO3：

。

⑤Fe2（SO4）3：

。

（3）对

（2）中各物质按酸、碱、盐分类，其中，属于酸的是（填序号，下同），属于碱的是，属于盐的是。

答案　

（1）②③⑤⑦⑧⑨

（2）①Ba（OH）2===Ba2＋＋2OH－

②KHSO4===K＋＋H＋＋SO

③HNO3===H＋＋NO

④Na2CO3===2Na＋＋CO

⑤Fe2（SO4）3===2Fe3＋＋3SO

（3）③　①　②④⑤

解析　

（1）单质不属于电解质和非电解质，酸、碱、盐、活泼金属氧化物属于电解质，故②③⑤⑦⑧⑨属于电解质。

（2）Ba（OH）2属于强碱，电离出Ba2＋和2个OH－；KHSO4属于强酸的酸式盐，完全电离出H＋、K＋和SO

；HNO3完全电离出H＋和NO

；Na2CO3属于盐，完全电离出CO

和2个Na＋；Fe2（SO4）3属于盐，完全电离出2个Fe3＋和3个SO

。

（3）根据酸、碱、盐电离的实质进行判断，进行盐的判断时要注意，没有“全部”两字而是只要有金属阳离子（或NH

）和酸根阴离子即是盐，所以KHSO4是盐不是酸。

[基础过关]

题组一　溶液、浊液、胶体的比较与判断

1．2016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。

2．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胶粒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。

3．溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别是（　　）

A．分散质的粒子是否为大量分子或离子的集合体

B．分散质微粒的大小

C．能否透过滤纸

D．是否均一、稳定、透明

答案　B

解析　胶体和浊液都是分散质粒子为大量分子或离子的集合体，这不是二者的根本区别；分散质粒子的大小决定了它们应有的各种特征和性质，选B。

题组二　胶体的制备与性质

4．在常温下，三氯化铁溶于适量蒸馏水能形成低浓度的氢氧化铁胶体，下列叙述正确的是（　　）

A．由三氯化铁到氢氧化铁胶体未发生化学变化

B．FeCl3溶液与Fe（OH）3胶体中分散质颗粒的直径相同

C．可以用丁达尔效应实验有效鉴别三氯化铁溶液和氢氧化铁胶体

D．三氯化铁可用作净水剂

答案　D

解析　FeCl3与Fe（OH）3是不同的物质，由FeCl3到Fe（OH）3胶体有化学变化发生；溶液中分散质颗粒直径小于胶体中分散质颗粒直径；在常温下，FeCl3溶于适量蒸馏水能形成低浓度的Fe（OH）3胶体，则用丁达尔效应实验鉴别FeCl3溶液和Fe（OH）3胶体不一定有效；胶体能净水，在常温下，FeCl3溶于适量蒸馏水能形成Fe（OH）3胶体，则FeCl3可用作净水剂。

5．“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及军事科学中。

所谓“纳米材料”是指研究、开发出的直径从几纳米至几十纳米的材料，将纳米材料分散到分散剂中，所得混合物一定具有的性质是（　　）

A．无色透明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

答案　B

解析　纳米材料粒子直径为几纳米至几十纳米，符合胶体粒子直径范围：

1～100nm，所以纳米材料形成的分散系属于胶体，应具有胶体的性质。

题组三　电解质与非电解质概念与判断

6．某化学兴趣小组进行化学实验，按照图Ⅰ连接好线路发现灯泡不亮，按照图Ⅱ连接好线路发现灯泡亮，由此得出的结论正确的是（　　）

A．MgCl2是非电解质

B．MgCl2溶液是电解质

C．MgCl2在水溶液中电离出了可以自由移动的离子

D．MgCl2只有在溶液中才能导电

答案　C

解析　MgCl2固体中离子不能自由移动，不导电；MgCl2固体在溶液中电离生成能够自由移动的Mg2＋和Cl－，MgCl2溶液导电；MgCl2在熔融状态下也能导电。

7．对电解质概念理解正确的是（　　）

A．在水溶液或熔融状态下能导电的物质

B．凡在水中能生成离子而能导电的物质

C．氧化钠溶于水能生成钠离子和氢氧根离子，尽管氧化钠是化合物，其水溶液能导电，但溶液中的氢氧根离子并非氧化钠本身电离出来的，因而氧化钠是非电解质

D．在水溶液里或熔融状态下本身能电离出阳离子和阴离子而能导电的化合物

答案　D

解析　A选项中未说明该物质是化合物还是单质；B选项未说明在水中生成的离子是化合物本身产生的，还是该物质与水反应后生成的新物质产生的，故不能作为判断是否为电解质的依据；C选项氧化钠属于离子化合物，本身就是由离子构成的，在熔融状态下能导电，因此，氧化钠是电解质。

8．下列叙述正确的是（　　）

A．铝易导电，属于电解质

B．NH3溶于水可导电，所以NH3是电解质

C．HCl气体和液体都不导电，但HCl属于电解质

D．NaHSO4溶于水能电离出H＋，则NaHSO4属于酸

答案　C

解析　电解质都是化合物，Al是单质，故它不是电解质，A项错误；NH3溶于水可导电是因为NH3与H2O反应生成的NH3·H2O电离出NH

和OH－，而NH3分子本身不电离，所以NH3是非电解质，B项错误；HCl的水溶液即盐酸能导电，根据电解质的定义，HCl属于电解质，C项正确；从组成上来看，NaHSO4是盐，D项错误。

题组四　电离方程式

9．下列电离方程式书写正确的是（　　）

A．Al2（SO4）3===Al

＋3SO

B．NaOH===Na＋＋O2－＋H＋

C．NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO

D．Na3PO4===3Na＋＋PO

答案　D

解析　A项错误，Al3＋右下角的2应移到Al3＋前面；B项错误，不应将OH－进行拆分，水溶液中不存在O2－，OH－也不再电离；C项错误，在中学化学阶段，水溶液中酸式酸根离子只有HSO

可以拆写，其他的一律不拆。

10．下列电离方程式正确的是（　　）

A．NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO

B．Cu（NO3）2===Cu2＋＋2（NO3）2－

C．Ca（OH）2===Ca2＋＋OH2－

D．K2SO4===K＋＋SO

答案　A

解析　电离方程式要符合质量守恒、电荷守恒。

A中NaHSO4为强酸酸式盐，NaHSO4电离生成Na＋、H＋和SO

；B中应为Cu（NO3）2===Cu2＋＋2NO

；C中应为Ca（OH）2===Ca2＋＋

2OH－；D中应为K2SO4===2K＋＋SO

，故A正确。

[能力提升]

11．“纳米材料”是指用特殊方法把固体加工到纳米级（10－9～10－7m）的超细粉末颗粒，然后用其制得的各种材料。

这种材料由于尺寸很小，因而具有许多与传统材料截然不同的性质，且很多性能优于普通材料，如耐磨、耐高温、抗腐蚀等。

据预测，纳米材料和纳米技术会引起生产和日常生活各方面的革命性的变化，是21世纪新技术发展的前沿。

请回答下列问题：

（1）1纳米（nm）是（填字母）。

A．1×10－7mB．1×10－8m

C．1×10－9mD．1×10－10m

（2）如果将纳米材料分散到液体分散剂中，所得的混合物可能具有的性质是（填字母）。

A．不稳定，不透明B．有丁达尔效应

C．所得液体可能是胶体D．所得物质一定是浊液

答案　

（1）C　

（2）BC

解析　

（2）当把纳米材料分散到液体分散剂中时，所形成的混合物必然具有胶体应该具有的性质——布朗运动、丁达尔效应、电泳现象、聚沉等。

12．有以下10种物质：

①铜　②稀硫酸　③氯化氢　④氨气　⑤空气　⑥二氧化碳　⑦金属汞（俗称水银）　⑧氯化钠　⑨硫酸钡　⑩氯气

（1）按照表中提示的信息，把符合左栏条件的物质名称序号填入右栏相应的位置。

序号

符合条件

物质名称

Ⅰ

混合物

Ⅱ

电解质，但熔融状态下并不导电

Ⅲ

电解质，但难溶于水

Ⅳ

非电解质

Ⅴ

纯净物，既不是电解质，也不是非电解质，但本身能导电

（2）上述10种物质中，还有没有无法填入上表的？

为什么？

答案　

（1）Ⅰ.②⑤　Ⅱ.③　Ⅲ.⑨　Ⅳ.④⑥　Ⅴ.①⑦

（2）氯气不能填入上表。

它是单质（属于纯净物）而不是化合物，因此既不属于电解质，又不属于非电解质，而且它本身也不导电，故不能归入以上5类。

解析　10种物质中稀硫酸和空气属于混合物，HCl溶于水可电离出H＋、Cl－，能导电，但熔融状态下不存在自由移动的离子，不导电，故HCl属于电解质。

BaSO4是难溶性电解质。

NH3、CO2的水溶液虽然能导电，但不是它们本身发生了电离，而是它们与水发生了反应，生成了电解质NH3·H2O和H2CO3，故NH3和CO2是非电解质。

铜和金属汞属于单质，不是化合物，故它们既不是电解质，也不是非电解质，但能导电。

13．铁及其化合物在生产、生活中有极其重要的用途，请回答下列问题：

（1）FeCl3溶液呈黄色，FeCl3溶液的分散质是，

分散剂是。

（2）Fe（OH）3是难溶于水的固体，那么分离Fe（OH）3与水的悬浊液常用的方法是。

（3）Fe（OH）3胶体呈红褐色，具有良好的净水效果。

以饱和FeCl3溶液为原料制备Fe（OH）3胶体的方法是。

（4）在FeCl3溶液、Fe（OH）3胶体、Fe（OH）3悬浊液三种分散系中，分散质粒子直径最大的是，最小的是。

（5）鉴别FeCl3溶液和Fe（OH）3胶体，除了可通过观察颜色以外，还可以采取的方法是。

答案　

（1）FeCl3　水　

（2）过滤

（3）将饱和FeCl3溶液逐滴滴入沸水中，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热

（4）Fe（OH）3悬浊液　FeCl3溶液

（5）丁达尔效应（用激光笔照射）

14．导电性实验可以作为研究电解质电离本质及反应机理的有效方法。

（1）在如下图所示的装置里，若灯泡亮，广口瓶内的物质A可以是（填序号）。

①干燥的氯化钠晶体　②干燥的氢氧化钠晶体　③蔗糖晶体　④酒精　⑤氯化钠溶液　⑥氢氧化钠溶液　⑦稀盐酸　⑧硫酸铜溶液

（2）

在电解质溶液的导电性装置（如下图所示）中，若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液时，则灯泡由亮变暗，至熄灭后又逐渐变亮的是（填字母）。

A．盐酸中逐滴加入食盐溶液

B．硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液

C．石灰乳中滴加稀盐酸

D．硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液

（3）已知：

CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O

CaCO3＋CO2＋H2O===Ca（HCO3）2，且Ca（HCO3）2易溶于水，若在

（2）题图中，电解质溶液为Ca（OH）2溶液，向溶液中逐渐通入CO2。

则下列四个图中，（填字母）能比较准确地反映出溶液的导电能力和通入CO2气体量的关系（x轴表示CO2通入的量，y轴表示导电能力）。

答案　

（1）⑤⑥⑦⑧　

（2）D　（3）D

解析　

（1）氯化钠晶体、氢氧化钠晶体虽由离子构成，但离子不能自由移动，所以不导电；两者溶于水后，在水分子的作用下，离解成自由移动的阴、阳离子（实为水合离子），所以二者的水溶液能导电。

蔗糖由分子构成，不能导电，其水溶液也不导电。

（2）溶液能否导电，取决于溶液中是否有自由移动的离子存在；导电性强弱则由离子浓度大小及所带电荷数多少等因素决定。

D选项中，发生反应H2SO4＋Ba（OH）2===BaSO4↓＋2H2O，溶液中离子浓度减小，恰好完全反应时，溶液中几乎没有离子，继续滴加Ba（OH）2溶液，Ba（OH）2过量，溶液中Ba2＋、OH－数目增多；石灰乳中Ca（OH）2溶解度小，加稀盐酸生成了可溶性的CaCl2，导电能力增强。

（3）由于通入CO2后溶液中自由移动的离子的浓度逐渐减小，所以一开始导电能力逐渐下降，随着反应的进行，离子浓度逐渐增大，导电能力又逐渐增大，当CaCO3完全生成Ca（HCO3）2时，导电能力不再变化，所以选D。