新教材2021-2022学年鲁科版化学必修第一册学案：第2章 第1节 基础课时8　一种重要的混合物——胶体

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www.ks5u.com基础课时8　一种重要的混合物——胶体学 习 任 务1．知道胶体是一种分散系，由于分散质颗粒大小与溶液、浊液不同，可以通过渗析法分离溶液和胶体；知道胶体可以产生丁达尔现象，形成宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2．通过对胶体制备与性质的学习体会科学探究与创新意识的化学核心素养。一、分散系　朱自清在《荷塘月色》中写道：“薄薄的青雾浮起在荷塘里……月光是隔了树照过来的，高处丛生的灌木，落下参差的斑驳的黑影……”月光穿过薄雾形成的种种美景的本质原因是什么？[提示]　雾是一种胶体，是空气中的小液滴分散在空气中形成的一种分散系，本质原因是空气中的小液滴颗粒直径大小为1～100 nm。二、胶体的性质和应用1．2．电泳3．聚沉　判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)根据能否发生丁达尔现象将分散系分为浊液、溶液和胶体 (　　)(2)可利用丁达尔现象区分溶液和胶体 (　　)(3)胶体带电荷，在通电时会发生电泳现象 (　　)(4)胶体在一定条件下发生聚沉，属于化学变化 (　　)(5)水泥厂、冶金厂常用高压电除去烟尘，是因为烟尘微粒带电荷 (　　)[答案]　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√胶体的性质清晨，当太阳照射时，在茂密的树林中，常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱，这就是丁达尔现象。这是因为云、雾、烟尘也是胶体，只是这些胶体的分散剂是空气，分散质是微小的尘埃或小液滴。[问题1]　胶体为什么比较稳定？[提示]　主要原因是同种胶体的分散质微粒带同种电荷，相互排斥，无法聚集成大颗粒沉淀从分散剂中析出。次要原因是胶体中的分散质微粒小，质量轻，其运动方向时刻在发生变化，不易发生聚集而沉降。[问题2]　已知鸡蛋清溶液是一种胶体，现有三瓶无色液体：NaCl溶液、Na2SO4溶液、鸡蛋清溶液，根据已学过的知识鉴别它们。[提示]　用激光笔照射这三瓶无色液体，在入射光侧面进行观察，产生丁达尔现象的是鸡蛋清溶液；用小试管分别取2 mL另外两种液体，分别向里面滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀的是Na2SO4溶液，无明显现象的是NaCl溶液。[问题3]　除去NaCl溶液或Fe(OH)3胶体中的泥沙采用什么方法？[提示]　溶液、胶体中的分散质微粒均能透过滤纸，浊液中的分散质微粒不能透过，因此除去NaCl溶液或Fe(OH)3胶体中的泥沙可用过滤的方法。[问题4]　氢氧化铁胶体通电后与电源负极相连的区域颜色加深说明了什么？[提示]　氢氧化铁胶体的分散质微粒带正电荷，通电后向电源负极附近移动。三种分散系的比较分散系溶液胶体浊液分散质微粒直径＜1 nm1～100 nm＞100 nm外观均一、透明较均一不均一、不透明分散质微粒分子、离子分子集合体或高分子大量分子或离子的集合体，呈固态或液态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实例食盐水、碘酒氢氧化铁胶体、淀粉溶液泥水1．不是Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液共同具备的性质是(　　)A．都比较稳定，密封放置不产生沉淀B．都有丁达尔现象C．加入少量NaOH溶液都可产生沉淀D．分散质微粒均可透过滤纸B　[溶液和胶体外观基本一致，一般均一、透明、稳定，A不符合题意；胶体具有丁达尔现象，溶液不具有丁达尔现象，B符合题意；向Fe(OH)3胶体中加入NaOH溶液，会使胶体发生聚沉，产生Fe(OH)3沉淀，而FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀，C不符合题意；溶液和胶体都能透过滤纸，D不符合题意。]2．下列说法正确的是(　　)A．溶液与胶体的本质区别是丁达尔现象B．鉴别胶体和溶液可以采用的最好方法是渗析C．氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是其胶粒带有正电荷D．FeCl3溶液可用于应急止血，其主要原因是FeCl3溶液具有杀菌消毒的作用C　[溶液和胶体的本质区别是分散质微粒直径不同。鉴别溶液和胶体的最好方法是采用丁达尔现象，分离二者的方法是渗析。FeCl3溶液止血的原因是使血液胶体聚沉。]3．关于胶体和溶液的区别，下列叙述错误的是(　　)A．FeCl3溶液与Fe(OH)3胶体的外观都是澄清、透明、均匀的B．溶液中分散质微粒能通过半透膜，胶体中分散质微粒不能通过半透膜C．光束通过淀粉溶液，可以看到一条光亮的“通路”，光束通过蔗糖溶液时，则无此现象D．溶液最稳定，放置后不会生成沉淀；胶体很不稳定，放置后很快会生成沉淀D　[FeCl3溶液是澄清、透明的稳定分散系，Fe(OH)3胶体也是澄清、透明的稳定分散系，故A正确；溶液中分散质微粒能通过半透膜，但胶体中分散质微粒不能通过半透膜，故B正确；当光束通过淀粉溶液时，出现一条光亮的“通路”，该现象为丁达尔现象，说明该分散系为胶体，而通过蔗糖溶液时无明显现象，丁达尔现象是鉴别溶液和胶体的常用方法，故C正确；胶体较稳定，放置后不会很快会生成沉淀，溶液是一种非常稳定的分散系，故D错误。]胶体的制备、分离提纯及应用通过下图装置可制备Fe(OH)3胶体。[问题1]　一位同学在实验过程中边滴加FeCl3溶液边用玻璃棒搅拌，没有制得胶体，反而出现了浑浊；另一位同学向烧杯中一次加入大量FeCl3溶液，也没有制得胶体。请你帮他们分析原因？[提示]　玻璃棒搅拌和过量电解质都会使氢氧化铁胶体聚沉。[问题2]　Fe(OH)3胶体中混有FeCl3溶液，如何分离净化得到较为纯净的Fe(OH)3胶体？[提示]　如图，将所得混有FeCl3溶液的Fe(OH)3胶体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。[问题3]　向Fe(OH)3胶体中加入稀盐酸，先产生红褐色沉淀，继续滴加稀盐酸，红褐色沉淀又溶解，为什么？[提示]　向Fe(OH)3胶体中加入稀盐酸，胶体先发生聚沉形成Fe(OH)3沉淀，继续滴加稀盐酸，酸碱发生中和反应，Fe(OH)3沉淀又溶解。[问题4]　制备Fe(OH)3胶体时，为什么不用NaOH与FeCl3反应？[提示]　FeCl3与NaOH溶液反应产生Fe(OH)3沉淀。1．Fe(OH)3胶体的制备向20 mL煮沸的蒸馏水中滴加1～2 mL FeCl3饱和溶液，继续煮沸，得红褐色的Fe(OH)3胶体后立即停止加热。FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl注意：该化学方程式不用“”和“↓”等符号，不能过度加热，以免Fe(OH)3胶体发生聚沉。2．胶体的分离和提纯(1)胶体与悬浊液的分离胶体微粒可以透过滤纸而悬浊液中的分散质微粒不能透过滤纸，因此可用过滤的方法分离。(2)胶体的净化胶体微粒不能透过半透膜而小分子、离子能够透过半透膜，因此可用渗析的方法净化胶体。如除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3：将混合物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。3．胶体的应用(1)将盐卤或石膏加入豆浆，制成豆腐。(2)一支钢笔使用两种不同型号的蓝黑墨水，易出现堵塞。    (3)工厂常利用高压静电除大量烟尘。(4)手被割破时，可用FeCl3溶液应急止血。(5)海河交界处易形成三角洲。(6)医疗上的血液透析。(7)明矾常用作净水剂。【例题】　某小组同学实验课上制备Fe(OH)3胶体，并探究该胶体的性质。(1)该小组同学采用了以下操作制备胶体，请将空白处填写完整。取一个烧杯，加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾，然后向烧杯中滴加1～2 mL饱和________溶液，继续煮沸，待________时，停止加热；反应的化学方程式为________________。(2)将制得的胶体放入半透膜制成的袋内，如图所示，放置2 min后，取少量半透膜外的液体置于试管中，置于暗处，用一束强光从侧面照射，观察________(填“有”或“无”)丁达尔现象；再向试管中加入用稀硝酸酸化的硝酸银溶液，可观察到的现象为______________________________________。(3)将半透膜内的液体倒入U形管中，如图所示，在液体上方加入少量电解质溶液以保护胶体，接通直流电后，观察到的现象是________(填“阴”或“阳”)极附近颜色逐渐变深，其原因是_____________________________。[解析]　(1)实验室制备Fe(OH)3胶体的操作要点：将蒸馏水先煮沸，然后加入饱和的FeCl3溶液，再继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。(2)胶体的分散质微粒不能透过半透膜，因此半透膜外的液体为溶液，所以无丁达尔现象；因溶液中含有Cl－，所以加入用稀硝酸酸化的硝酸银溶液会出现白色沉淀。(3)Fe(OH)3胶体的分散质微粒带正电荷，在电场作用下发生电泳现象。带正电荷的胶体分散质微粒向阴极移动，故阴极附近颜色逐渐加深。[答案]　(1)氯化铁(或FeCl3)　液体呈红褐色　FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl　(2)无　有白色沉淀生成　(3)阴　Fe(OH)3胶体的分散质微粒带正电荷，在电场作用下向阴极移动【变式旁通】　氢氧化铁胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是什么？[提示]　Fe(OH)3胶体的分散质微粒的直径介于1～100 nm是胶体的本质特征，决定了胶体的性质。1．下列说法正确的是(　　)A．不能发生丁达尔现象的分散系有氯化钠溶液、蒸馏水等B．将1 L 2 mol·L－1的FeCl3溶液制成胶体后，其中含有氢氧化铁胶体的分散质微粒数目为2NAC．黄河入海口处三角洲的形成与胶体性质有关D．将饱和FeCl3溶液加热至沸腾，制得Fe(OH)3胶体C　[蒸馏水是纯净物不是分散系，A错；胶体的分散质微粒是大量分子或离子的集合体，故Fe(OH)3胶体的分散质微粒数目少于2NA，B错；制取Fe(OH)3胶体的方法是将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，D错。]2．下列现象或新技术应用中，不涉及胶体性质的是(　　)A．向饱和氯化铁溶液中逐滴加入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，茂密的树林中，常常可以看到从枝叶间透过一道道光柱D．肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒，可利用血液透析进行治疗A　[A选项，氯化铁溶液与NaOH溶液反应，属于复分解反应，与胶体的性质无关；B选项，血液是胶体，用微波手术刀进行外科手术，可使开刀处的血液迅速凝固，属于胶体的聚沉；C选项，“枝叶间透过一道道光柱”属于丁达尔现象；D选项，“血液透析”利用的是胶体的渗析。]1．下列有关分散系的说法中正确的是(　　)A．分散系一定是混合物，分散质一定是纯净物B．凡是均匀、稳定的液体，就是溶液C．溶液的分散质一定是液体D．过滤可以分离浊液和胶体的混合物D　[分散质不全为纯净物，A错；胶体也具有均一、稳定的性质，B错；溶质可以是气体、液体、固体，C错。]2．当光束通过下列物质时，不会出现丁达尔效应的是(　　)①Fe(OH)3胶体　②水　③蔗糖溶液　④FeCl3溶液　⑤云、雾A．②④⑤  B．③④⑤  C．②③④  D．①③④C　[①⑤是胶体，③④为溶液，②为纯净物。]3．下列关于胶体的叙述正确的是(　　)A．胶体和溶液的本质区别是胶体可以产生丁达尔现象B．0.1 mol FeCl3溶于水中形成胶体后含有的分散质微粒的数目为0.1NAC．明矾净水与胶体的性质有关D．可以用滤纸分离提纯胶体和溶液C　[胶体和溶液的本质区别是分散质微粒直径的大小不同，A项错误；Fe(OH)3胶体的分散质微粒是由很多Fe(OH)3聚集在一起形成的，故0.1 mol FeCl3溶于水中形成胶体后含有的分散质微粒的数目远少于0.1NA，B项错误；明矾净水利用的是Al(OH)3胶体的吸附作用，C项正确；溶液和胶体微粒均可以透过滤纸，D项错误。]4．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．盐碱地里土壤保肥能力差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．氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀D　[A项属于胶体的聚沉；B项土壤胶体的分散质微粒带电，盐碱地中的电解质易使胶体聚沉；C项属于丁达尔效应；D项发生化学反应产生沉淀。]5．有甲、乙、丙三种液体，它们分别为Fe(OH)3胶体、硅酸胶体、NaOH溶液。现将有关实验现象记录如下：①将一束光通过乙液体，无丁达尔现象；②将乙慢慢加入丙中，先出现浑浊，后液体变清。(1)则甲为________，乙为________，丙为________。(2)若要由Fe(OH)3胶体得到Fe(OH)3沉淀，可行的操作是________________________________________________________。[解析]　(1)三种液体中只有NaOH溶液不是胶体，无丁达尔现象，故乙为NaOH溶液。硅酸胶体遇NaOH溶液发生凝聚，且硅酸属于酸，又能溶于过量的碱，由此确定丙为硅酸胶体。故甲为Fe(OH)3胶体。[答案]　(1)Fe(OH)3胶体　NaOH溶液　硅酸胶体(2)将NaOH溶液或硅酸胶体加入Fe(OH)3胶体中或直接加热Fe(OH)3胶体