2019新教材新高一化學丨膠體的製備和性質!

2021-02-07 中學化學園

1、定義：分散質粒子大小在1nm~100nm之間的分散系稱為膠體。

我們把這些分散質粒子稱為膠體粒子。膠體具有一些不同於溶液和濁液的特性。

2、膠體的分類：

3、Fe(OH)3膠體的製備和精製：

（1）Fe(OH)3膠體的製備：向燒杯中煮沸的蒸餾水中逐滴加入5~6滴FeCl3飽和溶液，繼續加熱煮沸至溶液呈紅褐色，就得到Fe(OH)3膠體。

FeCl3+3H2OFe(OH)3 (膠體)+3HCl

使一束光線通過所得液體混合物，有丁達爾效應，證明形成了膠體。

 

（2）膠體的提純與精製——滲析：利用半透膜將溶液和膠體分離的操作。

滲析是利用溶質粒子能通過半透膜而膠體粒子不能通過半透膜進行溶液和膠體的分離。但滲析過程是可逆的，要達到分離目的應反覆進行滲析或在流水中進行滲析。

4、膠體的性質：

（1）丁達爾效應：一束光通過膠體時會產生一條光亮的通路，這種現象叫丁達爾效應。

實驗：把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3膠體的燒杯置於暗處，分別用雷射筆照射杯中的液體，在光束垂直的方向觀察。

 

不產生光亮的通路   

產生光亮的通路

丁達爾現象的原因：膠體中分散質微粒對可見光（波長為400～700nm）散射而形成的。

丁達爾現象的應用：丁達爾效應是區分溶液和膠體的物理方法。

生活中的丁達爾效應：夜晚用手電筒照射夜空、放電影時，放映室射到銀幕上的光柱、光線透過樹葉間的縫隙射入密林中


（2）布朗運動：是指懸浮在液體或氣體中的微粒做不停的、無秩序的運動。膠體的粒子在膠體中不停地做無規則運動，這使膠體不容易聚集成質量較大的顆粒而沉降下來，這是布朗運動是膠體具有介穩性的次要原因。

（3）電泳現象：膠粒在外加電場作用下定向移動。電泳現象證明了膠體粒子帶有電荷。膠體粒子帶有電荷是因為膠體粒子可以通過吸附離子而帶有電荷。

同種膠體粒子的電性相同，在通常情況下，它們之間的相互排斥阻礙了膠體粒子變大，使它們不易聚集。這是膠體具有介穩性的主要原因。

應用：①靜電除塵；②電泳電鍍，利用電泳將油漆、乳膠、橡膠等粒子均勻地沉積在鍍件上。

*膠體粒子帶電規律*
不同膠體粒子吸附不同電荷，所帶電性也有所不同。
①金屬氧化物、金屬氫氧化物膠粒吸附陽離子而帶正電荷，如Al(OH)3、Fe(OH)3膠體；
②非金屬氧化物、金屬硫化物、矽酸及土壤，如H2SiO3、As2S3膠體吸附陰離子而帶有負電荷；
③澱粉膠粒不帶電。

特殊的，AgI膠粒隨著AgNO3和KI相對量不同，而帶正電或負電。若KI過量，則AgI膠粒吸附較多I-而帶負電；若AgNO3過量，則因吸附較多Ag+而帶正電。

注意：膠體不帶電，而膠粒可以帶電。

（4）膠體的聚沉：

　  要使膠體粒子轉變為懸浮粒子，就要破壞膠體的介穩性，中和膠體粒子的電性是常用的方法之一。
　　向膠體裡加入少量電解質溶液，電解質電離出的陽離子或陰離子中和膠體粒子所帶的電荷，使膠體粒子聚集成為較大的顆粒，從而形成沉澱從分散劑裡析出，這個過程叫做聚沉。 

*使膠體聚沉的方法*

① 加入可溶性電解質

②加入與原膠體粒子帶有相反電荷的另一種膠體
③加熱
④久置

應用：土壤保肥、三角洲的形成、明礬淨水、墨水混用、FeCl3止血、制豆腐.

1.用下列方法來製備膠體，能夠得到膠體的是（    ）

A．將等體積、等物質的量濃度的BaCl2溶液和硫酸相混合併振蕩

B．把1 mL飽和三氯化鐵溶液逐滴加入到20 mL溫水中，邊加邊振蕩，並加熱到沸騰

C．把1 mL飽和三氯化鐵溶液一次性加入到20 mL沸水中，並加以攪拌

D．把1 mL飽和三氯化鐵溶液逐滴加入到20 mL沸水中，邊加邊振蕩

  

【答案】D

【解析】把1 mL飽和三氯化鐵溶液逐滴加入到20 mL沸水中，邊加邊振蕩，促進水解，可以得到氫氧化鐵膠體，若在溫水中則水解程度小，不能形成膠體，若一次性加入到沸水中，形成氫氧化鐵過多，容易形成沉澱。硫酸和氯化鋇混合反應生成硫酸鋇沉澱，不是硫酸鋇膠體，錯誤。故選D。

  

2.下列關於Fe(OH)3膠體的說法不正確的是（    ）。

A．Fe(OH)3膠體粒子在電場作用下將向陽極運動

B．Fe(OH)3膠體與矽酸溶膠混合，將產生聚沉現象

C．Fe(OH)3膠體粒子不停地作布朗運動

D．光線通過Fe(OH)3膠體時會產生丁達爾現象

  

【答案】A  

【解析】A項Fe(OH)3膠體粒子帶正電荷，在電場作用下將向陰極運動；B項矽酸溶膠的膠粒帶負電荷，與帶相反電荷的Fe(OH)3膠粒可發生聚沉；C、D兩項是膠體的性質。

 

 3.下列事實與膠體的性質有關的是 （　　）

①用鹽滷點豆腐　②用明礬淨水　③醫藥上用三氯化鐵止血　④ 江河入海口形成三角洲

A．只有①②　 　B．只有①②④     

C．只有①②③   D．全部

  

【答案】D

【解析】①鹽滷的主要成份是MgCl2等電解質，豆漿的主要成分是由蛋白質形成的液溶膠。用鹽滷點豆腐是利用電解質使液溶膠發生聚沉。

②明礬的水溶液中含Al3+，Al3+與水作用產生Al(OH)3，Al(OH)3以膠體形式存在。Al(OH)3膠粒吸附作用很強，能吸附水中的雜質和其它膠粒，例如粘土形成的膠粒，聚沉成較大的微粒而沉澱，使水得到淨化。③血液是一種液溶膠，三氯化鐵是電解質，用三氯化鐵止血就是利用電解質促使血液膠體聚沉。

④江河中含有大量泥砂，也含有大量土壤膠體，海洋中含有大量NaCl等電解質。電解質促使膠體聚沉，與泥沙一起形成三角洲。


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