丁达尔效应

第一章化学物质及其变化第一节物质的分类2012.11.252015年9月第1课时丁达尔效应丁达尔效应情景导入：清晨，当鲜红的太阳从地平面线升起时，你漫步在茂密的森林里，会看到缕缕霞光穿过树木的枝叶斑驳铺洒在地面上；当你晚上走在城市的马路上，会看到汽车灯光产生的两条强烈的光柱（有雾的时候更明显）；你还会看到当阳光透过墙上的小孔时，在较暗房间里会形成一道道光柱。这些美景的产生都与我们今天学习的分散系的性质有关。初中时所学“溶液”的概念:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一、稳定的混合物,叫做溶液.溶剂:能溶解其他物质的物质.溶质:被溶解的物质二、分散系及其分类（一）分散系：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•分散质：被分散的物质•分散剂：容纳分散质的物质（量少）（量多）根据分散质或分散剂所处的状态（气态、液态、固态），分散系可分为哪几种？云分散质：水滴（液）分散剂：空气（气）你能说出这些分散系中分散质和分散剂的状态吗？烟分散质：灰尘颗粒（固）分散剂：空气（气）盐酸分散质：氯化氢气体（气）分散剂：水（液）CuSO4溶液分散质：硫酸铜(固)分散剂：水（液）泡沫塑料拖鞋（气－固）彩色玻璃分散质：氧化亚铜（固）分散剂：玻璃（固）分散质：水（液）分散剂：CaCO3（固）珍珠1.按分散质和分散剂的聚集状态分散质分散剂实例空气云、雾烟、灰尘泡沫、汽水牛奶、酒精的水溶液泥水、油漆塑料泡沫、面包珍珠（包藏着水的碳酸钙）合金、有色玻璃2.当分散剂为水或其他液体时(分散剂为液态),按分散质粒子直径的大小来分：分散系(液态分散剂)溶液(＜1nm)胶体(介于1-100nm)浊液(＞100nm)胶体与溶液浊液的本质区别：分散质粒子直径的大小分散质微粒直径（或分散质粒度大小）数轴100nm1nm分散质粒度大小分散系类别浊液胶体溶液注：1nm＝10-9m(二)胶体1.定义：分散质微粒在1nm～100nm（10-9m～10-7m）之间的分散系.（胶体是一种混合物）①胶体的分散质又称为胶体微粒（胶粒）。注意：②胶体区别于其它分散系的本质特征：分散质微粒的直径在1nm~100nm之间2、胶体的分类根据分散质微粒的构成粒子胶体：Fe(OH)3胶体、AgI胶体分子胶体：淀粉溶液、蛋白质溶液根据分散剂的状态气溶胶：烟、云、雾液溶胶：AgI胶体、Fe(OH)3胶体固溶胶：有色玻璃、烟水晶胶体晨雾白云烟豆浆墨水血液Fe（OH）3胶体固溶胶有色玻璃烟水晶3.胶体的制备(1)分散法：使大颗粒分散质粒子分散成胶体粒子(2)凝聚法：使小的分散质粒子聚集成胶体粒子(3)化学方程式：。FeCl3＋3H2O=====△Fe(OH)3(胶体)＋3HCl例：Fe(OH)3胶体的制备:用FeCl3水解法：(1)实验操作:(2)实验现象：向20mL沸水中滴加1－2mL饱和FeCl3溶液，并加热至溶液呈红褐色。烧杯中液体呈红褐色。注意事项：a.FeCl3饱和溶液b.蒸馏水c.不能用玻璃棒搅拌d.加热时间不宜过长实验：将Fe(OH)3胶体和泥水分别进行过滤，可观察到的实验现象：没得到滤渣，滤液还是红褐色。在滤纸上得到泥沙，滤液澄清、透明。过滤后的现象Fe(OH)3胶体泥水结论：胶体可以透过滤纸，浊液不可以透过滤纸4.胶体的提纯------渗析定义：利用半透膜把胶体中混有的离子或分子从胶体溶液里分离的操作，叫做渗析。原理：胶体微粒不能透过半透膜，而溶液中的小分子和离子能透过半透膜。应用：胶体净化、提纯使胶体和溶液分离。已知数据：1.实验室常用的滤纸孔直径大小为80—120微米。2.常用半透膜孔直径大约为0.8nm知识拓展：家庭小实验：在一个用半透膜（动物肠衣、鸡蛋克膜、鱼膘，羊皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等）做的袋子里装入半杯食盐和淀粉的混合液，将袋子悬挂在一大杯纯净水中，一段时间后，检验大杯中的水是否含有食盐和淀粉。（如何检验？）一定时间后，烧杯中能够检测出的是：氯化钠。检测不出的是：淀粉硫酸铜溶液无光亮的“通路”有光亮的”通路“氢氧化铁胶体学.科.网5.胶体的性质(1)丁达尔效应实验实验操作实验现象结论当用光束照射时，盛Fe(OH)3胶体的烧杯中，盛CuSO4溶液的烧杯中胶体能够发生，溶液无此性质丁达尔效应有一条光亮的“通路”无此现象5.胶体的性质(1)丁达尔效应实验丁达尔效应这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线散射（光波偏离原来方向而分散传播）形成的，叫做丁达尔效应。粒子小，全透射溶液粒子较大，散射胶体粒子很大，全反射浊液5.胶体的性质(1)丁达尔效应：当光束照射胶体时，在胶体中会产生一条光亮的“通路”。形成原因：胶体粒子对光线的散射作用。应用：鉴别胶体和溶液（2）布朗运动（动力学性质）在超显微镜下观察胶体溶液可以看到胶体颗粒不断地作无规则的运动。形成原因：分散剂分子热运动碰撞胶体粒子。定义：在外加电场作用下,带电胶体粒子在分散剂里向电极(阴极或阳极)作定向移动的现象,叫做电泳（3）电泳现象（电学性质）：科学视野课本P28原因：粒子胶体微粒带同种电荷，当胶粒带正电荷时向阴极运动，当胶粒带负电荷时向阳极运动。注意：胶体的胶粒有的带电，有电泳现象；有的不带电，没有电泳现象（如淀粉溶液）。-阴极+阳极Fe(OH)3胶体粒子向阴极移动---带正电荷应用：工厂除尘【注意】一般来说:金属氧化物、金属氢氧化物的胶体粒子带正电荷非金属氧化物、金属硫化物、土壤的胶体粒子带负电荷。胶体具有介稳性的原因：主要原因是胶体粒子带有电荷，相互排斥；次要原因是布朗运动。（4）聚沉：概念：胶体的被破坏，胶体粒子聚集成为较大的颗粒(悬浮粒子)而以沉淀形式从分散剂中析出，这称为胶体的聚沉。使胶体聚沉的方法：加热、加电解质、加入带相反电荷的胶体。①或：可加快胶体粒子运动的速率，增大胶体粒子之间的碰撞机会，从而使胶体粒子凝聚成较大颗粒而沉淀。②加入电解质或与的胶体,中和胶体粒子的电性，消除胶体粒子间的相互排斥，从而使胶体粒子聚集成较大颗粒沉淀析出。介稳性少量胶体粒子带相反电荷加热搅拌应用：制豆腐、制肥皂，解析三角洲的形成等。思考：为什么在河流的入海口易形成三角洲？分散系溶液胶体浊液分散质粒子直径大小﹤1nm1-100nm﹥100nm﹥100nm分散质粒子结构离子或分子大分子或少量小分子的集合体大量分子聚集成的固体小颗粒大量分子聚集成的液体小液滴分散系特点均一、透明多数均一、透明不均一、透明不均一、透明稳定性稳定介稳性（相对稳定）不稳定，久置沉淀不稳定，久置分层能否透过滤纸能能能能能否透过半透膜能不能不能不能实例食盐水、蔗糖溶液Fe(OH)3胶体泥水、石灰乳牛奶、油漆溶液、胶体、浊液对比：1.“纳米材料”是粒子直径为1~100nm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．①④⑥Ｂ.②③④Ｃ．②③⑤Ｄ.①③④⑥B2.下列事实与胶体的性质有关的是（）①用盐卤点豆腐②用明矾净水③医药上用三氯化铁止血④江河入海口形成三角洲A．只有①②B．只有①②④C．只有①②③D．全部D练一练：3.用特殊方法把固体物质加工到纳米级（1nm—100nm）的超细粉末粒子，然后制得纳米材料。下列分散质粒子直径具有与此相同数量级的是（）A.溶液B.悬浊液C.胶体D.乳浊液4.根据中央电视台报道，近年来我国一些沿海或沿江城市多次出现大雾天气致使高速公路关闭、航班停飞，雾属于下列分散系中的（）A.溶液B.胶体C.悬浊液D.乳浊液CB5.下列分散系属于胶体的是（）①肥皂水②豆浆③食盐水④蔗糖水⑤泥水⑥淀粉液A.只有②B.①②⑥C.①②③D.①②③④⑥B例2(2010年北师附中高一检测)丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种最常用的方法。(1)如图是在实验室中进行氢氧化铁胶体丁达尔效应实验的示意图，该图中有一处明显的错误是_____________________________________，原因是________________________________(试从分散系的分类进行讨论说明)(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，其中最简单、最环保的方法是：___________________。【答案】(1)空气中也出现了光柱进入烧杯前，光穿过的空气是溶液，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，阳光透过树叶间隙形成光束，穿过这些水雾会产生丁达尔效应(3)打开暖瓶(加热水)让水汽升腾起来，用一束光照射即可【规律方法】(1)区分胶体与溶液可从下面两个方面考虑：①根据分散质粒子的大小来区分:分散质粒子大小在1nm～100nm之间的分散系为胶体，小于1nm的分散系为溶液。②根据有无丁达尔效应来区分:胶体粒子对光有散射作用，因而胶体具有丁达尔效应；溶液中的阴、阳离子太小，对光的散射极其微弱，因而溶液无丁达尔效应。(2)下列几个方面不能用来区分胶体和溶液：①是否均一、透明。因为胶体和溶液通常都是均一、透明的分散系。②是否通过滤纸。因为胶体和溶液的分散质粒子均很小，其分散质均能通过滤纸。2．(2010年日照高一检测)下列叙述正确的是()A．直径介于1nm～100nm之间的微粒称为胶体B．电泳现象可证明胶体属于电解质溶液C．利用丁达尔效应可以区别溶液与胶体D．胶体粒子很小，可以透过半透膜变式训练解析：选C。解答本题时，应先明确胶体的定义、性质以及提纯的方法，然后分析题目中各选项提供信息，判断其正误。A项，分散质粒子直径介于1nm～100nm之间的分散系为胶体，而不是微粒本身是胶体。B项，因胶体分散质具有很大的比表面积，因而具有很强的吸附性，能吸附相同的电荷而“带电”，在外加电场的作用下可定向移动，称为电泳。C项，由于胶体分散质粒子的直径小于可见光的波长，在可见光通过胶体时，会产生散射现象，从而形成一条光亮的通路，即发生丁达尔效应，而溶液没有丁达尔效应。D项，胶体粒子很小，可以透过滤纸，但半透膜孔径更小，只允许小分子、离子透过，胶体粒子不能透过。实验室制取Fe(OH)3胶体的方法是：向沸水中滴加FeCl3饱和溶液，并加热至液体呈红褐色。(1)实验室制取Fe(OH)3胶体的原理是：要点三Fe(OH)3胶体的制备FeCl3＋3H2O=====△Fe(OH)3(胶体)＋3HCl(2)必须用饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体；当溶液呈红褐色时即停止加热，加热过度会破坏Fe(OH)3胶体，生成Fe(OH)3沉淀。取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸，所发生反应的化学方程式为____________________，反应后得到的FeCl3溶液呈棕黄色。用此溶液进行以下实验：(1)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生成，反应的化学方程式为________________________，此反应属于________反应。(2)在小烧杯中加入20mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈_____色，停止加热，制得的分散系为________________。(3)向(2)中烧杯中的分散系中逐滴滴入过量盐酸，会出现一系列变化：①先出现红褐色沉淀，原因是_____________________________。②随后沉淀逐渐溶解，溶液呈棕黄色，反应的化学方程式为_______________________________________。例3【思路点拨】解答本题要注意以下两点：(1)Fe3＋在不同条件下可形成不同的分散系。(2)Fe(OH)3胶体中加入盐酸先聚沉，后沉淀溶解。【解析】(1)Fe2O3是碱性氧化物，能与酸反应生成盐，铁盐可与碱反应，生成沉淀；(2)是Fe(OH)3胶体的制法；(3)Fe(OH)3胶体的胶粒带正电，可被电解质电离出的阴离子把电性中和掉，进而形成较大颗粒而沉淀。【答案】Fe2O3＋6HCl===2