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文档简介

1、胶体的性质和应用一、分散系相关概念 1. 分散系:一种物质(或几种物质)以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物,统称为分散系。 2. 分散质:分散系中分散成粒子的物质。 3. 分散剂:分散质分散在其中的物质。4、分散系的分类:当分散剂是水或其他液体时,如果按照分散质粒子的大小来分类,可以把分散系分为:溶液、胶体和浊液。分散质粒子直径小于1nm的分散系叫溶液,在1nm100nm之间的分散系称为胶体,而分散质粒子直径大于100nm的分散系叫做浊液。二、下面比较几种分散系的不同:分散系溶液胶体浊液分散质的直径1nm(粒子直径小于10-9m)1nm100nm(粒子直径在10-9 10-7m)100

2、nm(粒子直径大于10-7m)分散质粒子单个小分子或离子许多小分子集合体或高分子巨大数目的分子集合体实例溶液酒精、氯化钠等淀粉胶体、氢氧化铁胶体等石灰乳、油水等性质外观均一、透明均一、透明不均一、不透明稳定性稳定较稳定不稳定能否透过滤纸能能不能能否透过半透膜能不能不能鉴别无丁达尔效应有丁达尔效应静置分层注意:三种分散系的本质区别:分散质粒子的大小不同。 三、胶体1、胶体的定义:分散质粒子直径大小在10-910-7m之间的分散系。2、胶体的分类: . 根据分散质微粒组成的状况分类:如:胶体胶粒是由许多等小分子聚集一起形成的微粒,其直径在1nm100nm之间,这样的胶体叫粒子胶体。 又如:淀粉属高

3、分子化合物,其单个分子的直径在1nm100nm范围之内,这样的胶体叫分子胶体。 . 根据分散剂的状态划分:如:烟、云、雾等的分散剂为气体,这样的胶体叫做气溶胶;AgI溶胶、溶胶、溶胶,其分散剂为水,分散剂为液体的胶体叫做液溶胶;有色玻璃、烟水晶均以固体为分散剂,这样的胶体叫做固溶胶。 3、胶体的制备A. 物理方法 机械法:利用机械磨碎法将固体颗粒直接磨成胶粒的大小 溶解法:利用高分子化合物分散在合适的溶剂中形成胶体,如蛋白质溶于水,淀粉溶于水、聚乙烯熔于某有机溶剂等。B. 化学方法 水解促进法:FeCl3+3H2O(沸)= (胶体)+3HCl 复分解反应法:KI+AgNO3=AgI(胶体)+K

4、NO3 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl思考:若上述两种反应物的量均为大量,则可观察到什么现象?如何表达对应的两个反应方程式?提示:KI+AgNO3=AgI+KNO3(黄色)Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl(白色)4、胶体的性质: 丁达尔效应丁达尔效应是粒子对光散射作用的结果,是一种物理现象。丁达尔现象产生的原因,是因为胶体微粒直径大小恰当,当光照射胶粒上时,胶粒将光从各个方面全部反射,胶粒即成一小光源(这一现象叫光的散射),故可明显地看到由无数小光源形成的光亮“通路”。当光照在比较大或小的颗粒或微粒上则无此现象,只发生反射或将光全部吸收的现象,而以

5、溶液和浊液无丁达尔现象,所以丁达尔效应常用于鉴别胶体和其他分散系。 布朗运动在胶体中,由于胶粒在各个方向所受的力不能相互平衡而产生的无规则的运动,称为布朗运动。是胶体稳定的原因之一。 电泳在外加电场的作用下,胶体的微粒在分散剂里向阴极(或阳极)作定向移动的现象。胶体具有稳定性的重要原因是同一种胶粒带有同种电荷,相互排斥,另外,胶粒在分散力作用下作不停的无规则运动,使其受重力的影响有较大减弱,两者都使其不易聚集,从而使胶体较稳定。说明:A、电泳现象表明胶粒带电荷,但胶体都是电中性的。胶粒带电的原因:胶体中单个胶粒的体积小,因而胶体中胶粒的表面积大,因而具备吸附能力。有的胶体中的胶粒吸附溶液中的阳

6、离子而带正电;有的则吸附阴离子而带负电胶体的提纯,可采用渗析法来提纯胶体。使分子或离子通过半透膜从胶体里分离出去的操作方法叫渗析法。其原理是胶体粒子不能透过半透膜,而分子和离子可以透过半透膜。但胶体粒子可以透过滤纸,故不能用滤纸提纯胶体。B、在此要熟悉常见胶体的胶粒所带电性,便于判断和分析一些实际问题。带正电的胶粒胶体:金属氢氧化物如、胶体、金属氧化物。带负电的胶粒胶体:非金属氧化物、金属硫化物As2S3胶体、硅酸胶体、土壤胶体特殊:AgI胶粒随着AgNO3和KI相对量不同,而可带正电或负电。若KI过量,则AgI胶粒吸附较多I而带负电;若AgNO3过量,则因吸附较多Ag+而带正电。当然,胶体中

7、胶粒带电的电荷种类可能与其他因素有关。C、同种胶体的胶粒带相同的电荷。 D、固溶胶不发生电泳现象。凡是胶粒带电荷的液溶胶,通常都可发生电泳现象。气溶胶在高压电的条件也能发生电泳现象。胶体根据分散质微粒组成可分为粒子胶体(如胶体,AgI胶体等)和分子胶体如淀粉溶液,蛋白质溶液(习惯仍称其溶液,其实分散质微粒直径已达胶体范围),只有粒子胶体的胶粒带电荷,故可产生电泳现象。整个胶体仍呈电中性,所以在外电场作用下作定向移动的是胶粒而非胶体。聚沉胶体分散系中,分散系微粒相互聚集而下沉的现象称为胶体的聚沉。能促使溶胶聚沉的外因有加电解质(酸、碱及盐)、加热、溶胶浓度增大、加胶粒带相反电荷的胶体等。有时胶体

8、在凝聚时,会连同分散剂一道凝结成冻状物质,这种冻状物质叫凝胶。胶体稳定存在的原因:(1)胶粒小,可被溶剂分子冲击不停地运动,不易下沉或上浮(2)胶粒带同性电荷,同性排斥,不易聚大,因而不下沉或上浮胶体凝聚的方法: (1)加入电解质:电解质电离出的阴、阳离子与胶粒所带的电荷发生电性中和,使胶粒间的排斥力下降,胶粒相互结合,导致颗粒直径107m,从而沉降。能力:离子电荷数,离子半径阳离子使带负电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为:Al3+Fe3+H+Mg2+Na+阴离子使带正电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为:SO42NO3Cl(2) 加入带异性电荷胶粒的胶体(3)加热、光照或射线等:加热可加快胶粒运动速率

9、,增大胶粒之间的碰撞机会。如蛋白质溶液加热,较长时间光照都可使其凝聚甚至变性。5、胶体的应用 胶体的知识在生活、生产和科研等方面有着重要用途,如常见的有: 盐卤点豆腐:将盐卤()或石膏()溶液加入豆浆中,使豆腐中的 蛋白质和水等物质一起凝聚形成凝胶。 肥皂的制取分离 明矾、溶液净水 FeCl3溶液用于伤口止血 江河入海口形成的沙洲 水泥硬化 冶金厂大量烟尘用高压电除去 土壤胶体中离子的吸附和交换过程,保肥作用 硅胶的制备: 含水4%的叫硅胶 用同一钢笔灌不同牌号墨水易发生堵塞6、胶体的提纯净化 利用渗析的方法,将胶体中的杂质离子或小分子除去。 实验步骤 (1)把10mL淀粉胶体和5mLNaCl

10、溶液的混合液体,加入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入蒸馏水中(如图)(半透膜可用鸡蛋壳膜、牛皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等制成,它有非常细小的孔,只能允许较小的离子、分子透过)。 (2)2min后,用两支试管各取烧杯中的液体5mL,向其中一支试管里滴加少量AgNO3溶液,向另一支试管里滴加少量碘水,观察现象。 实验现象:可以看到在加入AgNO3溶液的试管里出现了白色沉淀;在加入碘水的试管里并没有发生变化。 实验结论:Cl能透过半透膜,从半透膜袋中扩散到了蒸馏水中,淀粉不能透过半透膜,没有扩散到蒸馏水中。胶体分散质的粒子比溶液分散质的粒子大。 注意事项:半透膜袋要经检验未破损,否则,淀粉粒子也会进入蒸馏

11、水。不能用自来水代替蒸馏水,否则,实验结论不可靠。一般要在2min以后再作Cl的检验,否则,Cl出来的太少,现象不明显。 离子反应知识点一、物质的分类1、物质的分类物质混合物浊液悬浊液乳浊液胶体溶液纯净物单质金属单质非金属单质化合物2、化合物的分类化合物分类依据物质类别化学键的类别离子化合的共价化合物物质组成与性质无机化合物(氧化物、氢化物、酸、碱、盐)有机化合物(烃、烃的衍生物)导电性电解质(强电解质、弱电解质)非电解质 3、电解质与非电解质 电解质非电解质定义在溶液或熔融状态下能导电的化合物在溶液和熔融状态下都不能导电的化合物化学键类别离子化合物、极性共价化合物非极性共价化合物物质类别金属

12、氧化物、酸、碱、盐、水非金属氧化物、氨、大多数有机物温馨提示物质导电有条件,导电的不一定是电解质,电解质不一定导电;导电必须是电解质本身产生离子,不能是与水发生反应后的生成物;电解质或非电解质是在化合物中的分类,单质、溶液既不是电解质,也不是非电解质导电能力与电解质的强弱、溶解性无关 4、强弱电解质与电离 强电解质:在溶液中完全电离的电解质。电离方程式用“=”。常见强电解质有强酸、强碱、大多数盐、活泼金属氧化物。弱电解质:在溶液中部分电离的电解质。电离方程式用可逆符号,多元弱酸的电离要分步书写。 常见弱电解质有弱酸、弱碱、水。温馨提示:酸式盐的电离要分强弱与熔融还是溶液二、离子反应1、定义:有

13、离子参加或有离子生成的反应称为离子反应。在中学阶段仅限于在溶液中进行的反应,可以说离子反应是指在水溶液中有电解质参加的一类反应。2、本质:溶液中某些离子能相互作用,使这些离子的浓度减小。3、离子反应分类与发生条件:分类发生条件备注复分解反应结合成难溶物或微溶物熟记常见盐的溶解性表生成挥发性物质熟悉常见气体结合成难电离的物质(水,弱酸和弱碱)了解常见弱酸、弱碱发生氧化还原反应常见氧化性离子、还原性离子能结合成络合物熟记常见两种络合物(只作一般了解)能发生双水解掌握常见能发生双水解反应的离子钾钠铵盐均可溶,硝酸盐入水影无踪,氯化物中银不溶,硫酸盐中钡不溶,碳酸盐只溶钾钠铵,氢氧化物不溶铁镁铜。三、

14、离子方程式1、定义:用实际参加反应的离子的符号表示离子反应的式子。2、书写方法“一写”:首先以客观事实为依据写出反应的化学方程式; “二改”:把易溶于水、易电离物质改写成离子形式(最关键的一步): “三删”:删去方程式两边未参加反应的离子; “四查”:检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。3、离子方程式表示的意义: 离子方程式反映了离子反应的实质,它不仅能表示一定物质间的某个反应,而且可以表示同一类型的离子反应。四、常见题型1、离子方程式的书写:2、离子方程式正误的判断 违背客观事实;化学符号书写错误,分子式写成离子,该用离子表示的写成分子式;原子或电荷或得失电子不守恒;化学计

15、量数错误,或不约分或部分约分;以偏概全,漏写某些离子反应;用错“=”、“”、“”、“”等符号。忽视题设条件要求,如反应物的量是少量、过量,反应生成物不同。3、离子共存:4、离子检验与推断:(详见三维设计)五、与试剂用量有关的离子子反应:离子方程式的正确书写是高中化学教学中的重点内容之一。有很多反应因试剂用量不同而离子方程式不同,这部分知识构成了高中化学教学中的一个难点。但只要我们仔细分析,就会从中找出一些规律。1、碱溶液与酸性氧化物的反应:Ca(OH)2溶液、Ba(OH)2溶液、KOH溶液、NaOH溶液等碱溶液与CO2、SO2等酸性氧化物反应时若酸性氧化物用量不同则离子方程式不同。例如:Ca(

16、OH)2溶液和CO2反应时有: Ca2+2OH-+CO2=CaCO3+H2O(CO2少量) CO2+OH-=HCO3-(CO2足量)NaOH溶液和SO2反应时有: 2OH-+SO2=SO32-+H2O(SO2少量) OH-+SO2=HSO3-(SO2足量)2、多元酸酸式盐与碱溶液生成沉淀的反应:NaHCO3溶液、NaHSO3溶液、NaH2PO4溶液、Na2HPO4溶液、NaHSO4溶液分别与Ba(OH)2溶液、Ca(OH)2溶液反应或Ca(HCO3)2溶液、Ba(HCO3)2溶液与NaOH溶液、KOH溶液等反应时若试剂用量不同则离子方程式不同。例如:Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液反应时有

17、:Ca2+HCO3-+OH-=CaCO3+H2O(NaOH少量) Ca2+2HCO3-+2OH-=CaCO3+ CO32-+2H2O(NaOH足量)NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应时有:H+SO42-+Ba2+OH-=BaSO4+H2O(NaHSO4少量) 2H+SO42-+Ba2+2OH-=BaSO4+2H2O(NaHSO4足量)3、碳酸盐溶液与H+的反应:Na2CO3溶液、K2CO3溶液与HCl溶液、HNO3溶液、NaHSO4溶液反应或Ba(HCO3)2溶液与NaHSO4溶液反应时若试剂用量不同则离子方程式不同。例如:Ba(HCO3)2溶液与NaHSO4溶液反应时有:Ba2+HCO

18、3-+H+SO42-= BaSO4+CO2+H2O(NaHSO4少量) Ba2+2HCO3-+2H+SO42-= BaSO4+2CO2+2H2O(NaHSO4足量)Na2CO3溶液与HCl溶液时有: CO32-+H+=HCO3-+H2O(HCl少量) CO32-+2H+=CO2+H2O(HCl足量) 4、氧化还原反应:在氧化还原反应中,还原能力强的优先被氧化。例如在FeBr2溶液中通入Cl2时,因为Fe2+的还原能力比Br- 强,当通入少量的Cl2时反应为:Fe2+Cl2=Fe3+2Cl-;当通入足量的Cl2时反应为:2Fe2+4Br-+3Cl2=2Fe3+6Cl-+4Br2。5、多元弱酸或中

19、强酸与碱溶液的反应:多元弱酸或中强酸与碱溶液反应时当碱的用量不同时,酸中的H+被中和的程度不同而生成不同的盐。例如H3PO4溶液和NaOH溶液反应时:(了解)当H3PO4和NaOH的物质的量之比为11时反应为: H3PO4+OH-=H2PO4-+H2O当H3PO4和NaOH的物质的量之比为12时反应为: H3PO4+2OH-=HPO42-+2H2O当H3PO4和NaOH的物质的量之比为13时反应为: H3PO4+3OH-=PO43-+3H2O6、与铝有关的离子反应:Al3+ 和OH-的反应: Al3+3OH-=Al(OH)3(OH-少量) Al3+4OH-=AlO2-+2H2O(OH-足量)A

20、lO2- 和 H+反应: AlO2-+ H+H2O=Al(OH)3(H+少量) AlO2-+ 4H+ =Al3+2H2O (H+足量)KAl(SO4)2和Ba(OH)2反应: 2Al3+3SO42-+3Ba2+6OH-=3BaSO4+2Al(OH)3Ba(OH)2少量Al3+SO42-+Ba2+4OH-=BaSO4+AlO2-+2H2OBa(OH)2足量7、NH4+ 和OH- 的反应:NH4+OH-=NH3+H2O(浓溶液) NH4+OH-=NH3H2O(稀溶液)8、漂白粉溶液和CO2的反应:Ca2+2ClO-+CO2+H2O=CaCO3+2HClO(CO2少量) ClO-+CO2+H2O=H

21、CO3-+HClO(CO2足量)9、氨水与AgNO3溶液的反应:NH3H2O + Ag+ = AgOH+ NH4+(氨水少量) 2NH3H2O + Ag+ = Ag(NH3)2+ + 2H2O(氨水足量)氧化还原反应知识点归纳一、概念 1、氧化反应:元素化合价升高的反应 还原反应:元素化合价降低的反应 氧化还原反应:凡有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应 2、氧化剂和还原剂(反应物) 氧化剂:得电子(或电子对偏向)的物质-氧化性:氧化剂具有的得电子的能力 还原剂:失电子(或电子对偏离)的物质-还原性:还原剂具有的失电子的能力 3、氧化产物:氧化后的生成物 还原产物:还原后的生成物。 4、

22、被氧化:还原剂在反应时化合价升高的过程 被还原:氧化剂在反应时化合价降低的过程 5、氧化性:氧化剂具有的得电子的能力 还原性:还原剂具有的失电子能了 6、氧化还原反应的实质:电子的转移(电子的得失或共用电子对的偏移 口诀:失电子,化合价升高,被氧化(氧化反应),还原剂; 得电子,化合价降低,被还原(还原反应),氧化剂; 7、氧化还原反应中电子转移(或得失)的表示方法(1) 双线桥法:表示同种元素在反应前后得失电子的情况。用带箭头的连线从化合价升高 的元素开始,指向化合价降低的元素,再在连线上方标出电子转移的数目 化合价降低 +ne 被还原 氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物 化合价升高 ne

23、被氧化 (2) 单线桥法:表示反应物中氧化剂、还原剂间电子转移的方向和数目。在单线桥法中, 箭头的指向已经表明了电子转移的方向,因此不能再在线桥上写“得”、“失” 字样 二、物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。氧化性得电子性,得到电子越容易氧化性越强还原性失电子性,失去电子越容易还原性越强由此,金属原子因其最外层电子数较少,通常都容易失去电子,表现出还原性,所以,一般来说,金属性也就是还原性;非金属原子因其最外层电子数较多,通常都容易得到电子,表现出氧化性,所以,一般来说,非金属性也就是氧化性。 1、根据金属活动性顺序来判断:一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子

24、还原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。 2、根据非金属活动性顺序来判断:一般来说,越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越容易,其阴离子失电子氧化成单质越难,还原性越弱。 3、根据氧化还原反应发生的规律来判断: 氧化还原反应可用如下式子表示:规律:反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性,反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。三、常见的氧化剂还原剂常见氧化剂(1)非金属性较强的单质:F2、Cl2、Br2、I2、O3、O2等 (2)变价元素中高价态化合物:KClO3、KMnO4

25、、Fe3+盐、K2Cr2O7、 浓H2SO4、HNO3等 (3)其它HClO、MnO2、Na2O2、H2O2、NO2等 常见还原剂(1)金属性较强的单质K、Na、Mg、Al、Fe、Zn (2)某些非金属单质:H2、C、Si等 (3)变价元素中某些低价态化合物:co,H2S、HBr、HI、Fe2+及盐,SO2等 五、氧化还原反应方程式的配平方法1、配平原则:电子守恒、原子守恒、电荷守恒2、配平的基本方法(化合价升降法)化合价升降法的基本步骤为:“一标、二等、三定、四平、五查”。“一标”指的是标出反应中发生氧化和还原反应的元素的化合价,注明每种物质中升高或降低的总价数。“二等”指的是化合价升降总数

26、相等,即为两个互质(非互质的应约分)的数交叉相乘。“三定”指的是用跟踪法确定氧化产物、还原产物化学式前的系数。“四平”指的是通过观察法配平其它各物质化学式前的系数。“五查”指的是在有氧元素参加的反应中可通过查对反应式左右两边氧原子总数是否相等进行复核(离子反应还应检查电荷数是否相等),如相等则方程式已配平,最后将方程式中“”改为“=”。3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O常见漂白性物质总结 常用的漂白剂有活性炭、氯水、Na2O2、O3、H2O2、SO2 、HClO、NaClO、Ca(ClO)2(漂白粉的有效成分)等。1、 吸附型漂白:活性炭、氢氧化铝胶体吸附有色物质,起到漂白作用,是物理变化。 2、 强氧化性漂白:氯水、漂白粉Ca(ClO)2、Na2O2、O3、H2

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