第二章 化学物质及变化讲义

1、第二章 化学物质及变化第一节 物质的分类(一)引入我们知道分类如果从不同角度入手就会有很多不同方法，例如，人类按照年龄分可以分为老年、中年、青年、少年、儿童；按性别分分为男性和女性；按职业分为教师、医生、工程师等等。同样的道理，化学物质从不同角度有很多不同的分类方法。一、简单分类法及其应用思考与交流请尝试对HCl、SO2、CaO、KOH、Na2SO4、H2SO3进行分类。(氧化物：SO2、CaO 酸：HCl、H2SO3 碱 ：KOH 盐：Na2SO4 ) (固体：CaO、KOH、Na2SO4 气体：HCl 、SO2 液体：H2SO3 )讲在分类的标准确定之后，同类中的事物在某些方面的相似性可以

2、帮助我们做到举一反三；对于不同事物的了解使我们有可能做到由此及彼（研究一类物质中典型的几种物质，归纳总结出一类物质的通性，在研究这类物质中的某一新物质时，探究的假设就有了依据）。所以，分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。运用分类的方法不仅能使有关化学物质及其变化的知识系统化，还可以通过分门别类的研究，发现物质及其变化的规律。问对于Na2CO3，如果从其阳离子来看，它属于什么盐？从阴离子来看，又属于什么盐？( 从阳离子来看，属于钠盐，从阴离子来看，属于碳酸盐。)讲由于一种分类方法所依据的标准有一定局限，所能提供的信息较少，因此，人们在认识事物的时候往往采取多种分类方法，比如交叉分类法，就像

3、我们刚才举的Na2CO3的例子。 板书 1交叉分类法Na2CO3 钠盐Na2SO4 钾盐K2SO4 硫酸盐K2CO3 碳酸盐讲交叉分类法可以弥补单一分类方法的不足，那么对同类事物可以通过树状分类法进行再分类。2、树状分类法问如果我们再继续分类的话，还可以怎么分?(单质可以分为金属和非金属，氧化物可以分为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物，酸可以分为一元酸、二元酸和多元酸，碱可以分为强碱和弱碱，盐可以分为正盐、酸式盐和碱式盐。)(氧化物还可以分成金属氧化物和非金属氧化物，酸还可以分成含氧酸和无氧酸。)(碱可以分成可溶性碱和不溶性碱。)(盐可以分成含氧酸盐和无氧酸盐)投影问那我们发现树状分类法有什

4、么优点吗？(树状分类法可以清楚地表示物质间的从属关系。)小结学习了分类的方法以后，大家应学会对以前和将要学的化学知识进行及时的归纳和整理，学会对物质及其变化进行分类，并通过对各类物质的代表物质的研究来了解这类物质的性质，从而提高我们化学学习的效率。点击试题下列物质中：Na2SO4 Ba(OH)2 NaHCO3 NaBr Fe3O4 H2O HNO3 AgNO3 H2SO4中，其中属于氧化物的是 ；属于碱的是 ；属于酸的是 ；属于盐的是 . 过化学物质世界中，与生活接触最密切的是混合物，象空气、溶液、合金等等。在今后的学习过程中，我们还要接触更多的混合物。今天要与我们见面的是什么样的混合物呢？请

5、大家阅读课本P22。理解分散系的概念。二、分散系( dispersion system)及其分类1、分散系(1) 分散系：将一种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，称为分散系。(2) 分散质和分散剂：分散系中分散成粒子的物质叫做分散质，另一种物质叫做分散剂。讲对溶液来说，溶质是分散质，溶剂是分散剂；对悬浊液和乳浊液来说，其中的固体小颗粒或小液滴是分散质，所用的溶剂是分散剂。思考与交流按照分散剂和分散质所处的状态（气态、液态、固态），他们之间可以有几种组合方式？并举例。分散系按照分散质或分散剂聚集状态不同分类，有9种类型。对比如下：分 散 质分 散 剂实  例气气空气

6、液气云、雾固气烟灰尘气液泡沫液液牛奶、酒精的水溶液固液糖水、油漆气固泡沫塑料液固珍珠（包藏着水的碳酸钙）固固有色玻璃、合金问按照分散质粒子的大小，能对分散系进行分类吗？讲如果分散介质是液态的，叫液态分散体系，在化学反应中此类分散体系最为常见和重要，水溶液、悬浊液和乳浊液都属液态分散体系。溶液、悬浊液和乳浊液分散质粒子的大小(近似其直径大小)来分类。一般地说，溶液分散质粒子小于1nm，浊液中离子通常大于100nm，介于1nm100nm的为胶体。在分散体系中，分散相的颗粒大小有所不同，分散体系的性质也随之改变，溶液、胶体和浊液各具有不同的特性。(3)分类：常见的分散系有溶液、悬浊液、乳浊液、胶体等

7、。本质依据分散质微粒直径大小分散系溶液胶体浊液分散质微粒直径 <10-9m小于1nm 1nm100nm 大于100nm三、胶体( colloid )1、胶体的分类2、胶体的制备：FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体) +3HCl四、胶体的性质1.丁达尔效应：光束通过胶体，形成光亮的“通路”的现象叫丁达尔效应。2.布朗运动：胶体分散质粒子作不停的、无秩序的运动，这种现象叫做布朗运动。3.电泳：在外加电场作用下，胶体粒子在分散剂里向电极作定向移动的现象4.胶体的聚沉：分散质粒子相互聚集而下沉的现象，称为胶体的聚沉。方法：加电解质溶液；加带相反电荷的胶粒。5、胶体的应用

8、（1）工业除杂、除尘（2）.土壤的保肥作用（5）豆腐的制作原理（4）江河入海口处形成三角洲（3）明矾的净水作用。复习提问上节课我们学习了分类方法，并且简单了解了分散系的相关知识，那么我们最学见的分散系溶液、胶体、浊液又是按什么分的呢？ (分散质离子的直径大小。溶液：分散质直径<1 纳米 （即10-9m）胶体：1 纳米分散质直径100纳米浊液：分散质直径>100纳米)讲如果将溶液、胶体、浊液这三类物质长期存放，我们会发现溶液是最稳定的。不论存放的时间有多长，在一般情况下溶质都不会自动与溶剂分离；而浊液很不稳定，分散质将在重力的作用下沉降下来，如河水中夹带泥沙会逐渐沉降；胶体则介于二者

9、之间，在一定条件下能稳定存在，属于介稳体系。过生活中，我们将淀粉溶解在热水中，然后加热煮沸，就熬成了汤，可以较长时间稳定地存在；而向豆浆里加入石膏，就变成了豆腐，是什么原因呢？黄河里的水奔腾不息，为什么泥水就不变清呢？在灯光下，有雾的夜晚，为何显得更加明亮。今天我们重点先来研究胶体的性质。三、胶体( colloid )1、胶体的分类（1）、根据分散质微粒组成的状况分类：讲如：Fe(OH)3胶体胶粒是由许多Fe(OH)3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。 （

10、2）、根据分散剂的状态划分：讲如：烟、云、雾等的分散剂为气体，这样的胶体叫做气溶胶；AgI溶胶、Fe(OH)3溶胶、Al(OH)3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。【归纳】2、胶体的制备实验探究：胶体的制备步骤：1、取烧杯盛25 mL蒸馏水(不用自来水，是因为自来水中有电解质，会使胶体聚沉)，加热至沸腾；2、向沸水中逐滴加入5-6滴FeCl3饱和溶液(一般不用稀溶液，因稀溶液水解程度大，可能会浑浊，且滴加速度不能过快，更不能将FeCl3溶液加到蒸馏水中以后再煮沸，否则会生成沉淀)3、继续煮沸至溶液呈红褐色，观察所得红褐色液

11、体是Fe(OH)3 胶体。板书(1) 化学分散法：FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体) +3HCl讲除此之外还可以用物理分散法，即类似于家里调制淀粉，转问胶体和溶液的外观特征相同（透明澄清），如NaCl溶液和淀粉溶液，那么可用怎样的物理方法加以鉴别呢？阅读教材P23操作：将分别盛有等量硫酸铜溶液和Fe(OH)3胶体的两烧杯并排置于桌面上，用激光教鞭从一侧（光、两烧杯在一条线上）进行照射，同时于垂直方向观察。现象与结论：当光束通过形成一条光亮红色通路的液体为Fe(OH)3胶体，无此现象的为硫酸铜溶液。讲述当一束强光照射胶体时，在入射光垂直方向，可以看到一道光亮的通路，这种现象早在19世纪由

12、英国物理学家丁达尔研究发现。故称其为“丁达尔效应”。而溶液无此现象。因此丁达尔效应可以区别溶液和胶体。那么，造成胶体和溶液这种性质差异的原因是什么呢？四、胶体的性质1.丁达尔效应：光束通过胶体，形成光亮的“通路”的现象叫丁达尔效应。过渡由于胶体分散质粒子比溶质粒子大得多，以致使光波传播改变了原来的方向。尽管如此，我们的肉眼仍看不到它的存在。超显微镜可帮助我们了解胶粒的情况。胶粒的布朗运动。旁白用一黑色小球代表胶体粒子，用动画模拟胶粒的无规则运动。胶粒的运动情况如同花粉颗粒在水里作不停的、无秩序的运动。这种现象叫做布朗运动。胶粒直径大小与光的波长相近,胶粒对光有散射作用；而溶液分散质的粒子太小，

13、散射小。 应用：鉴别溶胶和溶液【试题】不能发生丁达尔现象的分散系是（ ） A、碘酒 B、无水酒精 C、蛋白质溶液 D、钴玻璃 2.布朗运动：胶体分散质粒子作不停的、无秩序的运动，这种现象叫做布朗运动。设问为什么胶粒的运动是不停的、无秩序的呢？讲述胶粒作布朗运动，是因胶粒受水分子来自各方面的撞击、推动，而每一瞬间在不同方向上所受合力的大小不同，所以每一瞬间胶粒运动速率和方向都在改变，因而形成不停的、无秩序的运动。布朗运动使胶粒难于静止沉降，这是胶体稳定的一个因素。相比之下，浊液却无此性质，为什么呢？投影比较点击试题1、Fe(OH)3胶体中，分散质是，作定向或不规则）运动。2.NaCl溶液中，Na

14、和Cl作运动。通直流电后作 运动，Na向极移动，Cl向极移动。胶体粒子能作布朗运动的原因是 （ ） 水分子对胶体粒子的撞击 胶体粒子有吸附能力 胶体粒子带电 胶体粒子质量很小，所受重力小 A、 B、 C、 D、设疑若给Fe(OH)3胶体通直流电，胶体粒子的运动会怎样呢？Fe(OH)3胶体的电泳实验，请观察：现象：通电后，U型管里阴极附近的红褐色逐渐变深，阳极附近的红褐色逐渐变浅。从现象可看出，阴极附近Fe(OH)3胶粒增多了，说明在电场作用下，胶粒作了定向移动。设问通电后，Fe(OH)3胶粒移向阴极，说明Fe(OH)3胶粒具有什么样的电性？回答Fe(OH)3胶粒带正电。小结像Fe(OH)3胶体

15、，在外加电场作用下，胶粒在分散剂里向电极作定向移动的现象，叫做电泳。3.电泳：在外加电场作用下，胶体粒子在分散剂里向电极作定向移动的现象，叫做电泳。设疑为何胶体粒子会带电呢？胶体是否带电？Fe(OH)3胶粒为何带正电？分析胶体粒子小表面积大吸附能力强可吸附溶液中的离子Fe(OH)3胶粒只吸附阳离子，带正电向阴极移动阴极区液体颜色变深。归纳胶体粒子小表面积大带电向电极作定向移动。旁白图中大球表示胶粒，表示被胶粒吸附的离子的种类。胶粒因吸附阳离子或阴离子而带电荷，在外加电场作用下向阴极或阳极作定向移动。讲述一般来说，在同一胶体中，由于胶粒吸附相同的离子因而带同种电荷，如Fe(OH)3胶粒带正电荷。

16、但胶体本身不带电，我们不能说Fe(OH)3胶体带正电。那么，哪些胶体粒子带正电荷，哪些胶体粒子带负电荷呢？带正电荷胶粒带负电荷胶粒金属氢氧化物金属氧化物金属硫化物(如Sb2S3)非金属硫化物(如As2S3)非金属氧化物(如SiO2泥沙)硅酸盐(土壤和水泥)但并非所有胶粒都带电荷【应用】在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有Fe2O3而影响产品质量的问题。解决方法之一是把这些陶土和水放在一起搅拌，使粒子大小在1nm100nm之间，然后插入两根电极，接通直流电源，这时阳极聚积 ，阴极聚积 ，理由是 。 讨论同一胶体中胶粒带同种电荷，会产生怎样的作用力？这种作用力对胶体的性质有何影响？由于同种胶粒带同种电荷

17、，它们之间相互排斥而不易聚集沉降，这就是胶体一般稳定的主要原因。小结胶体分散系稳定的原因：同种胶粒带同种电荷，相互排斥而不易聚集；布朗运动能克服重力作用，胶粒不易沉积。过渡方才，我们分析了胶体稳定的原因，其中胶体粒子带电是重要的因素。那么，能否想出针对性的办法破坏胶体的稳定性，使胶粒彼此聚集长大而沉降呢？4.胶体的聚沉：分散质粒子相互聚集而下沉的现象，称为胶体的聚沉。方法：归纳1.加电解质；实例：豆浆里加盐卤(MgCl2·6H2O)或石膏(CaSO4·2H2O) ,使之凝聚成豆腐；水泥里加石膏能调节水泥浆的硬化速率；.在江河与海的交汇处形成的沙洲。2.加带相反电荷的胶粒。演

18、示向盛有Fe(OH)3胶体的试管中滴入MgSO4溶液，振荡。观察。现象：产生浑浊。实例：用明矾、氯化铁等净水；不同种类的墨水混合使用时有沉淀产生，使墨水失效。3.加热，使胶粒的运动加快，更容易相互碰撞而结合在一起，形成较大的颗粒，而聚沉。实例：淀粉溶液加热后凝聚成了浆糊凝胶，蛋清加热后凝聚成了白色胶状物(同时发生变性)。过渡以上我们紧紧围绕胶体粒子大小的特征，研究了胶体所具备的重要性质。借此，可以认识和解释生活中的一些现象和问题。5、渗析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。其原理为胶体微粒不能透过半透膜，而溶液中的分子和离子能透过半透膜。 应用：胶体净化、提纯使

19、胶体和溶液分离具体实例：肾病的透析6.胶体的应用（1）工业除杂、除尘。点击试题1在水泥和冶金工厂常用高压电对气溶胶作用，除去大量烟尘，以减少对空气的污染。这种做法应用的主要原理是A.电泳B.渗析C.凝聚D.丁达尔现象讲述以上一例是胶体电泳性质在冶金工业中的应用。电泳原理还可用于医学诊断（如血清纸上电泳）和电镀工业上。（2）.土壤的保肥作用点击试题2已知土壤胶粒带负电，在土壤里施用含氮量相等的下列肥料，肥效较差的是A.（NH4）2SO4B.NH4HCO3 CNH4NO3D.NH4Cl（3）明矾的净水作用。点击试题3自来水厂曾用绿矾和氯水一起净水，请用离子方程式和简要文字叙述有关的原理。答案：2F

20、e2+Cl2=2Fe3+2Cl，Fe3+3H2OFe（OH）3+3H，Cl2+H2OH+Cl+HClO，HClO起杀菌、消毒作用，Fe(OH)3有胶体性质，其带正电的Fe(OH)3胶粒吸附带负电的水中悬浮物、泥沙等而造成聚沉而达到净水目的。（4）江河入海口处形成三角洲点击试题4为什么河流入海处，易形成三角洲？板书（5）豆腐的制作原理点击试题5豆浆里放入盐卤或石膏，为什么可制成豆腐？【试题1】下列事实与胶体性质无关的是（）在豆浆里中入盐卤做豆腐  胶体可透过滤纸但不能透过半透膜，因此，可用过滤法分离胶体和浊液，用渗析法分离和提纯胶体  一束平行光线照射蛋白

21、质溶液时，从侧面可看到光亮的通路  三氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀  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  水泥、冶金厂常用高压电除去工厂烟尘，以减少对空气的污染小结胶体的应用很广，随着技术进步，其应用领域还将不断扩大。设问通过本节的学习，我们了解了多少？你认为本课重点是什么？总结本节我们主要学习了胶体的性质，并了解了胶体性质在实际中的应用。那么胶体性质与胶体粒子大小的关系是什么？归纳三种分散系的比较分散系溶液胶体浊液分散质微粒直径   分散质微粒   能否透过滤纸   能否透过半透膜