2024-2025学年新教材高中化学第2章元素与物质世界第1节元素与物质分类第2课时胶体学生用书鲁科版必修第一册

第2课时胶体学业要求1．尝试利用同一类物质的一般性质预料生疏物质的性质，并设计试验验证，形成科学探究与创新意识的化学核心素养。2．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，可以通过渗析法分别溶液和胶体；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。3．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。学问网络学业基础——自学·思记·尝试一、分散系二、胶体1．定义分散质的微粒直径介于________________的分散系。2．分类依据分散剂状态分为________________、________________、________________。3．性质和应用性质定义应用丁达尔现象当____________通过胶体时，产生光亮的通路用于鉴别________和________电泳在外电场作用下胶体微粒发生定向移动工业上用于电泳电镀、电泳除尘等聚沉在肯定条件下胶体形成________析出盐卤豆腐、三角洲的形成等条件：(1)加_______________________________________________________，(2)加入_____________________________________________________；(3)________________________________________________________。4.胶体的净化渗析：利用________将胶体与溶液分别的方法。[即学即练]1．推断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)Fe(OH)3胶体无色透亮，能产生丁达尔现象。()(2)Na2SO4溶液是一种分散系，分散质是Na2SO4。()(3)胶体是纯净物，浊液是混合物。()(4)向饱和FeCl3溶液中滴加NaOH溶液可制得Fe(OH)3胶体。()(5)溶液和胶体的本质区分是能否产生丁达尔现象。()(6)烟、雾都属于胶体，是分散系中的一种。()2．胶体区分于其他分散系的本质特征是()A．胶体在肯定条件下能稳定存在B．光束通过胶体时有丁达尔效应C．胶体粒子直径介于1～100nmD．胶体的分散质能透过滤纸，而浊液的分散质不能3．下列物质中，不会产生丁达尔效应的分散系是()①鸡蛋清溶液②水③稀豆浆④蔗糖溶液⑤硫酸铜溶液⑥云⑦淀粉溶液⑧肥皂水A．①⑧B．②④⑤C．④⑤D．⑤⑧4．“纳米技术”广泛应用于催化及军事科学中，“纳米材料”是粒子直径介于1～100nm的材料，纳米碳就是其中的一种。若将纳米碳匀称地分散到蒸馏水中，所形成的分散系()①是溶液②是胶体③是浊液④不能透过滤纸⑤能透过滤纸⑥能产生丁达尔效应⑦静置后，会析出黑色沉淀A．②⑤⑥B．②⑥⑦C．①⑤D．③④⑦5．下列说法不正确的是()A．利用丁达尔效应可以鉴别胶体和溶液B．在豆浆里加入盐卤做豆腐与胶体的聚沉有关C．胶体与溶液的分别可用渗析的方法D．KCl溶液、淀粉溶液和纯水都属于分散系6．下列现象或应用中，不能用胶体学问说明的是()A．在饱和FeCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀B．用微波手术刀进行外科手术，可使开刀处的血液快速凝固而削减失血C．早晨，在茂密的树林，经常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱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核心素养——合作·探究·共享一胶体的性质及应用[例1]下列关于胶体的叙述中，不正确的是()A．Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的本质区分是Fe(OH)3胶体有丁达尔效应，而FeCl3溶液无丁达尔效应B．胶体在自然界是普遍存在的，如有色玻璃就是一种胶体C．胶体分散质粒子直径介于1～100nmD．Fe(OH)3胶体能够吸附水中悬浮的固体颗粒并沉降，达到净水目的状元随笔(1)胶体区分于其他分散系的本质特征是胶体粒子的直径介于1～100nm，而不是产生丁达尔现象。(2)胶体粒子的直径确定了胶体的性质，因胶体粒子较大不能透过半透膜，可用渗析法提纯胶体。(3)丁达尔现象是物理改变而不是化学改变。(4)明矾作净水剂是利用明矾溶于水生成Al(OH)3胶体，胶体具有吸附性；但胶体没有杀菌消毒的作用。(5)胶体不带电荷，胶体粒子(分散质微粒)可能带电荷，淀粉胶体中的胶体粒子不带电荷。[提升1]下列事实与胶体性质有关的是()①水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘，削减对空气的污染；②将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物；③一束平行光线射入蛋白质溶液里，从侧面可以看到一条光亮的“通路”；④向Fe(OH)3胶体中滴入稀硫酸，先看到红褐色沉淀生成而后沉淀溶解；⑤医院里用血液透析的方法治疗肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒；⑥FeCl3溶液和小苏打溶液混合后会产生红褐色沉淀和无色气体；⑦同一支钢笔先后吸入不同的墨水易造成钢笔堵塞。A．①②④⑦B．②④⑥⑦C．②⑥D．①③④⑤⑦关键实力1.分散系(1)定义：把一种(或几种)物质分散到另一种物质里所得到的体系。(2)分类。①依据分散质粒子的直径：②依据分散质和分散剂的状态：如烟属于气固分散系，雾属于气液分散系，悬浊液属于固液分散系，合金属于固固分散系。2．三种分散系的比较分散系溶液胶体浊液分散质微粒直径<1nm1～100nm>100nm外观均一、透亮较均一不均一、不透亮分散质微粒分子、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3.胶体性质的应用(1)卤水点豆腐：在热豆浆中加入卤水(电解质溶液)，使蛋白质等发生聚沉，聚沉的同时带出大量的水，形成凝胶，即为豆腐。(2)明矾净水：明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后，与水发生反应生成Al(OH)3胶体，Al(OH)3胶体具有吸附性，可以吸附水中的悬浮杂质形成沉淀，达到净水效果。(3)“三角洲”的形成：河流中的水在流淌过程中与土壤等物质接触，溶有大量杂质而形成胶体，入海时与海水接触，海水中的电解质使胶体发生聚沉，长年累月在河流入海口形成三角洲。(4)墨水的运用：墨水事实上是胶体，不同墨水的胶体粒子可能带有不同的电荷，当胶体粒子所带电荷不同的两种墨水混合时，就会因电性中和而发生聚沉，使钢笔流水不畅或堵塞。(5)血液有关的应用：血液也是一种胶体，不同血型的人不能相互输血，FeCl3溶液可以止血，都与胶体的聚沉有关。(6)静电除尘：冶金厂的大量烟尘分散在空气中形成胶体，可用高压电除去，这是利用了气溶胶的电泳性质。(7)电泳电镀：可以利用电泳将油漆、乳胶、橡胶等粒子匀称地沉积在镀件上。二胶体的制备、分别、提纯[例2]现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)3胶体的制备试验。Ⅰ.甲同学向1mol·L－1氯化铁溶液中加入少量的NaOH溶液；Ⅱ.乙同学干脆加热饱和FeCl3溶液；Ⅲ.丙同学向25mL沸水中逐滴加入5～6滴FeCl3饱和溶液，接着煮沸至液体呈透亮的红褐色，停止加热。试回答下列问题：(1)其中操作正确的同学是________。写出此过程中的化学方程式：____________________________。(2)证明有Fe(OH)3胶体生成的最简洁的试验操作是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)丁同学利用所制得的Fe(OH)3胶体进行下列试验：①将其装入U形管内，用石墨作为电极，接通直流电，通电一段时间后发觉阴极旁边的颜色渐渐变深，这表明Fe(OH)3胶粒带________电荷。②向其中加入饱和Na2SO4溶液，产生的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③向所得Fe(OH)3胶体中逐滴滴加硫酸溶液，起先产生红褐色沉淀，这是因为________；接着滴加，沉淀最终消逝且得棕黄色溶液，写出化学方程式____________________________。④欲除去Fe(OH)3胶体中混有的NaCl，所用主要物品是________；该操作名称是________________。状元随笔(1)胶体微粒带电并非胶体带电，胶体仍呈电中性。(2)不是全部的胶体的胶粒均带电，如淀粉、蛋白质胶体的胶粒不带电荷。(3)“依据是否具有丁达尔现象将分散系分为溶液、胶体和浊液”这种说法是错误的。分散系的分类依据是微粒直径大小，而不是能否产生丁达尔现象。[提升2]某化学爱好小组的同学依据下面的试验方法制备氢氧化铁胶体：首先取少量蒸馏水于干净的烧杯中，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中逐滴滴加饱和的FeCl3溶液，接着煮沸至液体呈透亮的红褐色。已知：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。(1)推断胶体制备是否胜利，可利用胶体的________________________。(2)在做制备氢氧化铁胶体的试验时，有些同学没有按要求进行，结果没有视察到胶体，请你预料其现象并分析缘由：①甲同学没有选用饱和氯化铁溶液，而是将稀氯化铁溶液滴入沸水中，结果没有视察到红褐色液体，其缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②乙同学在试验中没有运用蒸馏水，而是用自来水，结果生成红褐色沉淀，缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③丙同学向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后，长时间加热，结果生成红褐色沉淀，缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)丁同学按要求制备了Fe(OH)3胶体，但是他又向Fe(OH)3胶体中逐滴加入了稀H2SO4，结果出现了一系列改变。①先出现红褐色沉淀，缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②随后沉淀溶解，此反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。状元随笔Fe(OH)3胶体制备应留意的几个问题(1)不能用自来水，应用蒸馏水，自来水中有HCl等会使胶体发生聚沉。(2)饱和FeCl3溶液不能过量，过量的FeCl3也能使胶体发生聚沉。(3)加热至液体变为红褐色为止，不能加热过度或长时间加热，因加热过度会使胶粒运动加快，发生聚沉。(4)试验中不能搅拌，以免胶体聚沉。(5)书写制备Fe(OH)3胶体的化学方程式时，在Fe(OH)3后标记为“胶体”而不是“↓”(沉淀)。关键实力1.Fe(OH)3胶体的制备向20mL煮沸的蒸馏水中滴加1～2mLFeCl3饱和溶液，接着煮沸，得红褐色的Fe(OH)3胶体后马上停止加热。FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl留意：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．胶体的分别和提纯(1)胶体与悬浊液的分别。胶体微粒可以透过滤纸而悬浊液中的分散质粒子不能透过滤纸，因此可用过滤的方法分别。(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，置于流淌(或频繁更换)的蒸馏水里一段时间即可。状元随笔渗析是依据胶粒大小特征和半透膜的性能而采纳的特别方法。可将混在胶体中的离子或某些小分子除去，净化胶体。学考评价——夯实·测控·演练1．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。”在这段美文中包含的化学学问正确的是()A．荷塘上方的薄雾是水蒸气B．月光通过薄雾产生了丁达尔现象C．薄雾中的微粒直径大约是2.5pmD．“大漠孤烟直”中的孤烟成分和这种薄雾的成分相同2．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是()A．明矾与水反应生成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化B．江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关C．水泥厂、冶金厂用高压电作用于气溶胶以除去烟尘，利用了电泳原理D．当可见光束通过鸡蛋清水溶液时，不能视察到丁达尔现象3．下列有关Fe(OH)3胶体的制备、提纯和性质的试验中，正确的是()4．我们常用“往伤口上撒盐”来比方某些人乘人之危的行为，其实从化学的角度来说，“往伤口上撒盐”的做法并无不妥，甚至可以说并不是害人而是救人。那么，这种做法的化学原理是()A．胶体的丁达尔效应B．血液的氧化还原反应C．血液中发生复分解反应D．胶体的聚沉5．淀粉溶液是一种胶体，已知淀粉遇碘变蓝色。现将淀粉溶液和稀Na2SO4溶液混合装在半透膜袋中，并将该半透膜袋浸泡在盛有蒸馏水烧杯中。一段时间后，取适量烧杯中的液体进行试验，下列操作现象能证明半透膜完好无损的是()A．加入BaCl2溶液产生白色沉淀B．加入碘水不变蓝C．用一束平行光照耀烧杯中的液体，可视察到一条光亮的“通路”D．加入碘水变蓝色6．从下列选项中选择正确的答案，将其字母填到横线上。a．丁达尔现象b．聚沉c．电泳d．渗析(1)一束可见光照耀鸡蛋清蛋白溶液，可从入射光侧面看到光亮的“通路”，这种现象称为________。(2)做试验时，手指不慎被玻璃划破，可从急救箱中取出氯化铁溶液应急止血，其原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)肾衰竭等疾病引起的血液中毒，可用血液透析进行治疗的原理是________。(4)在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的问题。解决方法：把这些陶土和水一起搅拌，使其分散质微粒直径介于1～100nm，然后插入两个电极，接通直流电源，这时与直流电源正极相连的一极聚集陶土，阴极聚集氧化铁，其原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第2课时胶体学业基础一、一种(或几种)物质另一种物质里分散成粒子分散其他物质1nm1～100nm100nm二、1．1～100nm2．固溶胶液溶胶气溶胶3．可见光束胶体溶液沉淀可溶性酸、碱、盐与胶粒带相反电荷的胶体加热或搅拌4．半透膜[即学即练]1．(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√2．解析：胶体区分于其他分散系的本质特征是胶体粒子直径介于1～100nm，溶液的粒子直径小于1nm，浊液的粒子直径大于100nm，故选C。答案：C3．解析：鸡蛋清溶液是胶体，能产生丁达尔效应，故①不符合题意；水是纯净物，不属于分散系，故②不符合题意；稀豆浆是胶体，能产生丁达尔效应，故③不符合题意；蔗糖溶液不是胶体，不能产生丁达尔效应，故④符合题意；硫酸铜溶液不是胶体，不能产生丁达尔效应，故⑤符合题意；云属于气溶胶，能产生丁达尔效应，故⑥不符合题意；淀粉溶液是胶体，能产生丁达尔效应，故⑦不符合题意；肥皂水是胶体，能产生丁达尔效应，故⑧不符合题意。答案：C4．解析：纳米碳的直径介于1～100nm，将其匀称地分散到蒸馏水中形成胶体，胶体不能透过半透膜，能透过滤纸，能产生丁达尔效应，属于介稳体系，静置后，不会析出黑色沉淀。答案：A5．解析：胶体具有丁达尔效应，溶液不具备，故A正确；豆浆属于胶体，加入一些盐可以使胶体聚沉，故B正确；溶液可以通过半透膜，胶体不能透过，可以用渗析的方法分别胶体和溶液，故C正确；分散系属于混合物，纯水属于纯净物，故D错误。答案：D6．解析：FeCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，发生复分解反应生成氢氧化铁沉淀，与胶体性质无关，故A错误；血液属于胶体，运用微波手术刀进行外科手术，可使开刀处的血液快速凝固而削减失血应用了胶体聚沉的原理，故B正确；早晨，在茂密的树林，经常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱，属于胶体的丁达尔效应，故C正确；血液透析与胶体学问有关，故D正确。答案：A核心素养[例1]解析：依据分散质粒子直径大小来分类，把分散系分为溶液(小于1nm)、胶体(1～100nm)、浊液(大于100nm)，所以溶液、胶体和浊液这三种分散系的本质区分是分散质粒子直径大小不同，故A错误；云、雾等是自然界普遍存在的胶体，有色玻璃是一种固溶胶，故B正确；依据胶体的定义可知，胶体分散质粒子直径介于1～100nm，故C正确；Fe(OH)3胶粒具有较大的比表面积，能够吸附水中悬浮的固体颗粒并沉降，达到净水目的，故D正确。答案：A[提升1]解析：①烟尘属于胶体，直流电除尘是利用了胶体的电泳性质；②植物油倒入水中用力搅拌形成乳浊液，不是胶体；③蛋白质溶液属于胶体，具有丁达尔效应；④氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸，先发生胶体的聚沉，随后H2SO4和Fe(OH)3反应，沉淀溶解；⑤血液属于胶体，透析利用的是胶体的渗析；⑥氯化铁溶液和小苏打溶液反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体，与胶体性质无关；⑦墨水属于胶体，不同的墨水中胶体粒子可能带有不同的电荷，混合后可能发生聚沉。故与胶体性质有关的是①③④⑤⑦，D正确。答案：D[例2]解析：(1)试验室制备氢氧化铁胶体是在沸腾的蒸馏水中加入饱和氯化铁溶液，当溶液变为红褐色时马上停止加热，反应的化学方程式为FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl，因此操作正确的同学是丙。(2)胶体能产生丁达尔现象，当用激光笔照耀时，会有一条光亮的“通路”。因此要证明制得的红褐色液体属于胶体，最简洁的试验操作是用激光笔照耀，有一条光明的光路，则有胶体生成。(3)①Fe(OH)3胶粒带正电，通电时带正电荷的粒子向阴极移动，因此阴极旁边的颜色渐渐变深；②胶体遇电解质溶液会发生聚沉，因此向其中加入饱和Na2SO4溶液，现象是有红褐色沉淀生成；③向氢氧化铁胶体中逐滴加入过量硫酸溶液，硫酸解离出的阴离子使〖Fe(OH)_〖3〗〗胶体发生聚沉，而解离出的氢离子使Fe(OH)3沉淀溶解，会视察到先出现红褐色沉淀、而后沉淀消逝的现象，反应的化学方程式为2Fe(OH)3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋6H2O。④由于胶体粒子不能透过半透膜，溶液中溶质粒子可以透过半透膜，因此欲除去Fe(OH)3胶体中混有的NaCl，所用主要物品是半透膜，该操作名称是渗析。答案：(1)丙FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl(2)用激光笔照耀，有一条光亮的“通路”，则有胶体生成(3)①正②生成红褐色的沉淀③加电解质胶体聚沉2Fe(OH)3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋6H2O④半透膜渗析[提升2]解析：(1)胶体具有丁达尔效应，可利用此性质来证明产生了胶体。当用激光笔照耀时，会有一条光亮的“通路”。(2)①将稀氯化铁溶液滴入沸水中，FeCl3溶液太稀，生成的Fe(OH)3胶体太少，故没有视察到红褐色液体；②自来水生产时需向水中通入氯气，氯气遇水会产生HClO和HCl，二者均为电解质，能使Fe(OH)3胶粒聚集成较大的颗粒而形成红褐色沉淀；③制备氢氧化铁胶体时，当液体呈透亮的红褐色时应停止加热，否则生成的胶体在加热条件下会发生聚沉，形成红褐色沉淀。(3)①电解质H2SO4使Fe(OH)3胶体发生聚沉，生成红褐色沉淀；②氢氧化铁胶体聚沉后会产生氢氧化铁沉淀，接着加入硫酸，会发生酸碱中和反应，生成硫酸铁和水，此反应的化学方程式为2Fe(OH)3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋6H2O。答案：(1)丁达尔效应(2)①FeCl3溶液太稀，生成的Fe(OH)3胶体太