2024-2025学年高中化学专题1化学家眼中的物质世界第一单元第4课时物质的分散系学案苏教版必修1

PAGE17-第4课时物质的分散系一、分散系及其分类1．分散系的定义及组成把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。其中，被分散的物质叫分散质，分散系中起容纳分散质作用的物质叫分散剂。2．分散系的分类(1)依据分散质与分散剂的状态：(2)依据分散质粒子的大小分类：当分散剂是水或其他液体时，分散系可分为：二、胶体的制备及性质1．氢氧化铁胶体的制备向沸腾的蒸馏水中逐滴加入5～6滴FeCl3饱和溶液，接着煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。2．胶体的性质(1)丁达尔效应：①科学探究：Fe(OH)3胶体与CuSO4溶液性质的比较。②概念：当光束通过胶体时，可以看到一条光亮的“通路”，这是胶体粒子对光线散射形成的。(2)可透过滤纸：科学探究：Fe(OH)3胶体与泥水的性质比较。(3)介稳性：胶体的稳定性介于溶液和浊液之间，在肯定条件下可以稳定存在。①主要缘由：胶体粒子可以通过吸附离子而带有电荷，同种胶体粒子的电性相同，在通常状况下，它们之间的相互排斥阻碍了胶体粒子变大，使它们不易聚集。②次要缘由：胶体粒子所做的布朗运动也使得它们不简单聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。三、电解质1．电解质和非电解质的定义(1)电解质：在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。(2)非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物。2．常见的电解质和非电解质(1)常见的电解质：酸、碱、盐、水及大多数金属氧化物。(2)常见的非电解质：部分非金属氧化物、氨气、蔗糖、酒精等大多数有机化合物。四、电解质的电离1．电离电解质在水溶液中或熔融状态下离解成自由移动离子的过程。2．电离方程式(1)含义：用化学式和离子符号表示电离过程的方程式。(2)写出①HCl、②NaOH、③NaCl的电离方程式：①HCl=H＋＋Cl－。②NaOH=Na＋＋OH－。③NaCl=Na＋＋Cl－。3．从电离的角度相识酸、碱、盐(1)酸：电离时生成的阳离子全部是H＋的化合物。如：H2SO4、HCl、HNO3。(2)碱：电离时生成的阴离子全部是OH－的化合物。如：NaOH、KOH、Ba(OH)2。(3)盐：电离时生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子的化合物。如：NaCl、Na2SO4、KNO3、NH4Cl。

探究点一常见几种分散系的比较1．胶体是否肯定呈液态？胶体产生丁达尔效应是物理改变还是化学改变？提示：不肯定，分散质粒子直径介于1～100nm之间的分散系称为胶体，与状态无关，如云、雾、烟都是胶体。胶体产生丁达尔效应是胶体粒子对可见光散射而形成的，是物理改变。2．在1L1mol·L－1的Fe(OH)3胶体中，Fe(OH)3胶体粒子的数目是NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)吗？提示：不是，Fe(OH)3胶体中的胶体粒子是由多个Fe(OH)3组成的集合体。该Fe(OH)3胶体中胶体粒子数小于NA。3．结合分散系的不同特点和胶体的性质，分析探讨如何区分某分散系是溶液、胶体还是浊液？提示：浊液不稳定，放置后会分层或有沉淀生成，可干脆视察加以区分。溶液和胶体可利用丁达尔效应加以区分。用一束可见光照耀溶液和胶体，胶体中会出现一条光亮的通路。4．胶体具有介稳性的缘由是什么？提示：胶体具有介稳性的主要缘由是胶体粒子可以通过吸附而带有电荷。同种胶体粒子的电性相同，在通常状况下，胶体粒子之间相互排斥阻碍了胶体粒子变大，使其不易聚集。此外，胶体粒子所作的布朗运动也使其不易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。【例1】关于胶体和溶液的区分，下列叙述正确的是()A．溶液呈电中性，胶体带有电荷B．溶液中溶质微粒不能通过半透膜，胶体中分散质微粒能通过半透膜C．溶液中通过一束光线没有特别现象，胶体中通过一束光线会出现光亮的通路D．溶液稳定，放置后不会生成沉淀，胶体不稳定，放置后会生成沉淀【思路分析】对于三种分散系，其本质的区分就是分散质粒子的大小。胶粒由于吸附溶液中的阴离子或阳离子而带负电荷或正电荷，胶体本身并不带电，是中性的。有的胶体如淀粉胶体，其胶粒也不带电。【解析】溶液和胶体都呈电中性，胶体中胶体微粒带有电荷；溶液中溶质能通过半透膜；胶体有介稳性，肯定时间内放置不产生沉淀。【答案】C下列说法中正确的是(B)A．胶体区分于其他分散系的本质特征是具有丁达尔效应B．利用半透膜可除去淀粉溶液中的少量NaClC．Fe(OH)3胶体带正电荷D．纳米材料粒子直径一般在1～100nm之间，因此纳米材料属于胶体解析：胶体与其他分散系的本质区分是分散质粒子的直径不同，丁达尔效应是胶体的一种性质，A项错误；半透膜能允许直径在1nm以下的小分子或离子透过，胶体的分散质粒子不能透过，因此可以用半透膜除去淀粉溶液中的NaCl，B项正确；Fe(OH)3胶体中的胶粒带正电荷，但整个胶体不带电，呈电中性，C项错误；胶体是分散系，属于混合物，直径在1～100nm之间的纳米材料不肯定是分散系，若是纯净物，则不属于胶体，D项错误。故正确答案为B。探究点二胶体的性质和应用1．胶体的性质及应用2.常用胶体的学问说明的问题(1)“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就形成所谓的“三角洲”。(2)做豆腐是在豆浆中加入盐卤，使胶体发生聚沉，聚沉的同时带出大量的水，形成凝胶，这就是豆腐。(3)明矾的成分是KAl(SO4)2，明矾溶于水后，铝离子与水发生反应：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，可以吸附水中悬浮的杂质形成沉淀，使水得到净化，所以明矾可用作净水剂。(4)土壤胶体中的胶粒带有负电荷，可以吸附施肥后的铵根离子，不至于使未被作物汲取的铵态氮肥随雨水流失，这就是土壤胶体的保肥作用。(5)墨水事实上是胶体，不同墨水的胶粒带有不同的电荷，当两种胶粒所带电荷不同的墨水混合时，就会因电性中和而发生聚沉，使钢笔流水不畅或者堵塞。(6)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。另外，冶金工业中的电泳除尘，陶瓷工业上的电泳除杂，都可以用胶体的学问来说明。3．胶体学问易错“4”提示(1)丁达尔效应属于物理改变，而非化学改变；区分胶体和其他分散系的方法是丁达尔效应。(2)胶体的电泳现象并不是因为胶体本身带电，而是其中的胶体粒子带电，事实上胶体呈电中性；胶体中的胶粒因吸附体系中的带电粒子而显电性。(3)明矾是常用的净水剂，不能作漂白剂；其净水原理是：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中的小颗粒悬浮物，使其聚集成大颗粒而沉降。(4)含1molFeCl3的饱和溶液制得的胶体中Fe(OH)3胶粒并不是1mol，而是小于1mol；因为胶体中的每个胶粒都是很多个Fe(OH)3分子的集合体且FeCl3不能完全水解。1．胶体带电吗？提示：不带电。大多数胶体粒子比表面积大，吸附实力强，可吸附溶液中的离子，使其带有肯定的电荷，但一般状况下，同种胶体粒子在同一条件下吸附相同离子，带相反电荷的离子留在分散剂中，整个胶体中阳离子带正电荷的总数等于阴离子带负电荷的总数，故胶体呈电中性。2．如何鉴别胶体和溶液？如何分别胶体和溶液？提示：(1)鉴别胶体和溶液是用丁达尔效应，胶体能发生丁达尔效应，而溶液不能。(2)分别胶体和溶液通常用渗析的方法。把混有杂质离子或分子的胶体装入半透膜袋，浸入溶剂中，使离子或分子从胶体里分别出去的操作叫做渗析。如图为把盛有淀粉胶体和食盐溶液的半透膜浸在蒸馏水中，可以将淀粉胶体和食盐溶液分开。【例2】关于胶体的性质与应用，相关说法错误的是()A．静电除尘器除去空气或工厂废气中的飘尘是利用胶体粒子的带电性而加以除去B．医学上的血液透析原理同胶体的渗析类似，透析膜同半透膜类似C．从颜色上无法区分FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体D．由于胶粒之间的排斥作用，胶粒不易聚集成大的颗粒，所以胶体的性质比较稳定【思路分析】解本题的思路为：【解析】中和胶体粒子的电性能够使胶体聚沉，如用静电除尘器吸附带电的飘尘，而使之聚沉除去，A项正确；血液是一种胶体，利用渗析的原理可以除去血液中的毒性物质，B项正确；Fe(OH)3胶体呈红褐色，FeCl3溶液呈棕黄色，因此可以从颜色上区分，C项错误；由于同种电荷的静电排斥作用，胶体比较稳定，D项正确。故选C。【答案】C淀粉溶液是一种胶体，并且淀粉遇碘单质变蓝。现将淀粉和稀Na2SO4溶液混合，装在半透膜袋中，浸泡在盛蒸馏水的烧杯内，过一段时间后，取烧杯中液体进行试验，能证明半透膜袋完好无损的是(B)A．加入BaCl2溶液产生白色沉淀B．加入碘水不变蓝C．加入BaCl2溶液，没有白色沉淀产生D．加入碘水变蓝解析：淀粉分子(胶体粒子)不能透过半透膜→取半透膜袋外烧杯中的液体滴加碘水不变蓝→说明半透膜袋完好无损。探究点三电解质和非电解质的理解1．电解质与非电解质的比较2.电解质和非电解质的推断(1)电解质和非电解质都是化合物。单质(如Fe、Cl2等)不是化合物，无论能否导电，都既不是电解质也不是非电解质。混合物也是如此。(2)电解质所要求的导电条件，只要满意在“水溶液”或“熔融状态”中的任一状况即可。如HCl在液态时不导电，其水溶液可导电，所以是电解质。(3)有些化合物溶于水所得的溶液能够导电，但这些化合物不肯定就是电解质。如SO2、NH3等溶于水，虽然溶液能够导电，但电离出导电离子的是它们与水作用的产物：H2SO3或NH3·H2O(“”表示不完全电离)H2O＋SO2H2SO3H＋＋HSOeq\o\al(－,3)NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－不是SO2、NH3本身能导电，因而SO2、NH3等不是电解质，而H2SO3、NH3·H2O是电解质。(4)活泼金属的氧化物，如Na2O、Al2O3等，其水溶液能导电(Al2O3不溶于水)，虽溶液中的离子不是它们电离出来的，但它们在熔融状态下能电离出离子而导电，Na2O(熔)=2Na＋＋O2－；Al2O3(熔)=2Al3＋＋3O2－，因此活泼金属的氧化物是电解质。(5)化合物是否为电解质，与溶解度的大小无关。如BaSO4虽难溶于水，但溶于水的部分发生了电离，所以是电解质。(6)一般说来，酸、碱、盐(不论溶解性如何)、活泼金属的氧化物都是电解质，而非金属氧化物都不是电解质。酸在熔融状态下(即液态时)和固态时都不能导电，在水溶液里能够导电。碱和盐固态时不导电，液态时(即熔融时)导电(氨水除外)，易溶的碱和盐在水溶液里导电。不溶于水的碱和盐，也是电解质。(7)酒精、蔗糖等大多数有机物是非电解质。3．强电解质和弱电解质(1)强电解质与弱电解质的比较。(2)强电解质eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(强酸：HCl、H2SO4、HNO3等,强碱：NaOH、KOH、BaOH2等,大多数盐：NaCl、KNO3、BaSO4等))(3)弱电解质eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(弱酸：CH3COOH、H2S、H2SO3等,弱碱：NH3·H2O等,水：H2O,少数盐：醋酸铅等))1．在水溶液中或熔融状态时能导电的物质肯定是电解质吗？提示：不肯定。只有在水溶液中或熔融时本身离解成自由离子而导电的化合物才是电解质。有些物质水溶液能导电，但并不是自身电离成离子，而是与水反应生成了电解质，如NH3、CO2等，故它们不是电解质。再如金属在熔融状态下能导电，但它们是单质，故也不是电解质。2．硫酸钡水溶液几乎不导电，故硫酸钡是非电解质，对吗？提示：不对。因为硫酸钡难溶于水，溶液中离子浓度几乎是零，但硫酸钡熔融状态时能够导电，故硫酸钡是电解质。3．金属铜、氢氧化钠溶液是电解质还是非电解质？提示：电解质和非电解质必需都是化合物，金属铜能导电，但金属铜是单质，其既不属于电解质，也不属于非电解质；氢氧化钠溶液能导电，但氢氧化钠溶液是混合物，其既不属于电解质，也不属于非电解质。【例3】有关电解质的说法正确的是()A．NaOH固体溶于水后能导电，所以NaOH是电解质B．CO2水溶液能够导电，所以CO2是电解质C．液态的铜导电性很好，所以铜是电解质D．FeCl3溶液能够导电，所以FeCl3溶液是电解质【思路分析】常见的电解质及其与溶解性的关系：(1)常见的电解质：酸、碱、盐、大多数金属氧化物；常见的非电解质：非金属氧化物、NH3、大多数的有机化合物。因此，依据化合物的种类来推断物质是不是电解质也是行之有效的方法。(2)电解质是依据化合物在水溶液中或熔融状态时是否导电而划分的，不是依据化合物的溶解性而划分的，因此电解质与物质的溶解度无关。【解析】NaOH固体溶于水能导电，则NaOH为电解质；CO2水溶液导电的缘由是CO2＋H2OH2CO3，H2CO3电离出自由移动的离子，CO2是非电解质；铜是单质，既不是电解质，也不是非电解质；FeCl3溶液是混合物，不是电解质。故选A。【答案】A下列物质的分类正确的一组是(B)ABCD电解质CH4NH4NO3Na2CO3Fe(OH)3非电解质Cl2CO2H2SO4CH4酸性氧化物CO2SO3SO2CO酸HClOH2CO3CH3COOHHNO3解析：A项，CH4是非电解质，Cl2既不是电解质也不是非电解质，错误；C项，H2SO4是电解质，错误；D项，CO不属于酸性氧化物，错误。探究点四电离方程式的书写1．定义：用化学式和离子符号表示电离过程的式子，称为电离方程式，它是表示物质溶解于水时电离成离子的化学方程式。2．书写规律(1)电离方程式依据反应时物质是否以离子的状态存在书写。例如NaHCO3固体分解时就不能写成离子形式，只有在溶液中才可以写成离子形式。(2)要正确书写电离出的阳离子、阴离子的符号。这里留意区分别子符号和化合价书写的不同：离子所带电荷的数目应标在元素符号的右上角，且要先写数字，后写“＋”或“－”号；化合价标在元素符号的正上方，先写“＋”或“－”号，后写数字。离子的电荷数为1时，1省略不写，只写“＋”或“－”号；而化合价数为1时，1必需标明。(3)含有原子团的物质电离时，原子团应作为一个整体，不能分开。(4)表示离子数目的数字要写在离子符号的前面，不能像在化学式里那样写在右下角。(5)在电离方程式中，阴、阳离子所带正、负电荷的总数必需相等，离子所带电荷数一般可依据它们在化合物中的化合价来推断。(6)酸、碱、盐电离出的阴、阳离子的个数应与其化学式中相应原子或原子团的个数相同，电离出的离子所带的电荷数应与该元素或原子团的化合价数值相等。留意：NaHSO4的特别性：NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4=Na＋＋HSOeq\o\al(－,4)。由于NaHSO4在水溶液中能电离出H＋和Na＋，但因阳离子不全是H＋，故不属酸，而符合盐的定义，属酸式盐。NaHSO4和NaHCO3电离方程式写法相同吗？提示：NaHSO4在水溶液中电离时写为NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)；NaHSO4在熔融状态下电离时写为NaHSO4=Na＋＋HSOeq\o\al(－,4)；NaHCO3电离的方程式是NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(－,3)(后续中将要学到)。【例4】下列电离方程式正确的是()A．NaOH=eq\o(Na,\s\up6(＋1))＋eq\o(OH,\s\up6(－1))B．NaOH=Na＋＋H＋＋O2－C．H2SO4eq\o(=,\s\up15(通电))Heq\o\al(＋,2)＋SOeq\o\al(2－,4)D．NaOH=Na＋＋OH－【思路分析】电离是在水溶液里或熔融状态下发生的，并不须要通电；原子团(例如：OH－、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3))是一个整体，不能分开写；电离方程式仍旧保持守恒关系。【解析】电解质发生电离后应写成离子形式，A错；OH－原子团不能拆开，B错；电离是电解质溶于水时就发生了，不须要外加电流，两个H＋的表示法也不对，C错。【答案】D下列电离方程式中，正确的是(D)A．Ca(OH)2=Ca2＋＋2(OH－)B．FeCl3=Fe2＋＋3Cl－C．H2SO4=Heq\o\al(＋,2)＋SOeq\o\al(2－,4)D．Al2(SO4)3=2Al3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)解析：A项中氢氧根离子不应加括号；B项中铁为三价铁离子；C项中氢离子应写为2H＋；D项正确。探究点五电解质的电离与导电性的关系1．强碱和盐等离子化合物在固态时，晶体内虽然存在阴阳离子，但没有自由移动的离子，所以不能够导电；在熔融状态或水溶液里能电离出自由移动的离子，故能导电。2．酸酸在固态或液态(熔融状态)时只有分子，没有自由移动的离子，因而也不导电，如液态HCl、H2SO4、H3PO4等不能导电，在水溶液里受水分子的作用，电离产生自由移动的离子，而能够导电。3．活泼金属氧化物活泼金属氧化物在熔融状态能自身电离出阴、阳离子，但在水溶液中和水反应生成了新的电解质碱。如Na2O可以熔化时电离出Na＋和O2－而导电，但在水中生成NaOH，导电的离子是Na＋和OH－。4．电解质溶液导电实力的影响因素电解质溶液的导电实力与溶液中离子浓度及离子所带电荷多少有关，离子浓度越大，离子所带电荷越多，导电实力越强。1．电解质在通电时才能发生电离吗？提示：电解质的电离是受水分子的作用或受热离解成自由移动的离子。此时接入外接电源才能通电，而不是通电后再发生电离。2．盐是电解质，在水溶液中电离出金属阳离子和酸根离子，这种说法对吗？提示：不对。如：NH4Cl、NH4NO3等，也属于盐类，但其发生电离时没有电离出金属阳离子。【例5】下列叙述正确的是()A．NaCl溶液在电流作用下电离成Na＋和Cl－B．NaCl是电解质，故NaCl晶体能导电C．氯化氢溶于水能导电，但液态氯化氢不能导电D．导电性强的溶液里自由移动离子数目肯定比导电性弱的溶液里自由移动离子数目多【思路分析】电解质的电离与是否有外加电流没有关系，电解质电离的外部条件是把电解质加入水中或者将电解质熔化。【解析】NaCl固体溶于水，在水分子的作用下，电离出自由移动的Na＋和Cl－，而不是电流的作用，A错误；NaCl是电解质，但晶体中Na＋和Cl－不能自由移动，故NaCl晶体不导电，B错误；HCl液态时不导电，但溶于水能电离出H＋和Cl－，故C正确；溶液导电性强弱与离子的浓度和离子所带电荷多少有关，而非离子数目，D错误。【答案】C在电解质溶液的导电性装置(如图)中，若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液时，灯泡由亮变暗，至熄灭后又渐渐变亮的是(C)A．盐酸逐滴加入食盐溶液中B．硫酸逐滴加入氢氧化钠溶液中C．硫酸逐滴加入氢氧化钡溶液中D．醋酸逐滴加入氨水(醋酸、氨水均为弱电解质，两者生成的醋酸铵为强电解质)中解析：A选项：盐酸滴入食盐溶液中，不发生离子反应，溶液中离子浓度增大，导电性增加；B选项：H2SO4＋2NaOH=Na2SO4＋2H2O，对于NaOH溶液而言，发生反应后溶液中离子浓度改变不大，灯泡不会变暗；C选项：H2SO4＋Ba(OH)2=BaSO4↓＋2H2O，溶液中离子浓度削减，恰好完全反应时，溶液中几乎没有离子，灯泡熄灭，接着滴加H2SO4，H2SO4过量，溶液中H＋、SOeq\o\al(2－,4)离子增多灯泡又渐渐变亮；D选项：醋酸逐滴加入氨水中，溶液中溶质由弱电解质变为强电解质，导电性显著增加。故正确答案为C。1．下列有关氢氧化铁胶体的说法正确的是(B)A．将外加直流电源通过该胶体，阴极处颜色变深，则说明该胶体带正电荷B．鉴别FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体，可利用丁达尔效应C．采纳过滤，可将Fe(OH)3胶体中的FeCl3杂质除去D．向Fe(OH)3胶体中加入大量盐酸，最终可引起胶体聚沉解析：胶体本身不带电荷，但胶粒具有吸附性，吸附离子而使胶粒带有电荷，故A错误；Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应，可利用丁达尔效应鉴别溶液和胶体，故B正确；胶体可以通过滤纸，不能用过滤的方法来除去胶体中的可溶性杂质，故C错误；向Fe(OH)3胶体中加入过量的盐酸，先生成沉淀，后沉淀溶解，故D错误。2．对电解质概念的理解正确的是(D)A．在水溶液里或熔融状态下能导电的物质B．凡是在水中能生成离子因而能导电的物质C．氧化钙溶于水能电离生成钙离子和氢氧根离子，尽管氧化钙是化合物，其水溶液能导电，但溶液中的氢氧根离子并非氧化钙本身电离生成的，因而氧化钙是非电解质D．在水溶液里或熔融状态下本身能电离出阳离子和阴