第一章 物质及其变化 第一节 物质的分类及转化 课时 02 分散系及其分类(精讲) 【目标导航】 1．能从宏观和微观结合的角度认识分散系的分类方法，认识胶体是一种常见的分散系 2．理解胶体的概念，掌握其重要性质及应用，掌握 Fe(OH)3 胶体的制备方法 【知识导图】 一、分散系及其分类 1．分散系 (1)概念：将一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质里所形成的体系，称为分散系 (2)组成：分散系中被分散的物质称作分散质，起容纳分散质作用的物质称为分散剂。 (3)常见分散系及其组成 分散系 分散质 食盐水 食盐(固) 烟 微小尘埃(固) 雾 微小水滴(液) 碘酒 碘(固) 有色玻璃 金属氧化物(固) 2．分散系的分类——按照分散质粒子的大小可分为三类 (1)分散质粒子直径小于 1 nm 的分散系是溶液 (2)分散质粒子直径大于 100 nm 的分散系是浊液 (3)分散质粒子直径在 1～100 nm 之间的分散系是胶体 3．胶体的分类——按照分散剂的状态不同可分为三类 分散剂 水(液) 空气(气) 空气(气) 酒精(液) 玻璃(固) 分散剂状态 液体 气体 固体 胶体类别 液溶胶 气溶胶 固溶胶 举例 Fe(OH)3 胶体 烟、云、雾 有色玻璃 常见胶体还有：Al(OH)3 胶体、硅酸胶体、牛奶、豆浆、果冻、墨水、肥皂水、血液、蛋白质溶液、 淀粉溶液、大多数天然宝石、烟水晶、土壤等。 二、Fe(OH)3 胶体的制备 1．方法：向沸腾的蒸馏水中逐滴加入 FeCl3 饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，即制得 Fe(OH)3 胶体。 2．原理：FeCl3＋3H2O=====Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。 3．注意： （1）实验操作中，必须选用氯化铁饱和溶液而不能用氯化铁稀溶液。若氯化铁溶液浓度过低，则不 利于氢氧化铁胶体的形成。 （2）向沸水中滴加 FeCl3 饱和溶液，而不是直接加热煮沸 FeCl3 饱和溶液，否则会因溶液浓度过大直 接生成 Fe(OH)3 沉淀而无法得到 Fe(OH)3 胶体。 （3）实验中必须用蒸馏水，而不能用自来水。原因是自来水中含电解质、杂质较多，易使制备的胶 体发生聚沉。 （4）往沸水中滴加氯化铁饱和溶液后，可稍微加热煮沸，但不宜长时间加热。原因是长时间加热将 导致氢氧化铁胶体聚沉。 （5）要边加热边摇动烧杯，但不能用玻璃棒搅拌，否则会使 Fe(OH)3 胶粒碰撞成大颗粒形成沉淀。 三、胶体的性质——丁达尔效应 1．实验探究：Fe(OH)3 胶体与 CuSO4 溶液性质的比较。 分散系 CuSO4 溶液 Fe(OH)3 胶体 2．丁达尔效应 用激光笔光束照射，在垂直光束方向观察时的现象 无光亮的通路产生 有光亮的通路产生 （1）概念：当可见光束通过胶体时，在入射光侧面可观察到光亮的通路，这种现象称为丁达尔效应。 （2）原因：丁达尔现象是胶体中分散质微粒对可见光散射而形成的。 （3）应用：鉴别胶体和溶液。 （4）实例：放电影、光线透过树叶间的缝隙射入密林等。 四、分散系的分离和提纯 1．胶体与溶液的分离 （1）方法：渗析法。 （2）原理：胶体微粒不能通过半透膜而溶液中小分子或离子能透过半透膜。 （3）操作：Fe(OH)3 胶体与 FeCl3 溶液的分离，将所得溶胶盛于半透膜制作的渗析袋中，置于流动的 (或频繁更换)的蒸馏水里一段时间即可(如图)。 2．胶体与浊液的分离 （1）方法：过滤。 （2）原理：胶体微粒能透过滤纸而浊液中微粒不能透过滤纸。 （3）实例：分离 Fe(OH)3 悬浊液和 Fe(OH)3 胶体。 五、三种分散系的多角度比较 分散系 溶液 分散质粒子种类 分子、离子 胶体 较多分子集合体或大 浊液 大量分子集合体(固体小 分子 颗粒或小液滴) 分散质粒子直径 外部特征 稳定性 能否透过滤纸 能否透过半透膜 鉴别方法 实例 d<1 nm 均一、透明、稳定 稳定 能 能 无丁达尔效应 碘酒、蔗糖溶液、 盐酸、酒精溶液 1 nm<d<100 nm 均一、透明、较稳定 介稳体系 能 不能 有丁达尔效应 豆浆、云、雾、烟、 淀粉溶液、蛋白质溶 d>100 nm 不均一、不透明、不稳定 不稳定 不能 不能 静置分层 泥浆、油水混合物、氢氧 化铁的悬浊液 液 特别提示：常见的半透膜有鸡蛋壳膜、羊皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等。 【小试牛刀】 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)溶液、浊液、胶体都属于混合物。(　　) (2)FeCl3 溶液呈电中性，Fe(OH)3 胶体带电，通电时可以定向移动。(　　) (3)可以利用丁达尔效应区分胶体和溶液。(　　) (4)直径介于 1～100 nm 之间的粒子称为胶体。(　　) (5)胶体都是均匀透明的液体。(　　) (6)胶体一般比较稳定，不易产生沉淀。(　　) (7)分散质粒子直径大小在几纳米到几十纳米之间的分散系是胶体。(　　) (8)根据是否产生丁达尔效应，将分散系分为溶液、胶体与浊液。(　　) (9)悬浊液中一定不含直径小于 10－9 m 的微粒。(　　) (10)胶体与其他分散系的本质区别是有丁达尔效应，而其他分散系没有。(　　) (11)从颜色上无法区别 FeCl3 溶液和 Fe(OH)3 胶体。(　　) (12)在饱和氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液可制得 Fe(OH)3 胶体。(　　) 【答案】(1) √　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√　(7)√　(8)× (9) ×　(10)×　(11)×　(12) × 考点一 分散系及其分类 【例 1】下列关于分散系的说法不正确的是(　　) A．分散系的稳定性：溶液＞胶体＞浊液 B．分散质粒子的大小：溶液＞胶体＞浊液 C．分散质粒子的直径为几纳米或几十纳米的分散系是胶体 D．可以用过滤的方法将悬浊液中的分散质从分散剂中分离出来 【答案】B 【解析】溶液均一稳定，胶体属于介稳体系，浊液不能稳定存在，所以分散系的稳定性：溶液>胶体> 浊液，A 项正确。分散系中分散质粒子的大小顺序为浊液>胶体>溶液，故 B 项错误。分散质粒子的直径在 1～100 nm 之间的分散系为胶体，C 项正确。悬浊液中的分散质粒子直径小于滤纸孔隙，故可以用过滤的 方法将悬浊液中的分散质从分散剂中分离出来。 【解题技法】 分散质 分散剂 实例 气 气 空气 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 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 【对点训练 1】胶体和其他分散系的本质区别是(　　) A．分散质粒子的大小 C．会不会产生丁达尔效应 B．是不是一种稳定的体系 D．粒子有没有带电荷 【答案】C 【解析】悬浊液、乳浊液、溶液和胶体均属于分散系，是混合物，C 正确；悬浊液、乳浊液很不稳定， 分散质将在重力的作用下沉降下来，形成沉淀或分层，A 错误；悬浊液、乳浊液均是不透明的液体，溶液 和胶体是透明的液体，B 错误；只有胶体才有丁达尔效应，D 错误。 考点二 Fe(OH)3 胶体的制备 【例 2】下列方法能够成功制备 Fe(OH)3 胶体的是(　　) A．在 40 mL NaOH 溶液中逐滴 加入 5～6 滴饱和 FeCl3 溶液 B．在 40 mL 温水中逐滴加入少量饱和 FeCl3 溶液，边振荡边加热到沸腾 C．在 40 mL 沸水中一次性加入少量饱和 FeCl3 溶液并加以搅拌 D．在 40 mL 沸水中逐滴加入 5～6 滴饱和 FeCl3 溶液，继续煮沸至呈红褐色 【答案】D 【解析】制备 Fe(OH)3 胶体的方法是将饱和 FeCl3 溶液逐滴加入到沸水中，继续煮沸至呈红褐色即可得 到氢氧化铁胶体，答案选 D。 【解题技法】 向沸腾的蒸馏水中逐滴加入 FeCl3 饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，即制得 Fe(OH)3 胶体。 【对点训练 2】将少量饱和 FeCl3 溶液分别滴加到下列物质中，得到三种分散系甲、乙、丙。 (1)将丙继续加热煮沸至液体呈红褐色，反应的化学方程式为_______________________。 (2)如何用最简单的方法判断丙中是否成功制备出胶体？______________________。 (3)向经过检验后的丙中逐滴加入盐酸，会出现一系列变化： ① 先出现和乙中相同的现象，原因是___________________________。 ② 随后发生变化得到和甲相同的溶液，此反应的离子方程式为______________________。 【答案】(1)FeCl3＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3HCl (2)利用丁达尔效应，用一束光照射所得的液体，从侧面观察是否有一条光亮的“通路”出现 (3)①Fe(OH)3 胶体遇电解质聚沉 ② Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 【解析】根据丁达尔效应可以区分胶体和溶液，因此利用丁达尔效应可判断胶体是否制备成功； Fe(OH)3 胶体遇电解质溶液发生聚沉，生成红褐色 Fe(OH)3 沉淀；继续滴加盐酸，Fe(OH)3 与盐酸反应，红 褐色 Fe(OH)3 沉淀溶解。 考点三 丁达尔效应及三种分散系的多角度比较 【例 3】FeCl3 溶液、Fe(OH)3 胶体、Fe(OH)3 浊液是三种重要的分散系，下列叙述中错误的是(　　) A．Fe(OH)3 胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径在 10－9～10－7 m B．分别用一束光透过三种分散系，只有 Fe(OH)3 胶体具有丁达尔效应 C．三种分散系的颜色都相同，且均能与盐酸反应，具有吸附性 D．三种分散系均属于混合物 【答案】C 【解析】A 项，胶体区别于溶液或浊液的本质特征是胶体粒子的直径在 10－9～10－7m，正确；B 项，胶 体能发生丁达尔效应，溶液和浊液不会产生丁达尔效应，正确；C 项，只有胶体具有吸附性，FeCl3 溶液和 Fe(OH)3 浊液没有吸附性，FeCl3 溶液为棕黄色，而 Fe(OH)3 胶体和 Fe(OH)3 浊液都为红褐色，错误；D 项， 溶液、胶体、浊液均属于混合物，正确。 【解题技法】 胶体的本质特征：分散质粒子大小在 1nm—100nm 之间。 【对点训练 3】下列有关 FeCl3 溶液和 Fe(OH)3 胶体的叙述正确的是(　　) A．都不稳定，密封静置，会产生沉淀 B．Fe(OH)3 胶体是浑浊的，FeCl3 溶液是澄清的 C．通过过滤可以提纯含有 FeCl3 的 Fe(OH)3 胶体 D．利用丁达尔效应可将两种液体区分开 【答案】D 【解析】A 项，溶液和胶体都是比较稳定的分散系，密封静置也不