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一种重要的混合物——胶体

一种重要的混合物——胶体

一种重要的混合物——胶体

胶体与表面化学教学大纲

课程代码:0303181 课程英文名称:Colloid and Surface Chemistry 课程类别:专业选修课 课程负责人:王英滨 胶体与表面化学教学大纲 (总学时:40讲课:40) 一、课程教学目的 本课程是为材料化学专业开设的专业选修课,同时也可作为材料学、环境工程等专业的选修课。通过本课程的学习,学生在大学物理化学的基础上,进一步了解胶体与表面的基本理论问题,并能在以后的研究工作中加以应用。 二、课程教学基本内容、要求及学时分配 第一章绪论 2学时,了解胶体的定义与特点,胶体化学发展简史,胶体化学的研究对象和意义,胶体与表面化学的发展。 第二章胶体的制备和性质 6学时,掌握溶胶的制备和净化,溶胶的动力学性质,溶胶的光学性质,溶胶的电学性质和胶团结构,溶胶的稳定性和聚沉,流变性质。 第三章凝胶 6学时,掌握凝胶通性及分类,凝胶的形成与结构,胶凝作用及其影响因素,凝胶的性质,几种重要的凝胶。 第四章界面现象和吸附 8学时,掌握表面张力和表面能,弯曲界面的一些现象,润湿和铺展,固体表面的吸附作用,吸附等温方程式,固体-溶液界面吸附 第五章常用吸附剂的结构、性能和改性 6学时,掌握多孔性物质物理结构的测定方法,常用吸附剂的结构和性能,固体的表面改性第六章表面活性剂 6学时,掌握表面活性剂的分类和结构特点,表面活性剂在界面上的吸附,表面活性剂的体相性质,胶束理论,表面活性剂的亲水亲油平衡(HLB)问题,表面活性剂的作用 第七章乳状液 6学时,掌握乳状液的制备和物理性质,影响乳状液类型的因素和乳状液类型的鉴别,影响乳状液稳定性的因素,乳化剂的选择,乳状液的变形和破乳,乳状液的应用 三、本课程与其它课程的联系与分工 学习本课程需无机化学、有机化学、物理化学等课程基础。 四、教学方式 主要以课堂讲授方式进行,使用多媒体教学。 五、成绩评定方法 本课程的考核以课堂提问情况、完成作业等平时成绩和期末撰写读书报告成绩综合评

高中化学 212 一种重要的混合物胶体课时作业 鲁科版必修1

一种重要的混合物-胶体 A组——知能训练 1.英国《自然》杂志曾报告说,科学家用DNA制造出一种臂长只有7 nm的纳米级镊子,这种镊子能钳起分子或原子,并对它们随意组合。下列分散系中分散质的微粒直径与纳米级粒子具有相同数量级的是( ) A.溶液B.悬浊液 C.乳浊液D.胶体 解析: 答案: D 2.近年来我国不少地区多次出现大雾天气,致使高速公路关闭,航班停飞。从物质分类角度来看,雾属于下列分散系中的( ) A.溶液B.悬浊液 C.乳浊液D.胶体 解析:雾是空气中的水分结合凝结核(通常是灰尘颗粒)遇冷而产生的,属于气溶胶。 答案: D 3.下列叙述错误的是( ) A.胶体粒子的直径在1~100 nm之间 B.氢氧化铁胶体带电 C.可用渗析的方法分离淀粉和氯化钠的混合溶液 D.胶体能稳定存在的原因是胶粒带电荷 解析:胶体粒子直径在1~100 nm之间,这是胶体的本质特征;由于氢氧化铁胶粒能吸附阳离子而使氢氧化铁胶粒带正电,而整个胶体不带电;由于胶体粒子不能透过半透膜,溶液中的小分子、离子能透过半透膜,可用此方法分离淀粉胶体和氯化钠溶液;胶体能稳定存在的重要原因是胶粒带电荷,胶粒之间电性相互排斥,而使胶粒不会聚沉。 答案: B 4.“纳米材料”是粒子直径为1~100 nm的材料,纳米碳就是其中的一种。某研究所将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,得到的物质①是溶液②是胶体③具有丁达尔效应④不能透过半透膜⑤不能透过滤纸⑥静置后会出现黑色沉淀。其中正确的是( ) A.①④⑥ B.②③⑤ C.②③④ D.①③④⑥ 解析:纳米碳均匀分散到蒸馏水中形成的分散系为胶体,具有一般胶体的性质。 答案: C 5.将某溶液逐滴加入氢氧化铁溶胶内,开始产生沉淀,后又溶解的是( )

上海大学胶体与表面化学考试知识点

1、胶体的基本特性 特有的分散程度;粒子大小在1nm~100nm之间 多相不均匀性:在超级显微镜下可观察到分散相与分散介质间存在界面。 热力学不稳定性;粒子小,比表面大,表面自由能高,是热力学不稳定体系,有自发降低表面自由能的趋势,即小粒子会自动聚结成大粒子。 2、胶体制备的条件: 分散相在介质中的溶解度须极小 必须有稳定剂存在 3、胶体分散相粒子大小分类 分子分散系统 胶体分散系统 粗分散系统 二、 1、动力学性质布朗运动、扩散、沉降 光学性质是其高度分散性与不均匀性的反映 电学性质主要指胶体系统的电动现象 丁达尔实质:胶体中分散质微粒散射出来的光 超显微镜下得到的信息 (1)可以测定球状胶粒的平均半径。 (2)间接推测胶粒的形状和不对称性。例如,球状粒子不闪光,不对称的粒子在向光面变化时有闪光现象。 (3)判断粒子分散均匀的程度。粒子大小不同,散射光的强度也不同。 (4)观察胶粒的布朗运动、电泳、沉降和凝聚等现象 观察到胶粒发出的散射光,可观察布朗运动电泳沉降凝聚,只能确定质点存在和位置(光亮点),只能推测不能看到大小和形状 2、胶体制备的条件 溶解度稳定剂 3、溶胶的净化 渗析法、超过滤法 4、纳米颗粒粒径在1-100之间纳米颗粒的特性与粒子尺寸紧密相关,许多特性 可表现在表面效应和体积效应两方面。 5、布朗运动使胶粒克服重力的影响, 6、I反比于波长λ的四次方 7、溶胶产生各种颜色的原因;溶胶中的质点对可见光产生选择性吸收。溶胶对光吸收显示特定波长的补色不吸收显示散射光的颜色 agcl&agbr光透过浅红垂直淡蓝雾里黄灯减散,入射白光散射光中蓝紫色光散射最强天蓝是太阳散射光,早傍晚红色是透射光有宇散射作用 8、 9、胶粒带电原因:吸附、电离、同晶置换(晶格取代)、摩擦带电。 10、胶团结构:一定量难溶物分子聚结成中心称为胶核、然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子,形成紧密吸附层;由于正、负电荷相吸,在紧密层外形成反号离子的包围圈,从而形成了带与紧密层相同电荷的胶粒;胶粒与扩散层中的反号离子,形成一个电中性的胶团。 11、热力学电势和电动电势的区别: 发生在不同的部位、一般情况电动电势是热力学电势一部分绝对值小于热力学电势、热力学

一种重要的混合物胶体练习题及答案解析

(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!) A组——知能训练 1.(2011·杭州高一质检)英国《自然》杂志曾报告说,科学家用DNA制造出一种臂长只有7 nm的纳米级镊子,这种镊子能钳起分子或原子,并对它们随意组合。下列分散系中分散质的微粒直径与纳米级粒子具有相同数量级的是( ) A.溶液B.悬浊液 C.乳浊液D.胶体 解析: 答案:D 2.近年来我国不少地区多次出现大雾天气,致使高速公路关闭,航班停飞。从物质分类角度来看,雾属于下列分散系中的( ) A.溶液B.悬浊液 C.乳浊液D.胶体 解析:雾是空气中的水分结合凝结核(通常是灰尘颗粒)遇冷而产生的,属于气溶胶。 答案:D 3.下列叙述错误的是( ) A.胶体粒子的直径在1~100 nm之间 B.氢氧化铁胶体带电 C.可用渗析的方法分离淀粉和氯化钠的混合溶液 D.胶体能稳定存在的原因是胶粒带电荷 解析:胶体粒子直径在1~100 nm之间,这是胶体的本质特征;由于氢氧化铁胶粒能吸附阳离子而使氢氧化铁胶粒带正电,而整个胶体不带电;由于胶体粒子不能透过半透膜,溶液中的小分子、离子能透过半透膜,可用此方法分离淀粉胶体和氯化钠溶液;胶体能稳定存在的重要原因是胶粒带电荷,胶粒之间电性相互排斥,而使胶粒不会聚沉。 答案:B 4.“纳米材料”是粒子直径为1~100 nm的材料,纳米碳就是其中的一种。某研究所将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,得到的物质①是溶液②是胶体③具有丁达尔效应④不能透过半透膜⑤不能透过滤纸⑥静置后会出现黑色沉淀。其中正确的是( ) A.①④⑥B.②③⑤ C.②③④D.①③④⑥ 解析:纳米碳均匀分散到蒸馏水中形成的分散系为胶体,具有一般胶体的性质。 答案:C 5.将某溶液逐滴加入氢氧化铁溶胶内,开始产生沉淀,后又溶解的是( ) A.2 mol·L-1的氢氧化钠溶液B.2 mol·L-1的硫酸溶液 C.2 mol·L-1的硫酸镁溶液D.2 mol·L-1的乙醇溶液 解析:加入硫酸,先发生聚沉,又因硫酸和氢氧化铁能发生反应而溶解。 答案:B 6.(2010·11南京高一检测)某学校课外活动小组在实验室中用FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体。方法是:将FeCl3溶液滴加到沸水中,加热至整个体系呈红褐色为止,即制得Fe(OH)3胶体,有关反应方程式为_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (1)甲同学想证明Fe(OH)3胶体己制成,他可以利用______________________(最简单的方法)。 (2)乙同学在做实验时,不断用玻璃棒搅拌烧杯中的液体,结果未制得Fe(OH)3胶体,他制得的是________。 (3)丙同学想将Fe(OH)3胶体提纯,他可以采用的方法是________________________。 (4)实验室中的碘水也是一种褐色液体,不加任何试剂,可将碘水与Fe(OH)3胶体鉴别开的方法是________________________________________________________________________

实验六 胶体溶液的制备与性质

韩山师院化学系化学专业物理化学实验课实验报告 实验六胶体溶液的制备与性质 实验目的: 了解水溶胶的制备方法及胶体溶液的一些性质。 实验原理: 分散相的粒子直径在10-9~10-7m之间的分散物系叫做胶体。胶体物系的制备方法有两种:一种是分散法,使粒子较大的物质分散成胶体物系;另一种是凝聚法,使溶质分子原子或者离子自行结合成胶粒大小而形成溶胶。本实验利用凝聚法制备Fe(OH)3溶胶和MnO2溶胶。 通常溶胶都具有比较稳定性质,如可以在密闭条件下保持比较长的时间而不会产生沉淀,原因在于胶粒具有一定的ζ电位和溶剂化膜,故当加入一定的电解质时,胶粒电性相反的溶胶或其它物质使ζ电位降低,溶剂化膜变薄时,胶体变得不稳定并发生聚沉。本实验研究正溶胶Fe(OH)3和负溶胶MnO2的这些性质及渗析作用。 实验用品:仪器:酸式滴定管(50mL)、试管15支、烧杯(25mL×2,100mL×1)、量筒(100mL×1,50mL×1,10mL×1)丁达尔现象观察筒、试管架、锥形瓶(250mL×6)、移液管(25mL×1,2mL×2,1mL×4)玻璃棒、吸量管(10mL×1、2mL×2,1mL×1)、酒精灯、三脚架。试剂:1mol/L盐酸、0.1mol/L KMnO4溶液、2.5mol/L KCl溶液、5% 氨水、0.01mol/L K2CrO4溶液、10% FeCl3溶液、1% H2O2溶液、0.001mol/L K3[Fe(CN)6]溶液、1mol/L Na2S2O3溶液 实验内容及其现象记录:

问题与讨论: 1、用量筒量取190mL蒸馏水进行加热一定要沸腾后才能逐滴加入10mL10% FeCl3溶液。 2、在制取MnO2溶胶时,滴加H2O2时一定要慢慢滴加,充分搅拌,否则会产生沉淀,当 用玻棒醮取该溶液点于滤纸时把滤纸染为粉红色,应注意要求外围的一小圈为粉红色,中间大部分是黄褐色,否则还得继续滴加1% H2O2溶液。 3、在做KCl 、K2CrO 4、K3[Fe(CN)6]溶液对Fe(OH)3溶胶的聚沉作用的实验中要求每次 混浊程度应一样,可用一瓶不加电解质的原始溶液来比较,以后的各瓶就可以这一瓶作为参照来得到满意的实验结果。

胶体与表面化学 试题

一、是非题 1.表面超量的英文具体描述: The surface excess of solute is that the number of moles of solute in the sample from the surface minus the number of moles of solute in the sample from the bulk under a condition of the same quantity of solvent or the surface excess of solvent has been chosen to be zero. 2.囊泡的形成途径: The final surfactant structures we consider as models for biological membranes are vesicles. These are spherical or ellipsoidal particles formed by enclosing a volume of aqueous solution in a surfactant bilayer. Vesicles may be formed from synthetic surfactants as well. 3.絮凝与聚焦之间的区别: Coalescence :the process that many small particles take together to form a new big particle,total surface area of the dispersion system decreases. Aggregation:the process by which small particles clump together like a bunch of grapes (an aggregate), but do not fuse into a new particle,total surface area of the dispersion system do not decrease as well. 4.胶束micelle :A monophasic, fluid, transparent, isotropic and thermodynamically stable system composed by surfactant and water, the particle has some linear dimension between 10-9-10-6m. 5.乳液emulsion :A multiphasic, no-transparent and thermodynamically unstable system composed by surfactant, cosurfactant, oil and water. 6.微乳液microemulsion :A monophasic, fluid, transparent, isotropic and thermodynamically stable system composed by surfactant, cosurfactant, oil and water. 7.囊泡vesicle :能不能直接从双联续制备转换过来?(√) 8.憎水溶胶 亲水溶胶 连续相与分散相有没有明显界限?(没有) 9.胶束体系的稳定性与哪些因素有关?与哪些因素无关? 10.瑞利散射:条件 粒子大小 11.表面吸附超量γ:物理意义 溶剂的量是不是都为零?(×) 12.TEM 、SEM 都需要把样品放入真空中,最后结果都可以表明原来分散度。(×) 13.在Langmuir 膜、LB 膜 单层 理想气体方程式 能否用理想气体关系式描述?(能) 二、多项选择题 1.表面吉布斯自由能: The Gibbs equation:multicomponent systems γμAd dn SdT V G i i ++ =∑-dp From Gibbs-Duhen equation:∑μi dn i =0 注:S G G G G ++=β α ; ∑+-+=i i i n TS pV E G μ; ∑+-+=i i i s s s n TS A E G μγ; dA Ad d n dn SdT TdS Vdp pdV dE dG i i i s i i i γγμμβ α++++-++=∑∑∑)-(,,; dA Ad w d n dn dG pV nom s i i i i i i γγδμμβ α++++=∑∑∑)-SdT -(Vdp -,,; γμμβ αAd d n dn SdT Vdp dG i i i s i i i +++= ∑∑∑)-(,,; ∑+=i i i dn SdT Vdp dG μ-

胶体与表面化学的简答题

1.什么是气凝胶?有哪些主要特点和用途?当凝胶脱去大部分溶剂,使凝胶中液体含量比固体含量少得多,或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体,外表呈固体状,这即为干凝胶,也称为气凝胶。气凝胶是一种固体物质形态,世界上密度最小的固体。气凝胶貌似“弱不禁风”,其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力,在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外它的导热性和折射率也很低,绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。 用途:(1)制作火星探险宇航服(2)防弹不怕被炸 (3)过滤与催化(4)隔音材料(5)日常生活用品 2.试述凝胶形成的基本条件? ①降低溶解度,使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。②析出 的质点即不沉降,也不能自由行动,而是构成骨架,在整个溶液中形成连续的网状结构。2.简述光学白度法测定去污力的过程。 将人工制备的污布放在盛有洗涤剂硬水的玻璃瓶中,瓶内还放有橡皮弹子,在机械转动下,人工污布受到擦洗。在规定温度下洗涤一定时间后,用白度计在一定波长下测定污染棉布试片洗涤前后的光谱反射率,并与空白对照。 4.试述洗涤剂的发展趋势。 液体洗涤剂近几年的新的发展趋势: (1)浓缩化 (2)温和化、安全化(3)专业化 (4)功能化(5)生态化: ①无磷化②表面活性剂生物降解③以氧代氯 5.简述干洗的原理 干洗是在有机溶剂中进行洗涤的方法,是利用溶剂的溶解力和表面活性剂的加溶能力去除织物表面的污垢。 3. 脂肪酶在洗涤剂中的主要作用是什么? 脂肪酶,人的皮脂污垢如衣领污垢中因含有甘油三脂肪酸酯而很难去除,在食品污垢中也含有甘油三脂肪酸酯类的憎水物质,脂肪酶能将这些污垢分解成甘油和脂肪酸。 4.在洗涤剂中作为柔和剂的SAA主要是什么物质?用作柔和剂的表面活性剂主要是两性表面活性剂 8.用防水剂处理过的纤维为什么能防水?织物防水原理:将纤维织物用防水剂进行处理,可使处理后的纤维不表面变为疏水性,防水织物由于表面的疏水性使织物与水之间的接触角θ>90°,在纤维与纤维间形成的“毛细管”中的液面成凸液面,凸液面的表面张力的合力产生的附加压力△P的方向指向液体内部因此有阻止水通过毛细管渗透下来的作用。 5.请举出几个润湿剂的应用实例。 (1)润温剂在农药中的应用。加入润湿剂后,药液在蜡质层上的润湿状况得到改善甚至可以在其上铺展。 (2)润湿剂在原油开采中的应用。溶有表面活性剂的水,称之为活性水,活性水中添加的表面活性剂主要是润湿剂。它具有较强的降低油—水界面张力和使润湿反转的能力 (3)润湿剂在原油集输中的应用。在稠油开采和输送中,加入含有润湿剂的水溶液,即能在油管、抽油杆和输油管道的内表面形成—层亲水表面,从而使器壁对稠油的流动阻力降低,以利于稠油的开采和辅送。这种含润湿剂的水溶液 即为润湿降阻

高中化学《一种重要的混合物-胶体》优质课教学设计、教案

一种重要的混合物—胶体教 学设计 引入新课—— 联想·质疑(提出问题) 在天气晴朗的情况下,当你漫步在茂密的树林里,会看到缕缕霞光穿过林木枝叶铺洒在地面上,你知道这是为什么吗? 在晚上,当你打开手电筒时,会看到一道“光柱”射向天空或射向远方,你知道这是为什么吗? 这些现象与一种特殊的混合物有关。 1.分散质:被分散成微粒的物质叫分散质。如食盐溶液中的食盐。 2.分散剂:分散质分散到另一种物质中,这种物质(另一种物质)叫分散剂。如食盐溶液中的水。 3.分散系:由分散质和分散剂构成的混合物统称为分散系。如食盐溶液就是一种分散系。 教师要求学生列举几种分散系,并指出分散质和分散剂。 4.几种常见的分散系(根据分散系中分散质粒度大小进行分类) (1)溶液:分散质是分子或离子,分散质的粒度<1nm(10-9m),具有透明、均匀、稳定的宏观特征。 (2)浊液:分散质是分子的集合体或离子的集合体,分散质的粒度>100nm(10—7m),具有浑浊、不稳定等宏观特征。 (3)胶体:分散质的粒度介于1~100nm 之间的分散系叫胶体(也称为溶胶)。 【点评】数轴是初一数学中的一个重要内容。在化学教学中应用数轴将同一类型的不同对象按数量的大小在数轴上进行有序排列,可以使学生建立有序思维。如物质的溶解性(难溶、微溶、易溶)、同种元素的变价化合物均可用数轴进行排列。 5.胶体的性质 (1)丁达尔现象:当可见光束通过胶体时,在入射光侧面可观察到明亮的光区,这种现

象叫做丁达尔现象或丁达尔效应。 丁达尔现象产生的原因:胶体中分散质微粒对可见光(波长为400~700nm)散射而形成的。 丁达尔现象的应用:区别溶液和胶体。 实验:先取一个具有双通性质的纸筒(事先在纸筒的下端钻一个小孔,以让光线通过),将纸筒套在盛在氢氧化铁胶体的烧杯上,再取一只40W 的电灯泡,通电后放在纸筒的小孔处,人从纸筒的上端从上往下观察,即可观察到有一条“光亮的通路”的现象。 能同样的办法观察食盐溶液的现象。 (2)电泳:胶体中的分散质微粒在直流电的作用下产生定向移动的现象叫电泳。 电泳现象说明胶体中的分散质微粒带有电荷。 胶体粒子带电的经验规律—— 带正电荷的胶体粒子:金属氢氧化物(如氢氧化铝、氢氧化铁胶体);金属氧化物胶体。 带负电荷的胶体粒子:非金属氧化物胶体;金属硫化物胶体;硅酸胶体;土壤胶体。 特殊胶体:AgI 胶体粒子随AgNO3 和KI 的相对量不同可带正电或负电。若KI 过量,则AgI 胶体粒子吸附I—而带负电荷;若AgNO3 过量,则AgI 胶体粒子吸附Ag+而带正电荷。 (3)聚沉:向胶体中加入盐时,其中的阳离子或阴离子能中和分散质微粒所带的电荷,从而使分散质聚集成较大的微粒,在重力作用下形成沉淀析出。这种胶体形成沉淀析出的现象称为胶体的聚沉(适用于液溶胶)。 实验:向氢氧化铁胶体中加入适量的硫酸钠,可观察到氢氧化铁沉淀析出。 6.胶体的制备 凝聚法: (1)向沸水中滴加几滴饱和的氯化铁溶液,适当加热即可形成氢氧化铁胶体(注意加热时间不宜过长,否则会形成氢氧化铁沉淀)。 FeCl 3 +3H2O ====Fe(OH)3(胶体)+3HCl (2)在不断振荡的情况下,向稀KI 溶液中加入稀AgNO3 溶液,可制得浅黄色的确良AgI 胶体。 7.胶体的用途: (1)盐卤点豆腐; (2)肥皂的制取和分离; (3)明矾净水;

胶体与表面化学练习题

胶体练习题 一、判断题: 1.溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统。 2.溶胶与真溶液一样是均相系统。 3.能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶。 4.通过超显微镜可以看到胶体粒子的形状和大小。 5.ζ电位的绝对值总是大于热力学电位φ的绝对值. 6.加入电解质可以使胶体稳定,加入电解质也可以使肢体聚沉;二者是矛盾的。7.晴朗的天空是蓝色,是白色太阳光被大气散射的结果。 8.旋光仪除了用黄光外,也可以用蓝光。 9.大分子溶液与溶胶一样是多相不稳定体系。 二、单选题: 1.雾属于分散体系,其分散介质是: (A) 液体;(B) 气体;(C) 固体;(D) 气体或固体。2.将高分子溶液作为胶体体系来研究,因为它: (A) 是多相体系;(B) 热力学不稳定体系; (C) 对电解质很敏感;(D) 粒子大小在胶体范围内。 3.溶胶的基本特性之一是: (A) 热力学上和动力学上皆属于稳定体系; (B) 热力学上和动力学上皆属不稳定体系; (C) 热力学上不稳定而动力学上稳定体系; (D) 热力学上稳定而动力学上不稳定体系。 4.溶胶与大分子溶液的区别主要在于: (A) 粒子大小不同;(B) 渗透压不同; (C) 丁铎尔效应的强弱不同;(D) 相状态和热力学稳定性不同。 5.大分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区分是大分子溶液的: (A) 渗透压大;(B) 丁铎尔效应显著; (C) 不能透过半透膜;(D) 对电解质敏感。 6.以下说法中正确的是: (A) 溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统; (B) 溶胶与真溶液一样是均相系统; (C) 能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶; (D) 通过超显微镜能看到胶体粒子的形状和大小。 7.对由各种方法制备的溶胶进行半透膜渗析或电渗析的目的是: (A) 除去杂质,提高纯度; (B) 除去小胶粒,提高均匀性; (C) 除去过多的电解质离子,提高稳定性; (D) 除去过多的溶剂,提高浓度。 8.在AgNO3溶液中加入稍过量KI溶液,得到溶胶的胶团结构可表示为: (A) [(AgI)m·n I-·(n-x) ·K+]x-·x K+;(B) [(AgI)m·n NO3-·(n-x)K+]x-·x K+;

胶体与表面化学知识点整理

第一章 1.胶体体系的重要特点之一是具有很大的表面积。 通常规定胶体颗粒的大小为1-100nm(直径) 2.胶体是物质存在的一种特殊状态,而不是一种特殊物质,不是物质的本性。 胶体化学研究对象是溶胶(也称憎液溶胶)和高分子溶液(也称亲液溶胶)。 气溶胶:云雾,青烟、高空灰尘 液溶胶:泡沫,乳状液,金溶胶、墨汁、牙膏 固溶胶:泡沫塑料、沸石、冰淇淋,珍珠、水凝胶、红宝石、合金 第二章 一.溶胶的制备与净化 1.溶胶制备的一般条件:(1)分散相在介质中的溶解度必须极小(2)必须有稳定剂存在 2.胶体的制备方法:(1)凝聚法(2)分散法 二.溶胶的运动性质 1.扩散:过程为自发过程 ,此为Fick第一扩散定律,式中dm/dt表示单位时间通过截面A扩散的物质数量,D为扩散系数,单位为m2/s,D越大,质点的扩散能力越大 扩散系数与质点在介质中运动时阻力系数之间的关系为:(为阿伏加德罗常数;R为气体常数) 若颗粒为球形,阻力系数=6(式中,为介质的黏度,为质点的半径)故,此式即为Einstein第一扩散公式 浓度梯度越大,质点扩散越快;就质点而言,半径越小,扩散能力越强,扩散速度越快。 2.布朗运动:本质是分子的热运动 现象:分子处于不停的无规则运动中 由于布朗运动是无规则的,因此就单个粒子而言,它们向各方向运动的几率是相等的。在浓度高的区域,单位体积的粒子较周围多,造成该区域“出多进少”,使浓度降低,这就表现为扩散。扩散是布朗运动的宏观表现,而布朗运动是扩散的微观基础 Einstein认为,粒子的平均位移与粒子半径、介质黏度、温度和位移时间t之间的关系:,此式常称为Einstein-Brown位移方程。式中是在观察时间t内粒子沿x轴方向的平均位移;r为胶粒的半径;为介质的粘度;为阿伏加德罗常数。 3.沉降

2019_2020版新教材高中化学第2章第1节第2课时一种重要的混合物——胶体教案鲁科版必修第一册

第2课时 一种重要的混合物——胶体 [知 识 梳 理] 知识点一 分散系及其分类 美酒、牛奶、奶昔都是美味饮料,但是它们的存在状态有所不同,它们本质上是否有所不同?请完成下列知识点: 1.概念 分散系:把一种(或几种)物质(分散质)分散在另一种物质(分散剂)中所得到的体系。由分散质和分散剂构成。 例:溶液分散系? ????溶质?分散质溶剂?分散剂 2.分类 (1)按照分散质或分散剂的状态共分为九种分散系: (2)按照分散质粒子直径大小分类:

常见的浊液? ????悬浊液乳浊液 知识点二 胶体的制备和性质 三角洲是如何形成的?为什么会形成三角洲?带着这个问题完成下列知识点: 1.性质 (1)介稳性:胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,在一定条件下能稳定存在,属于介稳体系。 (2)丁达尔效应。 ①当可见光束通过胶体时,在入射光侧面可以看到一条光亮的“通路”,这是由于胶体粒子对光线散射形成的。 ②应用:区分胶体和溶液。 (3)电泳现象:胶体粒子带有电荷,在外电场的作用下发生定向移动。 胶粒带电,但胶体不带电 (4)聚沉现象:胶体形成沉淀析出的现象。 2.Fe(OH)3胶体的制备 3.应用 (1)利用其介稳性:制涂料、颜料、墨水等。 (2)制备纳米材料。 微判断 (1)NaCl 溶液、水、泥浆、淀粉溶液都属于胶体。(×) (2)FeCl 3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。(×)

Fe(OH)3溶胶制备纯化及性质实验报告

溶胶的制备、纯化及稳定性研究 1、实验背景 胶体现象无论在工农业生产中还是在日常生活中,都是常见的问题。为了了解胶体现象,进而掌握其变化规律,进行胶体的制备及性质研究实验很有必要。 氢氧化铁胶体因其制备简单、带有颜色和稳定性好等特点被广泛应用于大学物理化学实验中,并且是高中化学中的一个重要实验。但是采用电泳方法测定溶胶的电动电势(ζ)却是始终是一个难点,因为溶胶的电泳受诸多因素影响如:溶胶中胶粒形状、表面电荷数量、溶剂中电解质的种类、离子强度、PH、温度和所加电压。 2、实验要求 (1)了解制备胶体的不同方法,学会制备Fe(OH)3溶胶。 (2)实验观察胶体的电泳现象,掌握电泳法测定胶体电动电势的技术。 (3)探讨不同外加电压、电泳时间、溶胶浓度、辅助液的pH值等因素对Fe(OH)3溶胶电 动电势测定的影响。 (4)探讨不同电解质对所制备Fe(OH)3溶胶的聚沉值,掌握通过聚沉值判断溶胶荷电性质的方法。 二、实验部分 1.实验原理 溶胶的制备方法可分为分散法和凝聚法。分散法是用适当方法把较大的物质颗粒变为胶体大小的质点,如机械法,电弧法,超声波法,胶溶法等;凝聚法是先制成难溶物的分子(或离子)的过饱和溶液,再使之相互结合成胶体粒子而得到溶胶,如物质蒸汽凝结法、变换分散介质法、化学反应法等。Fe(OH)3溶胶的制备就是采用化学反应法使生成物呈过饱和状态,然后粒子再结合成溶胶。 在胶体分散系统中,由于胶体本身电离,或胶体从分散介质中有选择地吸附一定量的离子,使胶粒带有一定量的电荷。显然,在胶粒四周的分散介质中,存在电量相同而符号相反的对应离子。荷电的胶粒与分散介质间的电位差,称为ξ电位。在外加电场的作用下,荷电的胶粒与分散介质间会发生相对运动。胶粒向正极或负极(视胶粒荷负电或正电而定)移动的现象,称为电泳。同一胶粒在同一电场中的移动速度由ξ电位的大小而定,所以 电位也称为电动电位。 测定ξ电位,对研究胶体系统的稳定性具有很大意义。溶胶的聚集稳定性与胶体的ξ电

研究生胶体与表面化学题

研究生胶体与表面化学题 1、下列物系中哪一种为非胶体? ①牛奶②烟雾③人造红宝石④空气 2、溶胶的基本特性之一是 ①热力学上和动力学上皆属稳定的物系 ②热力学上和动力学上皆为不稳定的物系 ③热力学上稳定而动力学上不稳定的物系 ④热力学上不稳定而动力学上稳定的物系 3、溶胶有三个最基本的特性,下列哪点不在其中? ①分散性②聚结不稳定性③多相性④动力稳定性 4、丁铎尔(Tyndall)现象是光射到粒子上发生下列哪种现象的结果? ①散射②反射③透射④折射 5、在外加电场作用下,胶体粒子在分散介质中移动的现象称为 ①电渗②电泳③流动电势④沉降 6、下列各性质中哪个不属于溶胶的动力学性质? ①布朗运动②扩散 ③电泳④沉降平衡 7、对于AgI的水溶胶,当以KI为稳定剂时其结构可以写成 [(AgI)m nI-(n-x)K+]x-x K+ 则被称为胶粒的是指: 8、在AS2S3溶胶中加入等体积,等当量浓度的下列不同电解质溶液,则使溶胶 聚沉最快的是 ①LiC1 ②NaC1 ③CaCI2 ④A1C13 9、在Al2O3溶胶中加入等体积,等当量浓度的下列不同电解质溶液,则使溶胶 聚沉得最快的是 ①KC1 ②KNO3 ③K3[Fe(CN)6] ④K2C2O4 10、在一定量的AgI溶胶中加入下列不同电解质溶液,则使溶胶在一定时间内完 全聚沉所需电解质的量最少者为

①La(NO3)3 ②Mg(NO3)2 ③NaNO3 ④KNO3 11、下列各点哪一点不属于电动现象? ①电导②电泳 ③电渗④沉降电位 12、对于电动电位即ξ电位的描述,哪一点是不正确的? ①ξ电位表示了胶粒溶剂化层界面到均匀液相内的电位 ②ξ电位的绝对值总是大于热力学电位? ③ξ电位的值易为少量外加电解质而变化 ④当双电层被压缩到溶剂化层相合时,ξ电位为零。 13、为测定大分子溶液中大分子化合物的平均分子量,下列各方法中哪一种是不 宜采用的? ①渗透压法②光散射法 ③冰点降低法④粘度法 14、乳状液、泡沫、悬浮液等作为胶体化学研究的内容,一般地说是因为它们 ①具备胶体所特有的分散性、不均匀性和聚结不稳定性 ②充分具备胶体的分散性及不均匀性 ③充分具备胶体的分散性及聚结不稳定性 ④充分具备胶体的不均匀性及聚结不稳定性 15、大分子溶液与溶胶在性质上的最根本区别是 ①前者粘度大,后者粘度小 ②前者是热力学稳定物系,后者是热力学不稳定物系 ③前者是均相的而后者是不均匀的多相物系 ④前者对电解质稳定性大后者加入微量电解质即能引起聚沉 16、在大分子溶液中加入多量的电解质,使大分子溶液发生聚沉的现象被称为盐 析。它主要是因为 ①大量电解质的离子发生强烈水化作用而使大分子去水化 ②降低了动电位 ③电解质加入使大分子溶液处于等电点

胶体与表面化学第四版重点

胶体与表面化学(第四版) 1.绪论 分散系统:一种物质以细分散状态分散在另一种物质中构成的系统。 分散相:分散系统中被分散的不连续相。 分散介质:分散系统中的连续相。 比表面:单位质量分散相物质所具有的面积。 缔合胶体:多个分子的缔合体构成胶体分散相。 胶体体系:分散相粒子至少在一个尺度上的大小处在1-100nm 范围内的分散系统。 溶胶:把分散介质是液体的胶体系统称为液溶胶,介质是水为水溶胶;介质是固体为固溶胶。 2.胶体与纳米粒子的制备 胶体制备:分散法(机械、电分散、超声波、胶溶)、凝聚法(还原、氧化、水解、复分解)晶核-晶体成长 条件:1)分散相在介质中的溶解度必须极小;2)必须有稳定剂的存在 净化:1)渗析:利用羊皮纸或火棉胶制成的半透膜,将溶胶与纯分散介质隔开。 2)超过滤:利用半透膜代替普通滤纸在压差下过滤溶胶的方法。 3)渗透:借半透膜将溶液和溶剂隔开,此膜只允许溶剂分子通过,胶粒和溶质不能通过。 反渗透:渗透平衡时在浓相一侧施加外压,则浓相中的溶剂分子向稀相迁移。 单分散溶胶:特定条件下制取的胶粒尺寸、形状和组成皆相同的溶胶。 胶体晶体:由一种或多种单分散胶体粒子组装并规整排列的二维或三维类似于晶体的有序结构。 光子晶体:在各个方向能阻止一定频率范围的光传播。 纳米粒子特性:比表面积大;易形成聚团;熔点低;磁性强;光吸收强;热导性能好 制备:气相、液相、固相 纳米气泡:在液体中或固液界面上存在的纳米尺度的气泡。 3.胶体系统的基本性质(N A =6.5*1023mol -1,R=8.314,T=273K) 运动 扩散:扩散系数:爱因斯坦第一扩散公式:r 61πη?=A N RT D 爱因斯坦布朗运动:r 3t t 2πη?==A N RT D X 沉降:大气压随高度分布:RT M gh -p p ln 0h = 光学 散射现象:当质点大小在胶体范围内时。反射:质点直径远大于入射光波长。 丁道尔现象:以一束强烈的光线射入溶胶后,在入射光的垂直方向可以看到一道明亮的光带。 Rayleigh 散射:022 1222122423)2(c 24I n n n n v I ?+-?=λπ 电学 电动现象:电泳:带负电的胶粒向正极移动,带正电的胶粒向负极移动。 电渗析:水在外加电场作用下,通过黏土颗粒间的毛细通道向负极移动的现象。 沉降电势:在无外加电场作用下,使分散相粒子在分散介质中快速沉降,则在沉降管两端产生电势差。 流动电势:用压力将液体挤过毛细管网或由粉末压成的多孔塞,在毛细管网两端产生电势差。 质点荷电原因:电离;离子吸附;晶格取代 双电层结构:胶粒表面带电时,在液相中必有与表面电荷数量相等且符号相反的离子存在,这些离子称为反离子。反离子一方面受静电引力作用向胶体表面靠近,另一方面受分子热运动及扩散作用有在整个液体中均匀分布的趋势。结果使反离子在胶粒表面区域的液相中形成平衡,越靠近界面反离子浓度越高,越远离界面反离子浓度越低。胶粒表面电荷与周围介质中的反离子构成双电层。胶粒表面与液体内部的电势差

胶体及其性质

1.分散系、分散质和分散剂 一种(或几种)物质的微粒分散到另一种物质里形成的混合物,叫做分散系.如NaCl溶解在水中形成的NaCl溶液就是一种分散系.在分散系中,分散成微粒的物质,叫做分散质.如NaCl溶液中的NaCl为分散质.分散质分散在其中的物质,叫做分散剂.如NaCl溶液中的水为分散剂. 2.胶体的本质特征:分散质粒子的直径大小在1nm~100nm之间 3.胶体的分类 气溶胶——雾、云、烟 按分散剂状态分液溶胶——Fe(OH)3胶体、蛋白质溶液 胶体固溶胶——烟水晶、有色玻璃 按分散质分粒子胶体—分散质微粒是很多分子或离子的集合体,如Fe(OH)3胶体 分子胶体—分散质微粒是高分子,如淀粉溶液,蛋白质溶液 3.胶体的重要性质 ①丁达尔现象:光通过胶体时所产生的光亮的通路的现象。胶体的丁达尔现象是由于胶 体微粒对光线的散射而形成的,溶液无此现象,故可用此法区别溶液和溶胶。 ②布朗运动:胶体粒子所作的无规则的、杂乱无章的运动。布朗运动是分子运动的体现。 ③电泳现象:在外加电场的作用下,胶粒在分散剂里向阴极或阳极作定向移动的现象。 工业生产中可利用电泳现象来分离提纯物质。 3 色;而As2S3胶体微粒向阳极移动,使阳极附近颜色加深,呈深金黄色。 ④胶体的聚沉:一定条件下,使胶体粒子凝结而产生沉淀。胶体聚沉的方法主要有三种: a.加入电解质 b.加入与胶粒带相反电荷的另一种胶体 c.加热。如:制皂工业生产 中的盐析,江河入海口三角洲的形成等等。 ⑤渗析:依据分散系中分散质粒子的直径大小不同,利用半透膜把溶胶中的离子、分子 与胶粒分离开来的方法。利用渗析可提纯胶体。 5.胶体的制取(氢氧化铁胶体的制取) 原理:FeCl3+3H2O =Fe(OH)3(胶体)+3HCl

胶体的性质试验的教学设计

《胶体》教学探索 湖南省常德市第一中学杨华曾宇梅 一、基本说明 1.教学内容所属模块:化学1(必修) 2.年级:高中一年级 3.所用教材版本:人教版 4.所属章节:第二章第一节第二课时 二、教学设计 1.三维目标 知识与技能: (1)掌握Fe(OH)3胶体的制备方法及丁达尔效应的应用。 (2)了解胶体的性质。 过程与方法: (1)应用丁达尔效应,使学生了解胶体在我们生活中的存在。 (2)通过实验观察,使学生了解胶体聚沉的方法。 情感态度与价值观: 通过对生活中胶体的了解,激发学生热爱生活、热爱化学的情感,培养学生善于观察、勤于思考的态度,增强理论联系实际的能力。 2.内容分析 对于胶体的学习,教材设计了一个科学探究:Fe(OH)3胶体的制备和性质,分为如下几步: (1)制备Fe(OH)3胶体,并与CuSO4溶液、泥水外观进行比较; (2)探索Fe(OH)3胶体有丁达尔效应,CuSO4溶液无丁达尔效应; (3)分别过滤Fe(OH)3胶体和泥水。 该实验要达到的实验目的应为以下三点: (1)掌握Fe(OH)3胶体的制备方法,比较胶体、溶液、浊液外观上的差异; (2)胶体有丁达尔效应,而溶液没有,可用此方法鉴别溶液和胶体; (3)胶体的胶粒可透过滤纸,悬浊液的固体小颗粒不能通过滤纸。 课本中还用图2-5 说明豆浆是一种胶体、图2-7说明清晨树林中的空气胶体。最后用科学视野的方式介绍了胶体的性质,包含电泳、布朗运动、聚沉等。 3.学情分析 (1)分散系在初中时已学了溶液和浊液,但胶体是一个新知识点; (2)生活中有很多胶体的丁达尔效应,如清晨树林中的阳光透过树叶形成的光线;夜晚大桥上射灯向空中扫射时的绿色光柱;放电影时放映机和荧幕之间不断变换的光线。除此之外生活中还有很多的胶体:我们喝的牛奶、豆浆、绿茶、红茶等。

2011表面化学与胶体化学试卷

2011年武汉理工大学资源与环境工程学院环境工程专业 硕士研究生表面与胶体化学考试题 (本试卷共10题,每题10分,共100分) 1、表面张力与自由能的关系是什么,影响表面张力的因素有些?F= 2 γ L 其中γ代表液体的表面张力系数,即垂直通过 液体表面上任一单位长度与液面相切的力。 简称表面张力(surface tension )是液体 基本物化性质之一,通常以mN/m为单位。 表面 (过剩)自由能: 对一定量的液体,在恒 T.P下体系增加单位表面积外界所做的功。即 增加单位表面积体系自由能的增量。 dG = -SdT + VdP + γdA 注意:表面自由能并非表面分子总能量,而是 表面分子比内部分子自由能之增值。 表面张力与表面自由能的区别 所用的符号相同,量纲相同,单位适宜时数 值相同。 单位不同(mN/m, mJ/m2) 物理意义不同:分别是力学/热力学方法在表

面现象中物理量。 表面张力与分子间作用力密切相关 极性物质的γ>非极性物质 结构相似时,分子量越大,γ越高 芳环或共轭双键一般>饱和碳氢化合物 一般有机液体的γ在20-50 mN/m 水是常见液体中表面张力最高的约72 mN/m 熔盐及液体金属γ最高。 Hg 486.520, Fe 18801550, He 0.3651K 一般液体的表面张力皆随温度升高而降低 (几乎全部,有特例) 表面张力可看作分子间作用力的一种度量。 温度升高,分子动能增加,分子间吸引力部 分被克服。故 dγ/ dT < 0。当达到临界温度 时γ消失。个别液体的表面张力温度系数为正 值例如液体金属铜和锌。 温度变化不大时(10-20°C)有近似的线性关 系:γ=γ0(1-bT) 通常压力对表面张力影响不大 (dV/dA) T.P.n= ( dγ/dP)A.T.n 2、简要解释Laplace与Kevin方程,并说明其主要用途。 1)液体压力与曲率的关系-Laplace公式

鲁科版版新教材高中化学一种重要的混合物胶体教案必修一

学业要求核心素养对接 1.知道分散系的概念,能说出分散系的分 类。 2.认识胶体是一种常见的分散系。 3.能举例说明胶体的典型特征。 4.能根据胶体的性质解释生活中与之有关 的现象。 1.通过学习胶体的概念,建立起物质的聚 集状态与物质性质的关系。 2.通过学习胶体的性质和应用,建立物质 的聚集状态与物质用途的关联,提高解决实 际问题的水平。 [知识梳理] 知识点一分散系及其分类 美酒、牛奶、奶昔都是美味饮料,但是它们的存在状态有所不同,它们本质上是否有所不同?请完成下列知识点: 1.概念 分散系:把一种(或几种)物质(分散质)分散在另一种物质(分散剂)中所得到的体系。由分散质和分散剂构成。 例:溶液分散系错误! 2.分类 (1)按照分散质或分散剂的状态共分为九种分散系:

(2)按照分散质粒子直径大小分类: 常见的浊液错误! 知识点二胶体的制备和性质 三角洲是如何形成的?为什么会形成三角洲?带着这个问题完成下列知识点: 1.性质 (1)介稳性:胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,在一定条件下能稳定存在,属于介稳体系。(2)丁达尔效应。 1当可见光束通过胶体时,在入射光侧面可以看到一条光亮的“通路”,这是由于胶体粒子对光线散射形成的。 2应用:区分胶体和溶液。 (3)电泳现象:胶体粒子带有电荷,在外电场的作用下发生定向移动。 胶粒带电,但胶体不带电 (4)聚沉现象:胶体形成沉淀析出的现象。 2.Fe(OH)3胶体的制备

3.应用 (1)利用其介稳性:制涂料、颜料、墨水等。 (2)制备纳米材料。 微判断 (1)NaCl溶液、水、泥浆、淀粉溶液都属于胶体。(×) (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。(×) 微训练 1.胶体、浊液与溶液的本质区别在于() A.分散系是否有丁达尔现象 B.分散质粒子是否带电荷 C.分散系是否稳定 D.分散质粒子直径的大小 解析三种分散系的本质区别在于分散质粒子直径的大小。 答案D 2.下列叙述不正确的是________(填序号)。 (1)电泳现象可证明同种胶体粒子带有相同的电荷。 (2)胶体产生丁达尔现象是由胶粒的直径大小决定的。

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