第四章 胶体化学(合)

1.胶体的定义及分类胶体（Colloid）又称胶状分散体（colloidal dispersion）是一种较均匀混合物，在胶体中含有两种不同状态的物质，一种分散相，另一种连续相。

分散质的一部分是由微小的粒子或液滴所组成，分散质粒子直径在1~100nm之间的分散系是胶体；胶体是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系，这是一种高度分散的多相不均匀体系。

按照分散剂状态不同分为：气溶胶——以气体作为分散剂的分散体系。

其分散质可以是液态或固态。

（如烟、雾等）液溶胶——以液体作为分散剂的分散体系。

其分散质可以是气态、液态或固态。

（如Fe(OH)3胶体）固溶胶——以固体作为分散剂的分散体系。

其分散质可以是气态、液态或固态。

（如有色玻璃、烟水晶）按分散质的不同可分为：粒子胶体、分子胶体。

如：烟，云，雾是气溶胶，烟水晶，有色玻璃、水晶是固溶胶，蛋白溶液，淀粉溶液是液溶胶；淀粉胶体，蛋白质胶体是分子胶体，土壤是粒子胶体。

2.胶体的不同表征方式胶体分散体系分为单分散体系和多分散体系。

单分散系表征可以用分散度、比表面积法（不规则形状包括单参数法，双参数法和多参数法）多分散体系可以用列表法、作图法，如粒子分布图，粒子累计分布图。

用激光粒度分析仪测定。

胶体的稳定性一般用zeta电位来表征。

zeta电位为正，则胶粒带正电荷，zeta电位为负，则胶粒带负电荷。

zeta电位绝对值越高，稳定性越好，分散度越好，一般绝对值>30mV说明分散程度很好。

胶体的流变性表征—黏度。

可用毛细管黏度计，转筒黏度计测定。

3.有两种利用光学性质测定胶体溶液浓度的仪器；比色计和浊度仪，分别说明它们的检测原理比色计它是一种测量材料彩色特征的仪器。

比色计主要用途是对所测材料的颜色、色调、色值进行测定及分析。

工作原理：仪器自身带有一套从淡色到深色，分为红黄蓝三个颜色系列的标准滤色片。

仪器的工作原理是基于颜色相减混合匹配原理。

罗维朋比色计目镜筒的光学系统将光线折射成90°并将观察视场分成可同时观察的左右两个部分，其中一部分是观察样品色的视场；另一部分是观察参比色（即罗维朋色度单位标准滤色片）的视场。

教案高中化学胶体化合物
教学目标：
1. 了解胶体的定义和性质；
2. 能够区分溶液、悬浮液和胶体；
3. 掌握胶体的制备方法和表征方法；
4. 能够解释胶体的稳定性及其应用。

教学重点：
1. 胶体的定义和性质；
2. 胶体的制备方法和表征方法；
3. 胶体的稳定性及应用。

教学难点：
1. 胶体和溶液、悬浮液的区分；
2. 胶体的表征方法的理解。

教学准备：
1. 教材：高中化学教科书；
2. 实验器材：玻璃棒、试管、试剂瓶等；
3. 实验药品：淀粉溶液、明胶溶液等。

教学过程：
1. 引入胶体的概念（10分钟）
通过实际生活中的例子和图示，引入胶体的概念，让学生了解什么是胶体，与溶液和悬浮液的区别。

2. 胶体的制备方法（20分钟）
介绍胶体的制备方法，包括物理法和化学法，并进行实验演示或实验操作，让学生亲自制备胶体。

3. 胶体的性质和表征方法（20分钟）
讲解胶体的性质，如颜色、透明度等，并介绍胶体的表征方法，如透射电镜、超速离心等。

4. 胶体的应用（15分钟）
探讨胶体的应用，如在食品工业、医药工业等领域的应用，并让学生展示或发表自己的看法。

5. 总结与评价（15分钟）
总结胶体的定义、性质、制备方法、表征方法和应用，并对学生的学习情况进行评价和反馈，帮助学生解决学习中的问题。

教学反思：
通过本节课的教学，学生应该能够掌握胶体的概念、性质、制备方法、表征方法和应用，
帮助学生建立起对胶体化合物的整体认识，提高化学知识的理解和应用能力。

胶体化学考点一、σ的定义：恒温恒压下，可逆地增加单位表面积，环境对体系所做的功，单位J〃m-2定义表面张力（σ）：单位长度液体表面的收缩力，单位N〃m-1（或mN〃m-1）表面过剩：表面浓度与体相浓度之差接触角：在固、l、g三相交界处，作l-g界面的切线，由此切线经液体内部与液固界面所成的夹角二、L ap l ace方程：三种特殊情况下的表达式1、曲面为球面，则R1=R2=R，ΔP=2σR2、曲面为柱面，则R1=R，R2=≦，ΔP=σ/R3、气泡存在两个g-l界面，且R1=R2=RΔP=4σ/R三、沾湿、浸湿、铺展，润湿过程的热力学判据，接触角判据。

•热力学判据沾湿 - Wa=σg-l(1+cosθ)≥0 θ≤180°浸湿 A=σg-l cosθ≥0 θ≤90°铺展 S=σg-l(cosθ-1)≥0 θ≤0°•接触角判据：通常真截将θ作为润湿与否的依据，θ>90°时，称为不润湿；θ<90°时，称为润湿；θ≤0°时（或不存在）铺展。

四、吸附等温线的类型类型Ⅰ：单分子层吸附，远低于P时，即吸满单分子层，P上升, 不再增加类型Ⅱ：S型吸附等温线（常见），低压下为单分子层，压力增加，产生多分子层吸附，图中B是低压下曲线的拐点，通常认为吸满了单分子层，B也即计算比表面的依据，如-195℃下氮在铁催化剂上的吸附。

类型Ⅲ：较少见，一开始即为多分子层吸附。

类型Ⅱ、Ⅲ在P→P0时，曲线趋于纵轴平行线的渐近线，表明产生了吸附质的凝聚，如低温下（-137.7～-58℃）溴在硅胶上的吸附。

类型Ⅳ：低压下产生单分层吸附，压力增加，吸附剂的孔隙结构中产生毛细凝聚，急剧上升，毛细孔中装满吸附质后, 不再上升。

如常温下，苯在硅胶上的吸附。

类型Ⅴ：低压下即产生多分子层吸附，压力增加，毛细凝聚五、单分子层吸附理论假设（1）被吸附分子间无作用力，因而分子脱附不受周围分子的影响。

胶体化学复习资料名词解释表面张力：液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。

表面能：物质的表面具有表面张力σ，在恒温恒压下可逆地增大表面积dA，则需功σdA，因为所需的功等于物系自由能的增加，且这一增加是由于物系的表面积增大所致，故称为表面自由能或表面能。

接触角：在固、液、气三相接触达到平衡时，三相接触周边的任一点上,液气界面切线与固体表面间形成的并包含液体的夹角。

高能表面/低能表面：按照不同物体表面的比表面能大小不同，把比表面能大于0.1J/m2的表面称为高能表面，把比表面能小于0.1J/m2的表面称为低能表面。

PS版上空白部分的氧化铝膜，比表面能约为0.7J/m2，属于高能表面。

PS版上图文部分的重氮感光树脂层，比表面能约为0.03～0.04J/m2，属于低能表面。

润湿作用：润湿作用通常是指液体在固体表面上附着的现象。

固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程。

铺展：液体在另外一种不互溶的液体表面自动展开成膜的过程。

吸附热：吸附过程产生的热效应。

在吸附过程中，气体分子移向固体表面，其分子运动速度会大大降低，因此释放出热量。

物理吸附的吸附热等于吸附质的凝缩热与湿润热之和。

表面活性剂：具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。

浊点：油类、清漆等液体样品在标准状态下冷却至开始出现混浊的温度为其浊点。

非离子型表面活性剂，在水溶液中的浓度随温度上升而降低在升至一定温度值时出现浑浊，经放置或离心可得到两个液相，这个温度被称之为该表面活性剂的浊点。

kraft点：阴离子表面活性剂一般在低温下溶解困难，随着水溶液浓度上升，溶解度达到极限时，就会析出水合的活性剂。

但是，当水溶液温度上升到一定值时，由于胶束溶解，溶解度会急剧增大，这时的温度称为临界胶束溶解温度，即Kraft点。

HLB值：表面活性剂为具有亲水基团和亲油基团的两亲分子,表面活性剂分子中亲水基和亲油基之间的大小和力量平衡程度的量,定义为表面活性剂的亲水亲油平衡值。

高中化学胶体教学设计一、教学任务及对象1、教学任务本节课的教学任务是针对高中化学中的胶体这一章节进行深入讲解和探讨。

通过本节课的学习，学生应掌握胶体的定义、分类、性质以及其在日常生活和工业中的应用。

此外，还需了解胶体溶液与普通溶液的区别，掌握胶体稳定性的影响因素，并能够运用相关知识解决实际问题。

2、教学对象本节课的教学对象为高中二年级学生，他们在之前的化学学习中已经掌握了溶液的基本概念、组成及性质，具备一定的化学基础。

此外，学生具备一定的实验操作能力和观察能力，但在胶体这一章节上，可能存在知识盲点，需要教师引导和启发。

因此，本节课将结合学生的实际情况，采用多种教学策略，帮助他们更好地理解和掌握胶体相关知识。

二、教学目标1、知识与技能（1）理解胶体的定义，掌握胶体的分类及性质，了解胶体在日常生活和工业中的应用。

（2）掌握胶体溶液与普通溶液的区别，了解胶体稳定性的影响因素，并能运用相关知识解释实际问题。

（3）学会使用相关实验仪器进行胶体的制备和观察，提高实验操作能力和观察能力。

（4）运用胶体知识，分析解决实际生活中的问题，提高知识运用能力。

2、过程与方法（1）通过课堂讲解、实验演示和分组讨论等形式，使学生掌握胶体相关知识。

（2）采用问题驱动法，引导学生主动探究胶体的性质和稳定性，培养他们的独立思考能力。

（3）组织学生进行实验操作，培养他们的动手能力和观察能力，提高实验素养。

（4）鼓励学生运用所学知识解决实际问题，培养他们的创新意识和团队协作能力。

3、情感，态度与价值观（1）培养学生对化学学科的兴趣，激发他们探索未知世界的热情。

（2）引导学生认识到化学知识在实际生活中的重要性，增强他们的社会责任感。

（3）培养学生严谨、务实的科学态度，提高他们对待实验和学术研究的认真程度。

（4）通过团队合作，培养学生的集体荣誉感，使他们学会尊重他人、善于沟通和协作。

（5）教育学生关注环境保护，了解化学知识在环境保护中的作用，培养他们的环保意识。

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胶体1、胶体的定义：分散质粒子直径大小在10-9~10-7m之间的分散系。

2、胶体的分类：①. 根据分散质微粒组成的状况分类：如：胶体胶粒是由许多等小分子聚集一起形成的微粒，其直径在1nm～100nm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1nm～100nm范围之内，这样的胶体叫分子胶体。

②. 根据分散剂的状态划分：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、溶胶、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。

3、胶体的制备A. 物理方法①机械法：利用机械磨碎法将固体颗粒直接磨成胶粒的大小②溶解法：利用高分子化合物分散在合适的溶剂中形成胶体，如蛋白质溶于水，淀粉溶于水、聚乙烯熔于某有机溶剂等。

B. 化学方法①水解促进法：FeCl3+3H2O(沸)= (胶体)+3HCl②复分解反应法：KI+AgNO3=AgI(胶体)+KNO3Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl思考：若上述两种反应物的量均为大量，则可观察到什么现象?如何表达对应的两个反应方程式?提示：KI+AgNO3=AgI+KNO3(黄色)Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl(白色)4、胶体的性质：①丁达尔效应丁达尔效应是粒子对光散射作用的结果，是一种物理现象。

丁达尔现象产生的原因，是因为胶体微粒直径大小恰当，当光照射胶粒上时，胶粒将光从各个方面全部反射，胶粒即成一小光源(这一现象叫光的散射)，故可明显地看到由无数小光源形成的光亮通路。

当光照在比较大或小的颗粒或微粒上则无此现象，只发生反射或将光全部吸收的现象，而以溶液和浊液无丁达尔现象，所以丁达尔效应常用于鉴别胶体和其他分散系。

高中化学胶体试讲教案人教版
一、教学目标：
1. 了解胶体的定义和性质；
2. 掌握常见胶体的分类及特点；
3. 了解胶体在生活和工业中的应用。

二、教学重点与难点：
1. 胶体的定义和性质；
2. 胶体的分类及特点；
3. 胶体在生活和工业中的应用。

三、教学过程：
1. 引入：通过展示一些日常生活中常见的胶体，并提出问题引起学生思考，如牛奶、果汁
等是什么组成的？为什么有些乳液看起来很稠密，有些却很稀？引导学生认识到胶体的重
要性和广泛应用。

2.讲解：
（1）胶体的概念：胶体是由两种或两种以上物质形成的，其中一种物质以微粒的形式分
散在另一种物质中，形成胶体溶液。

胶体的微粒在溶液中不沉淀，在能通过滤纸的水溶液
中不能看到。

（2）胶体的性质：具有无色、透明、不沉淀等特点，具有粘性和黏度，不易通过滤纸。

（3）胶体的分类：根据胶体的状态和组成不同，胶体可以分为溶胶、凝胶和胶体溶液等。

具体分类可以结合实例进行讲解。

3.应用案例：
（1）生活中的应用：牛奶、果汁、刷墙涂料等都是胶体，在日常生活中有着重要作用。

（2）工业中的应用：橡胶、胶水、油墨等都属于胶体材料，在工业生产中有着广泛的应用。

四、教学总结：
通过本节课的学习，学生应掌握了胶体的概念、性质、分类及应用。

胶体作为一种重要的
化学物质，在生活和工业中发挥着重要的作用，学生应深入了解胶体的特点和应用，为今
后学习和工作打下良好的基础。

§３- ３ 溶胶的形成及老化机理一、溶胶形成的条件沉淀理论：沉淀时新相生成分为两个过程，生核与长大。

a 、晶核的生产速度μ1c ：分散相浓度；cs ：分散相的溶解度；k ：比例常数。

b 、长大速度μ2，由扩散作用支配D ：扩散系数；δ：粒子表面扩散层厚度；A ：离子表面积μ1>μ2：形成高分散胶体；μ2>μ1：大颗粒沉淀。

二、溶胶的老化机理新形成的溶胶，即便经过纯化，胶粒也会随时间而慢慢增大，这一过程叫老化。

老化时体系的表面能降低是自发过程，我们不能完全阻止溶胶的老化，但可以延缓老化过程的进行。

溶胶的另一特性是多分散性，即由大小不等的胶粒组成，颗粒大小有一定的分散规律，通常所称谓的尺寸是一个平均值。

固体的溶解度与颗粒大小有关，对于半径为a1和a2的颗粒，根据前面介绍的Keivem 公式 若有两个颗粒放在一起，较小颗粒的饱和浓度为C1，较大颗粒的浓度为C2，由上式可知C1>C2。

较大颗粒的饱和浓度C2，由于C1>C2，所以溶质会由小颗粒附近自动扩散到大颗粒周围，而对于大颗粒而言，C2是饱和浓2a S 1、S 2分别为 和 颗粒的溶解度，σ为颗粒和饱和溶液间的界面张力，ρ为颗粒密度，M 为颗粒的mole 质量。

⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=1221112ln a a S S M RT ρσ1a度，扩散过来的溶质必然会在大颗粒上长大，这种过程不断进行，小颗粒不断溶解，大颗粒不断长大，直到小颗粒完全溶解为止。

第四章 分散体系的物理化学性质斐克第一定律（Fick’s first law ）式中负号表示扩散发生在浓度降低的方向，斐克第二定律（Fick’s second law ）双电层（double layer)当固体与液体接触时，可以是固体从溶液中选择性吸附某种离子，也可以是固体分子本身发生电离作用而使离子进入溶液，以致使固液两相分别带有不同符号的电荷，在界面上形成了双电层的结构。

最早于1879年Helmholtz 提出平板型模型；1910年Gouy 和1913年Chapman 修正了平板型模型，提出了扩散双电层模型；后来Stern 又提出了Stern 模型。