下载文档原格式
物理化学核心教程（第二版）思考题习题答案―第10章胶体分散系第十章胶体分散系统一．基本要求1．了解胶体分散系统的特有的分散程度、多相不均匀性和热力学不稳定性等三个主要基本特性。
2．了解憎液溶胶在动力性质、光学性质和电学性质等方面的特点，以及如何应用这些特点，对憎液溶胶胶粒的大小、形状和的带电情况等方面进行研究。
3．掌握憎液溶胶在稳定性方面的特点，知道外加电解质对憎液溶胶稳定性影响的本质，会判断电解质的聚沉值和聚沉能力的大小。
4．了解大分子溶液与憎液溶胶的异同点，了解胶体分散系统的平均摩尔质量的多种测定方法。
5．了解凝胶的基本性质和纳米科技的基本内容和广泛的应用前景。
二．把握学习要点的建议胶体分散系统以其特有的分散程度、多相不均匀性和热力学不稳定性这三个基本特性，使得与一般的分子分散系统或粗分散系统在性质上有很大的不同，主要表现在：动力性质、光学性质和电学性质等方面。
不能把憎液溶胶的三个基本特性与它在动力、光学和电学方面的性质混为一谈。
了解憎液溶胶的动力性质、光学性质和电学性质，目的是将它区别于分子分散系统和粗分散系统，利用这些性质可以对胶粒的大小、形状和带电情况进行研究。
大分子溶液与憎液溶胶在组成上完全是两回事，大分子溶液是分子分散系统，是亲液溶胶，仅仅是因为大分子溶液的分子大小与憎液溶胶胶粒的大小相仿，在粒度效应方面有一点共同之处，才放在一起研究，其实两者在光学性质、电学性质和受外来电解质影响方面有很大的区别。
大分子是由小分子单体聚合而成的，由于聚合的程度不同，所形成分子的大小也不同，所以大分子物质的摩尔质量只是一个平均值，而且随着摩尔质量测定方法的不同，所得的摩尔质量的值也不同。
纳米科技目前是许多学科的研究热点，采用较多的溶液相制备纳米材料的的方法是类似于制备溶胶的方法，学好胶体分散系统的性质，对纳米材料的研究有很大的帮助。
这一章的计算题不多，主要是掌握憎液溶胶的制备、净化、各种性质以及广阔的应用前景。
第⼗章静电场中的导体和电介质第⼗章静电场中的导体和电介质在上⼀章中，我们讨论了真空中的静电场。
实际上，在静电场中总有导体或电介质存在，⽽且在静电的应⽤中也都要涉及导体和电介质的影响，因此，本章主要讨论静电场中的导体和电介质。
本章所讨论的问题，不仅在理论上有重⼤意义，使我们对静电场的认识更加深⼊，⽽且在应⽤上也有重⼤作⽤。
§10-1 静电场中的导体⼀、静电平衡条件1、导体与电介质的区别：（1）宏观上，它们的电导率数量级相差很⼤（相差10多个数量级，⽽不同导体间电导率数量级最多就相差⼏个数量级）。
（2）微观上导体内部存在⼤量的⾃由电⼦，在外电场下会发⽣定向移动，产⽣宏观上的电流⽽电介质内部的电⼦处于束缚状态，在外场下不会发⽣定向移动（电介质被击穿除外）。
2、导体的静电平衡条件（1）导体内部任何⼀点处的电场强度为零；（2）导体表⾯处的电场强度的⽅向,都与导体表⾯垂直.导体处于静电平衡状态的必要条件:0=i E（当导体处于静电平衡状态时，导体内部不再有⾃由电⼦定向移动，导体内电荷宏观分布不再随时间变化，⾃然其内部电场（指外场与感应电荷产⽣的电场相叠加的总电场）必为0。
⼆、静电平衡时导体上的电荷分布1、导体内部没有净电荷，电荷（包括感应电荷和导体本⾝带的电荷）只分布在导体表⾯。
这个可以由⾼斯定理推得：ii sq E ds ε?=，S 是导体内“紧贴”表⾯的⾼斯⾯，所以0i q =。
2、导体是等势体，导体表⾯是等势⾯。
显然()()0b a b i a V V E dl -=?=?，a,b 为导体内或导体表⾯的任意两点，只需将积分路径取在导体内部即可。
3、导体表⾯以处附近空间的场强为：0E n δε=，δ为邻近场点的导体表⾯⾯元处的电荷密度，?n 为该⾯元的处法向。
简单的证明下：以导体表⾯⾯元为中截⾯作⼀穿过导体的⾼斯柱⾯，柱⾯的处底⾯过场点，下底⾯处于导体内部。
由⾼斯定理可得：12i s s dsE ds E ds δε?+?=，1s ,2s 分别为⾼斯柱⾯的上、下底⾯。
1.电势能和电势学习目标：1.[物理观念]知道电势能、电势的概念。
2.[科学思维]掌握电场力做功与电势能变化的关系会运用其进行相关的计算。
3.[科学探究]通过类比方法，探究静电力做功的特点。
4.[科学态度与责任]了解电势能和电势的定义方法，培养良好的学习习惯。
阅读本节教材，回答第26页“问题”并梳理必要知识点。
教材P 26问题提示：电荷只受静电力作用，只有静电力做功，故这种能量变化与静电力做功有关，类比于重力做功与重力势能，这种能应该是一种势能。
一、静电力做功的特点1．特点：静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。
2．在匀强电场中静电力做功：W AB ＝qE ·L AB cos θ，其中θ为静电力与位移间的夹角。
二、电势能1．概念：电荷在电场中具有的势能。
用E p 表示。
2．静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于电势能的减少量，W AB ＝E p A －E p B 。
⎩⎨⎧电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。
3．电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移到零势能位置时静电力所做的功。
4．零势能点：电场中规定的电势能为零的位置，通常把电荷在离场源电荷无限远处或大地表面的电势能规定为零。
三、电势1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比。
2．定义式：φ＝E p q。
3．单位：国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V,1 V＝1 J/C。
4．特点(1)相对性：电场中各点电势的大小，与所选取的零电势的位置有关，一般情况下取离场源电荷无限远或大地为零电势位置。
(2)标矢性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负。
5．与电场线关系：沿电场线方向电势逐渐降低。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)在静电场中沿电场线方向移动负电荷时，静电力做正功。
(×)(2)在静电场中电荷运动了一段路程，电场力一定做功。
章节测试题1.【答题】我国科学家率先用铝合金和石墨烯按一定比例混合制成“烯合金”，该材料有望生产出“一分钟充满电的电池”。
下列关于“烯合金”的说法不正确的是（）A.常温下稳定B.是一种纯净物C.具有导电性D.含碳元素和铝元素【答案】B【分析】本题考查合金的概念。
【解答】根据混合物中各物质保持各自的化学性质可知，“烯合金”常温下稳定，A 是正确的叙述；“烯合金”是由铝合金和石墨烯按一定比例混合制成，是混合物，B 是错误的叙述；“烯合金”是金属材料，具有导电性，C是正确的叙述；石墨烯是由碳元素组成的，“烯合金”是由铝合金和石墨烯按一定比例混合制成，故“烯合金”含碳元素和铝元素，D是正确的叙述。
故选B。
2.【答题】下列金属制品中，利用金属导电性的是（）A.铝箔B.铁锅C.铜导线D.金项链【分析】本题考查金属的性质。
【解答】铜导线利用的金属的导电性。
故选C。
3.【答题】硬铝的下列性质中，与制造飞机外壳无关的是（）A.导电性较好B.密度较小C.耐腐蚀性较强D.硬度较大【答案】A【分析】本题考查合金与合金的性质，合金的硬度大，熔点低，耐腐蚀。
【解答】硬铝属于铝合金，制造飞机外壳是因为有密度较小、硬度较大、耐腐蚀性较强等特点，与导电性无关。
故选A。
4.【答题】厦钨股份公司拟生产用于汽车贮氢的钨合金，此合金（）A.熔点比钨高B.不能导电C.具有金属特性D.是一种不可回收物【分析】本题考查合金与合金的性质，解答本题时要充分理解合金的性质和用途等方面的知识，只有这样才能对问题做出正确的判断。
【解答】合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属，具有金属的特征。
合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀性能也更好，熔点比组成成分低，可回收。
故钨合金的熔点比钨低、能导电、具有金属特性、可以回收利用。
故选C。
5.【答题】下列有关合金的叙述：①合金中至少有两种金属；②合金中的元素以化合物形式存在；③合金中一定含有金属；④合金一定是混合物。
