胶体的制备及性质
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如何学好胶体的性质及应用胶体知识与我们身边的生活、生产、自然和科学技术密切联系,如由豆浆制豆腐、江河入海口形成三角洲等就与胶体的聚沉有关,还如新技术纳米材料(几nm至几十nm)与胶粒的大小相近,可应用胶体的制备方法来制备纳米材料。
一、用理论联系实际的方法学习胶体的制备、性质及应用1、胶体的制备(1)物理分散法:使难溶于水的物质颗粒分散成1nm~100nm之间的胶粒溶于水,如研磨。
(2)化学凝聚法:如制备Fe(OH3)胶体:将1~2mL FeCl3饱和溶液滴入20mL沸水中至溶液显红褐色。
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体) +3HCl易错点提示:①所用FeCl3溶液要饱和且没有浑浊;②烧杯里蒸馏水煮沸后,滴加FeCl3溶液时要不断振荡;③溶液呈红褐色后,停止加热,以免生成沉淀,④化学方程式不用“”和“↓”等符号。
2、胶体的重要性质光束通过胶体时,形成一条光亮的通路(垂直于光的方向观察),这是由于胶体粒子对光线的散射而形成的现象。
应用此性质可以区分胶体和溶液。
易错点提示:浊液和胶体都有丁达尔现象,且浊液的丁达尔现象还更明显。
二、用比较的方法加深对分散系、胶体等概念的理解1、分散系、分散质、分散剂有关概念分散系:一种物质(或几种物质)分散到另一种物质里形成的混合物。
分散质:分散成微粒的物质叫分散质。
分散剂:微粒分布在其中的物质叫分散剂。
2、列表比较区别溶液、胶体和浊液。
提醒:①胶体与其他分散系的本质区别:胶体粒子的直径在 1 nm~100nm 之间是胶体的本质特征,也是胶体区别于其他分散系的依据,同时也决定了胶体的性质。
②分离方法:渗析法(将胶体与溶液的混合液装入半透膜袋,浸入流动的蒸馏水中,逐渐可分离去混在胶体里的溶质)。
③鉴别方法:根据丁达尔现象。
三、适当进行知识拓展,加深对知识的全面理解1、胶体的丁达尔现象是由于胶体微粒使光线散射而产生的,溶液中的溶质微粒太小,没有这种现象。
散射是怎么一回事?当光通过不均匀媒质悬浮的颗粒或分子时,部分光束将偏离原来方向而分散到各个不同方向去,称之为光的散射。
胶体的性质及制备(实验者:许家豪、王欢、刘俊)1 前言胶体是一种重要的分散系,在我们高中的时候就学过关于他的一些性质,但是只是了解其中的一些较为简单的性质,并没有进行深入的研究及讨论,而当今的生产生活中胶体的应用越来越广,所以做好胶体的性质的探究是有实际意义的,也是很有必要的。
我们就从分散系的稳定性及粒子的大小,还有丁达尔性质,电泳性质,等多个角度进行的研究,从而达到我们对胶体的性质有个整体的了解。
2 实验部分2.1实验目的2.1.1 掌握实验室制备氢氧化铁胶体的实验操作技能和方法。
2.1.2实验探究胶体的重要性质——丁达尔效应,电泳效应,胶体的稳定性及学会用简单的方法鉴定胶体和溶液。
2.1.3培养从宏观现象推断微观粒子的能力2.2实验药品:蒸馏水、FeCl3饱和溶液、CuSO4溶液、泥水、NaCl溶液、淀粉胶体、Na2CO3 、KOH、NaCl、ZnSO4、NH4Cl、MgCl22.3实验仪器:小烧杯、量筒、酒精灯、铁架台(配铁圈)、石棉网、胶头滴管、激光笔(或手电筒)、玻璃棒、漏斗、火柴、滤纸、U型管、导线、电源、滤纸。
2.4实验原理2.4.1饱和FeCl3溶液滴加入煮沸的水中,会使氯离子与氢离子结合产生氯化氢从沸水中溢出,三价铁离子可与水电里出的氢氧根离子聚合产生氢氧化铁,接着煮沸会产生更多的氢氧化铁聚合在一起,在液体呈红褐色是停止加热,此时溶液中氯化铁的直径在1-100纳米之间因为氯化铁胶体颗粒大小适中且吸附了大量的铁离子,由于分子间的热运动己分子间的作用力的作用,氯化铁胶体是均一稳定液体,与之相对的如果想破坏胶体的稳定性的话可以从①加入相反电荷的离子②加入带有相反电荷的胶体③加入煮沸等几个个方面入手。
3实验过程及结果3.1制备FeCl3胶体①制备饱和FeCl3溶液②在洁净的烧杯之中加入约35ml蒸馏水③加热至沸腾④然后向沸腾的水中加逐滴加入1~2毫升饱和FeCl3溶液⑤继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热即可。
高中化学丨胶体的制备和性质!胶体的制备和性质知识点1、定义:分散质粒子大小在1nm~100nm之间的分散系称为胶体。
我们把这些分散质粒子称为胶体粒子。
胶体具有一些不同于溶液和浊液的特性。
2、胶体的分类:3、Fe(OH)3胶体的制备和精制:(1)Fe(OH)3胶体的制备:向烧杯中煮沸的蒸馏水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续加热煮沸至溶液呈红褐色,就得到Fe(OH)3胶体。
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl使一束光线通过所得液体混合物,有丁达尔效应,证明形成了胶体。
(2)胶体的提纯与精制——渗析:利用半透膜将溶液和胶体分离的操作。
渗析是利用溶质粒子能通过半透膜而胶体粒子不能通过半透膜进行溶液和胶体的分离。
但渗析过程是可逆的,要达到分离目的应反复进行渗析或在流水中进行渗析。
4、胶体的性质:(1)丁达尔效应:一束光通过胶体时会产生一条光亮的通路,这种现象叫丁达尔效应。
实验:把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处,分别用激光笔照射杯中的液体,在光束垂直的方向观察。
不产生光亮的通路产生光亮的通路丁达尔现象的原因: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:丁达尔效应是区分溶液和胶体的物理方法。
生活中的丁达尔效应:夜晚用手电筒照射夜空、放电影时,放映室射到银幕上的光柱、光线透过树叶间的缝隙射入密林中(2)布朗运动:是指悬浮在液体或气体中的微粒做不停的、无秩序的运动。
胶体的粒子在胶体中不停地做无规则运动,这使胶体不容易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来,这是布朗运动是胶体具有介稳性的次要原因。
(3)电泳现象:胶粒在外加电场作用下定向移动。
电泳现象证明了胶体粒子带有电荷。
胶体粒子带有电荷是因为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,在通常情况下,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。
这是胶体具有介稳性的主要原因。
胶体的制备与性质-(全-可做教案) 1,氢氧化铁胶体的制备(1)反应原理:氯化铁和水反应生成氢氧化铁胶体和氯化氢(1)反应原理:氯化铁和水反应生成氢氧化铁胶体和氯化氢(2)实验操作向废水中逐滴加入5~6滴氯化铁饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,得到的分散系即为氢氧化铁胶体。
2,制备氢氧化铁胶体的注意事项及常见错误(1)氢氧化铁胶体的制备过程中应特别注意:氯化铁饱和溶液的加入要在水沸腾之后,并且要逐滴加入而不是倒入。
(2)制备氢氧化铁胶体的几个常见错误操作:①直接加热氯化铁饱和溶液;②向沸水中滴加氯化铁饱和溶液,但加热时间过长;③实验中用自来水代替蒸馏水;④用玻璃棒搅动。
3,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。
介稳定性的次要因素:胶体粒子由于做布朗运动而使它们不容易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。
介稳定性的主要因素: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,通常情况下,它们之间相互排斥阻碍胶体粒子变大,使它们不易聚集。
(2)丁达尔效应。
①当光束通过胶体时,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:可以区分胶体和溶液。
(3)电泳现象:胶体粒子带有电荷,在电场的作用下发生定向移动。
在外加电场的作用下,胶体粒子在分散剂里向电极做定向移动的现象。
胶体粒子带电荷,当胶粒带正电荷时电荷时向负极运动,当胶粒带负电荷时电荷时向正极运动(4)聚沉现象:胶体形成沉淀析出的现象。
当胶体粒子聚集成较大颗粒,从而形成沉淀从分散剂里析出,这个过程叫做聚沉。
聚沉的方法:加入少量电解质可以中和胶体微粒表面吸附的电荷,减弱胶粒间的电性排斥,从而使之聚集成大颗粒沉淀下来。
比如豆浆里加盐卤或石膏溶液使之凝聚成豆腐;加入带相反电荷胶粒的胶体,带不同电荷胶粒的胶体微粒相互吸引发生电性中和,从而在胶粒碰撞时发生凝聚,形成沉淀。
加热可以加速胶粒碰撞,减弱胶粒的吸附能力使得胶粒在碰撞时容易结合成大颗粒,形成沉淀。
胶体的制备与性质第一节 胶体的制备和净化胶粒:1—100 nm ,原则上可由原子、分子凝聚成胶体(凝聚法),也可由大块物质分散成胶体(分散法)。
一、胶体制备的一般条件1. 分散相在介质中的溶解度必须极小,浓度低OH H C S 52+——真溶液)溶胶(溶解度极小,滴入水中O H S 2/−−−→−低溶解度是形成溶胶的必要条件之一,同时还需要反应物的浓度很稀,生成的难溶物晶粒很小而又无长大条件时才能得到胶体。
若反应物浓度很大,细小的难溶物颗粒突然生成很多,易形成半固体状的凝胶。
2. 必须有稳定剂存在分散胶体体系中存在巨大的界面积,属热力学不稳定体系,胶体需要稳定剂作用才能稳定存在。
二、胶体的制备方法1. 分散法:机械分散、电分散、超声分散和胶溶法通过不同的能量或作用方式分散大块物体→胶粒胶溶法是某些新生成的沉淀中加入适量的电解质或置于某一温度下使胶体重新分散成溶胶。
如正电胶MMH (moled metal hydroxide )或MMLHC :mixed metal layered hydroxide compound在一定比例的AlCl 3·MgCl 2 混合溶液中,加入稀氨水,形成混合金属氢氧化物沉淀(半透明凝胶状),经多次洗涤后(目的在于控制其中的氯离子浓度),置该沉淀于80℃下恒温,凝胶逐渐形成带正电的溶胶。
MMH 用途很广——钻井液添加剂、聚沉剂、防沉剂等。
胶溶法:新形成的洗涤过的溶液沉淀加入少量33)(FeCl OH Fe →搅拌→沉淀转化为红棕色的3)(OH Fe 溶胶→机械粉碎——球磨机、振动磨、冲击式粉碎机、胶体磨、离心磨。
研磨过程中,增大增大,S A G S ,颗粒有聚集倾向(颗粒间有吸引力;颗粒增大,S G 减小)。
分散⇔聚集平衡,颗粒不再磨细。
要提高研磨效率,防聚可采取溶剂冲稀或加入稳定剂吸附表面——工业SAA ,油漆工业,研磨色料(SAA 保护)电分散:电弧使金属气化,分散于溶剂中,得到溶胶。
制备氢氧化铁胶体【实验目的】:制备氢氧化铁胶体,比较其与氯化铁的区别。
【实验要求】:保证安全,尽量不损坏仪器。
成功制备氢氧化铁。
【实验原理】:FeCl3+6H2O=加热=Fe(OH)3(胶体)+3HCl【实验设备及环境要求】:铁架台、石棉网、酒精灯、小烧杯、量筒。
要求环境干净整洁,没有极易燃物。
【实验步骤】:准备实验(护目镜等)→组装仪器(由下至上,由左至右)→量取25mL蒸馏水,倒入小烧杯中→点燃酒精灯→将蒸馏水加热至沸腾,滴入饱和氯化铁溶液5-6滴,继续煮沸至溶液呈红褐色→熄灭酒精灯,停止加热→取下小烧杯,观察其与氯化铁外观差异→试验其丁达尔效应→在两只烧杯中分别加入相同量的含有悬浮颗粒物的浑浊污水→向其中的一只烧杯中加入10mL氢氧化铁胶体→静置,比较两只烧杯中液体的澄清程度→拆除清洗所有仪器,结束实验。
【实验结果】:(1)氯化铁溶液呈棕色,氢氧化铁胶体呈红褐色。
(2)制备得到的氢氧化铁胶体具有丁达尔效应。
(3)加入了氢氧化铁的颜色深于另一烧杯中液体,但更澄清。
【讨论和分析】:成功制备出氢氧化铁胶体。
(1)氯化铁的水解反应FeCl3+6H2O=加热=Fe(OH)3+3HCl。
为什么产生的盐酸与氢氧化铁不反应呢?原因大致有二。
一、是因为高温反应时,盐酸挥发成气体,不接触无法反应。
二、是因为氢氧化铁和盐酸反应主要是因为氢氧根负离子和氢正离子结合,但制备的氢氧化铁胶体为带正电的粒子,氢离子也带正电,不反应。
(2)氢氧化铁胶体会出现聚沉现象。
因为煮沸时间过长温度高,加剧了胶体粒子的热运动,碰撞几率增大,更容易结合成大粒子聚沉。
(3)做净水剂。
胶体粒子表面积大,能够吸附更多的悬浮颗粒物,沉降。
高铁酸钾是含有FeO42-的一种化合物,其中心原子Fe以六价存在,因此,高铁酸钾具有极强的氧化性,可以对水进行氧化、消毒、杀菌处理。
因此,高铁酸钾在饮用水的处理过程中,集氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭等八大特点为一体的综合性能,被称为多功能水处理剂。
胶体的制备与性质一.实验目的1.了解胶体制备,渗析,电泳和凝聚等性质2.学习胶体的制备,性质实验的演示技能3.学会使用直流稳压电源。
二.实验原理将三氯化铁滴入沸水中,三价铁立即发生水解,得到氢氧化铁胶体。
FeCl3 +H2O ===Fe(OH)3 +HCl由于胶体微粒的直径较大,能够对光发生散射,使每一个胶粒成为一个发光体,当强光照射时,会形成一条光路。
其次,胶粒一般带有电荷,在外电场的作用下,会向电极,电极附近溶液颜色加深。
若与相反的电荷作用时,电荷被中和,胶体微粒会凝聚成较大的颗粒而发生聚沉现象。
三.实验仪器与药品烧杯、蒸发皿、U形管、玻棒,酒精灯、量筒、滴管、直流电源、钢笔式电筒、石棉网、玻璃纸、导线、细线,火柴饱和氯化铁,2mol/l氯化钠溶液、0.001mol/l亚铁氰化钾、0.001mol/l铁氰化钾、0.01mol/l 硫酸铝、0.01mool/l硝酸钾、5%硝酸银、1%明胶溶液、甲基橙、蒸馏水、尿素五.注意事项:【板书设计】一.实验目的1.了解胶体制备,渗析,电泳和凝聚等性质2.学习胶体的制备,性质实验的演示技能3.学会使用直流稳压电源。
二.实验原理将三氯化铁滴入沸水中,三价铁立即发生水解,得到氢氧化铁胶体。
FeCl3 +H2O ===Fe(OH)3 +HCl由于胶体微粒的直径较大,能够对光发生散射,使每一个胶粒成为一个发光体,当强光照射时,会形成一条光路。
其次,胶粒一般带有电荷,在外电场的作用下,会向电极,电极附近溶液颜色加深。
若与相反的电荷作用时,电荷被中和,胶体微粒会凝聚成较大的颗粒而发生聚沉现象。
三.实验仪器与药品烧杯、蒸发皿、U形管、玻棒,酒精灯、量筒、滴管、直流电源、钢笔式电筒、石棉网、玻璃纸、导线、细线,火柴饱和氯化铁,2mol/l氯化钠溶液、0.001mol/l亚铁氰化钾、0.001mol/l铁氰化钾、0.01mol/l 硫酸铝、0.01mool/l硝酸钾、5%硝酸银、1%明胶溶液、甲基橙、蒸馏水、尿素1.制备氢氧化铁胶体烧杯+75ml蒸馏水(加热煮沸)----1ml饱和氯化铁(逐滴)------溶液为深红褐色(煮沸)2.胶体性质(1)丁达尔现象盛有胶体的烧杯置于黑暗处----电筒照射-----观察胶体溶液---记录现象(3)电泳U形管+胶体+2g尿素---轮流加入0.01mol/l硝酸钾----插入电极---通直流电---观察现象(4)凝聚1号试管+ 胶体3ml+1ml2mol/l氯化钠---观察现象2号试管+ 胶体3ml+1ml 0.01mol/l硫酸铝---观察现象3号试管+ 胶体3ml+1ml 0.001mol/l铁氰化钾---观察现象(5)胶体的保护如实验4,先分别加入1ml 1%明胶---振荡—分别加入1ml同浓度氯化钠、硫酸铝、铁氰化钾—观察现象五.注意事项。
胶体的制备与性质教学设计胶体是由两个或多个互不相容的物质构成的复合体系,其中一个物质以微粒形式分散在另一个物质中。
胶体的制备过程涉及到控制微粒的分散稳定性和微粒大小等因素,而这些因素又直接影响胶体的性质。
本文将以胶体的制备与性质为主题,设计一个教学实验,以帮助学生了解胶体制备过程中的关键因素及其对胶体性质的影响。
实验目的:通过实验帮助学生理解胶体的制备原理,掌握胶体的性质,并培养学生的实验技能和科学思维能力。
实验材料和设备:- 氯化银(AgCl)粉末- 水- 水浴- 醋酸、草酸或其他适用的溶剂- 显微镜- 玻璃棒- 试管- 毛细管- 毛细管槽实验步骤:1. 准备10%的AgCl胶体:将1g AgCl粉末加入10mL水中,在水浴中加热搅拌,直到完全溶解形成均匀透明的溶液。
2. 准备1%的AgCl胶体:将1mL 10%的AgCl溶液取出,加入9mL水中,充分搅拌混合。
3. 准备0.1%的AgCl胶体:将1mL 1%的AgCl溶液取出,加入9mL水中,充分搅拌混合。
4. 准备0.01%的AgCl胶体:将1mL 0.1%的AgCl溶液取出,加入9mL水中,充分搅拌混合。
5. 准备对照组:将10mL纯水作为对照组。
实验观察:1. 对比观察不同浓度的AgCl胶体溶液的外观特点。
2. 在显微镜下观察不同浓度的胶体溶液中微粒的大小和分布情况。
实验结果与讨论:1. 外观特点观察结果:通过对比不同浓度的AgCl胶体溶液的外观特点,学生可以发现浓度越高,溶液越浑浊。
2. 显微镜观察结果:通过显微镜观察不同浓度的胶体溶液中微粒的大小和分布情况,学生可以发现随着浓度的降低,微粒的大小越小、分布越均匀。
实验分析与总结:1. 制备胶体的关键因素:通过实验,学生可以发现加热搅拌过程中的温度和时间对胶体制备的关键影响因素。
提高温度和搅拌时间可以增加AgCl微粒的溶解度,从而得到更高浓度的胶体溶液。
2. 胶散体的性质:通过实验,学生可以发现胶体的浑浊、悬浮能力和稳定性与其浓度、微粒大小和分布情况密切相关。