分散系
- 格式:doc
- 大小:214.00 KB
- 文档页数:10
{{分散系}}1、分散系一种或几种物质分散在另一种介质中所形成的体系称为散体系。
被分散的物质称为分散相,而连续介质称为分散介质。
例如食盐水溶液,食盐是分散体系又分为均相分散系和多相分散系。
低分子溶液与高分子溶液为均相分散系。
溶胶与粗分散系为多相分散系。
分散体系的某些性质常随分散相粒子的大小而改变,因此,按分散相质点的大小不同可将分散系分为三类(表9-1):低分子(或离子)分散系(其粒子的线形大小在1nm以下);胶体分散系(其粒子的线形大小在1-100nm之间);粗分散系(其粒子的线形大小在100nm以上)。
三者之间无明显的界限。
2、分散系的分类一、粗分散系在粗分散系中,分散相粒子大于100nm,因其粒子较大用肉眼或普通显微镜即可观察到分散相的颗粒。
由于其颗粒较大,能阻止光线通过,因而外观上是浑浊的,不透明的。
另外,因分散相颗粒大,不能透过滤纸或半透膜。
同时易受重力影响而自动沉降,因此不稳定。
粗分散系按分散相状态的不同又分为悬浊液(固体分散在液体中——如泥浆)和乳浊液(液体分散在液体中——如牛奶)。
二、低分子分散系分散相粒子小于1nm,因分散相粒子很小,不能阻止光线通过,所以溶液是透明的。
这种溶液具有高度稳定性,无论放置多久,分散相颗粒不会因重力作用而下沉,不会从溶液中分离出来。
分散相颗粒能透过滤纸或半透膜,在溶液中扩散很快,例如盐水和糖水等。
三、胶体分散系胶体分散系即胶体溶液,分散相粒子大小在1-100nm之间,属于这一类分散系的有溶胶和高分子化合物溶液。
由于此类分散系的胶体粒子比低分子分散系的分散相粒子大,而比粗分散系的分散相粒子小,因而胶体分散系的胶体粒子能透过滤纸,但不能透过半透膜。
外观上胶体溶液不浑浊,用肉眼或普通显微镜均不能辨别。
胶体是物质的一种分散状态,不论在任何物质,只要以1-100nm之间的粒子分散于另一物质中时,就成为胶体。
例如,氯化钠在水中分散成离子时属低分子分散系。
而在苯中则分散成离子的聚集体,聚集体粒子的大小在1-100nm之间,属胶体溶液。
分散系分散系:一种物质或几种物质以粒子形式分散到另一种物质里形成的混合物,统称为分散系。
根据分散剂的状态可将分散系分为固溶胶,液溶胶,气溶胶1.当分散剂是水或其他液体时,可以按照分散质粒子的大小分为溶液、胶体、浊液。
烟、云、雾等的分散剂是气体,为气溶胶;AgI、Fe(OH)3溶胶,其分散剂为水,是液溶胶;有色玻璃、烟水晶等分散剂为固体,是固溶胶。
2.胶体的制备(1)物理分散法:研磨(2)化学法:A.水解法FeCl3 +3H2O(沸水)=Fe(OH)3(胶体)+3HClB.复分解反应法3.胶体的净化----渗析胶体微粒不能透过半透膜,离子和分子能够透过半透膜4.胶体的性质丁达尔现象(鉴别溶液和胶体)、布朗运动(胶体稳定的原因之一)、电泳现象(胶体微粒带电是胶体稳定的主要原因;静电除尘、电泳电镀)5.胶体的聚沉方法:加电解质溶液、加带相反电荷的胶体、加热。
离子反应1.电解质与非电解质电解质:在熔融状态下或水溶液中能够到导电的化合物。
非电解质:在熔融状态和水溶液中均不能导电的化合物。
2.强电解质和弱电解质强电解质:在水溶液中完全电离成离子的电解质。
弱电解质:在水溶液中部分电离的电解质。
强电解质包括:强酸、强碱、大多数的盐弱电解质包括:弱酸、弱碱、水晶体不能导电,因为离子不能自由移动;水溶液时导电是因为水分子对离子有作用力,使离子挣脱晶体表面而能自由移动导电。
3.电离方程式的书写多元弱酸的电离分步书写,多元弱碱的电离看作一步完成。
影响溶液导电能力的因素:(1)单位体积内离子的数目(2)离子所带的电荷数4.离子反应定义:凡是有离子参加的反应都是离子反应离子方程式:用实际参加反应的离子的符号表示离子反应的式子叫做离子反应方程式。
分散系知识点总结分散系(dispersed system)是指由多个相互作用的组分构成的混合系统。
这些组分可以是固体、液体或气体,并且它们可以在原子、分子、微粒或宏观尺度上相互作用。
分散系在化学、材料科学、生物学、环境科学和工程等领域中都有着重要的应用。
在本文中,我们将从分散系统的定义、性质、分类、应用以及相关领域的研究进展等方面进行总结和分析。
一、定义和性质1. 定义:分散系统是由两个或多个物质组成的混合物,其中一个物质(称为分散相)分散在另一个物质(称为连续相)中。
在分散系统中,分散相的粒子可以分散在连续相中,也可以形成颗粒体系或其他形式的分散结构。
2. 性质:分散系统具有以下几个基本性质:- 分散性:分散相的粒子在连续相中的均匀性和稳定性;- 相互作用:分散相与连续相之间的化学、物理或生物作用;- 物理性质:分散系统的密度、粘度、表面张力、电导率等物理性质;- 化学性质:分散系统的化学稳定性和反应性;- 力学性质:分散系统的流变性能和机械性能。
二、分类和结构根据分散系统中分散相和连续相的性质及其相互作用形态不同,可以将分散系统分为不同的类型和结构。
常见的分类包括以下几种:1. 悬浮体系:分散相以固体颗粒的形式悬浮在连续相中,如泥浆、悬浮液等;2. 乳液体系:分散相以液滴的形式分散在连续相中,如牛奶、乳霜等;3. 真溶体系:分散相与连续相之间形成了分子级别的混合体系,如溶液、合金等;4. 凝胶体系:分散相形成了三维网状结构,稳定悬浮在连续相中,如胶体溶液、凝胶等;5. 多相体系:由两个或多个不同相态的物质构成,如气-液、液-液、固-液等。
分散系统的结构和形态也受到物质之间相互作用力的影响,例如分子间相互作用、表面张力、静电作用、范德华力等,这些相互作用力对分散系统的形成、稳定性和性质具有重要影响。
三、应用领域分散系统在化学、材料科学、生物学、环境科学和工程等领域都有着广泛的应用。
以下是几个典型的应用领域:1. 化学工程:在化工生产中,分散系统被广泛应用于流变学、界面活性剂、胶体化学、纳米材料合成等方面;2. 生物医学:在生物医学领域,分散系统被用于药物传递、基因治疗、医用材料、细胞培养等方面;3. 环境保护:分散系统被用于废水处理、大气净化、生态修复等环境保护技术;4. 材料科学:分散系统在材料合成、表面修饰、纳米材料制备、复合材料制备等方面有着重要应用。
分散系概念分散系的概念及相关内容什么是分散系?分散系(Decentralized System)指的是一种分布在多个地点、具有独立运作能力的系统。
与集中式系统相反,分散系不依赖于单一中心节点的控制和管理,而是通过网络中的多个节点共同协作来完成任务。
分散系的特点分散系具有以下特点:•去中心化:分散系统中不存在单一中心节点,每个节点都是平等的,可以进行独立的决策和操作。
•无单点故障:由于系统由多个节点组成,即使出现一个或多个节点故障,其他节点仍然可以正常运行,不会对整个系统造成影响。
•数据共享:分散系统中的节点可以共享和访问相同的数据,实现数据的共享和同步更新。
•高度安全:由于分散系统中的数据和操作分布在多个节点上,攻击者很难对整个系统进行攻击,提高了系统的安全性。
•可扩展性强:分散系统可以通过增加或删除节点来实现系统的扩展或缩减,灵活性高。
分散系的应用领域分散系广泛应用于以下领域:区块链技术•去中心化的数字货币:比特币、以太坊等数字货币基于分散系统的区块链技术,实现了去中心化的货币交易。
文件存储与共享•分散式存储系统:IPFS(InterPlanetary File System)等分散式存储系统可以将文件分散存储在多个节点,提高文件存储的可靠性和安全性。
•分散共享系统:分散式共享系统如BitTorrent等,用户可以通过共享自己的资源与其他用户进行文件的下载和上传。
分布式计算•分散式计算平台:Hadoop、Spark等分散式计算平台将计算任务分散到多个节点上进行并行计算,提高计算效率和处理能力。
云计算与物联网•分散式云计算系统:分散式云计算系统将计算资源分散在多个节点上,提供高度可靠和高效的云服务。
•物联网系统:物联网中的设备和传感器可以组成分散系,实现设备之间的协作和数据共享。
结语分散系的兴起为许多领域带来了新的机遇和挑战。
它不仅提高了系统的稳定性和安全性,还提供了更加灵活和可扩展的解决方案。
人教版高一化学第二章第一节简单分类法及其应用第二课时课程目标:知道胶体是一种常见的分散系。
教学目标:知识与技能1、了解分散系的含义和分类。
2、知道胶体是一种分散系,了解胶体的重要性质和应用。
3、能用物质的分散系的概念解释一些实际问题。
4、能区分溶液、胶体、浊液,知道其本质区别。
过程和方法1、学生应重视联系生活实际,学习运用实验、观察、交流等多种手段获取信息。
2、运用比较、分类、归纳、概括等方法进行加工,通过在开放的问题情景中自由讨论、自主形成结论,形成探究、自主、合作的科学学习方式。
情感态度与价值观充分发挥学生的自主性,让学生在实验探究过程中,体验科学探究的艰辛与喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。
培养参与化学科技活动的热情和将化学知识应用于生产、生活实践的意识,培养学生学习化学的兴趣,激发学生积极自主学习的热情,赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。
使学生初步理解科学探究的意义,逐步提高科学探究意识与能力。
教学重点:胶体的重要性质和应用以及分散系的本质区别。
教学难点:制备胶体的实验,胶体的性质和应用。
教材分析胶体知识与学生以前所学的知识有所不同,它研究的不是某种物质所特有的性质,而是物质的聚集状态所表现出来的性质。
这对学生而言是一个陌生的领域。
是学生通过分类思想来研究物质、观察物质的切入点。
学习分散系内容,首先要突出分类方法,教材将胶体的制备和丁达尔效应放在物质的分类中介绍,与过渡教材相比,其功能和地位有明显的不同。
本课题是在学习了纯净物的分类之后,学习混合物的分类方法。
引入胶体的制备和丁达尔效应的目的是为了说明胶体的性质与溶液确实有所不同,因此本课题的教学目标应该是“理解以分散质粒子的大小为分类标准将分散系分为溶液、胶体、浊液的科学性”,而不是胶体的制备和性质。
教材设计两个实验对三种分散系的特点进行探究,虽然能达到教学目标,但还没充分运用对比实验研究方法,稍作改变,效果会更好。
学情分析通过上节课的学习初步把握了简单的分类方法及其应用。
经过第一章的学习,不仅体会到科学探究在化学学习过程中的重要作用,也具备了一定的实验基本操作技能。
授课类型:多媒体PPT课件教学准备:教师:实验。
多媒体课件学生:预习课本知识,完成导学案的“自主探究”教学过程:[复习提问]1.将少量NaCl溶于水得到的体系是纯净物还是混合物?将泥沙溶于水得到的体系呢?淀粉溶液又是什么呢?将它们静置一段时间后,有什么区别?2.我们日常生活中所见的烟、雾、云属于纯净物吗?如果不是,是什么物质分散到什么物质里的?[板书]二、分散系及其分类[讲]什么叫分散系呢?大家把课本翻到25页,认真最下面那一段,找出分散系的概念及分散系的组成。
[投]多媒体展示概念[回答]把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系,叫分散系。
它的组成是分散质和分散剂。
[板书]1、分散系(1)概念:把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。
被分散的物质称作分散质,容纳分散质的物质称作分散剂。
(2)组成:分散质和分散剂。
[投]展示CuSO4溶液、泥水的图片[讲]CuSO4溶液和泥水都是分散系,它们的分散质和分散剂分别是什么呢?[回答]CuSO4溶液分散质是CuSO4固体,分散剂是水,泥水分散质是泥沙,分散剂是水。
[讲]对,非常好。
在我们生活中常见的分散系还有很多,像空气,分散质是氧气、二氧化碳等等,分散剂是氮气;还有酒精水溶液,分散质是酒精,分散剂是水。
我们在分析分散质与分散剂时,通常我们按这个规则:量多的为分散剂、量少的为分散质,而当有水存在时,一般水做分散剂。
[过渡]我们举的这些例子中,分散质与分散剂都有不同状态。
我们知道物质有三态,如果按分散质分散剂所存在状态不同来分类的话可以怎样分呢?可分为几种呢?[板书](3)分类:[讲]请学生们自己动动手,用交叉分类的方法画出所有的组合方式。
[投][板书]①分散系组成所存在状态的不同分:9种[讲]生活当中,我们最常见的还是分散剂为液态的分散系,所以对当分散剂是液态时,我们可以怎样进行分类呢?[投]当分散剂是液态时,按分散质粒子直径大小分:(本质特征)d<1nm1<d<100nmd>100nm[讲]如果分散介质是液态的,叫液态分散体系,在化学反应中此类分散体系最为常见和重要,水溶液、悬浊液和乳浊液都属液态分散体系。
溶液、悬浊液和乳浊液分散质粒子的大小(近似其直径大小)来分类。
一般地说,溶液分散质粒子小于1nm,浊液中离子通常大于100nm,介于1nm~100nm的为胶体。
在分散体系中,分散相的颗粒大小有所不同,分散体系的性质也随之改变,溶液、胶体和浊液各具有不同的特性。
[板书]②当分散剂是液态时,按分散质粒子直径大小分:溶液d<1nm胶体1nm<d<10nm浊夜d>100nm[讲]分散质粒子的大小是溶液、胶体和浊液的本质区别。
(以下这表格是用多媒体准备好,然后根据讲课进度,再一一填写上去的。
)[投][讲]对于溶液和浊液大家比较熟悉,像我这里的CuSO4溶液和泥水,在我们初三下册第九单元里对溶液这样定义:一种或几种物质分散到另一种物质里,形成均一、透明、稳定的混合物,叫溶液。
所以我们知道溶液外观上是均一、透明的。
而浊液,像泥水,外观不不均一、不透明的,且放置一会马上大颗粒就沉降下来了,所以它是不稳定的。
那么胶体呢?是我们所陌生的,所以要想研究胶体,必须先得到它。
现在让我们来做“科学探究1”这个实验,制备Fe(OH)3胶体。
大家先阅读下课本的实验步骤。
[板书]三、胶体( colloid )1、胶体的制备:[讲实验]步骤:1、取烧杯盛25 mL蒸馏水(不用自来水,是因为自来水中有电解质,会使胶体聚沉),加热至沸腾;2、向沸水中逐滴加入5-6滴FeCl3饱和溶液(一般不用稀溶液,因稀溶液水解程度大,可能会浑浊,且滴加速度不能过快,更不能将FeCl3溶液加到蒸馏水中以后再煮沸,否则会生成沉淀)3、继续煮沸至溶液呈红褐色,观察所得红褐色液体是F e(O H)3胶体。
[板书]FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体) +3HCl[讲]这是制备Fe(OH)3胶体的化学反应方程式,这里我要强调的是加热条件,还有这里Fe(OH)3是胶体,不可以打沉淀符号,而应该在后面打括号,注明是胶体。
现在胶体制备出来了,大家观察它是均一、透明的。
是不是所有的胶体都透明呢?不是的,像牛奶,它是胶体,但不透明。
[投](1)、根据分散质微粒组成的状况分类:[讲]如:F e(O H)3胶体胶粒是由许多F e(O H)3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。
[投](2)、根据分散剂的状态划分:[讲]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、F e(O H)3溶胶、A l(O H)3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。
[讲]有些胶体和溶液的外观特征相同(澄清),如NaCl溶液和淀粉溶液,那么可用怎样的物理方法加以鉴别呢?[做]分别盛有等量硫酸铜溶液和F e(O H)3胶体的两烧杯并排置于桌面上,用激光教鞭从一侧(光、两烧杯在一条线上)进行照射,同时于垂直方向观察现象与结论:当光束通过形成一条光亮红色通路的液体为F e(O H)3胶体,无此现象的为硫酸铜溶液。
[讲]当一束强光照射胶体时,在入射光垂直方向,可以看到一道光亮的通路,这种现象早在19世纪由英国物理学家丁达尔研究发现。
故称其为“丁达尔效应”。
而溶液无此现象。
因此丁达尔效应可以区别溶液和胶体。
那么,造成胶体和溶液这种性质差异的原因是什么呢?[投][多媒体动画模拟]胶粒对光的散射作用。
[讲]图中红色箭头(粗)代表入射光线,黄色箭头(细)代表散射光。
当光线照射到胶体粒子上时,有一部分光发生了散射作用,另一部分光透过了胶体,无数个胶粒发生光散射,如同有无数个光源存在,我们便可发现当一束光线通过胶体时从侧面可以看到一条光亮的通路,这就是丁达尔效应。
胶体除具有丁达尔效应外,还有何其他性质呢?[板书]2、胶体的性质(1).丁达尔效应:光束通过胶体,形成光亮的“通路”的现象叫丁达尔效应。
[讲]由于胶体分散质粒子比溶质粒子大得多,以致使光波传播改变了原来的方向。
尽管如此,我们的肉眼仍看不到它的存在。
超显微镜可帮助我们了解胶粒的情况。
[多媒体动画模拟]胶粒的布朗运动。
[讲]用一黑色小球代表胶体粒子,用动画模拟胶粒的无规则运动。
胶粒的运动情况如同花粉颗粒在水里作不停的、无秩序的运动。
这种现象叫做布朗运动。
[板书](2).布朗运动:胶体分散质粒子作不停的、无秩序的运动,这种现象叫做布朗运动。
[讲]为什么胶粒的运动是不停的、无秩序的呢?[回答]胶粒作布朗运动,是因胶粒受水分子来自各方面的撞击、推动,而每一瞬间在不同方向上所受合力的大小不同,所以每一瞬间胶粒运动速率和方向都在改变,因而形成不停的、无秩序的运动。
布朗运动使胶粒难于静止沉降,这是胶体稳定的一个因素。
相比之下,浊液却无此性质,为什么呢?[投][讲]若给F e(O H)3胶体通直流电,胶体粒子的运动会怎样呢?[播放录像]F e(O H)3胶体的电泳实验,请观察:现象:通电后,U型管里阴极附近的红褐色逐渐变深,阳极附近的红褐色逐渐变浅。
[讲]从现象可看出,阴极附近F e(O H)3胶粒增多了,说明在电场作用下,胶粒作了定向移动。
通电后,F e(O H)3胶粒移向阴极,说明F e(O H)3胶粒具有什么样的电性?[回答]F e(O H)3胶粒带正电。
[讲]像F e(O H)3胶体,在外加电场作用下,胶粒在分散剂里向电极作定向移动的现象,叫做电泳。
[板书](3).电泳:在外加电场作用下,胶体粒子在分散剂里向电极作定向移动的现象[讲]为何胶体粒子会带电呢?胶体是否带电?F e (O H )3胶粒为何带正电?[答]胶体粒子小−→−表面积大−→−吸附能力强−→−可吸附溶液中的离子−→−F e (O H )3胶粒只吸附阳离子,带正电−−→−通电向阴极移动−→−阴极区液体颜色变深。
[投]胶体粒子小−→−表面积大−−−−→−吸附离子带电−−−−→−通直流电向电极作定向移动。
[多媒体动画模拟]电泳现象。
[讲]图中大球表示胶粒,表示被胶粒吸附的离子的种类。
胶粒因吸附阳离子或阴离子而带电荷,在外加电场作用下向阴极或阳极作定向移动。
[讲述]一般来说,在同一胶体中,由于胶粒吸附相同的离子因而带同种电荷,如F e (O H )3胶粒带正电荷。