第八章 胶体分散体系的稳定性

关于胶体稳定性问题的疑难解析胶体稳定性问题是高中化学胶体部分的重要内容。

课程标准要求学生从分类的角度认识胶体分散系，了解胶体这种常见的分散系的本质特点和基本性质。

而胶体稳定性是胶体分散系的重要性质之一，对于学生理解胶体分散系和胶体其他性质具有重要作用。

学业水平测试也要求学生识记并理解胶体的稳定性。

随着胶体化学的发展，人类对胶体稳定性的本质和原因的认识不断完善，教师理应把握胶体发展现状，明确胶体稳定性有关内容，正确引导学生认识胶体及其稳定性，以免造成学生的一些认识误区，不利于中学化学与大学化学之间的衔接。

通过分析目前“胶体”教学中涉及胶体稳定性的有关问题发现，很多教师和学生对胶体稳定性的了解并不深入和全面，尤其在胶体稳定性的探讨范围、胶体稳定存在的原因、稳定胶体制备等问题上存在错误认识。

因此，有必要结合相关文献和专业参考书，对上述问题作一些解读和澄清，以期为中学化学教学提供参考。

1胶体稳定性探讨范围的界定胶体又称胶状分散体，是一种均匀的混合物，分散质粒子直径介于粗分散系和溶液之間，即介观范围的一类分散体系，是一种高度分散的多相不均匀体系。

其种类有很多，而中学和大学化学中涉及的所谓“胶体”其实只是由难溶无机盐粒子构成的胶体，其中粒子以介观尺度分散在溶剂中且具有相界面，这是一种处于热力学不稳定、动力学稳定的体系。

而其他胶体体系即使其中粒子尺寸在介观范围也不在讨论范围内。

其他胶体体系主要有：（1）高分子溶液：尽管粒子尺度在介观范围，但那是无相界面的真正的溶液，处于热力学稳定的体系；（2）其他热力学稳定的、有相界面的胶体体系，如加表面活性剂的缔合胶体。

这种难溶盐胶体体系，热力学上由于粒子之间巨大的界能，具有相互聚结以减小界能，表现为不稳定；动力学上粒子发生布朗运动，表现为稳定，这两种表现使得胶体具有介稳性的特点，容易受外界条件的干扰发生聚沉。

2胶体稳定性表现的解释人教版化学1中，对胶体的稳定性存在如是描述：“同一种胶体微粒带相同的电荷，相互排斥，不易聚集，因此是比较稳定的分散系，可以长时间保存”，从静电斥力的角度来解释胶体稳定性。

第八章胶体思考题1. 何为纳米材料？纳米材料有何特性？有哪些应用？【答】纳米材料是指纳米粒子组成的材料，分类有纳米粉体、纳米膜材料、纳米晶体和纳米块等等。

纳米材料的主要特性有：（1）小尺寸效应；（2）表面效应；（3）量子尺寸效应；（4）宏观量子隧道效应。

2. 胶粒发生Brown 运动的本质是什么？这对溶胶的稳定性有何影响？【答】Brown 运动是分子热运动的宏观体现。

Brown 运动使系统浓度分布均匀，对抗聚沉，有利于系统的稳定。

3. 有A、B 两种透明液体，其中一种是真溶液，另一种是溶胶，问可用哪些方法鉴别？【答】观察Tyndall 效应。

4. 燃料油中常需要加入少量油溶性的电解质，为什么？【答】消除电动现象产生的电动势，防止隐患发生。

5. 试解释：（1）做豆腐时“点浆”的原理是什么？哪几种盐溶液可作为卤水？哪种盐溶液聚沉能力最强？（2）江河入海处，为什么常形成三角洲？（3）明矾为何能使混浊的水澄清？【答】（1）点浆是使蛋白质聚沉。

常用的盐溶液有CaSO4和MgCl2。

（2）海水中富含电解质，使水中的胶质聚沉。

（3）明矾中Al3+水解形成Al(OH)3溶胶带正电，可以中和水中负电性胶质，从而使水质澄清。

6. 什么情况下大分子化合物对溶胶具有保护作用和絮凝作用，为什么？【答】少量絮凝作用，足量保护作用。

7. 电渗现象表明（）（1）胶粒粒子是电中性的；（2）分散介质是电中性的；（3）胶体的分散介质也是带电的；（4）胶粒粒子是带电的。

【答】（3）。

8. 在胶体分散体系中，ζ电势为何值时称为等电状态？（1）大于零；（2）等于零；（3）小于零；（4）等于外加电势差。

【答】（2）。

9. 若溶胶粒子的表面上吸附了负离子，则其ζ电势（）（1）一定大于零；（2）一定等于零；（3）一定小于零；（4）还不能确定其正负。

【答】（4）。

10. 溶胶与大分子溶液的相同点是（）（1）热力学稳定体系；（2）热力学不稳定体系；（3）动力学稳定体系；（4）动力学不稳定体系。

《物理化学》课程教学大纲（供高职药学、中药类专业使用）一、前言物理化学是药学、中药类的专业基础课。

本课程是在学生已经学过高等数学、物理学、无机化学、分析化学和有机化学的基础上，进一步系统地阐明化学变化的基本规律。

要求学生系统地掌握物理化学的基本原理、基本方法与基本技能，通过各个教学环节培养学生独立思考、独立分析和创新的能力，使之具有一定的分析和解决药学方面实际问题的能力，从而为进一步学好专业课程及今后从事药学、药物制剂工作和科学研究，奠定良好的化学理论基础。

物理化学内容非常丰富。

根据药学、药物制剂等专业的要求，本课程的任务是学习化学热力学、化学动力学、电化学、表面现象和胶体等基本内容。

本课程理论讲授共36学时，2学分。

物理化学实验在实验化学课程中进行。

理论教学主要通过课堂讲授，多媒体影视课件、习题课(或课堂讨论)、演算习题、自学及实验等教学形式，达到学习本课程的目的。

二、教学内容与要求绪论（一）教学目的与要求1、熟悉物理化学课程的研究对象、任务、内容及发展趋势。

2、了解物理化学在化学与药学中的地位和作用。

3、掌握物理化学的研究方法与学习方法。

（二）教学内容1、概述物理化学的研究对象和任务、内容和特点及发展趋势。

2、物理化学在化学与药学中的地位和作用（重点）。

3、物理化学的研究方法与学习方法（重点）。

（三）教学形式与方法采用课堂讲授、多媒体影视课件、讨论、自学等教学形式。

第一章热力学第一定律（一）教学目的与要求1、熟悉热力学的一些基本概念和可逆过程的意义及特点。

2、掌握热力学第一定律、内能和焓的概念。

掌握状态函数的定义和特性。

3、掌握热力学第一定律的常用计算Q、W、U∆和H∆的方法。

4、了解节流膨胀的概念和意义。

5、掌握应用生成焓及燃烧焓计算反应热的方法。

6．熟悉反应热与温度的关系。

（二）教学内容1、热力学概论，热力学研究的对象、内容，方法和特点。

2、热力学基本概念，体系与环境，体系的性质，状态与状态函数，过程与途径。

胶体分散体系的粒径范围摘要：一、胶体分散体系的定义与特点二、胶体分散体系的粒径范围三、胶体分散体系的分类四、胶体分散体系的应用正文：一、胶体分散体系的定义与特点胶体分散体系是一种由两种不同状态的物质组成的均匀混合物，其中一种物质以微小的粒子或液滴的形式存在，另一种物质则作为连续相。

胶体分散体系具有以下特点：1.粒径范围：胶体分散体系的粒径范围在1 纳米至100 纳米之间。

2.分散质：胶体分散体系中的分散质是由微小的粒子或液滴组成。

3.连续相：胶体分散体系中的连续相可以是液体、气体或固体。

4.稳定性：胶体分散体系具有一定的稳定性，可以在一定条件下长时间保持均匀状态。

二、胶体分散体系的粒径范围胶体分散体系的粒径范围在1 纳米至100 纳米之间。

根据分散质粒子直径大小，可以将分散系划分为溶液（小于1 纳米）、胶体（1 纳米至100 纳米）和浊液（大于100 纳米）。

三、胶体分散体系的分类根据分散剂的类型，胶体分散体系可以分为以下几类：1.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）。

2.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) 胶体）。

3.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）。

四、胶体分散体系的应用胶体分散体系在许多领域都有广泛的应用，如水处理、医药、化妆品、食品等。

例如，胶体净水技术利用胶体粒子具有较大的表面积和吸附力，在水中吸附悬浮固体或毒素形成沉淀，从而达到净化水的目的。

总之，胶体分散体系是由两种不同状态的物质组成的均匀混合物，具有特定的粒径范围和稳定性。

根据分散剂的类型，胶体分散体系可以分为气溶胶、液溶胶和固溶胶。

胶体稳定存在水中的原因
胶体是指由微小颗粒（直径一般在1-100纳米之间）悬浮于溶剂中的物质。

在水中，胶体的稳定存在主要是由于两种机制：静电稳定和物理稳定。

一、静电稳定
静电稳定是指胶体颗粒表面带有电荷，在水中形成一个电双层。

水分子亲水性很强，容易与带电颗粒表面相互作用，形成一个带电层，这个带电层内的离子浓度比周围水相比较高。

在这个带电层外面，离子浓度逐渐变小，直到与周围水的离子浓度相等。

这种电双层阻止同类电荷的颗粒之间相互靠近，从而形成了一个稳定的胶体分散体系。

二、物理稳定
物理稳定是指胶体颗粒之间有相互作用力，使得它们不会彼此合并而形成大块。

这种作用力有两种：范德华力和毛细作用力。

范德华力是指分子之间的吸引力，它使得胶体颗粒之间的距离保持在一定的范围内，从而避免了彼此间的相互吸附。

毛细作用力是指胶体颗粒表面有一个液体薄膜，这个薄膜会使得颗粒间产生毛细压力，从而抵消胶体颗粒之间的引力，使得它们不会彼此合并。

综上所述，胶体在水中的稳定存在是由静电稳定和物理稳定两种机制共同作用的结果。

这种稳定性使得胶体在生产、医药、研究等领域有着广泛的应用。