第一節(jié)物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化第2課時(shí)分散系及其分類一、知識(shí)目標(biāo)1.熟知溶液、濁液、膠體三種分散系的本質(zhì)區(qū)別。2.了解膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用，會(huì)鑒別膠體和溶液。3.掌握Fe(OH)二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.宏觀辨識(shí)與微觀探析：從宏觀上認(rèn)識(shí)不同分散系的外觀特征，從微觀上理解分散質(zhì)粒子大小對(duì)分散系性質(zhì)的影響。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，推理膠體的性質(zhì)和本質(zhì)特征，建立分散系分類的模型。3.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：通過(guò)小組實(shí)驗(yàn)和討論，探究膠體的制備、性質(zhì)和提純方法，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。一、教學(xué)重點(diǎn)1.分散系的分類及本質(zhì)區(qū)別、氫氧化鐵膠體的制備和性質(zhì)。二、教學(xué)難點(diǎn)1.理解膠體的性質(zhì)及應(yīng)用。分散系及其分類分散系分類依據(jù)：分散質(zhì)粒子的直徑大小。分散系類型溶液膠體濁液分散質(zhì)粒子直徑<1nm1~100nm>100nm實(shí)例食鹽水、蔗糖水____________、豆?jié){泥水、石灰乳性質(zhì)均一、穩(wěn)定，無(wú)丁達(dá)爾效應(yīng)介穩(wěn)性，__________不均一、不穩(wěn)定，靜置分層能否透過(guò)濾紙能能不能能否透過(guò)半透膜能________不能二、膠體及其性質(zhì)1.丁達(dá)爾效應(yīng)定義：光束通過(guò)膠體時(shí)，因粒子對(duì)光線散射形成__________。應(yīng)用：鑒別膠體和溶液（溶液__________丁達(dá)爾效應(yīng)）。三、膠體的制備和提純1.實(shí)驗(yàn)步驟：向__________的蒸餾水中逐滴加入飽和FeCl?溶液，煮沸至液體呈__________色。2.化學(xué)方程式：FeCl3+3H2O________+3HCl3.注意事項(xiàng)：不能用自來(lái)水（含電解質(zhì)易__________），不可長(zhǎng)時(shí)間煮沸或攪拌。答案：氫氧化鐵膠體；有丁達(dá)爾效應(yīng)；不能光亮通路；無(wú)；沸騰；紅褐；Fe(OH)3?(膠體)；聚沉一、新課導(dǎo)入【播放視頻】問(wèn)題思考：思考一下，河水中的泥沙遇到海水沉積下來(lái)，日久天長(zhǎng)形成了沙洲，這是為什么呢？答案：含泥沙的河水形成的混合物屬于膠體，遇到海水中的電解質(zhì)聚沉下來(lái)，最終形成三角洲。二、分散系及其分類任務(wù)1：學(xué)生討論并嘗試對(duì)這些物質(zhì)進(jìn)行分類【情景引入】展示泥水、油水、蜂蜜水等生活中常見物品的圖片，提問(wèn)：“同學(xué)們，對(duì)于這些生活中常見的物品，我們?cè)撊绾芜M(jìn)行分類呢？”小組討論與分類實(shí)踐：讓學(xué)生討論并嘗試對(duì)這些物質(zhì)進(jìn)行分類答案：樹狀分類【總結(jié)】一、分散系及其分類1.分散系的概念：把一種或多種物質(zhì)分散在另一種或多種物質(zhì)中得到的混合體系。2.分散劑：分散系中容納被分散的微粒在其中的物質(zhì)。3.分散質(zhì)：分散系中被分散成微粒的物質(zhì)。一般規(guī)律：1.分散系中有水，水是分散劑；2.分散系中是兩種液體（沒(méi)有水），量多的是分散劑。任務(wù)2：學(xué)生討論并嘗試用新的概念分析溶液的組成問(wèn)題思考：教師給出硫酸銅溶液，讓學(xué)生用新學(xué)的概念分析其組成，即溶質(zhì)是分散質(zhì)，溶劑是分散劑，溶液是一種分散系。【學(xué)生回答】對(duì)于溶液來(lái)說(shuō)，溶質(zhì)是，溶劑是，溶液是一種。答案：分散質(zhì)、分散劑、分散系任務(wù)3：小組討論如何對(duì)分散系進(jìn)行交叉分類和樹狀分類？【提問(wèn)】“同學(xué)們，我們?nèi)绾螌?duì)這些分散系進(jìn)行分類呢？”【師生活動(dòng)】教師組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓學(xué)生嘗試對(duì)分散系進(jìn)行交叉分類和樹狀分類。交叉分類樹狀分類任務(wù)4：小組討論豆?jié){、牛奶、淀粉溶液的外觀怎樣？它們屬于哪類分散系？【師生活動(dòng)】教師給出豆?jié){、牛奶、淀粉溶液，讓學(xué)生討論其外觀以及屬于哪類分散系，【學(xué)生回答】形成均一、穩(wěn)定的混合物任務(wù)5：小組實(shí)驗(yàn)并觀看視頻，討論豆?jié){、牛奶、淀粉溶液屬于哪類分散系？【師生活動(dòng)】安排小組實(shí)驗(yàn)（用激光筆照射淀粉溶液和食鹽水）并觀看相關(guān)視頻，進(jìn)一步討論它們屬于哪類分散系【學(xué)生任務(wù)】小組如圖所示做實(shí)驗(yàn)【講解】淀粉溶液產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，食鹽水沒(méi)有，說(shuō)明豆?jié){、牛奶、淀粉溶液與溶液是不同的分散系任務(wù)6：小組討論為什么溶液和豆?jié){、牛奶、淀粉溶液性質(zhì)存在較大差異？問(wèn)題思考：什么溶液和豆?jié){、牛奶、淀粉溶液性質(zhì)存在較大差異？【講解】按照分散質(zhì)粒子直徑大小對(duì)分散系進(jìn)行分類的方法，即溶液（分散質(zhì)粒子直徑＜1nm）、膠體（分散質(zhì)粒子直徑在1100nm之間）、濁液（分散質(zhì)粒子直徑＞100nm）?！究偨Y(jié)】一、分散系及其分類4.分散系的分類。②按照分散質(zhì)粒子直徑大小對(duì)分散系進(jìn)行分類三、膠體及其性質(zhì)【總結(jié)】二、膠體及其性質(zhì)1.膠體：分散質(zhì)微粒的直徑大小在1100nm之間的分散系。2.本質(zhì)特征:分散質(zhì)粒子直徑在1～100nm之間。3.膠體的分類：根據(jù)分散劑狀態(tài)可分為固溶膠（如有色玻璃、珍珠、合金、泡沫塑料等）、液溶膠（如Fe(OH)?膠體、血液、墨水、豆?jié){等）、氣溶膠（如煙、云、霧）。典例精講【例1】：按溶液、濁液、膠體的順序排列正確的是()A.食鹽水、牛奶、豆?jié){B.碘酒、泥水、血液C.白糖水、食鹽水、茶葉水D.Ca(OH)?懸濁液、澄清石灰水、石灰漿【學(xué)生回答】B溶液的判斷依據(jù)是“均一、穩(wěn)定”，如食鹽水、碘酒、白糖水。濁液的特征是“不均一、不穩(wěn)定，有沉淀或分層”，如泥水（懸濁液）、牛奶（乳濁液）。膠體需注意常見例子，如血液、豆?jié){、淀粉溶液等，可通過(guò)丁達(dá)爾效應(yīng)輔助判斷。通過(guò)對(duì)比選項(xiàng)中各物質(zhì)的分散特征，B選項(xiàng)完全符合“溶液、濁液、膠體”的排列順序，因此正確。任務(wù)1：小組討論如何區(qū)分下列兩種液體？問(wèn)題思考：如何區(qū)分下列兩種液體？【學(xué)生任務(wù)】用激光筆照射食鹽水和淀粉溶液?！拘〗M討論】用激光筆照射，有光亮的通路的是淀粉溶液【總結(jié)】二、膠體及其性質(zhì)4.膠體的性質(zhì)①丁達(dá)爾效應(yīng)：當(dāng)一束強(qiáng)光透過(guò)膠體時(shí)，在垂直于光線的方向可以看到一條光亮的通路。②應(yīng)用：丁達(dá)爾效應(yīng)用以區(qū)分溶液和膠體任務(wù)2：觀看視頻并思考為什么膠體可以產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，溶液、濁液沒(méi)有?【講解】丁達(dá)爾效應(yīng)產(chǎn)生的原因，即可見光的波長(zhǎng)為400760nm，膠體粒子的直徑為1100nm，小于可見光的波長(zhǎng)，能使光波發(fā)生散射；溶液中粒子的直徑小于1nm，散射極其微弱，所以當(dāng)光束通過(guò)膠體時(shí)可觀察到丁達(dá)爾效應(yīng)，而通過(guò)溶液時(shí)則看不到這種現(xiàn)象?！究偨Y(jié)】二、膠體及其性質(zhì)4.膠體的性質(zhì)③丁達(dá)爾效應(yīng)產(chǎn)生的原因典例精講【例2】：膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)是（）A.膠體微粒能透過(guò)濾紙B.能觀察到丁達(dá)爾效應(yīng)C.外觀均勻透明D.分散質(zhì)粒子的直徑10??10??m之間【學(xué)生回答】D分散系分類的本質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是分散質(zhì)粒子的直徑大小，而非性質(zhì)（如丁達(dá)爾效應(yīng)）或外觀。膠體的獨(dú)特性質(zhì)（如丁達(dá)爾效應(yīng)、能透過(guò)濾紙等）均由其粒子直徑范圍（1~100nm）決定。四、膠體的制備和提純?nèi)蝿?wù)1：閱讀[實(shí)驗(yàn)11]小組動(dòng)手制備Fe(OH)3膠體【總結(jié)】三、膠體的制備和提純1.膠體的制備①實(shí)驗(yàn)步驟②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液由無(wú)色變?yōu)榧t褐色,當(dāng)液體呈紅褐色時(shí)立即停止加熱,③反應(yīng)原理FeCl?+3H?O④檢驗(yàn)方法：丁達(dá)爾效應(yīng)典例精講【例1】：下列關(guān)于氫氧化鐵膠體制備的說(shuō)法正確的是()A.將氯化鐵稀溶液慢慢滴入沸騰的自來(lái)水中，繼續(xù)加熱煮沸B.將氯化鐵飽和溶液慢慢滴入沸騰的蒸餾水中，并用玻璃棒攪拌C.將氫氧化鈉溶液慢慢滴入飽和的氯化鐵溶液中D.在沸騰的蒸餾水中慢慢滴入氯化鐵飽和溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色讓學(xué)生思考并回答，然后進(jìn)行詳細(xì)講解?！緦W(xué)生回答】D溶劑：必須使用蒸餾水（自來(lái)水中含電解質(zhì)，易使膠體聚沉）。濃度：滴加飽和FeCl?溶液（稀溶液難以形成膠體）。溫度：在沸騰的蒸餾水中滴加，確保高溫促進(jìn)水解。攪拌與加熱：滴加后繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，禁止攪拌（攪拌易破壞膠體粒子的均勻分散）。任務(wù)2：小組討論如何提純膠體？問(wèn)題思考：我們制備好的膠體中可能會(huì)混有一些雜質(zhì)，那么如何提純膠體呢？【講解】膠體的性質(zhì)：膠體能夠透過(guò)濾紙，不能透過(guò)半透膜，而溶液中的分子和離子能透過(guò)半透膜。膠體的提純方法——滲析，即利用半透膜將膠體和溶液分離，應(yīng)用于膠體凈化、提純?！究偨Y(jié)】三、膠體的制備和提純2.膠體的提純①膠體能夠透過(guò)濾紙，不能透過(guò)半透膜。②膠體的提純方法—滲析應(yīng)用：膠體凈化、提純,使膠體和溶液分離典例精講【例2】：下列性質(zhì)既可能是膠體所具有的，也可能是溶液所具有的是()A.光線照射時(shí)，從側(cè)面可觀察到一條光亮的通路B.加入少量稀硫酸立即產(chǎn)生沉淀C.分散質(zhì)粒子直徑小于1nmD.裝入半透膜袋中并將其浸入盛水的燒杯中一段時(shí)間，袋內(nèi)外均含分散質(zhì)粒子【學(xué)生回答】B丁達(dá)爾效應(yīng)是膠體粒子對(duì)光的散射作用，溶液粒子直徑過(guò)小，無(wú)法散射光，故A僅屬于膠體。膠體：稀硫酸作為電解質(zhì)，可破壞膠體粒子的電荷平衡，導(dǎo)致聚沉生成沉淀（如Fe(OH)?膠體遇硫酸先聚沉后溶解）。溶液：若溶質(zhì)與硫酸反應(yīng)生成難溶物（如BaCl?溶液與硫酸反應(yīng)生成BaSO?沉淀），則產(chǎn)生沉淀。B符合題意。粒子直徑是分散系分類的本質(zhì)依據(jù)，C為溶液特有性質(zhì)，膠體不具備。半透膜孔徑僅允許溶液粒子（小分子/離子）通過(guò)，膠體粒子被阻隔，故D僅屬于溶液。一、三種分散系的本質(zhì)區(qū)別1.分散系定義：由一種（或多種）物質(zhì)分散到另一種（或多種）物質(zhì)中形成的混合物，包括分散質(zhì)（被分散的物質(zhì)）和分散劑（容納分散質(zhì)的物質(zhì)）。2.本質(zhì)區(qū)別：依據(jù)分散質(zhì)粒子的直徑大小劃分，這是區(qū)分溶液、濁液、膠體的核心標(biāo)準(zhǔn)：溶液：分散質(zhì)粒子直徑小于1nm，粒子可透過(guò)濾紙和半透膜，外觀均一、穩(wěn)定（如NaCl溶液）。膠體：分散質(zhì)粒子直徑在1~100nm之間，粒子可透過(guò)濾紙但不能透過(guò)半透膜，外觀均較穩(wěn)定（如Fe(OH)?膠體）。濁液：分散質(zhì)粒子直徑大于100nm，粒子不能透過(guò)濾紙和半透膜，外觀不均一、不穩(wěn)定，靜置易分層或沉淀（如泥水屬于懸濁液，植物油與水的混合物屬于乳濁液）。二、膠體的性質(zhì)、鑒別與應(yīng)用（1）膠體的核心性質(zhì)丁達(dá)爾效應(yīng)：當(dāng)光束通過(guò)膠體時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一條光亮的“通路”，這是膠體粒子對(duì)光線散射形成的，是膠體特有的性質(zhì)（溶液和濁液無(wú)此現(xiàn)象）。（2）膠體與溶液的鑒別最簡(jiǎn)便的方法是利用丁達(dá)爾效應(yīng)：用一束光分別照射兩種分散系，能觀察到光亮“通路”的是膠體，無(wú)明顯現(xiàn)象的是溶液。三、膠體的制備、提純與實(shí)驗(yàn)研究方法（1）膠體的制備（以Fe(OH)?膠體為例）實(shí)驗(yàn)步驟：向沸水中逐滴加入5~6滴飽和FeCl?溶液，繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色，停止加熱，即制得Fe(OH)?膠體。化學(xué)方程式：FeCl?+3H?O====Fe(OH)?（膠體）+3HCl。注意事項(xiàng)：不可過(guò)度加熱或攪拌，否則膠體粒子會(huì)聚集形成沉淀；飽和FeCl?溶液需逐滴加入，保證粒子均勻分散。（2）膠體的提純——滲析法原理：利用膠體粒子不能透過(guò)半透膜，而溶液中的小分子或離子能透過(guò)半透膜的性質(zhì)，將膠體與溶液中的雜質(zhì)分離。操作：將膠體放入半透膜袋中，置于蒸餾水中，一段時(shí)間后，雜質(zhì)離子（如Cl?）進(jìn)入蒸餾水中，重復(fù)多次可提純膠體（如提純Fe(OH)?膠體中的HCl）。1．根據(jù)氣象臺(tái)報(bào)道，近年來(lái)每到春季，沿海一些城市經(jīng)常出現(xiàn)大霧天氣，致使高速公路關(guān)閉，航班停飛。霧屬于下列分散系中的()A．溶液 B．懸濁液C．乳濁液D．膠體【答案】D【解析】霧是空氣中的小液滴分散在氣體中形成的分散系，其分散質(zhì)粒子直徑為1~100nm，符合膠體的本質(zhì)特征。膠體的典型特征是分散質(zhì)粒子直徑在10??~10??m（1~100nm）之間，可產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)（如霧中光線通路）。2．我國(guó)在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)從一氧化碳到蛋白質(zhì)的合成。已經(jīng)形成萬(wàn)噸級(jí)的工業(yè)生產(chǎn)能力，獲得首個(gè)飼料和飼料添加劑新產(chǎn)品證書。蛋白質(zhì)是高分子有機(jī)化合物，其分子直徑在2nm?20nm。下列分散質(zhì)粒子直徑在1nm100nm之間的是()A．稀硫酸 B．硫酸銅溶液 C．有色玻璃 D．酒精溶液【答案】C【解析】A、B、D：稀硫酸、硫酸銅溶液、酒精溶液均屬于溶液，分散質(zhì)粒子直徑＜1nm。C：有色玻璃是固體膠體（玻璃基質(zhì)中分散金屬氧化物顆粒），粒子直徑1~100nm，符合題意。3．在物質(zhì)分類中，前者包括后者的是（）A．氧化物、化合物B．溶液、膠體C．分散系、溶液D．酸性氧化物、化合物【答案】C【解析】A：氧化物屬于化合物，后者包含前者，錯(cuò)誤。B：溶液和膠體是并列的分散系，無(wú)包含關(guān)系，錯(cuò)誤。C：分散系分為溶液、膠體和濁液，前者包含后者，正確。D：酸性氧化物屬于化合物，后者包含前者，錯(cuò)誤。4．用下列方法制備膠體：①0.5mol/L的BaCl2溶液和等體積2mol/L的硫酸混合振蕩；②把1mol/L飽和的FeCl3溶液逐滴加入20mL沸水中，邊加邊振蕩；③1mol/LNaOH溶液滴到1mol/LFeCl3溶液中，可行的是()A．①② B．①③C．② D．①②③【答案】C【解析】①：BaCl?溶液與硫酸混合直接生成BaSO?沉淀，形成濁液，無(wú)法制得膠體。②：飽和FeCl?溶液滴入沸水，加熱至紅褐色，發(fā)生水解反應(yīng)生成Fe(OH)?膠體，反應(yīng)式為：FeCl3+3H2OFe(OH)3?(膠體)+3HCl，正確。③：NaOH與FeCl?溶液反應(yīng)生成Fe(OH)?沉淀，形成濁液，錯(cuò)誤?？键c(diǎn)1分散系及其分類1.下列關(guān)于分散系的說(shuō)法正確的是（）A.分散系一定是混合物B.分散劑一定是液體C.一種分散系里只有分散質(zhì)和分散劑兩種物質(zhì)D.分散質(zhì)一定是固體【答案】A【解析】分散系是把一種或多種物質(zhì)分散在另一種或多種物質(zhì)中得到的混合體系，所以一定是混合物，A正確；分散劑可以是氣體、液體或固體，B錯(cuò)誤；一種分散系里可能含有多種分散質(zhì)和分散劑，C錯(cuò)誤；分散質(zhì)可以是氣體、液體或固體，D錯(cuò)誤。2.下列分散系中，分散質(zhì)粒子直徑最大的是（）A.蔗糖溶液B.氫氧化鐵膠體C.豆?jié){D.石灰乳【答案】D【解析】蔗糖溶液屬于溶液，分散質(zhì)粒子直徑＜1nm；氫氧化鐵膠體和豆?jié){屬于膠體，分散質(zhì)粒子直徑在1100nm之間；石灰乳屬于懸濁液，分散質(zhì)粒子直徑＞100nm，所以分散質(zhì)粒子直徑最大的是石灰乳，答案選D?？键c(diǎn)2膠體及其性質(zhì)3.下列分散系屬于膠體的是（）A.硫酸銅溶液B.云霧C.碘酒D.牛奶【答案】B【解析】硫酸銅溶液和碘酒屬于溶液，分散質(zhì)粒子直徑＜1nm；云霧屬于氣溶膠，是膠體；牛奶屬于乳濁液，分散質(zhì)粒子直徑＞100nm，所以答案選B。4.膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是（）A.膠體有丁達(dá)爾效應(yīng)B.膠體粒子可以透過(guò)濾紙C.膠體粒子不能透過(guò)半透膜D.分散質(zhì)粒子