1、贵州省普安一中 2011 届高三化学一轮复习教案第 5 讲:分散系(建议 2 课时)考试目标 1了解分散系的概念,比较三种分散系的特征2理解溶解度、饱和溶液、不饱和溶液的概念,掌握溶解度在物质分离方面的应用。3了解溶液中溶质的质量分数的概念,溶解度、质量分数、物质的量浓度的综合计算4了解胶体的制备、鉴别和提纯;掌握胶体的性质和应用。5了解胶体是一种常见的分散系。要点精析一、分散系概念以及三种分散系比较1分散系物质的粒子分散于另一物质里所组成的体系叫分散系。其中被分散的物质称做分散质,分散其他物质的物质称做分散剂。即:分散系分散质十分散剂分散系包括:溶液、胶体和浊液。 2三种分散系比较分散系 溶
2、液 胶体 浊液分散质微粒直径 107m外观 均一、透明、稳定 多数均一、透明、稳定 不均一、不透明、不稳 定分散质微粒组成 单个分子或离子 分子集合体或有机高分子 许多分子集合体能否透过滤纸 能 能 不能能否透过半透膜 能 不能 不能实例 食盐水、碘酒 肥皂水、淀粉溶液 泥水二、溶液1概念:一种或几种物质分散到另一种物质里所形成的均一的稳定的混合物叫做溶液。 溶质:被溶解的物质(即分散质 )溶剂:能溶解其他物质的物质(即分散剂) 。说明:(1)溶液是分散系中的一种,其分散质被分散成分子或离子,大小为 1 nm 以下。(2)溶液的特点是:均一、稳定、多为透明。(3)常用的溶剂:无机溶剂:H 2O
3、,NH 3(液) , HF(液) 等。有机溶剂:C 2H5OH,C 2H5OC2H5,丙酮,苯,CCl 4,氯仿(CHCl 3),CS 2,汽油等。2溶液的分类:(1)按状态分固体“溶液”:例如合金液体“溶液”:例如水溶液气体“溶液”:例如空气(2)按饱和程度分饱和溶液:一定温度下一定量的溶液不能再溶解某溶质时叫做这种溶质的饱和溶液。不饱和溶液:一定温度下一定量的溶液还能继续溶解某溶质时叫做这种溶质的不饱和溶液。3溶解度及相关计算固体溶解度(S)指的是在一定条件下,100 克溶剂中溶解某溶质达到饱和状态时所溶解溶质的克数叫做该条件下该溶质在该溶剂中的溶解度。1g0.01g 10g 易溶微溶难溶
4、 可溶溶解度由小到大气体的溶解度是指在一定温度下,某气体(压强为 1 标准大气压)在 1 体积溶剂里达到饱和状态时所溶解的体积数。例如:0、1 大气压下,氧气的溶解度为 0.049,表示该条件下1 体积水中最多能溶解 0.049 体积的氧气。气体的溶解度是没有单位的。 (0时,NH3 的溶解度是 1176;20时为 702)物质溶解度的大小主要决定于溶质和溶剂的性质(内因) ,外界条件如温度、压强对物质的溶解度也有一定的影响(外因) 。(1)温度对固体物质溶解度的影响:大部分固体物质的溶解度随着温度的升高而增大;少数物质(如食盐)的溶解度受温度的影响很小;还有极少数物质(如熟石灰)的溶解度随温
5、度的升高而减小。例 1:40时等质量的两份饱和石灰水,一份冷却至 10,另一份加少量 CaO 并保持温度仍为 40。这两种情况都不改变的是( )ACa(OH) 2 的溶解度 B 溶液的质量C溶液的质量分数 D溶液中 Ca2+数目解析:正确答案为 C。Ca(OH) 2 的溶解度随温度的降低而增大,故所给溶液冷却至 10时,溶液变得不饱和,溶液的质量、质量分数,溶液中 Ca2+数目皆不变;而加入 CaO 时发生反应 CaO+H2O=Ca(OH)2,水量减少,因温度不变时溶解度不变,故有 Ca(OH)2 析出,溶液质量、Ca 2+数目都减少,但仍为饱和溶液,质量分数不变。(2)温度、压强对气体溶解度
6、的影响:气体的溶解度一般随着温度的升高而减小(如氨水受热逸出氨气) ;当温度不变时,随着压强的增大,气体的溶解度增大;随着压强的降低,气体溶解度减小。 (如打开汽水瓶盖即冒气泡。 )例 2:下列有关溶液性质的叙述,正确的是( )A室温时饱和的二氧化碳水溶液,冷却到 0时会放出一些二氧化碳气体B20,100 g 水中可溶解 34.2 g KCl,此时 KCl 饱和溶液的质量分数为 34.2%C强电解质在水中溶解度一定大于弱电解质D相同温度下,把水面上的空气换成相同压力的纯氧,100 g 水中溶入氧气的质量增加解析:正确答案选 D。气体的溶解度一般随温度的升高而减小,故室温下 CO2 的饱和水溶液
7、在降温到 0时不会放出气体;20时 34.2 g KCl 溶于 100 g H2O 中所得饱和溶液的质量分数为 100%=25.5%;物质在水中溶解度的大小与电解质的强弱无必然联系,如 CaCO3 等难溶性盐虽为强电解质,但其溶解度不大,而 CH3COOH 等弱电解质在水中的溶解度却较大。水面上的 O2 与水面下的溶入氧存在溶解平衡,水面 O2 浓度增大,平衡向水面下溶入氧的方向移动,故 100 g 水中溶入 O2 的质量增加。物质的溶解度和温度的关系,可用溶解度曲线来表示。纵坐标表示溶解度,横坐标表示温度,曲线上任何一点表示这种物质在该温度下的溶解度。根据某物质的溶解度曲线可以查知这种物质在
8、某温度时的溶解度,也可以看出这种物质的溶解度随着温度的变化而变化的规律,还可以比较温度相同时不同物质溶解度的大小。一定条件下的饱和溶液中,溶质与溶剂的质量比是固定不变的,因此,对于一定条件下的饱和溶液有下列基本关系:10S溶 剂溶 质 数饱 和 溶 液 溶 质 的 质 量 分溶 液溶 质 S10(1)温度不变时,饱和溶液蒸发溶剂或向饱和溶液中加入溶剂时,析出或溶解溶质(达到饱和)的质量 x: 10S溶 剂 质 量 改 变 值X(2)若溶剂不变,改变温度,求析出或溶解溶质(达到饱和)的质量 x:原 条 件 下 溶 解 度两 溶 解 度 之 差原 饱 和 溶 液 的 质 量 g例 3:把一定量 2
9、0%的某物质的溶液加热蒸发掉 10 克水,在冷却到 20时析出 2 克溶质,此时溶液的质量百分比浓度为 24%,求 20时溶质在水中的溶解度。解析:设 20时溶质在水中的溶解度为 S,则: S=31.6 克%2410S例 4:一定温度下浓度为 a%的硝酸钾溶液,将其等分为两份,一份等温蒸发掉 10 克水,得到 0.5 克晶体;另一份等温蒸发掉 12.5 克水,析出 1.5 克晶体。该温度下硝酸钾的溶解度为( )60 克 50 克 40 克 30 克解析:正确答案选 C。蒸发溶液有晶体析出时,说明此时溶液已达饱和,第 2 份溶液比第 1 份溶液多蒸发掉 2.5 克水,多析出 1 克溶质,说明饱和
10、溶液每蒸发掉 2.5 克水,析出 1克溶质,所以: S=40 克105.2S三、胶体1定义:分散质的大小介于 1 nm100 nm 之间的分散系叫做胶体。2胶体的分类按分散质的组成分为:粒子胶体:如 Fe(OH)3 胶体,Al(OH) 3 胶体分子胶体:如蛋白质溶于水所得分散系,淀粉溶于水所得分散系按分散剂的状态分成:液溶胶:如 Na2SiO3 溶于水所得分散系,肥皂水固溶胶:有色玻璃气溶胶:烟、云、雾3胶体的性质和应用(1)丁达尔现象定义:光束通过胶体时,形成光亮的通路的现象。解释:胶体分散质的粒子比溶液中溶质的微粒大,使光波发生散射。应用:区别溶液和胶体。(2)布朗运动定义:在超显微镜下可
11、观察到胶体粒子在做不停的、无秩序的运动。水分子从个方向撞击胶体粒子,而每一瞬间胶体粒子在不同方向受的力是不同的。(3)电泳现象定义:在外加电场的作用下,胶体粒子在分散剂里向电极作定向移动的现象。解释:胶体粒子具有相对较大的表面积,能吸附离子而带电荷。带电规律:i. 一般来说,金属氧化物、金属氢氧化物等胶体微粒吸附阳离子而带正电;ii. 非金属氧化物、金属硫化物、硅酸等胶体带负电;iii. 蛋白质分子一端有COOH,一端有NH 2,因电离常数不同而带电;iv. 淀粉胶体不吸附阴阳离子不带电,无电泳现象,加少量电解质难凝聚。应用:i生物化学中常利用来分离各种氨基酸和蛋白质。ii医学上利用血清的纸上
12、电泳来诊断某些疾病。iii电镀业采用电泳将油漆、乳胶、橡胶等均匀的沉积在金属、布匹和木材上。iv陶瓷工业精练高岭土。除去杂质氧化铁。v石油工业中,将天然石油乳状液中油水分离。vi工业和工程中泥土和泥炭的脱水,水泥和冶金工业中的除尘等。(4)胶体的沉聚定义:胶体粒子在一定条件下聚集起来的现象。在此过程中分散质改变成凝胶状物质或颗粒较大的沉淀从分散剂中分离出来。胶粒凝聚的原因:外界条件的改变i加热:加速胶粒运动,减弱胶粒对离子的吸附作用。ii加强电解质:中和胶粒所带电荷,减弱电性斥力。iii加带相反电荷的胶体:相互中和,减小同种电性的排斥作用。通常离子电荷越高,聚沉能力越大。应用:制作豆腐;不同型
13、号的墨水不能混用;三角洲的形成。凝聚和盐析的区别实质不同:凝聚是胶体粒子聚集成大颗粒,而盐析是由于加入电解质后引起了溶解度的变小而析出。变化过程不同:凝聚一般不可逆,而盐析可逆。4胶体的制备(1)物理法:如研磨(制豆浆、研墨),直接分散(制蛋白胶体)(2)水解法:Fe(OH)3 胶体向 20mL 沸蒸馏水中滴加 1mL2mLFeCl 3 饱和溶液,继续煮沸一会儿,得红褐色的 Fe(OH)3 胶体。离子方程式为:(3)复分解法:AgI 胶体 向盛 10mL 0.01molL1 KI 的试管中,滴加 810 滴 0.01molL1 AgNO3,边滴边振荡,得浅黄色 AgI 胶体。硅酸胶体在一大试管
14、里装入 5mL10mL1molL 1HCl,加入 1mL 水玻璃,然后用力振荡即得。离子方程式分别为:Ag +I=AgI(胶体)SiO32+2H+2H2O=H4SiO4(胶体)复分解法配制胶体时溶液的浓度不宜过大,以免生成沉淀。5提纯利用渗析方法进行胶体的精制,即把混有离子或分子的胶体装入半透膜中,再将其放入溶剂中,使离子或分子通过半透膜进入溶剂里,由于胶体颗粒不能通过半透膜,从而得到纯净的胶体。6常见的胶体分散系Fe(OH) 3 胶体,Al(OH) 3 胶体,原硅酸胶体,硬脂酸胶体。分别由相应的盐水解生成不溶物形成。FeCl 3 溶液: Fe3+3H2OFe(OH) 3(胶体)+3H +明矾溶液:Al 3+3H2OAl(OH) 3(胶体)+3H +水玻璃:SiO 32+3H2OH 4SiO4(胶体)+2OH 肥皂水:C 17H35COO+H2OC 17H35COOH(胶体)+OH 卤化银胶体。Ag +XAgX(胶体)土壤胶体。豆奶、牛奶、蛋清的水溶液。有色玻璃,如蓝色钴玻璃(分散质为钴的蓝色氧化物,分散剂为玻璃) 。烟、云、雾。