人教版 (2019)必修 第一册第一节 原子结构与元素周期表第2课时导学案及答案

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一 分散系及其分类
1．定义及组成
2．分类
(1)按照分散系组成部分的状态分类。
以分散质或分散剂所处的状态为标准，共有9种组合：
(2)按照分散质粒子大小分类。
二 胶体的制备和性质
1．Fe(OH)3胶体的制备
向沸水中逐滴加入5～6滴FeCl3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Fe(OH)3胶体。
2．胶体的性质
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。
丁达尔效应：当平行光束通过胶体时，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丁达尔效应，可用来区分胶体和溶液。
电泳：胶体粒子带电荷，在电场的作用下发生定向移动。
聚沉eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(胶体形成沉淀析出的现象,方法\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(加入电解质溶液,加热,加入带相反电荷的胶粒))))
知识点一：溶液、胶体和浊液三种分散系的比较
知识点二：胶体的性质及其提纯
题组一 三种分散系的比较
1．下列关于分散系的说法中正确的是( D )
A．稀硫酸、盐酸、空气和水等都是分散系
B．一般可用丁达尔效应区分溶液和浊液
C．按稳定性由弱到强的顺序排列的是溶液、胶体、浊液(以水为分散剂时)
D．按分散质和分散剂的状态(气、液、固态)，它们之间可以有9种组合方式
解析：水是纯净物，不是分散系，A错误；只有胶体才能发生丁达尔效应，故不能用丁达尔效应区分溶液和浊液，B错误；以水为分散剂时，按稳定性由强到弱的顺序排列：溶液、胶体、浊液，C错误；分散质、分散剂均有气、液、固三种状态，构成的分散系有9种，分别为(前者是分散质，后者是分散剂)气—气、气—液、气—固、液—气、液—液、液—固、固—气、固—液、固—固，D正确。
2．关于胶体和溶液的区别，下列叙述正确的是( C )
A．溶液呈电中性，胶体带有电荷
B．溶液中溶质不能通过半透膜，胶体中分散质能通过半透膜
C．溶液中通过一束光线没有特殊现象，胶体中通过一束光线会出现光亮的通路
D．溶液稳定，放置后不会生成沉淀，胶体不稳定，放置后会生成沉淀
解析：溶液和胶体均呈电中性，A错误；溶液中溶质能透过半透膜，B错误；胶体也稳定，放置不会产生沉淀，D错误。
3．下列对溶液、胶体和浊液的认识不正确的是( C )
A．三种分散系的分散质粒子直径大小顺序：浊液>胶体>溶液
B．胶体在一定的条件下也能稳定存在
C．溶液和胶体都是无色透明的液体，而浊液不透明
D．胶体能透过滤纸
解析：溶液和胶体不都是无色，如CuSO4溶液为蓝色，Fe(OH)3胶体为红褐色。
区分胶体和溶液的方法
1区分胶体和溶液可以从如下两个方面考虑：
①根据分散质粒子直径的大小来区分。
分散质粒子直径在1～100 nm之间的分散系为胶体，小于1 nm的分散系为溶液。
②根据有无丁达尔效应来区分。,胶体粒子对光有散射作用，因而胶体具有丁达尔效应，溶液中的阴阳离子对光的散射作用极其微弱，因而溶液无丁达尔效应。
2下列两个方面不能用来区分胶体和溶液：
①是否均一、透明。因为胶体和溶液通常都是均一、透明的分散系。
②是否能通过滤纸。因为胶体和溶液的分散质粒子均能通过滤纸。
题组二 胶体的性质
4．下列事实与胶体性质有关的是( A )
①豆浆加入盐卤做豆腐 ②在河流入海口易形成三角洲
③油水混合会分层 ④工厂采用静电除尘 ⑤CuSO4与NaOH溶液混合产生沉淀 ⑥血液透析
A．①②④⑥ B．①②③⑤
C．③④⑤⑥ D．全部
解析：①盐卤点豆腐是胶体聚沉的作用，与胶体性质有关，正确；②江河入海口形成三角洲是胶体聚沉的作用，与胶体性质有关，正确；③油水混合分层，属于乳浊液的分层，与胶体性质无关，错误；④静电除尘利用了胶体的电泳性质，正确；⑤CuSO4与NaOH溶液混合产生沉淀，没有生成胶体，错误；⑥血液透析的原理是血液内的毒性物质粒子直径较小，可以透过透析膜，与胶体的性质有关，正确，故选A。
5．下列有关Fe(OH)3胶体的说法中错误的是( B )
A．Fe(OH)3胶体可用将FeCl3饱和溶液滴入沸水中的方法来制备
B．Fe(OH)3胶体电泳时，可以观察到阳极颜色加深
C．向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加稀盐酸，现象是先产生红褐色沉淀后沉淀溶解
D．不断搅拌Fe(OH)3胶体，溶液会变浑浊
解析：向沸水中滴加几滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，即得到Fe(OH)3胶体，故A正确；Fe(OH)3胶体粒子带正电荷，电泳时，可以观察到阴极区颜色加深，故B错误；向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加稀盐酸，先发生胶体的聚沉，产生的氢氧化铁沉淀能与盐酸反应而溶解，则现象是先产生红褐色沉淀后沉淀溶解，故C正确；不断搅拌Fe(OH)3胶体，会发生Fe(OH)3胶体的聚沉，溶液会变浑浊，故D正确。
胶体知识易错“4”提醒
(1)丁达尔效应属于物理变化，而非化学变化；区分胶体和其他分散系的方法是丁达尔效应。
(2)胶体的电泳现象并不是因为胶体本身带电，而是其中的胶体粒子带电，事实上胶体呈电中性；胶体中的胶粒因吸附体系中的带电粒子而显电性。
(3)明矾是常用的净水剂，不能作漂白剂；其净水原理是：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中的小颗粒悬浮物，使其聚集成大颗粒而沉降。
(4)胶体分散质微粒是多个分子的聚合体。
题组三 胶体的制备
6．某同学在实验室进行了如图所示的实验，下列说法中错误的是( B )
A．利用过滤的方法，可将Z中固体与液体分离
B．X、Z烧杯中的分散质相同
C．Y中发生反应的化学方程式为3CaCO3＋2FeCl3＋3H2O===2Fe(OH)3(胶体)＋3CO2↑＋3CaCl2
D．Z中分散系能产生丁达尔效应
解析：过滤法可用于分离固体和液体，故A正确；X是氯化铁溶液，分散质是氯离子和三价铁离子，而Z中液体是氢氧化铁胶体，分散质是氢氧化铁胶粒，故B错误；根据Y→Z的现象可知，碳酸钙能与氯化铁溶液反应生成Fe(OH)3胶体和CO2，根据守恒可写出化学反应方程式，故C正确；Z是氢氧化铁胶体，胶体具有丁达尔效应。
7．取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸，发生反应的化学方程式为Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，反应后得到的溶液呈(棕)黄色。用此溶液分别做如下实验：
(1)取少量溶液置于试管中，滴入几滴NaOH溶液，可观察到有红褐色沉淀生成，反应的化学方程式为FeCl3＋3NaOH===3NaCl＋Fe(OH)3↓，此反应属于复分解反应(填反应类型)。
(2)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈血红色，即制得Fe(OH)3胶体。
(3)在另一个小烧杯中也加入20 mL蒸馏水，向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液，振荡均匀后，将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到乙(填编号)烧杯中的液体产生丁达尔效应。这个实验可以用来区别胶体和溶液。
(4)用Fe(OH)3胶体进行下列实验：
①将其装入U形管中，用石墨电极接通直流电源，通电一段时间后，发现阴极附近的颜色加深，这说明Fe(OH)3胶体粒子带正电荷，这种现象称为电泳。
②向其中加入饱和(NH4)2SO4溶液发生的现象是产生红褐色沉淀，原因是电解质溶液使胶体发生了聚沉。
③向其中滴入过量稀硫酸，现象是先出现红褐色沉淀，后沉淀溶解，原因是开始加入稀硫酸时，胶体发生聚沉产生氢氧化铁沉淀，当酸过量时又使沉淀溶解。
④提纯此分散系常用的方法是渗析法。
解析：碱性氧化物与酸反应生成盐和水，则Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，FeCl3溶液呈(棕)黄色。
(4)①阴极附近颜色加深，说明阴极附近Fe(OH)3胶粒浓度变大，胶粒向阴极发生了移动，则Fe(OH)3胶体粒子带正电荷；②加入饱和(NH4)2SO4溶液后，胶体发生聚沉生成了红褐色沉淀；③加入稀硫酸，开始时电解质溶液使胶体发生聚沉生成红褐色沉淀，然后发生反应2Fe(OH)3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋6H2O，使沉淀溶解；④胶粒不能通过半透膜，而小分子、离子等可以通过半透膜，因此可用渗析法来提纯胶体。
Fe(OH)3的相关问题
(1)书写制备Fe(OH)3胶体的化学方程式时，要注意“胶体”，不能用“↓”符号。
(2)FeCl3溶液与NaOH溶液反应，得到的是Fe(OH)3沉淀，而不是Fe(OH)3胶体。
(3)Fe(OH)3胶体中的胶体粒子不是1个Fe(OH)3分子(粒子直径<1 nm)，而是许多个Fe(OH)3分子聚集在一起形成的粒子直径大小在1～100 nm之间的集合体。
题组四 胶体的分离和提纯
8．把10 mL淀粉胶体和5 mL NaCl溶液的混合液加入用半透膜制成的袋中，将此袋浸入蒸馏水中。2 min后用两支试管各取5 mL烧杯中的液体，并做如下实验：
(1)向其中一支试管中滴加少量AgNO3溶液，其现象是产生白色沉淀；
(2)向另一支试管中滴加少量碘水，其现象是碘水不变蓝色；
(3)由上述现象可以得出的结论是Cl－等离子或小分子可以通过半透膜，而胶体粒子不能通过半透膜。
解析：Cl－等离子和小分子均可以通过半透膜，但胶体不能通过半透膜，故向试管中加入AgNO3溶液会产生AgCl白色沉淀，而向另一支试管中加入碘水不会变蓝。
核心素养培养目标
核心素养形成脉络
1.了解分散系的概念及分散系的种类(证据推理与模型认知)
2．知道胶体是一种常见的分散系
3．了解胶体的主要性质和应用(科学态度与社会责任)