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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 物质的分类及转化优质导学案
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 物质的分类及转化优质导学案，共10页。学案主要包含了学习目标，学习重点，学习难点，课前预习，课中探究，答案要点，对应训练，实验1-1等内容，欢迎下载使用。
第二课时 分散系及其分类
【学习目标】1.通过阅读教材、讨论交流，熟知溶液、浊液、胶体三种分散系的本质区别，了解胶体的性质及其应用，会鉴别胶体和溶液，培养“宏观辨识与微观探析”的化学素养。
2．通过动手实验、现象观察、原理分析，掌握Fe(OH)3胶体的制备方法，理解胶体的丁达尔效应及其应用，初步了解实验研究的方法和步骤，培养“科学态度与科学探究”的化学素养。
【学习重点】分散系的分类及本质区别、氢氧化铁胶体的制备和性质。。
【学习难点】理解胶体的性质及应用。
【课前预习】
旧知回顾：1.现有下列物质：①H2O ②空气 ③Mg ④CaO ⑤H2SO4 ⑥Ca(OH)2 ⑦CuSO4·5H2O ⑧碘酒 ⑨C2H5OH和⑩NaHCO3。其中属于混合物的是__②⑧___(填序号，下同)；属于酸的是___⑤___；属于盐的是___⑦⑩___；属于氧化物的是___①④___；
2．溶液是一种或几种物质分散到另一种物质里，形成的均一、稳定的混合物。具有均匀、透明、稳定的特征。其中 分散于其中的物质叫做溶剂，被分散的物质叫做溶质。如食盐水等。
新知预习： 1.分散系是把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。分散系间的本质区别是分散质粒子的大小不同。从物质分类的角度看，CuSO4溶液、泥水、振荡后的植物油与水的混合物分别属于 溶液、悬浊液、乳浊液 。
2．胶体是分散质粒子的直径为 1~100 nm 的分散系。当光束通过Fe(OH)3胶体时，可以看到一条光亮的“通路”，叫做 丁达尔效应 ，可被用来 区分（鉴别） 胶体和溶液。
【课中探究】
情景导入:同学们，在阳光灿烂的清晨，在茂密的树林里，我们会看到阳光透过树林，形成一道道光亮的光柱，非常的美丽！。这些自然现象是怎样产生的？这一节课我们就探讨这方面的有关知识。（见PPT图片）
一、分散系及其分类
活动一、认识分散系及分类
任务一、阅读教材P8第一自然段，回答分散系的定义是什么？并举例说明生活中有哪些常见的分散系？
【答案要点】分散系是把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。分散系中被分散的物质称作分散质，起容纳分散质作用的物质称为分散剂。溶液、浊液和胶体是生活中三种常见的分散系。（见图片）
任务二、讨论交流：结合物质的分类方法，思考如何对分散系进行交叉分类和树状分类？举例说明。
【答案要点】①按照分散质与分散剂的不同状态对分散系进行交叉分类，可分为9种分散系，如下图所示：
②生活中常见分散系及其组成有：
③按分散质粒子的大小不同对分散系进行树状分类，可分为3种分散系，如下图：
浊液（>100nm)
胶体（1-100nm)
溶液（<1nm)
【对应训练】1.根据气象台报道，近年来每到春季，沿海一些城市经常出现大雾天气，致使高速公路关闭，航班停飞。雾属于下列分散系中的( )
A．溶液 B．悬浊液
C．乳浊液 D．胶体
【答案】D
【解析】雾是由悬浮在大气中的小液滴构成的，小液滴的直径在1～100 nm之间，所以雾属于胶体。
2.我国在国际上首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成。已经形成万吨级的工业生产能力，获得首个饲料和饲料添加剂新产品证书。蛋白质是高分子有机化合物，其分子直径在2nm-20nm。下列分散质粒子直径在1nm-100nm之间的是( )
A．稀硫酸 B．硫酸铜溶液
C．有色玻璃 D．酒精溶液
【答案】C
【解析】稀硫酸、硫酸铜溶液、酒精溶液均属于溶液，分散质粒子直径小于1nm， 有色玻璃为胶体，分散质粒子直径在1nm-100nm之间，故选C项；故选C。
活动二、探究分散系的本质及性质
任务一、阅读教材P8第二自然段，比较溶液、浊液和胶体三种分散系性质，完成下表内容，由此说明三种分散系的本质区别是什么？
【答案要点】①溶液、浊液和胶体三种分散系性质比较如下：
②三种分散系的本质区别是分散质粒子直径大小不同。分散质粒子直径小于1 nm的分散系是溶液；分散质粒子直径大于100 nm的分散系是浊液；分散质粒子直径在1～100 nm之间的分散系是胶体。如图：
③分散系都是混合物而不是纯净物。
任务二、阅读教材P8第三自然段，思考胶体的定义、本质特征及分类，并举例说明。
【答案要点】①胶体是分散质粒子直径在1～100 nm之间的分散系。本质特征是分散质粒子直径在1～100 nm之间。
②胶体按照分散剂所处的状态（气态、液态、固态）不同，可分为气溶胶（如烟、云、雾等）、液溶胶（如Fe(OH)3胶体等）和固溶胶（如有色玻璃等）。
③透明的液溶胶与溶液从外观上没有区别，可以利用丁达尔效应进行区分。
④常见胶体有：牛奶、豆浆、空气、血液、墨水、土壤、蛋白质溶液、淀粉溶液等。（见PPT图片）
任务三、问题探究：Fe（OH）3胶体的胶粒数与Fe（OH）3分子数相等吗？
【答案要点】①胶体微粒一般是离子、分子或难溶物的聚集体，但有些高分子化合物，如淀粉、蛋白质，因其分子非常大，其相对分子质量通常为几万、几十万甚至上百万、千万，因此一个分子就是一个胶体微粒，它们的溶液是胶体。
②在Fe(OH)3胶体中，Fe(OH)3胶体粒子的数目要远远小于原FeCl3溶液中Fe3＋的数目。
【对应训练】1.在物质分类中，前者包括后者的是（ ）
A．氧化物、化合物 B．溶液、胶体
C．分散系、溶液 D．酸性氧化物、化合物
【答案】C
【解析】A中化合物不一定是氧化物，故A错，B中胶体和溶液是两个对立的概念，互相之间谁都不包含誰，故B错，D中化合物不一定是氧化物，更加不会是酸性氧化物，故D错。
2.FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液是三种重要的分散系，下列叙述中错误的是( )
A.Fe(OH)3胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径在10－9～10－7 m
B.分别用一束光透过三种分散系，只有Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应
C.三种分散系的颜色都相同，且均能与盐酸反应，具有吸附性
D.三种分散系均属于混合物
【答案】C
【解析】A项，胶体区别于溶液或浊液的本质特征是胶体粒子的直径在10－9～10－7m，正确；B项，胶体能发生丁达尔效应，溶液和浊液不会产生丁达尔效应，正确；C项，只有胶体具有吸附性，FeCl3溶液和Fe(OH)3浊液没有吸附性，FeCl3溶液为棕黄色，而Fe(OH)3胶体和Fe(OH)3浊液都为红褐色，错误；D项，溶液、胶体、浊液均属于混合物，正确。
二、胶体的制备及性质
活动一、胶体的制备
任务一、制备Fe(OH)3胶体：结合教材P9页【实验1-1】完成实验，填写下表内容。
【答案要点】
任务二：结合上述实验讨论交流Fe(OH)3胶体的制备要注意哪些问题？
【答案要点】①实验操作中，必须选用氯化铁饱和溶液而不能用氯化铁稀溶液。原因是若氯化铁溶液浓度过低，不利于氢氧化铁胶体的形成。
②向沸水中滴加FeCl3饱和溶液，而不是直接加热FeCl3饱和溶液，否则会因溶液浓度过大直接生成Fe(OH)3沉淀而无法得到Fe(OH)3胶体。
③实验中必须用蒸馏水，而不能用自来水。原因是自来水中含较多的杂质，易使制备的胶体发生聚沉。
④往沸水中滴加氯化铁饱和溶液后，可稍微加热煮沸，但不宜长时间加热。原因是长时间加热将导致氢氧化铁胶体聚沉。
⑤要边加热边摇动烧杯，但不能用玻璃棒搅拌，否则会使Fe(OH)3胶粒碰撞成大颗粒形成沉淀。
【对应训练】1.下列关于氢氧化铁胶体制备的说法正确的是( )
A．将氯化铁稀溶液慢慢滴入沸腾的自来水中，继续加热煮沸
B．将氯化铁饱和溶液慢慢滴入沸腾的蒸馏水中，并用玻璃棒搅拌
C．将氢氧化钠溶液慢慢滴入饱和的氯化铁溶液中
D．在沸腾的蒸馏水中慢慢滴入氯化铁饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色
【答案】D
【解析】制备氢氧化铁胶体时，若选用自来水、氢氧化钠溶液，或用玻璃棒搅拌、长时间加热等，都会容易产生氢氧化铁沉淀，而不能得到氢氧化铁胶体。
2．用下列方法制备胶体：①0.5 ml/L的BaCl2溶液和等体积2 ml/L的硫酸混合振荡；②把1 ml/L饱和的FeCl3溶液逐滴加入20 mL沸水中，边加边振荡；③1 ml/L NaOH溶液滴到1 ml/L FeCl3溶液中，可行的是( )
A．①② B．①③
C．② D．①②③
【答案】 C
【解析】 胶体制备时对溶液浓度、反应时的操作、滴加试剂的顺序都有严格的要求。①中H2SO4溶液浓度太大，只会生成BaSO4沉淀，得不到BaSO4胶体。②中是制备Fe(OH)3胶体的正确方法，可行。③中NaOH与FeCl3浓度都太大，生成Fe(OH)3的量太多，得到Fe(OH)3沉淀。故选C。
活动二、探究胶体的性质及应用
任务一、实验探究：将上述Fe(0H)3胶体、CuSO4溶液、泥水做如下实验，观察现象，并填写表中内容。
（见PPT图片）
任务二、问题探究：通过上面实验探究说明胶体具有什么特殊性质？结合教材P10“资料卡片”，回答何为丁达尔效应？
【答案要点】①根据上述实验，我们可以发现，当光线照射胶体时可以看到一条光亮的通路，而照射溶液或浊液时看不到这条光亮的通路，化学上将上述光亮通路的现象叫做丁达尔效应。丁达尔效应是一种区别溶液和胶体的有效方法。
②胶体产生丁达尔效应的原因是：因为胶体粒子的大小适中，光线照射到胶体的粒子时发生散射，散射光线进入人眼，人以为是胶体在发光，所以看到光亮的通路。而溶液的分散质粒子太小，浊液的分散质粒子太大，无法发生散射。丁达尔效应在生活中随处可见。
任务三、结合上述实验现象及结论，归纳总结胶体具有哪些主要性质？
【答案要点】①胶体具有介稳性。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。
②胶体具有丁达尔效应。当光束通过胶体时，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，是一种物理现象。
③胶体粒子的直径大小介于溶液和浊液之间，因此胶体能够透过滤纸，◆不能透过半透膜（如腌制咸鸭蛋时，Na+、Cl-能透过蛋壳内壁的半透膜进入蛋白质-蛋清内，而胶体粒子蛋白质分子却不能透过半透膜离开鸭蛋）。可利用半透膜提纯精制胶体，该方法称为渗析法，如图：
滲析法常用于分离、提纯胶体（注意：提纯后的胶体仍然是混合物）
★④胶体呈电中性，但具有电泳现象。因为胶体粒子表面积大，具有很强的吸附作用，可吸附阴离子或阳离子而带电，所以在外加电场的作用下，胶粒就会向着与其电性相反的电极做定向移动，这种运动现象叫电泳。如Fe(OH)3胶粒带正电，通电一段时间后，带正电的Fe(OH)3胶粒向阴极移动。
★⑤胶体在一定条件下可以发生电性中和而聚沉：加入某些酸、碱、盐等或加热或加胶粒带相反电荷的胶体。
任务四、应用探究：生活中有哪些现象体现了胶体的什么性质？
【答案要点】①农业生产：土壤的保肥作用；土壤里许多物质如土，腐殖质等常以胶体形式存在。
②医疗卫生：血液透析；血清在纸上电泳；利用电泳分离各种氨基酸和蛋白质。
③日常生活：制豆腐（胶体的聚沉）；明矾净水（净水剂能在水中自然形成胶体，如：KAl(SO4)2·12H2O、FeCl3·6H2O等，原理是Al3＋、Fe3＋与水反应（水解）分别生成Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体。胶体粒子的直径一般在1～100 nm之间，它决定了胶体粒子具有较大的表面积，吸附力很强，能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，这就是胶体净水的原理。）
④自然地理：江河入海口处形成三角洲的原理是海水中的电解质使江河泥沙所形成的胶体发生聚沉。
⑤工业生产：制有色玻璃（固溶胶）；冶金工业利用电泳原理选矿；原油脱水等。（见PPT图片）
【对应练习】1.下列性质既可能是胶体所具有的，也可能是溶液所具有的是( )
A.光线照射时，从侧面可观察到一条光亮的通路
B.加入少量稀硫酸立即产生沉淀
C.分散质粒子直径小于1 nm
D.装入半透膜袋中并将其浸入盛水的烧杯中一段时间，袋内外均含分散质粒子
【答案】 B
【解析】 溶液不具有丁达尔效应，不是溶液的性质，A错误；稀硫酸可以使胶体发生聚沉，也可以和钡盐溶液反应生成BaSO4沉淀，B正确；胶体的分散质粒子直径在1～100 nm，C错误；胶体的分散质粒子不能通过半透膜，D错误。
2．下列现象与胶体知识无关的是 ( )
A．夏日的傍晚常常看到万丈霞光穿云而过美不胜收
B．过滤除去氯化钠溶液中的泥沙
C．食品加工厂利用豆浆中加入盐卤做豆腐
D．化工厂利用静电除尘技术去除废气中的固体悬浮物
【答案】B
【解析】 A项，“万丈霞光”是丁达尔效应，是胶体的特性；C项，“卤水点豆腐”是胶体的聚沉；D项，“静电除尘”是胶体的电泳；B项，氯化钠溶液、泥沙均不是胶体，故选B。
【课后巩固】1.（易）教材作业：P12习题3、4
2．（易）在物质分类中，前者包括后者的是
A．溶液、浊液B．胶体、分散系
C．化合物、氧化物D．纯净物、电解质溶液
【答案】C
【解析】A．当分散剂是水时，根据分散质微粒直径大小来分类，把分散系划分为：溶液(小于1nm)、胶体(1nm～100nm)、浊液(大于100nm)。溶液、浊液是并列关系，不存在包含关系，故A不选；B．分散系包含胶体、溶液、浊液，后者包括前者，故B不选；C．氧化物是由两种元素组成的纯净物，其中一种元素是氧元素；化合物是由两种或两种以上的元素组成的纯净物，所以，氧化物属于化合物，前者包括后者，故C选； D．电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，所以，电解质属于化合物，也属于纯净物，但电解质溶液属于混合物，不存在包含关系，故D不选；故选C。
3．（易）下列关于分散系的叙述正确的是（ ）
A．分散系的分类：
B．可利用过滤的方法分离胶体和溶液
C．溶液是混合物，胶体是纯净物
D．溶液是电中性的，胶体是带电的
【答案】A
【解析】A．根据分散质微粒直径的大小，可以将分散系分为三类：溶液、胶体、浊液，即，故A正确；B．溶液中溶质粒子能通过滤纸，胶体中分散质粒子也能通过滤纸，不能用过滤的方法分离胶体和溶液，故B错误；C．胶体和溶液均属于分散系，都是混合物，故C错误；D．胶体呈电中性，胶粒因吸附而带电荷，故D错误；故选A。
4．（中）用饱和的氯化铁溶液制取氢氧化铁胶体，正确的操作是 ( )
A．将饱和氯化铁溶液滴入蒸馏水中即可
B．将饱和氯化铁溶液滴入热水中，生成棕黄色液体即可
C．将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，并继续煮沸至生成红褐色液体即可
D．将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，并继续煮沸至生成红褐色沉淀即可
【答案】 C
【解析】 Fe(OH)3胶体的制备中，是将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，并继续煮沸至呈红褐色。
5．（中）下列说法正确的是（ ）
①胶体产生丁达尔效应是由胶粒直径大小决定的
②胶体与溶液的分离可用渗析的方法
③胶体都是均匀、透明的液体
④江河入海口处形成沙洲与胶体的性质有关
⑤胶体不稳定，静置后容易产生沉淀
⑥水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘，减少对空气的污染
①②③④ B．①②④⑥
C．①③④⑥ D．②③④⑥
【答案】B
【解析】①丁达尔效是胶粒对光线的散射形成的，与胶粒大小有关，故正确；②胶体不能透过半透膜，溶液可以，所以胶体与溶液的分离可用渗析的方法，故正确；③胶体不一定是透明的液体，胶体分为液溶胶、气溶胶、固溶胶，故错误；④河水是胶体，遇海水发生聚沉，故江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关，故正确；⑤胶体属于介稳体系，较稳定，静置后不产生沉淀，故错误；⑥灰尘是胶体，在外加电源作用下，有电泳的性质，与胶体性质有关，故正确；所以正确的有①②④⑥；故选：B。
6．（难）下列说法中正确的是( )
A．不能发生丁达尔效应的分散系有氯化钠溶液、水等
B．用饱和的FeCl3溶液制得的Fe(OH)3胶体中，胶粒数与Fe3+数目相等
C．在Fe(OH)3胶体中滴入少量稀硫酸将有沉淀产生
D．淀粉胶体中含有少量的NaCl，可用适量AgNO3溶液除去
【答案】 C
【解析】 氯化钠溶液和水都不能发生丁达尔效应，但A项的前提是分散系，水不能称为分散系，A错误；用饱和的FeCl3溶液制得的Fe(OH)3胶体中，胶体中含有的Fe(OH)3胶体粒子数小于Fe3+数目，B错误；在Fe(OH)3胶体中逐滴滴加稀硫酸，先产生沉淀后沉淀消失，原因是Fe(OH)3胶体粒子带正电荷，当加入少量电解质H2SO4时，胶体先聚沉，随着H2SO4的加入发生反应：2Fe(OH)3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋6H2O，最终沉淀消失，C正确；胶体中的离子可通过渗析操作除去，D项的操作会引入新的杂质离子，D错误。
7.（难）下列说法正确的是( )
A.硫酸、纯碱、碳酸氢钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
B.用丁达尔效应区别FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体
C.生石灰与水混合的过程只发生物理变化
D.H2O、HCOOH、Cu(NH3)4SO4均含有氧元素，都是氧化物
【答案】 B
【解析】 纯碱即Na2CO3，属于盐而非碱，A错；胶体可发生丁达尔效应而溶液不能，B正确；生石灰与水混合时发生化学反应CaO+H2O===Ca(OH)2，C错；氧化物中除氧元素外只含一种其他元素，而HCOOH、Cu(NH3)4SO4除含氧元素外，还含有多种其他元素，不属于氧化物，D错。
8.（中）（1）有甲、乙、丙、丁四种分散系，它们分别为Fe(OH)3胶体、硅酸胶体、As2S3胶体、NaOH溶液。现将有关实验现象记录如下：
①电泳：甲液体的阳极周围颜色变浅，阴极周围颜色变深。
②将一束光通过乙液体，无丁达尔效应。
③将乙液体加入到丙液体中，先出现聚沉，后变澄清。
则甲为________，乙为________，丙为________，丁为________。
（2）取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸，所发生反应的化学方程式为____________________，反应后得到的FeCl3溶液呈棕黄色。用此溶液进行以下实验：
①取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到有红褐色沉淀生成，反应的化学方程式为______________，此反应属于________反应。
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FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈________色，停止加热，制得的分散系为________。
【答案】（1）Fe(OH)3胶体 NaOH溶液 硅酸胶体 As2S3胶体
（2）Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
①FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl 复分解
②红褐 氢氧化铁胶体
【解析】（1）四种分散系中只有NaOH溶液不能产生丁达尔效应，所以乙为NaOH溶液。通过(1)的叙述可知甲的胶体粒子带正电，为Fe(OH)3胶体。通过(3)的叙述可知丙为H2SiO3胶体。
（2）Fe2O3是碱性氧化物，能与酸反应生成盐。
①铁盐可与碱反应，生成沉淀； ②是Fe(OH)3胶体的制法。
【反思总结】 。
分散质状态
分散剂状态
实例
气
气
空气
液
气
云、雾、水蒸气
固
气
大气中可吸入颗粒
气
液
汽水、自来水、盐酸
液
液
白酒、牛奶、果汁
固
液
食盐水、糖水
气
固
泡沫塑料
液
固
珍珠
固
固
有色玻璃、合金
分散系
溶液
胶体
浊液
外观
均一、稳定、透明
均一、稳定、透明
不均一、不稳定、不透明
分散质微粒组成
分子、离子
大分子、离子的集合体
固体颗粒、液体小液滴
微粒直径
<1nm
1～100nm
>100nm
步骤
实验内容
现象
原理及装置
步骤1
取100mL小烧杯，加入40ml的蒸馏水加热至沸腾。
沸腾，产生气泡。
FeCl3＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3HCl
步骤2
向沸水中滴加5-6滴饱和FeCl3溶液
溶液由无色变成浅黄色。
步骤3
继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热。
浅黄色溶液变成红褐色液体。
实验
实验内容
现象
结论
实验1
将三种液体静置片刻，观察现象。用胶头滴管取2⁓3mLFe(0H)3胶体于试管中继续加热煮沸一段时间，观察现象。
Fe(0H)3胶体和CuSO4溶液都处于均一、稳定状态，而泥水分层，有泥沙沉淀生成。
Fe(0H)3胶体加热煮沸有红褐色沉淀生成。
溶液稳定，胶体较稳定，浊液不稳定。
实验2
用胶头滴管取2⁓3mLFe(0H)3胶体于试管中，逐滴加如盐酸溶液，观察现象。
先生成红褐色沉淀，后沉淀逐渐溶解。
胶体加入酸可发生聚沉，生成沉淀。
实验3
用胶头滴管取4⁓5mLFe(OH)3胶体，
并按过滤操作对Fe(OH)3胶体进行过滤，观察现象。
Fe(OH)3胶体透过了滤纸，滤液仍然呈红褐色。
胶体可以透过滤纸
实验4
把盛有Fe(OH)3胶体、CuSO4溶液、泥水的三个烧杯置于暗处，分别勇激光笔照射液体，在与光线垂直方向观察现象。
CuSO4溶液、泥水（浊液）无通路，而Fe(OH)3胶体有一条光亮的“通路”
胶体能发生丁达尔效应，而溶液和浊液不能。
实验5
★在Fe(OH)3胶体插入两个碳棒做电极，接通直流电源，观察现象。
阳极（与电源正极相连）颜色变浅，阴极（与电源负极相连）颜色变深。
Fe(OH)3胶体的胶粒带正电荷。
第二课时 分散系及其分类
【学习目标】1.通过阅读教材、讨论交流，熟知溶液、浊液、胶体三种分散系的本质区别，了解胶体的性质及其应用，会鉴别胶体和溶液，培养“宏观辨识与微观探析”的化学素养。
2．通过动手实验、现象观察、原理分析，掌握Fe(OH)3胶体的制备方法，理解胶体的丁达尔效应及其应用，初步了解实验研究的方法和步骤，培养“科学态度与科学探究”的化学素养。
【学习重点】分散系的分类及本质区别、氢氧化铁胶体的制备和性质。。
【学习难点】理解胶体的性质及应用。
【课前预习】
旧知回顾：1.现有下列物质：①H2O ②空气 ③Mg ④CaO ⑤H2SO4 ⑥Ca(OH)2 ⑦CuSO4·5H2O ⑧碘酒 ⑨C2H5OH和⑩NaHCO3。其中属于混合物的是__②⑧___(填序号，下同)；属于酸的是___⑤___；属于盐的是___⑦⑩___；属于氧化物的是___①④___；
2．溶液是一种或几种物质分散到另一种物质里，形成的均一、稳定的混合物。具有均匀、透明、稳定的特征。其中 分散于其中的物质叫做溶剂，被分散的物质叫做溶质。如食盐水等。
新知预习： 1.分散系是把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。分散系间的本质区别是分散质粒子的大小不同。从物质分类的角度看，CuSO4溶液、泥水、振荡后的植物油与水的混合物分别属于 溶液、悬浊液、乳浊液 。
2．胶体是分散质粒子的直径为 1~100 nm 的分散系。当光束通过Fe(OH)3胶体时，可以看到一条光亮的“通路”，叫做 丁达尔效应 ，可被用来 区分（鉴别） 胶体和溶液。
【课中探究】
情景导入:同学们，在阳光灿烂的清晨，在茂密的树林里，我们会看到阳光透过树林，形成一道道光亮的光柱，非常的美丽！。这些自然现象是怎样产生的？这一节课我们就探讨这方面的有关知识。（见PPT图片）
一、分散系及其分类
活动一、认识分散系及分类
任务一、阅读教材P8第一自然段，回答分散系的定义是什么？并举例说明生活中有哪些常见的分散系？
【答案要点】分散系是把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。分散系中被分散的物质称作分散质，起容纳分散质作用的物质称为分散剂。溶液、浊液和胶体是生活中三种常见的分散系。（见图片）
任务二、讨论交流：结合物质的分类方法，思考如何对分散系进行交叉分类和树状分类？举例说明。
【答案要点】①按照分散质与分散剂的不同状态对分散系进行交叉分类，可分为9种分散系，如下图所示：
②生活中常见分散系及其组成有：
③按分散质粒子的大小不同对分散系进行树状分类，可分为3种分散系，如下图：
浊液（>100nm)
胶体（1-100nm)
溶液（<1nm)
【对应训练】1.根据气象台报道，近年来每到春季，沿海一些城市经常出现大雾天气，致使高速公路关闭，航班停飞。雾属于下列分散系中的( )
A．溶液 B．悬浊液
C．乳浊液 D．胶体
【答案】D
【解析】雾是由悬浮在大气中的小液滴构成的，小液滴的直径在1～100 nm之间，所以雾属于胶体。
2.我国在国际上首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成。已经形成万吨级的工业生产能力，获得首个饲料和饲料添加剂新产品证书。蛋白质是高分子有机化合物，其分子直径在2nm-20nm。下列分散质粒子直径在1nm-100nm之间的是( )
A．稀硫酸 B．硫酸铜溶液
C．有色玻璃 D．酒精溶液
【答案】C
【解析】稀硫酸、硫酸铜溶液、酒精溶液均属于溶液，分散质粒子直径小于1nm， 有色玻璃为胶体，分散质粒子直径在1nm-100nm之间，故选C项；故选C。
活动二、探究分散系的本质及性质
任务一、阅读教材P8第二自然段，比较溶液、浊液和胶体三种分散系性质，完成下表内容，由此说明三种分散系的本质区别是什么？
【答案要点】①溶液、浊液和胶体三种分散系性质比较如下：
②三种分散系的本质区别是分散质粒子直径大小不同。分散质粒子直径小于1 nm的分散系是溶液；分散质粒子直径大于100 nm的分散系是浊液；分散质粒子直径在1～100 nm之间的分散系是胶体。如图：
③分散系都是混合物而不是纯净物。
任务二、阅读教材P8第三自然段，思考胶体的定义、本质特征及分类，并举例说明。
【答案要点】①胶体是分散质粒子直径在1～100 nm之间的分散系。本质特征是分散质粒子直径在1～100 nm之间。
②胶体按照分散剂所处的状态（气态、液态、固态）不同，可分为气溶胶（如烟、云、雾等）、液溶胶（如Fe(OH)3胶体等）和固溶胶（如有色玻璃等）。
③透明的液溶胶与溶液从外观上没有区别，可以利用丁达尔效应进行区分。
④常见胶体有：牛奶、豆浆、空气、血液、墨水、土壤、蛋白质溶液、淀粉溶液等。（见PPT图片）
任务三、问题探究：Fe（OH）3胶体的胶粒数与Fe（OH）3分子数相等吗？
【答案要点】①胶体微粒一般是离子、分子或难溶物的聚集体，但有些高分子化合物，如淀粉、蛋白质，因其分子非常大，其相对分子质量通常为几万、几十万甚至上百万、千万，因此一个分子就是一个胶体微粒，它们的溶液是胶体。
②在Fe(OH)3胶体中，Fe(OH)3胶体粒子的数目要远远小于原FeCl3溶液中Fe3＋的数目。
【对应训练】1.在物质分类中，前者包括后者的是（ ）
A．氧化物、化合物 B．溶液、胶体
C．分散系、溶液 D．酸性氧化物、化合物
【答案】C
【解析】A中化合物不一定是氧化物，故A错，B中胶体和溶液是两个对立的概念，互相之间谁都不包含誰，故B错，D中化合物不一定是氧化物，更加不会是酸性氧化物，故D错。
2.FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液是三种重要的分散系，下列叙述中错误的是( )
A.Fe(OH)3胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径在10－9～10－7 m
B.分别用一束光透过三种分散系，只有Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应
C.三种分散系的颜色都相同，且均能与盐酸反应，具有吸附性
D.三种分散系均属于混合物
【答案】C
【解析】A项，胶体区别于溶液或浊液的本质特征是胶体粒子的直径在10－9～10－7m，正确；B项，胶体能发生丁达尔效应，溶液和浊液不会产生丁达尔效应，正确；C项，只有胶体具有吸附性，FeCl3溶液和Fe(OH)3浊液没有吸附性，FeCl3溶液为棕黄色，而Fe(OH)3胶体和Fe(OH)3浊液都为红褐色，错误；D项，溶液、胶体、浊液均属于混合物，正确。
二、胶体的制备及性质
活动一、胶体的制备
任务一、制备Fe(OH)3胶体：结合教材P9页【实验1-1】完成实验，填写下表内容。
【答案要点】
任务二：结合上述实验讨论交流Fe(OH)3胶体的制备要注意哪些问题？
【答案要点】①实验操作中，必须选用氯化铁饱和溶液而不能用氯化铁稀溶液。原因是若氯化铁溶液浓度过低，不利于氢氧化铁胶体的形成。
②向沸水中滴加FeCl3饱和溶液，而不是直接加热FeCl3饱和溶液，否则会因溶液浓度过大直接生成Fe(OH)3沉淀而无法得到Fe(OH)3胶体。
③实验中必须用蒸馏水，而不能用自来水。原因是自来水中含较多的杂质，易使制备的胶体发生聚沉。
④往沸水中滴加氯化铁饱和溶液后，可稍微加热煮沸，但不宜长时间加热。原因是长时间加热将导致氢氧化铁胶体聚沉。
⑤要边加热边摇动烧杯，但不能用玻璃棒搅拌，否则会使Fe(OH)3胶粒碰撞成大颗粒形成沉淀。
【对应训练】1.下列关于氢氧化铁胶体制备的说法正确的是( )
A．将氯化铁稀溶液慢慢滴入沸腾的自来水中，继续加热煮沸
B．将氯化铁饱和溶液慢慢滴入沸腾的蒸馏水中，并用玻璃棒搅拌
C．将氢氧化钠溶液慢慢滴入饱和的氯化铁溶液中
D．在沸腾的蒸馏水中慢慢滴入氯化铁饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色
【答案】D
【解析】制备氢氧化铁胶体时，若选用自来水、氢氧化钠溶液，或用玻璃棒搅拌、长时间加热等，都会容易产生氢氧化铁沉淀，而不能得到氢氧化铁胶体。
2．用下列方法制备胶体：①0.5 ml/L的BaCl2溶液和等体积2 ml/L的硫酸混合振荡；②把1 ml/L饱和的FeCl3溶液逐滴加入20 mL沸水中，边加边振荡；③1 ml/L NaOH溶液滴到1 ml/L FeCl3溶液中，可行的是( )
A．①② B．①③
C．② D．①②③
【答案】 C
【解析】 胶体制备时对溶液浓度、反应时的操作、滴加试剂的顺序都有严格的要求。①中H2SO4溶液浓度太大，只会生成BaSO4沉淀，得不到BaSO4胶体。②中是制备Fe(OH)3胶体的正确方法，可行。③中NaOH与FeCl3浓度都太大，生成Fe(OH)3的量太多，得到Fe(OH)3沉淀。故选C。
活动二、探究胶体的性质及应用
任务一、实验探究：将上述Fe(0H)3胶体、CuSO4溶液、泥水做如下实验，观察现象，并填写表中内容。
（见PPT图片）
任务二、问题探究：通过上面实验探究说明胶体具有什么特殊性质？结合教材P10“资料卡片”，回答何为丁达尔效应？
【答案要点】①根据上述实验，我们可以发现，当光线照射胶体时可以看到一条光亮的通路，而照射溶液或浊液时看不到这条光亮的通路，化学上将上述光亮通路的现象叫做丁达尔效应。丁达尔效应是一种区别溶液和胶体的有效方法。
②胶体产生丁达尔效应的原因是：因为胶体粒子的大小适中，光线照射到胶体的粒子时发生散射，散射光线进入人眼，人以为是胶体在发光，所以看到光亮的通路。而溶液的分散质粒子太小，浊液的分散质粒子太大，无法发生散射。丁达尔效应在生活中随处可见。
任务三、结合上述实验现象及结论，归纳总结胶体具有哪些主要性质？
【答案要点】①胶体具有介稳性。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。
②胶体具有丁达尔效应。当光束通过胶体时，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，是一种物理现象。
③胶体粒子的直径大小介于溶液和浊液之间，因此胶体能够透过滤纸，◆不能透过半透膜（如腌制咸鸭蛋时，Na+、Cl-能透过蛋壳内壁的半透膜进入蛋白质-蛋清内，而胶体粒子蛋白质分子却不能透过半透膜离开鸭蛋）。可利用半透膜提纯精制胶体，该方法称为渗析法，如图：
滲析法常用于分离、提纯胶体（注意：提纯后的胶体仍然是混合物）
★④胶体呈电中性，但具有电泳现象。因为胶体粒子表面积大，具有很强的吸附作用，可吸附阴离子或阳离子而带电，所以在外加电场的作用下，胶粒就会向着与其电性相反的电极做定向移动，这种运动现象叫电泳。如Fe(OH)3胶粒带正电，通电一段时间后，带正电的Fe(OH)3胶粒向阴极移动。
★⑤胶体在一定条件下可以发生电性中和而聚沉：加入某些酸、碱、盐等或加热或加胶粒带相反电荷的胶体。
任务四、应用探究：生活中有哪些现象体现了胶体的什么性质？
【答案要点】①农业生产：土壤的保肥作用；土壤里许多物质如土，腐殖质等常以胶体形式存在。
②医疗卫生：血液透析；血清在纸上电泳；利用电泳分离各种氨基酸和蛋白质。
③日常生活：制豆腐（胶体的聚沉）；明矾净水（净水剂能在水中自然形成胶体，如：KAl(SO4)2·12H2O、FeCl3·6H2O等，原理是Al3＋、Fe3＋与水反应（水解）分别生成Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体。胶体粒子的直径一般在1～100 nm之间，它决定了胶体粒子具有较大的表面积，吸附力很强，能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，这就是胶体净水的原理。）
④自然地理：江河入海口处形成三角洲的原理是海水中的电解质使江河泥沙所形成的胶体发生聚沉。
⑤工业生产：制有色玻璃（固溶胶）；冶金工业利用电泳原理选矿；原油脱水等。（见PPT图片）
【对应练习】1.下列性质既可能是胶体所具有的，也可能是溶液所具有的是( )
A.光线照射时，从侧面可观察到一条光亮的通路
B.加入少量稀硫酸立即产生沉淀
C.分散质粒子直径小于1 nm
D.装入半透膜袋中并将其浸入盛水的烧杯中一段时间，袋内外均含分散质粒子
【答案】 B
【解析】 溶液不具有丁达尔效应，不是溶液的性质，A错误；稀硫酸可以使胶体发生聚沉，也可以和钡盐溶液反应生成BaSO4沉淀，B正确；胶体的分散质粒子直径在1～100 nm，C错误；胶体的分散质粒子不能通过半透膜，D错误。
2．下列现象与胶体知识无关的是 ( )
A．夏日的傍晚常常看到万丈霞光穿云而过美不胜收
B．过滤除去氯化钠溶液中的泥沙
C．食品加工厂利用豆浆中加入盐卤做豆腐
D．化工厂利用静电除尘技术去除废气中的固体悬浮物
【答案】B
【解析】 A项，“万丈霞光”是丁达尔效应，是胶体的特性；C项，“卤水点豆腐”是胶体的聚沉；D项，“静电除尘”是胶体的电泳；B项，氯化钠溶液、泥沙均不是胶体，故选B。
【课后巩固】1.（易）教材作业：P12习题3、4
2．（易）在物质分类中，前者包括后者的是
A．溶液、浊液B．胶体、分散系
C．化合物、氧化物D．纯净物、电解质溶液
【答案】C
【解析】A．当分散剂是水时，根据分散质微粒直径大小来分类，把分散系划分为：溶液(小于1nm)、胶体(1nm～100nm)、浊液(大于100nm)。溶液、浊液是并列关系，不存在包含关系，故A不选；B．分散系包含胶体、溶液、浊液，后者包括前者，故B不选；C．氧化物是由两种元素组成的纯净物，其中一种元素是氧元素；化合物是由两种或两种以上的元素组成的纯净物，所以，氧化物属于化合物，前者包括后者，故C选； D．电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，所以，电解质属于化合物，也属于纯净物，但电解质溶液属于混合物，不存在包含关系，故D不选；故选C。
3．（易）下列关于分散系的叙述正确的是（ ）
A．分散系的分类：
B．可利用过滤的方法分离胶体和溶液
C．溶液是混合物，胶体是纯净物
D．溶液是电中性的，胶体是带电的
【答案】A
【解析】A．根据分散质微粒直径的大小，可以将分散系分为三类：溶液、胶体、浊液，即，故A正确；B．溶液中溶质粒子能通过滤纸，胶体中分散质粒子也能通过滤纸，不能用过滤的方法分离胶体和溶液，故B错误；C．胶体和溶液均属于分散系，都是混合物，故C错误；D．胶体呈电中性，胶粒因吸附而带电荷，故D错误；故选A。
4．（中）用饱和的氯化铁溶液制取氢氧化铁胶体，正确的操作是 ( )
A．将饱和氯化铁溶液滴入蒸馏水中即可
B．将饱和氯化铁溶液滴入热水中，生成棕黄色液体即可
C．将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，并继续煮沸至生成红褐色液体即可
D．将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，并继续煮沸至生成红褐色沉淀即可
【答案】 C
【解析】 Fe(OH)3胶体的制备中，是将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，并继续煮沸至呈红褐色。
5．（中）下列说法正确的是（ ）
①胶体产生丁达尔效应是由胶粒直径大小决定的
②胶体与溶液的分离可用渗析的方法
③胶体都是均匀、透明的液体
④江河入海口处形成沙洲与胶体的性质有关
⑤胶体不稳定，静置后容易产生沉淀
⑥水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘，减少对空气的污染
①②③④ B．①②④⑥
C．①③④⑥ D．②③④⑥
【答案】B
【解析】①丁达尔效是胶粒对光线的散射形成的，与胶粒大小有关，故正确；②胶体不能透过半透膜，溶液可以，所以胶体与溶液的分离可用渗析的方法，故正确；③胶体不一定是透明的液体，胶体分为液溶胶、气溶胶、固溶胶，故错误；④河水是胶体，遇海水发生聚沉，故江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关，故正确；⑤胶体属于介稳体系，较稳定，静置后不产生沉淀，故错误；⑥灰尘是胶体，在外加电源作用下，有电泳的性质，与胶体性质有关，故正确；所以正确的有①②④⑥；故选：B。
6．（难）下列说法中正确的是( )
A．不能发生丁达尔效应的分散系有氯化钠溶液、水等
B．用饱和的FeCl3溶液制得的Fe(OH)3胶体中，胶粒数与Fe3+数目相等
C．在Fe(OH)3胶体中滴入少量稀硫酸将有沉淀产生
D．淀粉胶体中含有少量的NaCl，可用适量AgNO3溶液除去
【答案】 C
【解析】 氯化钠溶液和水都不能发生丁达尔效应，但A项的前提是分散系，水不能称为分散系，A错误；用饱和的FeCl3溶液制得的Fe(OH)3胶体中，胶体中含有的Fe(OH)3胶体粒子数小于Fe3+数目，B错误；在Fe(OH)3胶体中逐滴滴加稀硫酸，先产生沉淀后沉淀消失，原因是Fe(OH)3胶体粒子带正电荷，当加入少量电解质H2SO4时，胶体先聚沉，随着H2SO4的加入发生反应：2Fe(OH)3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋6H2O，最终沉淀消失，C正确；胶体中的离子可通过渗析操作除去，D项的操作会引入新的杂质离子，D错误。
7.（难）下列说法正确的是( )
A.硫酸、纯碱、碳酸氢钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
B.用丁达尔效应区别FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体
C.生石灰与水混合的过程只发生物理变化
D.H2O、HCOOH、Cu(NH3)4SO4均含有氧元素，都是氧化物
【答案】 B
【解析】 纯碱即Na2CO3，属于盐而非碱，A错；胶体可发生丁达尔效应而溶液不能，B正确；生石灰与水混合时发生化学反应CaO+H2O===Ca(OH)2，C错；氧化物中除氧元素外只含一种其他元素，而HCOOH、Cu(NH3)4SO4除含氧元素外，还含有多种其他元素，不属于氧化物，D错。
8.（中）（1）有甲、乙、丙、丁四种分散系，它们分别为Fe(OH)3胶体、硅酸胶体、As2S3胶体、NaOH溶液。现将有关实验现象记录如下：
①电泳：甲液体的阳极周围颜色变浅，阴极周围颜色变深。
②将一束光通过乙液体，无丁达尔效应。
③将乙液体加入到丙液体中，先出现聚沉，后变澄清。
则甲为________，乙为________，丙为________，丁为________。
（2）取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸，所发生反应的化学方程式为____________________，反应后得到的FeCl3溶液呈棕黄色。用此溶液进行以下实验：
①取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到有红褐色沉淀生成，反应的化学方程式为______________，此反应属于________反应。
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FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈________色，停止加热，制得的分散系为________。
【答案】（1）Fe(OH)3胶体 NaOH溶液 硅酸胶体 As2S3胶体
（2）Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
①FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl 复分解
②红褐 氢氧化铁胶体
【解析】（1）四种分散系中只有NaOH溶液不能产生丁达尔效应，所以乙为NaOH溶液。通过(1)的叙述可知甲的胶体粒子带正电，为Fe(OH)3胶体。通过(3)的叙述可知丙为H2SiO3胶体。
（2）Fe2O3是碱性氧化物，能与酸反应生成盐。
①铁盐可与碱反应，生成沉淀； ②是Fe(OH)3胶体的制法。
【反思总结】 。
分散质状态
分散剂状态
实例
气
气
空气
液
气
云、雾、水蒸气
固
气
大气中可吸入颗粒
气
液
汽水、自来水、盐酸
液
液
白酒、牛奶、果汁
固
液
食盐水、糖水
气
固
泡沫塑料
液
固
珍珠
固
固
有色玻璃、合金
分散系
溶液
胶体
浊液
外观
均一、稳定、透明
均一、稳定、透明
不均一、不稳定、不透明
分散质微粒组成
分子、离子
大分子、离子的集合体
固体颗粒、液体小液滴
微粒直径
<1nm
1～100nm
>100nm
步骤
实验内容
现象
原理及装置
步骤1
取100mL小烧杯，加入40ml的蒸馏水加热至沸腾。
沸腾，产生气泡。
FeCl3＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3HCl
步骤2
向沸水中滴加5-6滴饱和FeCl3溶液
溶液由无色变成浅黄色。
步骤3
继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热。
浅黄色溶液变成红褐色液体。
实验
实验内容
现象
结论
实验1
将三种液体静置片刻，观察现象。用胶头滴管取2⁓3mLFe(0H)3胶体于试管中继续加热煮沸一段时间，观察现象。
Fe(0H)3胶体和CuSO4溶液都处于均一、稳定状态，而泥水分层，有泥沙沉淀生成。
Fe(0H)3胶体加热煮沸有红褐色沉淀生成。
溶液稳定，胶体较稳定，浊液不稳定。
实验2
用胶头滴管取2⁓3mLFe(0H)3胶体于试管中，逐滴加如盐酸溶液，观察现象。
先生成红褐色沉淀，后沉淀逐渐溶解。
胶体加入酸可发生聚沉，生成沉淀。
实验3
用胶头滴管取4⁓5mLFe(OH)3胶体，
并按过滤操作对Fe(OH)3胶体进行过滤，观察现象。
Fe(OH)3胶体透过了滤纸，滤液仍然呈红褐色。
胶体可以透过滤纸
实验4
把盛有Fe(OH)3胶体、CuSO4溶液、泥水的三个烧杯置于暗处，分别勇激光笔照射液体，在与光线垂直方向观察现象。
CuSO4溶液、泥水（浊液）无通路，而Fe(OH)3胶体有一条光亮的“通路”
胶体能发生丁达尔效应，而溶液和浊液不能。
实验5
★在Fe(OH)3胶体插入两个碳棒做电极，接通直流电源，观察现象。
阳极（与电源正极相连）颜色变浅，阴极（与电源负极相连）颜色变深。
Fe(OH)3胶体的胶粒带正电荷。
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