2020-2021学年第一节 物质的分类及转化第3课时导学案

这是一份2020-2021学年第一节 物质的分类及转化第3课时导学案，共9页。

1．胶体的主要性质
(1)丁达尔效应：胶体粒子对光线散射形成的。可利用此性质鉴定胶体。
(2)聚沉：①概念：胶体粒子聚集成较大的颗粒，形成沉淀从分散剂中析出。
②聚沉的常用方法：
a．加入电解质
向胶体中加入电解质溶液，加入的阳离子或阴离子所带的电荷与胶体粒子所带的电荷中和，从而使胶体粒子聚集成较大的颗粒，在重力作用下形成沉淀从分散剂中析出。如用豆浆做豆腐时，在一定温度下，加入CaSO4(或其他电解质溶液)，豆浆中的胶体粒子所带的电荷被中和，胶体粒子很快聚集而形成胶冻状的豆腐(称为凝胶)。
b．加热胶体
加热能使胶粒运动加剧，使胶粒对离子的吸附作用减弱，导致胶体聚沉。如长时间加热时，Fe(OH)3胶体就会发生聚沉形成红褐色的Fe(OH)3沉淀。
(3)电泳
由于胶体粒子带有电荷，在电场的作用下，胶体粒子在分散剂里作定向移动，这种现象叫做电泳。例如Fe(OH)3胶体粒子带正电荷，在电场的作用下，带正电荷的Fe(OH)3胶体粒子向阴极移动，阴极附近红褐色逐渐加深。
2．胶体性质的重要应用
(1)卤水点豆腐：在热豆浆中加入卤水(电解质溶液)，使豆浆发生聚沉，聚沉的同时带出大量的水，形成凝胶，即为豆腐。
(2)明矾净水：明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后，与水发生反应生成Al(OH)3(胶体)，Al(OH)3胶体具有吸附性，可以吸附水中的悬浮杂质形成沉淀，达到净水效果。
(3)“三角洲”的形成：河流中的水在流动过程中与土壤等物质接触，溶有大量杂质而形成胶体，入海时与海水接触，海水中的电解质使胶体发生聚沉，长年累月在河流入海口形成三角洲。
(4)静电除尘：冶金厂的大量烟尘分散在空气中形成胶体，可用高压电除去，这是利用了气溶胶的电泳性质。
3．胶体的提纯
渗析——用于分离胶体与溶液。将胶体与溶液放入半透膜(如玻璃纸、蛋壳内膜等)，溶液中的溶质分子或离子可以透过半透膜，胶体粒子不能透过而留在半透膜中。图示如下：
下列事实与胶体性质有关的是( )
①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；
②将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物；
③一束平行光线射入蛋白质溶液里，从侧面可以看到一条光亮的“通路”；
④向Fe(OH)3胶体中滴入稀硫酸，先看到红褐色沉淀生成而后沉淀溶解；
⑤医院里用血液透析的方法治疗肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒；
⑥FeCl3溶液和小苏打溶液混合后会产生红褐色沉淀和无色气体；
⑦同一支钢笔先后吸入不同的墨水易造成钢笔堵塞。
A．①②④⑦ B．②④⑥⑦
C．②⑥D．①③④⑤⑦
D [①大量烟尘分散在空气中形成胶体， 直流电除尘是利用了胶体的电泳性质；②植物油倒入水中用力搅拌形成乳浊液，不是胶体；③蛋白质溶液属于胶体，具有丁达尔效应；④氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸，先发生胶体的聚沉，随后H2SO4和Fe(OH)3反应，沉淀溶解；⑤血液属于胶体，透析利用的是胶体的渗析；⑥氯化铁溶液和小苏打溶液反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体，与胶体性质无关；⑦墨水属于胶体，不同的墨水中胶体粒子可能带有不同的电荷，混合后可能发生聚沉。故与胶体性质有关的是①③④⑤⑦，D正确。]
1．关于胶体的性质与应用，下列相关说法错误的是( )
A．静电除尘器除去空气或工厂废气中的飘尘是利用了胶粒的带电性
B．由于胶粒之间有排斥作用，胶粒不易聚集成大的颗粒，这是胶体具有介稳性的主要原因
C．纳米材料微粒直径一般从几纳米到几十纳米，因此纳米材料属于胶体
D．Al(OH)3胶体吸附水中的悬浮物属于物理过程
C [静电除尘利用了胶体的电泳性质，胶体能够发生电泳是由于胶体粒子带电，A正确；由于胶粒之间有排斥作用，因此胶粒不易聚集成大的颗粒，这是胶体具有介稳性的主要原因，B正确；纳米材料微粒直径一般从几纳米到几十纳米，但纳米材料属于纯净物，不属于胶体，C错误；Al(OH)3胶体具有吸附性，可以吸附水中的悬浮物，该过程中没有产生新物质，因此属于物理过程，D正确。]
2．下列实验装置或操作、现象与粒子的大小无直接关系的是( )
A．过滤 B．渗析
C．蒸馏 D．丁达尔效应
C [A项，悬浊液的分散质粒子不能通过滤纸，过滤利用了分散质粒子大小的不同进行分离；B项，胶体的分散质粒子不能透过半透膜，溶液中的离子能透过半透膜，渗析利用了分散质粒子大小的不同进行分离；C项，蒸馏是利用液体混合物中各组分的沸点不同进行分离提纯物质的操作，与粒子的大小无关；D项，胶体粒子能散射光线，产生丁达尔效应，与分散质粒子的大小有关。]
1．转化关系
2．应用eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(常见物质的制备：如酸、碱、盐的制备,物质的鉴别与鉴定,物质的分离与提纯))
轻质碳酸钙广泛应用于橡胶、塑料、油漆、水性涂料以及造纸等行业，日常生活中的牙膏也常用它作摩擦剂。目前轻质碳酸钙的生产主要用碳化法，工艺流程如图所示：
请分析轻质碳酸钙的生产流程，回答下列问题：
(1)B的化学式为________________。
(2)在A―→B溶液的过程中，过滤操作的目的是______________________
________________________________________________________________。
(3)在B溶液＋C―→CaCO3的过程中，应控制C的量，原因是______________________(用化学方程式表示)。
(4)生产轻质碳酸钙的方法很多，请再设计一种制备方法____________________________(用化学方程式表示)。
[解析] 石灰石(主要成分为碳酸钙)高温分解生成CaO和CO2，CaO能与水反应生成Ca(OH)2，故A是CaO，C是CO2，B是Ca(OH)2，Ca(OH)2能与CO2反应生成CaCO3和H2O。(1)B的化学式为Ca(OH)2。(2)Ca(OH)2在常温下的溶解度很小，需过滤掉未溶解的Ca(OH)2及杂质。(3)生成CaCO3的过程中，过量的CO2会继续和CaCO3反应生成Ca(HCO3)2。(4)用可溶性碳酸盐和可溶性钙盐或Ca(OH)2也能制备CaCO3。
[答案] (1)Ca(OH)2 (2)除去未溶解的Ca(OH)2及杂质 (3)CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2 (4)Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl(答案合理即可)
3．实现下列物质的转化时，只有加入酸才能通过一步反应实现的是( )
A．Fe2O3―→Fe2(SO4)3B．Zn―→ZnCl2
C．NaOH―→NaClD．BaCl2―→BaSO4
A [Fe2O3是难溶性碱性氧化物，只有与酸反应才能转化为盐，A项正确；活泼金属Zn可以与盐酸或CuCl2等比Zn活动性弱的金属的盐溶液通过置换反应得到ZnCl2，B项错误；NaOH与盐酸或CuCl2等盐溶液反应都可得到NaCl，C项错误；BaCl2与H2SO4或可溶性硫酸盐反应都可得到BaSO4，D项错误。]
4．甲、乙、丙、丁分别是Na2CO3、AgNO3、BaCl2、盐酸四种无色溶液中的一种，它们两两反应后的现象如下：甲＋乙―→沉淀；甲＋丙―→沉淀；乙＋丙―→沉淀；丙＋丁―→沉淀；乙＋丁―→无色无味气体。则甲、乙、丙、丁四种溶液依次是 ( )
A．BaCl2 Na2CO3 AgNO3 盐酸
B．BaCl2 Na2CO3 盐酸 AgNO3
C．Na2CO3 盐酸 AgNO3 BaCl2
D．AgNO2 盐酸 BaCl2 Na2CO3
A [两两反应各物质的现象为，，根据题意可知，甲为BaCl2，乙为Na2CO3，丙为AgNO3，丁为盐酸。]
素材1 每年的9月20日为全国的爱牙日。牙齿保健越来越受到人们的重视。牙齿保健是指对牙齿的保护，包括牙齿整齐、洁白、没有牙齿疾病，比如牙周病等、口腔无异味、正常进行咀嚼功能等。每天养成刷牙的好习惯，早晨起床和晚上睡觉之前都必须刷牙，这样能将口腔及牙齿上面的食物碎渣、软白污物和牙菌斑消除。
某品牌牙膏中的摩擦剂是碳酸钙，可以用石灰石制备。
某同学设计了一种制备碳酸钙的实验方案，流程图为eq \x(石灰石)eq \(――→,\s\up10(①高温))eq \x(生石灰)eq \(――→,\s\up10(②加水))eq \x(石灰水)eq \(――――――――→,\s\up10(③加Na2CO3溶液))eq \x(碳酸钙)
(1)上述流程中涉及的无机反应类型有哪些？
(2)写出上述流程中①②③的化学方程式。
(3)石灰水属于哪种分散系？分散质是什么？
(4)请你仍然用石灰石为原料(其他试剂自选)，设计另一种制备碳酸钙的实验方案，并用流程图的形式表示出来。
(5)仍以石灰石为原料(其他试剂自选)，设计两种制备CaCl2的实验方案，并用流程图形式表示出来。
[答案] (1)分解反应、化合反应、复分解反应。
(2)①CaCO3eq \(=====,\s\up10(高温))CaO＋CO2↑，②CaO＋H2O===Ca(OH)2，③Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH。
(3)溶液。Ca(OH)2。
(4)eq \x(石灰石)eq \(――→,\s\up10(加盐酸))eq \x(CaCl2)eq \(――――――――→,\s\up10(加Na2CO3溶液))eq \x(碳酸钙)(或eq \x(石灰石)eq \(――→,\s\up10(高温))eq \x(生石灰)eq \(――→,\s\up10(CO2))eq \x(碳酸钙)或eq \x(石灰石)eq \(――→,\s\up10(高温))eq \x(生石灰)eq \(――→,\s\up10(加盐酸))eq \x(氯化钙)eq \(――――――――――→,\s\up10(加Na2CO3溶液))eq \x(碳酸钙))
(5)eq \x(石灰石)eq \(――→,\s\up10(高温))eq \x(生石灰)eq \(――→,\s\up10(加盐酸))eq \x(氯化钙)
eq \x(石灰石)eq \(――→,\s\up10(加盐酸))eq \x(氯化钙)
素材2 将浑浊的黄河水变成清澈的饮用水，其中明矾会起到举足轻重的作用。
明矾是由硫酸钾和硫酸铝混合形成的复盐。明矾一碰到水，就会发生化学变化。在这个化学变化中，硫酸铝是主角。硫酸铝和水起化学变化后生成白色絮状物——氢氧化铝。这种氢氧化铝，也是一种胶体粒子。氢氧化铝胶粒带正电。它一碰上带负电的泥沙胶粒，彼此就中和了。失去了电荷的胶粒，很快就会聚结在一起，粒子越结越大，终于沉入水底。这样，水就变得清澈干净了。
(1)黄河水有哪些分散系？用什么方法提纯河水中的胶体？
(2)素材中得到的饮用水是纯净物吗？是什么分散系？
(3)Al(OH)3胶体作净水剂的原理是什么？
(4)黄河水有丁达尔效应吗？
[答案] (1)黄河水含有浊液、胶体、溶液。先过滤再渗析。
(2)不是。溶液。
(3)Al(OH)3胶体吸附水中悬浮物而沉淀。
(4)没有。
1．通过素材1中CaCO3和CaCl2制备方法和方案的设计与评价，培养学生的“科学探究与社会责任”的化学核心素养。
2．通过素材2中黄河水的认识，培养了学生“宏观辨识与科学探究”的化学核心素养。
1．下列叙述正确的是( )
A．溶液呈电中性，胶体带有电荷
B．溶液中的溶质粒子不能透过半透膜，胶体中的分散质粒子能透过半透膜
C．胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体具有丁达尔效应
D．利用半透膜可除去淀粉溶液中少量的NaCl
D [A项，胶体呈电中性，胶体粒子可带电荷；B项，胶体粒子不能透过半透膜；C项，胶体区别于其他分散系的本质特征为分散质粒子的直径大小。]
2．下列现象与胶体的性质无关的是( )
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
B [云属于胶体，具有丁达尔效应，万丈霞光的产生与胶体性质有关，A不符合题意；过滤除去氯化钠溶液中的泥沙，含有泥沙的氯化钠溶液属于悬浊液，与胶体的性质无关，B符合题意；豆浆属于胶体，盐卤属于电解质，胶体遇到电解质发生聚沉，与胶体性质有关，C不符合题意；胶体粒子带电，静电除尘是利用胶体的电泳性质，与胶体性质有关，D不符合题意。]
3．(双选)如图所示，“——”表示相连的物质间在一定条件下可以反应，“―→”表示丁在一定条件下可以转化为乙。下列选项符合图示要求的是( )
CD [A项，甲与乙、乙与丙、丙与丁、甲与丁都不反应，丁不能转化为乙；B项，甲与丁不反应。]
4．(素养题)某同学利用Fe、CuO、H2SO4制备CuSO4，制备路线及相关物质之间的转化关系如下，回答下列问题：
(1)写出A、B、C的化学式：
A__________、B__________、C________。
(2)写出有关反应的化学方程式：
A―→B_______________________________________________；
A―→Cu______________________________________________。
[解析] 由A＋Fe―→Cu可知A中含Cu2＋，则A＋NaOH―→B的反应为Cu2＋和OH－反应生成Cu(OH)2，故B为Cu(OH)2、C为CuO。
[答案] (1)CuSO4 Cu(OH)2 CuO
(2)CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4
CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu
5．由于胶体粒子带有同种电荷，当加入酸、碱、盐或带相反电荷的胶体粒子时，胶体会发生聚沉。豆浆里的蛋白质是带有负电荷的胶体粒子，家庭制作豆腐时，用食盐或硫酸镁都能使其凝固，请问哪一个效果更好？________(填名称)。
[解析] Mg2＋带两个正电荷，使豆浆里的蛋白质凝固效果较好。
[答案] 硫酸镁探 究 任 务
1．探究胶体的主要性质及其应用、胶体的提纯。
2．探究物质转化在物质制备、推断中的应用。
胶体的主要性质及应用、胶体提纯
单质、酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系及应用
选项
甲
乙
丙
丁
A
H2SO4
Na2SO4
NaOH
NaCl
B
BaCl2
K2CO3
HCl
KOH
C
O2
CO
CuO
C
D
Fe
CuCl2
Zn
HCl