第一篇：【鼎尖教案】高中化學(xué)(大綱版)第三冊 第二單元 膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用 第二節(jié)膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用(備課資料)

●備課資料

一、膠體與溶液、濁液之間最本質(zhì)的區(qū)別是什么？

膠體與溶液、濁液之間最本質(zhì)的區(qū)別是分散質(zhì)粒子的大小不同。溶液分散質(zhì)直徑＜ －9－10 m，濁液分散質(zhì)的直徑是＞107 m，而膠體的分散質(zhì)直徑介于二者之間。

溶液、膠體和濁液由于分散質(zhì)粒子大小不同，而在性質(zhì)上、外觀上也有許多不同。比較如下：

二、膠體化學(xué)的研究歷史

人們在古代就接觸和利用過很多種膠體。例如，生活中遇到的面團、乳汁、油漆、土壤等，都屬膠體范圍。

1663年，卡西厄斯（Cassius）用氯化亞錫還原金鹽溶液，制得了紫色的金溶膠。從十九世紀(jì)初，人們開始了對膠體的科學(xué)研究。1809年，列伊斯使用一支U型管，管底中部放一粘土塞子，盛水后通電。他觀察到粘土的懸浮粒子向陽極移動，而陰極一臂中的水位則上升。這個實驗證明了粘土粒和水兩個相，帶有相反的電荷，這種現(xiàn)象叫做“電泳”。1827年，英國植物學(xué)家R·布朗（R·Brown，1773～1858）用顯微鏡觀察水中懸浮的藤黃粒子，發(fā)現(xiàn)粒子不停頓地在運動著，后來人們就把膠體粒子所呈現(xiàn)的這個重要現(xiàn)象稱作“布朗運動”。

1838年，阿歇森（Ascherson，德）在雞蛋白的水溶液中加入一些橄欖油，使之呈懸浮的微滴。他在研究這種油滴的行為時，看到雞蛋白在油滴與水（介質(zhì)）的界面上，形成了一層膜。這一實驗表明，在這種情況下蛋白質(zhì)形成了幾分子厚度的一層薄膜，而變得不能溶于水了，這種現(xiàn)象叫做“變性”作用，他同時還發(fā)現(xiàn)油滴在蛋白質(zhì)的“保護”下也不能“聚結(jié)”了。1845～1850年間，塞爾米（F·Selmi，意）對無機膠體作了系統(tǒng)的研究，包括AgCl溶膠的生成條件以及鹽類對它的凝聚作用。

1857年，法拉第曾做試驗，他使一束光線通過一個玫瑰紅色的金溶膠。這個溶膠原來也像普通的溶液一樣是清澈的，但當(dāng)光線射過時，從側(cè)面可以看到在此溶膠中呈現(xiàn)出一條光路。后來丁達(dá)爾（J·Tyndall，1820～1893，英）對此現(xiàn)象作了廣泛的研究，以后人們就把這一現(xiàn)象稱做“丁達(dá)爾效應(yīng)”。此外，法拉第還曾做試驗，他往無機溶液中先加入動物膠，再加入適當(dāng)?shù)某恋韯r發(fā)現(xiàn)這時原來的沉淀作用不再發(fā)生了，這種作用后來被稱做“保護”作用。

1861～1864年間，格雷哈姆（T·Graham，1805～1869，英）對膠體進行了大量的實驗。為著區(qū)別膠體和晶體，他首先提出了膠體(colloid)這一名稱。他指出動物膠是典型的膠體，不結(jié)晶，在水中擴散時要比晶體慢得多。他采用過以羊皮紙作半透膜的滲析法，膜的微孔只能讓溶液中原為晶體物質(zhì)的溶質(zhì)粒子透過，而膠體粒子則穿透不過去。因此他就用這種方法來純制膠體。他還發(fā)現(xiàn)雖然晶體物質(zhì)的溶質(zhì)粒子比動物膠類的膠體粒子小得多，但若有許多這類溶質(zhì)粒子聚集在一起，也能形成一個膠體粒子，金溶膠的形成就屬于這種情況。格

雷哈姆還區(qū)別了溶膠和凝膠，指出硅酸和氫氧化鋁的沉淀就屬于后者。他還研究了凝膠的“膠溶”現(xiàn)象和“脫水收縮”現(xiàn)象。他對膠體的這些方面的研究，導(dǎo)致建立了一門有系統(tǒng)性的學(xué)科——膠體化學(xué)。十九世紀(jì)末，人們對半透膜的滲析方法，又通以電流，發(fā)展成為電滲析法；另外還通過加壓，發(fā)展為“超濾法”。1911年，唐南（T·G·Donnan，英）又提出了半透膜平衡的理論，并且為實驗所證明。

關(guān)于膠體的定義，1907年法伊曼（П·П·Ваймарн，1879～1935，俄）明確地提出了膠體的概念，認(rèn)為它是物質(zhì)處在一定程度的分散狀態(tài)，即粒子大小在十至一千多埃之間。同年，奧斯特瓦爾德進一步對膠體作出新的定義，認(rèn)為膠體是一種多相體系，由分散相膠粒和分散介質(zhì)所構(gòu)成。前者可以是固、液或氣體（溶膠、煙、霧、泡沫、膜等）。由于當(dāng)物質(zhì)處于高度分散的膠粒狀態(tài)時，擴展出了很大的界面，因此膠體化學(xué)的研究又與表面化學(xué)密切聯(lián)系起來了。

表面力導(dǎo)致吸附現(xiàn)象。J·W·吉布斯在1876年應(yīng)用熱力學(xué)，研究了等溫吸附，指出，借測量溶液的表面張力，可以計算出液體表面的吸附量。但他的這一理論當(dāng)時并未引起人們的注意，只是在三十多年后才由實驗所證實。1906年，富朗特里希（H·Freundlish)研究了木炭等吸附劑從脂肪酸溶液中吸附溶劑的性質(zhì)，總結(jié)出了經(jīng)驗公式，稱做“富氏吸附公式”。1916年，朗繆爾（I·Langmuir，1881～1957，美）又從分子運動論推導(dǎo)出“朗氏吸附公式”，但這一公式只適用于單分子層。次年，他又設(shè)計一種“表面天平”，可以計量液面上散布的一層不溶物質(zhì)的表面積，由此能計算后者的分子截面。1938年，布侖諾厄（S·Brunauer）、愛麥特（P·H·Emmett）和特勒（E·Teller）把朗氏公式推廣到多分子層吸附現(xiàn)象，求得一個比較廣泛適用的多分子層吸附等溫線公式，即后來的所謂“BET公式”，從而建立了現(xiàn)代測定固體比表面的標(biāo)準(zhǔn)方法，它對于催化作用的定量研究起了重大的推進作用。

另一方面，對膠體粒子的直接觀察，在二十世紀(jì)初也有了進展，1903年，西登托夫（H·Siedentopf，1872～1940）和齊格蒙第（R·Zsigmondy，1865～1929，瑞士）發(fā)明了觀察膠體粒子運動的超顯微鏡，實際上觀察到的是散射光，即膠粒以一個個亮點的形式而呈現(xiàn)。一般顯微鏡只能看到2000埃以上的物象，而超顯微鏡則可以觀察到小至100埃的粒子。貝侖（J·B·Perrin，1870～1942，法）就曾借這種儀器進行試驗，他把一定大小的藤黃小球懸浮在水中，由于受到地心引力的作用，形成了沉降平衡，由此可以求得阿伏加德羅常數(shù)。

1913年，德國魯斯卡（E·Ruska)、麻爾和阿登內(nèi)（V·Ardenne）發(fā)明了電子顯微鏡，用電子束代替普通光線，并運用磁鏡聚焦，這樣能達(dá)到三十萬倍的線性放大，能觀察到10埃以上大小的物像，這也就是膠粒大小的低限。電子顯微鏡通過復(fù)制技術(shù)，更可以用來觀察表面膜內(nèi)小至約10埃的膠粒。

為了能夠確定一個膠體粒子的“分子量”，1923年，瑞典斯維德貝格（T·Svedberg,1884～）設(shè)計了超離心機，獲得的引力常數(shù)達(dá)30萬倍于地心引力常數(shù)，為測量蛋白質(zhì)分子在水中的沉降速度創(chuàng)造了條件，從而能計算蛋白質(zhì)的分子量。他的一些測定結(jié)果如下：

牛胰島素

46，000 人血紅朊

63，000 人血清球朊

153，000 章魚血清朊

2，800，000 煙草花葉病毒

31，400，000 斯維德貝格的工作在親液膠體方面取得了重大的成就，對蛋白質(zhì)及高分子溶液的深入了解提供了有力的研究手段。

另一方面，由于憎液膠體具有很大的相界面，從熱力學(xué)的觀點來衡量，它是不穩(wěn)定的體系。因此有關(guān)膠體穩(wěn)定性的研究便成為膠體化學(xué)的中心課題之一。本世紀(jì)四十年代，蘇聯(lián)人

杰里雅金（Дерягин)、朗道（Ландау)、荷蘭人費韋（Verwey），以及烏弗貝克（Overbeek)，各自獨立地建立了膠體穩(wěn)定性的理論，稱做DLVO理論。這個理論考慮了質(zhì)點之間由于雙電層的存在而引起的斥力，以及質(zhì)點之間的范德華力。這樣，便第一次從理論上定量地解釋了質(zhì)點形狀比較簡單的膠體的穩(wěn)定性，因此對膠體化學(xué)的發(fā)展有著重大的影響。

綜觀二十年代利用超離心機的實驗，三十年代多層吸附理論和四十年代憎液膠體穩(wěn)定理論的建立，可以說是最近半世紀(jì)中膠體化學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的三大成就。

有一類物質(zhì)，如肥皂、染料，具有很奇特的性質(zhì)。按其溶液的依數(shù)性，可以斷定質(zhì)點的數(shù)目很少，但其電導(dǎo)率卻很高，并且其電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系也與一般電解質(zhì)很不一樣。這類物質(zhì)的另一特點是有增溶作用。麥克班（J·W·McBain，美）在本世紀(jì)初期，系統(tǒng)地研究了這類物質(zhì)的性質(zhì)，開辟了所謂膠態(tài)電解質(zhì)的領(lǐng)域。他證明，在溶液中，這類物質(zhì)的分子或離子能聚集成膠團，從而解釋了它們的許多特性。近代表面活性劑的多樣化應(yīng)用，正是在這一理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

1936年，繆勒（Erwin Wilhelm Müller，美籍德人）發(fā)明了場發(fā)射顯微鏡。他是利用一個高熔金屬（鎢、鉑）的尖端為陰極，在高電場作用下，使該尖端發(fā)射出電子，并將其投射在熒光屏上，形成尖端上原子的電子投射象，分辨本領(lǐng)約達(dá)20埃。1951年，繆勒進一步將尖端改為陽極，令氦離子投射在屏上，成為場離子顯微鏡，分辨本領(lǐng)能達(dá)到2埃。這些儀器適用于觀察表面原子的微觀排列，包括被吸附的物質(zhì)。再結(jié)合超高真空技術(shù)，它已成為現(xiàn)代研究固體表面結(jié)構(gòu)的有力工具。

當(dāng)前，膠體化學(xué)正在研究的課題大致有：（1）第一吸附層的本性，（2）電化學(xué)反應(yīng)的機理，（3）濕潤作用的本性等。此外，還有一些問題有待于創(chuàng)造研究條件，然后才能找到解決的途徑。例如：從溶液中吸附的單分子層區(qū)；表面層機械性能的本性；泡沫和乳膠的本性等問題。

膠體化學(xué)的應(yīng)用范圍，涉及到很多工業(yè)部門。近年來對油漆膜的物化性能、催化劑的作用機理、生物膜及合成膜的選擇性滲透機理等研究，都受到重視。膠體化學(xué)還深入到分子生物學(xué)的其他領(lǐng)域。大氣污染中氣溶膠的形成與破除又是一項重要的課題。自從塑料、橡膠、合成纖維工業(yè)興起以來，膠體化學(xué)的研究與高分子化學(xué)的聯(lián)系更加密切。

三、膠體的結(jié)構(gòu)

當(dāng)溶膠通以直流電時，可以看到膠粒向某一電極移動，這種現(xiàn)象叫做電泳。它說明膠體粒子是帶電的。要認(rèn)識膠體的結(jié)構(gòu)，首先必須了解膠粒為什么會帶電。膠粒帶電的原因，是由于膠體是高分散的多相體系，具有巨大的界面（總表面積），因而有很強的吸附能力。它能有選擇地吸附介質(zhì)中的某種離子，而形成帶電的膠粒。

關(guān)于膠體的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在認(rèn)為，在膠體粒子的中心，是一個由許多分子聚集而成的固體顆粒，叫做膠核。在膠核的表面常常吸附一層組成類似的、帶相同電荷的離子。例如，硝酸銀

－與氯化鉀反應(yīng)，生成氯化銀溶膠，若氯化鉀過量，則膠核氯化銀吸附過量的Cl而帶負(fù)電，＋若硝酸銀過量，則氯化銀吸附過量的Ag而帶正電。

當(dāng)膠核表面吸附了離子而帶電后，在它周圍的液體中，與膠核表面電性相反的離子會擴散到膠核附近，并與膠核表面電荷形成擴散雙電層（如圖）。擴散雙電層由兩部分構(gòu)成：

擴散雙電層

（1）吸附層

膠核表面吸附著的離子，由于靜電引力，又吸引了一部分帶相反電荷的離子（以下簡稱反離子），形成吸附層。

（2）擴散層

除吸附層中的反離子外，其余的反離子擴散分布在吸附層的外圍。距離吸附層的界面越遠(yuǎn)，反離子濃度越小，到了膠核表面電荷影響不到之處，反離子濃度就等于零。從吸附層界面（圖的虛線）到反離子濃度為零的區(qū)域叫做擴散層。

這里再以氯化銀溶膠為例來說明。包圍著氯化銀膠核的是擴散雙電層（吸附層和擴散層），膠核和吸附層構(gòu)成了膠粒，膠粒和擴散層形成的整體為膠團，在膠團中吸附離子的電荷數(shù)與反離子的電荷數(shù)相等，因此膠粒是帶電的，而整個膠團是電中性的。

由于膠核對吸附層的吸引能力較強，對擴散層的吸引能力較弱，因此在外加電場（如通直流電）作用下，膠團會從吸附層與擴散層之間分裂，形成帶電荷的膠粒而發(fā)生電泳現(xiàn)象。

下圖是硅酸膠團結(jié)構(gòu)示意圖。m個SiO2·nH2O分子聚集成膠核，膠核表面的H2SiO

32?有微弱的電離，膠核選擇吸附與其組成類似的n個SiO3，H為反離子，總數(shù)為2 n個，其

＋

2?中2（n－x）個為帶負(fù)電的SiO3所吸引，共同構(gòu)成膠粒中的吸附層，其余的2x個H則分

＋布在擴散層中，它的膠團結(jié)構(gòu)也可以用下面式子來表示。

硅酸溶膠是土壤膠體中的重要部分，而土壤膠體又是土壤中最重要、最活躍的部分，植物營養(yǎng)的吸收，土壤中的各種反應(yīng)，大都集中在這一部分。

硅酸膠團結(jié)構(gòu)示意圖

膠體在土壤肥力上起著巨大作用，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有著重要意義。

四、高分子凝膠的智能化

高分子凝膠是指三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子化合物與溶劑組成的體系，由于它是一種三維網(wǎng)絡(luò)立體結(jié)構(gòu)，因此它不被溶劑溶解，同時分散在溶劑中并能保持一定的形狀。溶劑雖然不能將三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子溶解，但高分子化合物中親溶劑的基團部分卻可以被溶劑作用而使高分子溶脹，這也是形成高分子凝膠的原因之一。

高分子凝膠的智能化表現(xiàn)在以下幾方面。當(dāng)外部環(huán)境的pH、離子強度、溫度、電場以及環(huán)境中所含有的其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生變化時，高分子凝膠即呈現(xiàn)出“刺激—應(yīng)答”狀態(tài)。例如在高分子凝膠中出現(xiàn)相轉(zhuǎn)變，表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)孔增大、網(wǎng)絡(luò)失去彈性、網(wǎng)絡(luò)的體積急劇變化（可變化幾百倍之多），甚至在三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中不再存在凝膠相。而且這些變化是可逆的和不連續(xù)的。

上述這些變化使高分子凝膠的體積既可以發(fā)生溶脹，又可以收縮，利用這種性質(zhì)設(shè)計出一種裝置，它具有肌肉的功能，這種人造肌肉制成機械手類似于智能機器人的手，能夠拿東西。

我們可以看出，這種人造肌肉是被誰指令的呢？那就是上面指出的外部環(huán)境的各種物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生的變化。

這種具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子凝膠的溶脹行為還可以由于糖類的刺激而發(fā)生突變，這樣，高分子溶脹行為將受到葡萄糖濃度變化的指令。

葡萄糖濃度信息對于糖尿病患者是很重要的，如果以這種含葡萄糖的高分子凝膠作為負(fù)載胰島素的載體，表面用半透膜包覆，在此體系中隨著葡萄糖濃度的變化，高分子凝膠將作出響應(yīng)，執(zhí)行釋放胰島素的命令，從而有效地維持糖尿病患者的血糖濃度處于正常。

五、納米材料

納米材料是近年來受到人們極大重視的一個領(lǐng)域。它至少可以分為以下三類：

（1）金屬與半導(dǎo)體的納米顆粒。這種物質(zhì)當(dāng)顆粒尺寸減小到納米級時，金屬顆粒的能級，從準(zhǔn)連續(xù)能級變?yōu)殡x散能級，最后達(dá)到類似分子軌道的能級。這時，它們的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)性質(zhì)都會發(fā)生突變。不同物質(zhì)有不同的尺寸臨界值。這類物質(zhì)是物理學(xué)家研究的對象。

（2）Al2O3、MgO、某些硅酸鹽等絕緣體，它們的納米顆粒早已被人們研究（如催化劑、陶瓷材料等），在一般情況下并不呈現(xiàn)特殊的電學(xué)性能。

（3）化學(xué)家早已合成出的許多大分子、如冠醚化合物、樹型化合物、多環(huán)化合物、超分子化合物、富勒烯等等，它們的分子尺寸可達(dá)幾納米，甚至幾十納米。一些生物活性的大分子也可以歸入此類。這些化合物的電子能級一般都表現(xiàn)出分子軌道能級的特點，有時會出現(xiàn)離子導(dǎo)電。它們的導(dǎo)電性質(zhì)與顆粒尺寸的關(guān)系不明顯，與金屬納米顆粒的性質(zhì)有很大的差別。但是，這一類大分子化合物，當(dāng)分子結(jié)構(gòu)達(dá)到一定尺寸和復(fù)雜程度時，會出現(xiàn)一些特殊性質(zhì)，如自修復(fù)、自組合等，形成更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。以富勒烯為例：

1985年，英國化學(xué)家Kroto，美國化學(xué)家Curl和Smalley在研究碳原子形成團簇（cluster)的條件和機制時，首次在質(zhì)譜圖上觀察到C60和C70的存在。后來因為受到建筑學(xué)家Fuller所設(shè)計的拱形圓頂建筑的啟發(fā)，想出了C60的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)和足球相似，是由12個五邊形和20個六邊形組成的中空的球形分子。

值得重視的是，富勒烯的合成也是以碳原子（用電弧放電法使石墨氣化）為真正的原料。和人造金剛石的思路有異曲同工之妙，關(guān)鍵在于如何控制碳原子形成團簇時多種可能采取的結(jié)構(gòu)途徑之間的比例。

左下圖是富勒烯家族中的一些“成員”的結(jié)構(gòu)示意圖。右下圖是近年來倍受重視的碳納米管的結(jié)構(gòu)模型圖。這種材料因為可以在管上的碳原子處通過形成化學(xué)鍵的方式和其他功能分子相連接，有可能成為一種比較容易制備且可多點連接的分子導(dǎo)線而受到關(guān)注。此外，利用它做一種模具，設(shè)法在其中充以金屬氧化物（可通過硝酸鹽的分解來得到），經(jīng)過還原可制備出納米量級的金屬“細(xì)絲”。納米材料是一個全新的材料科學(xué)領(lǐng)域，可作超導(dǎo)材料。

1991年日本Sumio Lijima用電弧放電法制C60得到的碳炱中發(fā)現(xiàn)管狀的碳管碳的壁為類石墨二維結(jié)構(gòu)，基本上由六元并環(huán)構(gòu)成，按管壁上的碳碳鍵與管軸的幾何關(guān)系可分為“扶手椅管”“鋸齒狀管”和“螺管”三大類，按管口是否封閉可分為“封口管”和“開口管”，按管壁層數(shù)可分為單層管（SWNT）和多層管（MWNT）。多層管有點像俄國玩具“套娃”，層

－間距為340 pm，比石墨的層間距335 pm略大。管碳的長度通常只達(dá)到納米級（1 nm=109 m）。

C60自從發(fā)現(xiàn)以來，一直是科學(xué)家關(guān)注的物質(zhì)。近年的研究發(fā)現(xiàn)，C60分子被發(fā)現(xiàn)及制備后，其獨特的光電磁性引起科學(xué)家的濃厚興趣。例如：C60的超導(dǎo)溫度為18 K，當(dāng)摻雜CHCl3后超導(dǎo)溫度提高到80 K，當(dāng)摻雜CHBr3后超導(dǎo)溫度提高到117 K。另外，一般的高分子中引入少量C60后，能產(chǎn)生較好的光電導(dǎo)性能，可用于高效催化劑、緊湊型高能電池、光化學(xué)裝置及化學(xué)傳感器。水溶性的高分子C60衍生物將應(yīng)用于生物與藥物中，其抗病毒試驗已得到令人驚奇的結(jié)果。據(jù)最近的研究結(jié)果表明，C60具有治療艾滋病的功效。含C60衍生物能與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

六、趣味實驗 膠體粒子的電泳 操作：

（1）用直徑為12厘米培養(yǎng)皿作槽體，槽里加入0.1%的硝酸鉀溶液，然后用滴管伸到硝酸鉀稀溶液的下面，緩慢地加入硝酸鉀飽和溶液，使稀、濃溶液之間形成一個界面。

（2）在槽中央硝酸鉀稀溶液里輕輕滴入幾滴氫氧化鐵溶膠，使它在稀、濃溶液的界面處形成一個圓珠，如圖所示。

（3）小心地插入兩片碳電極，接通20～30伏的直流電源后，氫氧化鐵膠粒逐漸向陰極移動，致使陰極附近溶液的顏色變深。說明氫氧化鐵膠體粒子帶正電。

七、鹵水為什么可以點豆腐

答：豆?jié){是膠體，鹵水是一種鎂鹽，這種鹽使豆?jié){膠體發(fā)生凝聚，所以鹵水能點豆腐，豆腐是一種凝膠。

解析：膠體中分散質(zhì)的直徑大小決定了膠體具有獨特的性質(zhì)。①丁達(dá)爾現(xiàn)象：此現(xiàn)象是膠體的光學(xué)性質(zhì)，是膠體粒子對光的散射而形成的；②布朗運動：是膠體的力學(xué)性質(zhì)，是膠體粒子受到分散劑分子在每一方向不均衡碰撞造成的；③電泳現(xiàn)象：是膠體的電學(xué)性質(zhì)。這是由于膠體具有較大的表面積，能吸附陽離子或陰離子，使得膠粒帶有正電荷或負(fù)電荷。在外加電場作用下帶電膠粒向陰極或陽極作定向移動。④膠體粒子由于都帶有相同電荷，它們之間相互排斥而達(dá)到相對穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)向膠體中加入某電解質(zhì)時，破壞了膠粒之間的排斥力，使膠粒凝聚而沉積下來。鹵水點豆腐就是這個原理，此過程稱膠體的凝聚。

八、能否使用兩種不同品牌的藍(lán)黑墨水？

答：不能，同時使用兩種不同牌子的墨水，會出現(xiàn)鋼筆堵塞現(xiàn)象。

解析：墨水通常都是膠體，不同牌子的墨水往往含的膠粒所帶電荷不同，當(dāng)二者相遇時，相異電荷的互相吸引而破壞了膠體中膠粒之間的排斥力而發(fā)生膠體的凝聚，產(chǎn)生的固體沉積會堵塞鋼筆。一般情況下：金屬氫氧化物、金屬氧化物的膠體粒子吸附陽離子，膠粒帶正電荷；非金屬氧化物、金屬的硫化物的膠粒吸附陰離子，膠粒帶負(fù)電荷。

第二篇：【鼎尖教案】高中化學(xué)(大綱版)第三冊 第二單元 膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用 第一節(jié)膠體(第一課時)

第二單元

膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用

第一節(jié)

膠體

●教學(xué)目標(biāo)

1.了解膠體及分散系的概念；認(rèn)識膠體與其他分散系的區(qū)別；學(xué)會鑒別及凈化膠體的方法。

2.通過丁達(dá)爾現(xiàn)象、膠體的制取等實驗，培養(yǎng)學(xué)生觀察和思維的能力。3.對學(xué)生進行辯證唯物主義思想方法教育。●教學(xué)重點 膠體的概念。●教學(xué)難點 膠體概念的建立。●教學(xué)方法

實驗、分析、對比、歸納、自學(xué)等方法。●教具準(zhǔn)備

投影儀、多媒體動畫、課件；

蒸餾水、NaCl溶液、泥水懸濁液、植物油和水的混合液、FeCl3飽和溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液、淀粉溶液、碘水；

酒精燈、鐵架臺、燒杯（3個）、小試管（2支）、半透膜袋、激光教鞭。●課時安排

1課時

●教學(xué)過程

［引入］首先制取一種液體。

［演示］實驗2—1，取燒杯盛約20 mL蒸餾水，加熱至沸騰，然后逐滴加入飽和FeCl3溶液1 mL～2 mL。繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色。觀察所得液體。

［展示］NaCl溶液、CuSO4溶液、新制紅褐色液體。

［學(xué)生活動］請大家觀察三種液體并進行對比。［提問］三者在外部特征上有何相似相異性？

［回答］宏觀上皆為均一透明的液體，僅顏色不同而已。［追問］那么，新制紅褐色液體也是一種溶液嗎？ ［回答］甲：是。乙：不是。

［引導(dǎo)］究竟是與否，請看一種現(xiàn)象。

［演示］實驗2—2，將分別盛有紅褐色液體和CuSO4溶液的燒杯并排于桌上，然后用激光教鞭從一邊照射，同時于垂直方向觀察。

［現(xiàn)象］光束通過紅褐色液體時，形成一條光亮的“通路”，光束通過CuSO4溶液時無此現(xiàn)象。

［繼續(xù)演示］將上述CuSO4溶液換成NaCl溶液，進行同樣操作，觀察。［現(xiàn)象］同上。

［設(shè)問］觀此實驗，你有何思考？

［講述］該實驗說明，外觀相似的兩液體，在性質(zhì)上有區(qū)別。當(dāng)強光照射而產(chǎn)生光亮通路的現(xiàn)象，自然界也存在。請看課本P15樹林中的丁達(dá)爾現(xiàn)象。具備這種性質(zhì)的物質(zhì)就是本單元要學(xué)習(xí)的膠體。

［板書］第二單元

膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用

第一節(jié)

膠體

［展示］泥水懸濁液、油水的乳濁液、NaCl溶液，請仔細(xì)觀察、辨認(rèn)。［提問］三種混合液的宏觀特征是什么？

［回答］濁液不均

一、不穩(wěn)定、不透明，而溶液是均

一、穩(wěn)定、透明的液體。［設(shè)問］三者又有何相似之處呢？

［學(xué)生閱讀］課本P16第四自然段，了解相關(guān)概念。［板書］

一、分散系、分散質(zhì)、分散劑

［思考］溶液、懸濁液、乳濁液三種分散系中的分散質(zhì)分別是什么？其本質(zhì)區(qū)別是什么？ ［分析］溶液中溶質(zhì)是分散質(zhì)、呈分子或離子狀態(tài)，肉眼直接看不到。而懸濁液和乳濁液中分散質(zhì)是由巨大數(shù)目粒子聚集成的肉眼可直觀的固體小顆粒和小液滴。顯然，其區(qū)別在于分散質(zhì)粒子的大小不同。正于此，使不同分散系的宏觀特征和性質(zhì)產(chǎn)生了較大差異。溶液呈高度均

一、穩(wěn)定、透明態(tài)；濁液不均

一、不穩(wěn)定、不透明，懸濁液靜置產(chǎn)生沉淀，乳濁液靜置易分層。

［設(shè)疑］現(xiàn)有一混有泥土的食鹽水，采用何簡單操作可將不溶性泥土顆粒除去？

［答］過濾即可。

［講］過濾可達(dá)目的，說明濁液分散質(zhì)粒子不能透過濾紙，而分子或離子可暢通無阻。［轉(zhuǎn)引］膠體是一種分散系，那么，膠體分散質(zhì)粒子能否透過濾紙呢？

［演示］將少量混有泥土的淀粉膠體進行過濾，并往濾液中滴加碘水，觀察。［現(xiàn)象與結(jié)論］濾液遇碘水變藍(lán)，說明膠體分散質(zhì)粒子可透過濾紙。［設(shè)疑］那么，膠體與溶液相比，分散質(zhì)粒子的大小又是怎樣的呢？ ［展示］雞蛋殼內(nèi)膜——半透膜的一種。

［講述］半透膜具有非常細(xì)小的微孔，其孔直徑大小約為10 m即1 nm，比濾紙還小，可選擇蛋殼膜，動物膀胱膜等。

［投影演示］實驗2—3，把少量淀粉膠體與NaCl溶液的混合液注入半透膜袋內(nèi)，將此袋浸入蒸餾水中，2 min后，用兩支試管各取燒杯中的液體少量，向其中一支試管里滴加少量AgNO3溶液，另一支試管中滴加少量碘水，觀察：

［現(xiàn)象］在加入AgNO3的試管里出現(xiàn)了白色沉淀；在加入碘水的試管里未發(fā)生變化。

［設(shè)問］該實驗說明什么問題？

＋－［回答］Na、Cl能透過半透膜，而淀粉膠體的粒子不能透過半透膜。［講述］通過以上一系列實驗，可知不同分散系的最本質(zhì)的區(qū)別在于分散質(zhì)粒子的大小不同。

［投影小結(jié)］1.分子、離子、膠體分散質(zhì)粒子能透過濾紙，而濁液分散質(zhì)粒子不可。

2.分子、離子能透過半透膜，而膠體分散質(zhì)粒子不可。3.濁液分散質(zhì)粒子＞膠體分散質(zhì)粒子＞溶液分散質(zhì)粒子。

［講述］“膠體”一詞，早在19世紀(jì)60年代，由英國科學(xué)家格雷哈姆首次提出。他在實驗研究中，發(fā)現(xiàn)有些物質(zhì)如某些無機鹽、糖和甘油等，在水中擴散很快，易透過半透膜，這種液體是溶液；另一些物質(zhì)如蛋白質(zhì)、淀粉等，在水中擴散慢，且不能透過半透膜，格雷哈姆稱它們?yōu)槟z體。由此可見，膠體、溶液、濁液是根據(jù)分散質(zhì)粒子大小來劃分的。

［指導(dǎo)閱讀］課本P17第二、三自然段，從分散質(zhì)粒子大小定義濁液、溶液、膠體。

［板書］

二、膠體

1.概念：分散質(zhì)粒子在1 nm～100 nm之間的分散系，叫做膠體。

［思考］本課開始之前所制備的紅褐色液體是何膠體，其制備原理是什么？

［講述］將FeCl3溶液滴入沸水中所制得的紅褐色液體是Fe（OH）3膠體，它是通過FeCl3的水解反應(yīng)而制得的。其中分散質(zhì)粒子是許多Fe（OH）大小在1 nm～3分子的聚集體，－9

nm之間。

［板書］2.Fe（OH）3膠體的制備：水解法。

［提問］請大家寫出制備Fe（OH）3膠體的化學(xué)反應(yīng)方程式，并與課本對照尋找問題。［質(zhì)疑］1.書寫制取氧化鐵膠體方程式時，中間為什么用“===”，而不用“

”。

2.Fe（OH）3為不溶性物質(zhì)，為什么寫方程式時不寫“↓”。［講述］制備Fe（OH）在加熱條件下可促使FeCl3近于完全水解。3膠體采取水解方法，因此方程式書寫用“===”，而不用“

”，在此實驗條件和操作下，所得為透明膠體，并未產(chǎn)生Fe（OH）3沉淀，因此方程式中不寫“↓”。

［板書］FeCl3+3H2O????Fe（OH）3（膠體）+3HCl ［說明］1.Fe（OH）3在水中分散既能成為膠體，也能形成沉淀而得濁液。因此，膠體不是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的反映，而是物質(zhì)的一種存在形式，以分散質(zhì)粒子大小為特征。

2.有些物質(zhì)的分子直徑很大，達(dá)膠體粒子大小，因此溶于水時也形成膠體，如淀粉膠體、蛋白質(zhì)膠體。

3.制備膠體除可用水解法外，還可通過控制分散質(zhì)粒子大小采用聚集或分散等多種方法制得。同學(xué)有興趣可查閱相關(guān)資料。

［轉(zhuǎn)引］無論用何種方法制得的膠體，常常含有一些雜質(zhì)，因此，需對膠體作凈化處理，請根據(jù)分散質(zhì)粒子大小的特點，思考凈化方法。

［設(shè)疑］淀粉膠體中混有少量NaCl溶液，應(yīng)怎樣提純和精制淀粉膠體？請設(shè)計操作方案，并說明分離原理。

［學(xué)生活動后投影小結(jié)］1.操作：

（1）在一個50 mL的小燒杯內(nèi)盛適量的蒸餾水，保證浸沒半透膜袋而不溢出。（2）取少量含NaCl溶液的淀粉膠體于半透膜袋中，將其置于小燒杯里。

（3）1 min后取出半透膜，用AgNO3溶液檢驗燒杯中的液體，AgNO3溶液變渾濁。（4）將（3）中半透膜袋再浸入另一盛蒸餾水的小燒杯中。1 min后取出，用AgNO3溶液檢驗燒杯中的液體。重復(fù)（3）（4）操作，直至檢驗不出Cl－存在為止。

＋－2.原理：Na、Cl直徑較小能透過半透膜，而淀粉大分子不能透過此膜，通過以上操作可將兩者分開。

［講述］利用溶液和膠體中分散質(zhì)粒子大小的區(qū)別，把混有離子或分子雜質(zhì)的膠體裝入半透膜袋，并浸入溶劑中，使離子或分子從膠體里分離出去，這樣的操作叫做滲析。可用于膠體的凈化、精制。

［板書］3.膠體的凈化方法——滲析法

［動畫模擬］滲析過程。

?

○—黃球 直徑＞100 nm的粒子

○—紅球 1 nm＜直徑＜100 nm的粒子

—藍(lán)球 直徑＜1 nm的粒子

圖2—1

［講述］黃色小球不能通過微孔直徑約100 nm的濾紙，為濁液分散質(zhì)粒子，紅色小球不能通過“微孔”直徑約1 nm的半透膜，為膠體分散質(zhì)粒子，藍(lán)色小球能通過半透膜，為溶液分散質(zhì)粒子，可見濁液、膠體、溶液三種分散系的本質(zhì)區(qū)別，故采用滲析可以精制某些膠體。

［投影練習(xí)］醫(yī)學(xué)上治療由腎功能衰竭等疾病引起的血液中毒時，最常用的血液凈化手段是血液透析。透析原理同膠體的滲析類似。透析時，病人的血液通過浸在透析液中的透析膜進行循環(huán)和透析。血液中，蛋白質(zhì)和血細(xì)胞不能透過透析膜，血液內(nèi)的毒性物質(zhì)則可以透過，由此可以判斷

A.蛋白質(zhì)、血細(xì)胞不溶于水，毒性物質(zhì)可溶于水

B.蛋白質(zhì)以分子形式存在，毒性物質(zhì)以離子形式存在 C.蛋白質(zhì)、血細(xì)胞的粒子直徑大于毒性物質(zhì)的粒子直徑 D.蛋白質(zhì)、血細(xì)胞不能透過濾紙，毒性物質(zhì)能透過濾紙

［答案］C ［設(shè)疑］以上涉及到的膠體有Fe（OH）3膠體、淀粉膠體、蛋白質(zhì)膠體、血液等。膠體的種類很多，有些就在我們的身邊，那么，日常生活中你見到過哪些膠體呢？

［學(xué)生閱讀］P17最后一自然段，了解膠體分散系的分類。

［板書］4.膠體的分類

［講述］膠體種類很多，按分散劑的不同，可分為液溶膠、氣溶膠和固溶膠。具體列表如下，以作了解。

［投影］膠體的分類

［引導(dǎo)］本節(jié)我們主要用對比和實驗驗證的方法從分散質(zhì)粒子直徑大小討論了膠體，下面對三種分散系進行小結(jié)。請完成下表：

［投影］先不給結(jié)論。

［總結(jié)］膠體是一種分散質(zhì)粒子直徑在1 nm～100 nm之間的分散系。膠體的形成是物質(zhì)的一種存在形式。不同分散系，由于分散質(zhì)粒子大小的不同，而在性質(zhì)上也表現(xiàn)出差異。可見，物質(zhì)的性質(zhì)不僅與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與物質(zhì)的存在形式有關(guān)。

［布置作業(yè)］1.課本一、二。

2.如何鑒別外觀相似的溶液和膠體。●板書設(shè)計

第一單元

膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用

第一節(jié)

膠體

一、分散系、分散質(zhì)、分散劑

二、膠體

1.概念：分散質(zhì)粒子直徑在1 nm～100 nm之間的分散系，叫做膠體。2.Fe（OH）3膠體的制備：水解法

FeCl3+3H2O????Fe（OH）3（膠體）+3HCl 3.膠體的凈化方法——滲析法 4.膠體的分類 ［投影練習(xí)］

1.首次提出“膠體”概念的科學(xué)家是

A.湯姆遜

B.道爾頓 C.阿伏加德羅

D.格雷哈姆 ［答案］D 2.下列分離物質(zhì)的方法中，根據(jù)粒子大小進行分離的是

A.萃取

B.重結(jié)晶

C.沉降

D.滲析

［解析］要明確四種分離物質(zhì)方法的本質(zhì)。其中滲析：是利用半透膜將混入膠體中的分子或離子除去而提純膠體，這里是利用分子或離子的直徑小能通過半透膜，而膠體粒子直徑較大不能通過半透膜，符合題意。而萃取，重結(jié)晶，沉降都是利用溶解度的性質(zhì)分離的，與粒子大小無關(guān)。

［答案］D 3.將淀粉碘化鉀混合液裝在羊皮紙制成的袋中，將此袋下半部浸泡在盛有蒸餾水的燒杯里，過一段時間后取燒杯中液體進行實驗，下列現(xiàn)象能證明羊皮紙袋一定有破損的是 A.加入碘水變藍(lán)色

B.加入NaI溶液不變藍(lán)色 ?

C.加入AgNO3溶液產(chǎn)生黃色沉淀

D.加入溴水變藍(lán)色

［解析］羊皮紙是一種半透膜，淀粉膠粒無法透過半透膜，使I－、K＋能通過半透膜進入蒸餾水中。A中加碘水變藍(lán)色，說明其中有淀粉，可證明羊皮紙袋有破損。D中加入Br2水變藍(lán)色，是Br2與KI反應(yīng)生成了I2，I2使淀粉變藍(lán)色，也能證明羊皮紙袋有破損。B、C則不能。

［答案］AD ●綜合能力訓(xùn)練題

－91.用特殊方法把固體物質(zhì)加工到納米級（1 nm～100 nm，1 nm=10 m）的超細(xì)粉末粒子，然后制得納米材料。下列分散系中的分散質(zhì)的粒子直徑和這種粒子具有相同數(shù)量級的是

A.溶液

B.懸濁液

C.膠體

－9

－7

D.乳濁液

［解析］膠體的本質(zhì)特征就是分散質(zhì)粒子直徑為10 m～10 m即1 nm～100 nm，知道分散質(zhì)粒子直徑，即可判斷題目中所指的納米粒子即為膠粒大小。

［答案］C 2.填寫分離下列各組混合物所用的物理方法：（1）除去水中少量的溴。

（2）除去碘化銀膠體中含有的碘離子

。（3）除去石灰水中懸浮的碳酸鈣

。（4）從硬脂酸甘油酯經(jīng)皂化后的液體中，分離出硬脂酸鈉，先

，然后

。［答案］萃取

滲析

過濾

鹽析

過濾 ●教學(xué)說明

膠體是繼溶液和濁液之后的又一種分散系，但對于膠體，學(xué)生是完全陌生的。而膠體確是客觀存在的。為使學(xué)生認(rèn)識和感受膠體，首先進行了Fe（OH）3膠體的制備，并將之與熟悉的溶液、濁液進行了外觀和均一穩(wěn)定性的對比。膠體與濁液的差別是顯然的。與溶液的外觀完全相同，而后通過丁達(dá)爾現(xiàn)象，闡述了兩者的差別，并結(jié)合史實說明了人們對膠體、溶液的認(rèn)識已是淵源已久。那么，三種分散系的本質(zhì)區(qū)別是什么呢？通過過濾、滲析等實驗探明了原因。本質(zhì)區(qū)別在于分散質(zhì)粒子大小的不同，至此引出了膠體的概念，并簡要介紹了生活中常見膠體的類型，使學(xué)生從粒子大小，從身邊對膠體有了一個初步的認(rèn)識。

第三篇：【鼎尖教案】高中化學(xué)(大綱版)第三冊 第二單元 膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用 第二節(jié)膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用(第一課時)

第二節(jié)

膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用

●教學(xué)目標(biāo)

1.掌握膠體的重要性質(zhì)，了解其應(yīng)用。

2.進一步認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)與物質(zhì)聚集狀態(tài)相關(guān)的關(guān)系。3.培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、探索、歸納的能力。

4.通過了解膠體知識的應(yīng)用，讓學(xué)生感覺化學(xué)就在身邊，以此調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動機。

●教學(xué)重點 膠體的性質(zhì)。●教學(xué)難點

膠體粒子大小與其性質(zhì)的關(guān)系。●教學(xué)方法

啟發(fā)、誘導(dǎo)、實驗探索等方法。●教具準(zhǔn)備

投影儀、多媒體動畫課件、錄像資料、激光教鞭； 小燒杯（兩個）；

NaCl溶液、淀粉溶液、Fe（OH）3膠體、KNO3溶液、蒸餾水 ●課時安排 1課時

●教學(xué)過程

［復(fù)習(xí)提問］什么叫膠體？它和溶液、濁液有何異同點？ ［回答要點］分散質(zhì)粒子的直徑大小在1 nm～100 nm之間的分散系叫膠體。它和溶液、濁液相比，相同點：三者都是一種（或幾種）物質(zhì)以粒子形式分散到另一種物質(zhì)里所形成的混合物，都屬分散系的一種。不同點：主要是分散質(zhì)粒子大小不同，液體均一性、穩(wěn)定性也不盡相同。

［轉(zhuǎn)問］膠體和溶液的外觀特征相同（透明澄清），如NaCl溶液和淀粉溶液，那么可用怎樣的物理方法加以鑒別呢？

［學(xué)生活動］一代表上臺演示。

操作：將分別盛有等量NaCl和淀粉溶液的兩燒杯并排置于桌面上，用激光教鞭從一側(cè)（光、兩燒杯在一條線上）進行照射，同時于垂直方向觀察。

現(xiàn)象與結(jié)論：當(dāng)光束通過形成一條光亮紅色通路的液體為淀粉溶液，無此現(xiàn)象的為NaCl溶液。

［講述］當(dāng)一束強光照射膠體時，在入射光垂直方向，可以看到一道光亮的通路，這種現(xiàn)象早在19世紀(jì)由英國物理學(xué)家丁達(dá)爾研究發(fā)現(xiàn)。故稱其為“丁達(dá)爾效應(yīng)”。而溶液無此現(xiàn)象。因此丁達(dá)爾效應(yīng)可以區(qū)別溶液和膠體。那么，造成膠體和溶液這種性質(zhì)差異的原因是什么呢？

［學(xué)生閱讀］課本P19第一段，并進行歸納。［投影比較］

［多媒體動畫模擬］膠粒對光的散射作用。

［旁白］圖中紅色箭頭（粗）代表入射光線，黃色箭頭（細(xì)）代表散射光。當(dāng)光線照射到膠體粒子上時，有一部分光發(fā)生了散射作用，另一部分光透過了膠體，無數(shù)個膠粒發(fā)生光散射，如同有無數(shù)個光源存在，我們便可發(fā)現(xiàn)當(dāng)一束光線通過膠體時從側(cè)面可以看到一條光亮的通路，這就是丁達(dá)爾效應(yīng)。

［設(shè)問］膠體除具有丁達(dá)爾效應(yīng)外，還有何其他性質(zhì)呢？ ［板書］第二節(jié)

膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用

一、膠體的性質(zhì)

1.丁達(dá)爾效應(yīng)：光束通過膠體，形成光亮的“通路”的現(xiàn)象叫丁達(dá)爾效應(yīng)。

［過渡］由于膠體分散質(zhì)粒子比溶質(zhì)粒子大得多，以致使光波傳播改變了原來的方向。盡管如此，我們的肉眼仍看不到它的存在。超顯微鏡可幫助我們了解膠粒的情況。

［多媒體動畫模擬］膠粒的布朗運動。

［旁白］用一黑色小球代表膠體粒子，用動畫模擬膠粒的無規(guī)則運動。膠粒的運動情況如同花粉顆粒在水里作不停的、無秩序的運動。這種現(xiàn)象叫做布朗運動。

［板書］2.布朗運動：膠體分散質(zhì)粒子作不停的、無秩序的運動，這種現(xiàn)象叫做布朗運動。

［設(shè)問］為什么膠粒的運動是不停的、無秩序的呢？ ［學(xué)生閱讀］課本P19第二、三段，并歸納原因。

［講述］膠粒作布朗運動，是因膠粒受水分子來自各方面的撞擊、推動，而每一瞬間在不同方向上所受合力的大小不同，所以每一瞬間膠粒運動速率和方向都在改變，因而形成不停的、無秩序的運動。布朗運動使膠粒難于靜止沉降，這是膠體穩(wěn)定的一個因素。相比之下，濁液卻無此性質(zhì)，為什么呢？

［投影比較］

［投影思考］

1.Fe（OH）3膠體中，分散質(zhì)是

，作

（定向或不規(guī)則）運動。

＋－＋2.NaCl溶液中，Na和Cl作

運動。通直流電后作

運動，Na向

極

移動，Cl向

極移動。

［答案］1.許多聚集的Fe（OH）3分子

無規(guī)則 2.無規(guī)則

定向運動

陰

陽

［設(shè)疑］若給Fe（OH）3膠體通直流電，膠體粒子的運動會怎樣呢？ ［播放錄像］Fe（OH）3膠體的電泳實驗，請觀察：

現(xiàn)象：通電后，U型管里陰極附近的紅褐色逐漸變深，陽極附近的紅褐色逐漸變淺。［講述］從現(xiàn)象可看出，陰極附近Fe（OH）3膠粒增多了，說明在電場作用下，膠粒作了定向移動。

［設(shè)問］通電后，F(xiàn)e（OH）3膠粒移向陰極，說明Fe（OH）3膠粒具有什么樣的電性？ ［回答］Fe（OH）3膠粒帶正電。

［小結(jié)］像Fe（OH）3膠體，在外加電場作用下，膠粒在分散劑里向電極作定向移動的現(xiàn)象，叫做電泳。

［板書］3.電泳：在外加電場作用下，膠體粒子在分散劑里向電極作定向移動的現(xiàn)象，叫做電泳。

［設(shè)疑］為何膠體粒子會帶電呢？膠體是否帶電？Fe（OH）3膠粒為何帶正電？ ［學(xué)生閱讀］課本P20第二段，并歸納。－

??表面積大???吸附能力強???可吸附溶液中的離子［分析］膠體粒子小????Fe（OH）3膠粒只吸附陽離子，帶正電????向陰極移動???陰極區(qū)液體顏色變深。

［投影歸納］

通電??表面積大??????帶電??????向電極作定向移動。膠體粒子小?［多媒體動畫模擬］電泳現(xiàn)象。

吸附離子通直流電

［旁白］圖中大球表示膠粒，表示被膠粒吸附的離子的種類。膠粒因吸附陽離子或陰離子而帶電荷，在外加電場作用下向陰極或陽極作定向移動。

［講述］一般來說，在同一膠體中，由于膠粒吸附相同的離子因而帶同種電荷，如 Fe（OH）3膠粒帶正電荷。但膠體本身不帶電，我們不能說Fe（OH）3膠體帶正電。那么，哪些膠體粒子帶正電荷，哪些膠體粒子帶負(fù)電荷呢？

［投影歸納］一般來說：

金屬氫氧化物、金屬氧化物的膠體粒子帶正電荷。非金屬氧化物、金屬硫化物、土壤的膠體粒子帶負(fù)電荷。但并非所有膠粒都帶電荷。

［討論］同一膠體中膠粒帶同種電荷，會產(chǎn)生怎樣的作用力？這種作用力對膠體的性質(zhì)有何影響？

［講述］由于同種膠粒帶同種電荷，它們之間相互排斥而不易聚集沉降，這就是膠體一

般穩(wěn)定的主要原因。

［投影小結(jié)］膠體分散系穩(wěn)定的原因。同種膠粒帶同種電荷，相互排斥而不易聚集；布朗運動能克服重力作用，膠粒不易沉積。［過渡］方才，我們分析了膠體穩(wěn)定的原因，其中膠體粒子帶電是重要的因素。那么，能否想出針對性的辦法破壞膠體的穩(wěn)定性，使膠粒彼此聚集長大而沉降呢？

思路：“膠粒??????聚集變大??????沉淀”

［學(xué)生討論］提出中和膠粒所帶電荷的方法。歸納為：1.加電解質(zhì)； 2.加帶相反電荷的膠粒。

［演示］向盛有Fe（OH）3膠體的試管中滴入MgSO4溶液，振蕩。觀察。現(xiàn)象：產(chǎn)生渾濁。

［學(xué)生閱讀］課本P21膠體的聚沉，并歸納。

［板書］4.膠體的聚沉：分散質(zhì)粒子相互聚集而下沉的現(xiàn)象，稱為膠體的聚沉。方法：加電解質(zhì)溶液；加帶相反電荷的膠粒。［過渡］以上我們緊緊圍繞膠體粒子大小的特征，研究了膠體所具備的重要性質(zhì)。借此，可以認(rèn)識和解釋生活中的一些現(xiàn)象和問題。

［板書］

二、膠體的應(yīng)用

［投影1］在水泥和冶金工廠常用高壓電對氣溶膠作用，除去大量煙塵，以減少對空氣的污染。這種做法應(yīng)用的主要原理是

A.電泳

B.滲析 C.凝聚

D.丁達(dá)爾現(xiàn)象

［解析］使用高壓電，即利用外加電場，使氣溶膠膠粒向電極移動而聚集，從而除去煙塵。

答案：A ［講述］以上一例是膠體電泳性質(zhì)在冶金工業(yè)中的應(yīng)用。電泳原理還可用于醫(yī)學(xué)診斷（如血清紙上電泳）和電鍍工業(yè)上。

［板書］1.工業(yè)除雜、除塵。

［投影2］已知土壤膠粒帶負(fù)電，在土壤里施用含氮量相等的下列肥料，肥效較差的是 A.（NH4）2SO4 B.NH4HCO

3C.NH4NO3 D.NH4Cl

??［解析］土壤膠粒帶負(fù)電荷，則對含N的NO3有排斥作用，這樣NO3將不被土壤吸中和電荷重力作用附，而隨水流失，而其他肥料中的含N的離子全是陽離子，易被土壤膠粒吸附，故NH4NO3肥效相對較低。

答案：C ［板書］2.土壤的保肥作用

［投影3］自來水廠曾用綠礬和氯水一起凈水，請用離子方程式和簡要文字?jǐn)⑹鲇嘘P(guān)的原理。

答案：2Fe2+Cl2===2Fe3++2Cl，F(xiàn)e3++3H2O＋

－＋－

Fe（OH）Cl2+H2O3+3H，＋

H+Cl+HClO，HClO起殺菌、消毒作用，F(xiàn)e（OH）3有膠體性質(zhì)，其帶正電的Fe（OH）3膠粒吸附帶負(fù)電的水中懸浮物、泥沙等而造成聚沉而達(dá)到凈水目的。

［板書］3.明礬的凈水作用。

［投影4］為什么河流入海處，易形成三角洲？

［解析］河水中粘土等膠粒，遇海水中電解質(zhì)而發(fā)生凝聚作用，逐漸沉降為三角洲 4.江河入海口處形成三角洲

［投影5］豆?jié){里放入鹽鹵或石膏，為什么可制成豆腐？ ［解析］鹽鹵或石膏為電解質(zhì)，可使豆?jié){里的蛋白質(zhì)膠粒凝聚并和水等物質(zhì)一起聚沉而成凝膠（豆腐）。

［板書］5.豆腐的制作原理

［小結(jié)］膠體的應(yīng)用很廣，隨著技術(shù)進步，其應(yīng)用領(lǐng)域還將不斷擴大。［設(shè)問］通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們了解了多少？你認(rèn)為本課重點是什么？

［總結(jié)］本節(jié)我們主要學(xué)習(xí)了膠體的性質(zhì)，并了解了膠體性質(zhì)在實際中的應(yīng)用。那么膠體性質(zhì)與膠體粒子大小的關(guān)系是什么？

［投影歸納］

［布置作業(yè)］課本P21～2

2一、二 ●板書設(shè)計

第二節(jié)

膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用

一、膠體的性質(zhì)

1.丁達(dá)爾效應(yīng)：光束通過膠體，形成光亮的“通路”的現(xiàn)象叫丁達(dá)爾效應(yīng)。

2.布朗運動：膠體分散質(zhì)粒子作不停地、無秩序的運動，這種現(xiàn)象叫做布朗運動。3.電泳：在外加電場作用下，膠體粒子在分散劑里向電極作定向移動的現(xiàn)象，叫做電泳。4.膠體的聚沉：分散質(zhì)粒子相互聚集而下沉的現(xiàn)象稱為膠體的聚沉。

二、膠體的應(yīng)用 1.工業(yè)除雜、除塵； 2.土壤的保肥作用； 3.明礬的凈水作用；

4.江河入海口處形成三角洲； 5.豆腐的制作原理。●綜合能力訓(xùn)練題

1.下列事實與膠體性質(zhì)無關(guān)的是 A.在豆?jié){里加入鹽鹵做豆腐 B.在河流入海處易形成沙洲

C.一束平行光線照射蛋白質(zhì)溶液時，從側(cè)面可以看到一束光亮的通路 D.三氯化鐵溶液中滴入氫氧化鈉溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀

［解析］膠體具有的性質(zhì)是丁達(dá)爾效應(yīng)、布朗運動、電泳現(xiàn)象和聚沉。A屬蛋白質(zhì)膠粒遇電解質(zhì)發(fā)生凝聚。B是土壤膠粒遇電解質(zhì)（海水中）發(fā)生凝聚。C是蛋白質(zhì)膠體的丁達(dá)爾

－現(xiàn)象。D中反應(yīng)為Fe3++3OH===Fe（OH）3↓，生成的是大量肉眼可觀的沉淀，而非膠體。

答案：D 2.向明礬水溶液中滴加一種溶液，首先能使膠粒凝聚而沉淀，繼續(xù)滴加該溶液時，沉淀又逐漸消失，這種溶液是

A.BaCl2溶液

B.鹽酸 C.蒸餾水

D.燒堿溶液

［解析］明礬溶于水可形成Al（OH）3膠體，向其中加電解質(zhì)溶液會使膠粒凝聚。加

?BaCl2后由于Ba2與SO24反應(yīng)生成沉淀，隨BaCl2的加入，沉淀會增多至不變但不會溶解，＋加入鹽酸和NaOH會使Al（OH）3膠粒先凝聚而沉淀，由于Al（OH）3的兩性，而后隨鹽酸和NaOH的不斷加入而逐漸溶解。

答案：B、D 3.分別設(shè)計化學(xué)實驗，用最佳方法證明明礬溶于水時發(fā)生的下列變化：供選擇的藥品和儀器：明礬溶液、甲基橙試液、石蕊試液、酚酞試液、pH試紙、氫氧化鈉溶液、酒精燈、半透膜、聚光束儀。

（1）證明明礬發(fā)生了水解反應(yīng)

。（2）證明其水解反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng)

。（3）證明生成了膠體溶液

。答案：（1）用pH試紙測明礬溶液的pH，若pH＜7，證明溶液呈酸性，明礬發(fā)生了水解。

（2）加熱溶液，用pH試紙測溶液的pH，pH減小，證明水解反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng)。（3）用聚光束儀的光束照射溶液，若有丁達(dá)爾效應(yīng)，可證明生成了膠體溶液。●教學(xué)說明

本節(jié)是在膠體概念基礎(chǔ)上對膠體性質(zhì)和應(yīng)用知識的學(xué)習(xí)和了解。膠體性質(zhì)是膠體粒子大小特征的表現(xiàn)，而認(rèn)識膠體粒子和膠體性質(zhì)的關(guān)系是本節(jié)的難點。為此，設(shè)計此課，特別注意了對實驗和多媒體動畫模擬的利用和挖掘。目的是變抽象的理論說教為直觀、具體的真實認(rèn)識。對于膠體的應(yīng)用，則主要列舉日常生活和社會中的一些現(xiàn)象和問題，通過解決問題，讓學(xué)生體會化學(xué)知識的價值，化學(xué)與社會生活的密切聯(lián)系。

第四篇：第二章 膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用第二節(jié)教案

第二章 膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用 第二節(jié)

膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用

教師：畢洪民

班級：高二·十五班

時間：2009-10-13

第2節(jié)

一、教學(xué)目標(biāo)

1、了解膠體的性質(zhì)和膠體特點之間的聯(lián)系；

2、了解膠體的應(yīng)用，主要是結(jié)合生產(chǎn)生活。

二、教學(xué)重、難點 重點：膠體的性質(zhì) 難點：膠體的相關(guān)應(yīng)用

三、教學(xué)方法

以學(xué)生自學(xué)為主，結(jié)合生活中的實際例子，進行歸納和總結(jié)，并進行一定量的針對性訓(xùn)練。

四、教學(xué)設(shè)計

[自學(xué)]閱讀教材P19-20頁，完成下列知識的整理。

一、膠體的性質(zhì)

1、丁達(dá)爾效應(yīng)——光學(xué)性質(zhì)

①、內(nèi)容：光束通過膠體，形成光亮的“通路”，這種現(xiàn)象叫做丁達(dá)爾效應(yīng)。

②、用途：用于鑒別膠體與溶液。

[解釋：因為膠體微粒能使光線散射，而溶液和濁液都不能使光線散射或者散射很弱。]

2、布朗運動——動力學(xué)性質(zhì)

①、內(nèi)容：膠體粒子在作無序的、不停的運動。

②、原因：膠粒的布朗運動是由于膠粒本身的熱運動和分散劑分子對它的撞擊，二者共同作用的結(jié)果。

3、電泳現(xiàn)象——電學(xué)性質(zhì)

①、內(nèi)容：在外加電場作用下，膠體粒子在分散劑里向電極（陰極或陽極）作定向移動的現(xiàn)象，叫做電泳。

②、原因：膠體粒子帶有電荷，這是因為膠體粒子能夠吸附陰離子或陽離子造成的。

③、常見膠粒的帶電情況：

a、帶正電的有：金屬氫氧化物、金屬氧化物的膠粒因吸附陽離子而帶正電。如 Al(OH)

3、Fe(OH)3膠體

b、帶負(fù)電的有：非金屬氧化物、金屬硫化物、硅酸、土壤膠粒因吸附陰離子帶負(fù)電。如 H2SiO3、As2S3膠體 c、不帶電的有：有些膠體如淀粉、蛋白質(zhì)等高分子物質(zhì)一般不吸附各種離子，故不帶電。

[思考題]甲乙兩位同學(xué)分別用下列方法制備AgI膠體。甲同學(xué)是在AgNO3溶液中加入少量的KI溶液；乙同學(xué)是在KI溶液中加入少量的AgNO3溶液。他們將各自的膠體做電泳實驗，甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)其帶正電，而乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)其帶負(fù)電。請你解釋他們實驗的相關(guān)結(jié)論。

[甲同學(xué)制備的膠體中Ag+過量，故帶正電；乙同學(xué)制備的膠體中I-過量，故帶負(fù)電。] [思考題]膠體與溶液和濁液比，穩(wěn)定性如何？請你推測其穩(wěn)定性與上述哪些性質(zhì)有關(guān)？[一般情況，膠體比濁液穩(wěn)定，沒有溶液穩(wěn)定。其穩(wěn)定性與布朗運動和電泳現(xiàn)象有關(guān)。]

4、膠體的聚沉：

①、膠體穩(wěn)定的原因：是由于同種膠粒帶有相同的電荷，它們相互排斥的緣故。

②、膠體的聚沉：膠體聚沉后一般情況下都生成沉淀。③、膠體聚沉的方法： a、加少量電解質(zhì)溶液；

b、加帶有相反電荷膠粒的膠體：互相中和電性，減小同種電性的相互排斥而使之聚成大顆粒；

c、加熱：溫度升高，膠粒碰撞速率加快，從而使小顆粒成為大顆粒而聚沉。

d、凝膠：指膠粒與分散劑一起凝聚形成的不流動的凍狀物。如：果凍、涼粉、豆腐、硅膠等。硅膠——硅酸膠體聚沉，在空氣中失水成為含水4%的SiO2其表面積大，因而吸附性強，常用做干燥劑、吸附劑及催化劑載體。

二、膠體的應(yīng)用[學(xué)生看書后自己總結(jié)] 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：土壤保肥作用；

工業(yè)生產(chǎn)：制有色玻璃，水泥硬化，冶金工業(yè)上的選礦等，冶金廠大量煙塵用高壓電除去；

醫(yī)療衛(wèi)生：血液透析、利用電泳分離各種氨基酸和蛋白質(zhì)，F(xiàn)eCl3溶液用于傷口止血；

日常生活：制豆腐、明礬凈水、很多食品和化妝品都制成穩(wěn)定乳狀液； 自然地理：江河入海口處形成三角洲；

尖端科技：如航天飛機的各個部件就是用膠體固定的，減輕了質(zhì)量，節(jié)約了成本。

第五篇：膠體的性質(zhì)與應(yīng)用(教案)

第二節(jié) 分散系與膠體

教學(xué)課型：新授課

教學(xué)目的：

1、了解分散系的概念；

2、使學(xué)生掌握膠體的性質(zhì)與應(yīng)用，理解其產(chǎn)生的原因；

3、了解利用膠體的性質(zhì)進行應(yīng)用。

教學(xué)重點：膠體的性質(zhì) 教學(xué)難點：膠體的性質(zhì)

教學(xué)方法：講述講解法、多媒體演示探討、實驗演示 學(xué)法指導(dǎo)：給出現(xiàn)象——分析原因——歸納性質(zhì)——應(yīng)用舉例 教學(xué)用具：多媒體設(shè)備、淀粉膠體、激光光束 教學(xué)過程：

[引入]復(fù)習(xí)初中學(xué)習(xí)的關(guān)于“溶液”、“濁液”的知識引入分散系的概念。[板書]《分散系與膠體》

一、分散系

1、分散系的組成

2、膠體的定義：分散質(zhì)微粒的直徑在10-9米至10-7米之間的分散系。[講解]比較溶液、濁液與膠體三種分散系。

[動畫]演示：分散質(zhì)微粒的大小與“過濾”、“滲析”的關(guān)系。[板書]

二、膠體的性質(zhì)

1、滲析：膠體粒子可以通過濾紙，但不能通過半透膜。

[轉(zhuǎn)折]由于膠體粒子的大小很獨特，膠體還具有一些其它的獨特性質(zhì)。[講述]例如，太陽光通過大氣形成的“氣溶膠”時出現(xiàn)光亮的“通路”。這是膠體的一種有趣而獨特的性質(zhì)。

照射氯化鈉溶液時無此現(xiàn)象。

照射用泥水形成的濁液時，也無此現(xiàn)象。

[講述]利用膠體的這種性質(zhì)，可以將溶液、濁液和膠體鑒別開來。[板書][講解]

2、丁達(dá)爾現(xiàn)象

光通過膠體時，形成光亮的“通路”的現(xiàn)象。

[多媒體]演示“丁達(dá)爾現(xiàn)象”的動畫及微觀動畫解釋。

[講解]當(dāng)光線通過溶液時，遇到的分散質(zhì)微粒大小遠(yuǎn)小于光波的波長，光傳播時發(fā)生“衍射”，宏觀上表現(xiàn)為光的透射。

當(dāng)光線通過濁液時，遇到的分散質(zhì)微粒大小很遠(yuǎn)大與光波的波長，光傳播時發(fā)生光的反射，宏觀上表現(xiàn)為光線不能通過濁液。（故俗話說：渾水摸魚）

當(dāng)光線通過膠體時，遇到的分散質(zhì)微粒大小與光波的波長差不多，光傳播時發(fā)生光的散射，宏觀上表現(xiàn)為從任何一方都可以看到膠體中形成一道光亮的“通路”。

[講述]應(yīng)用舉例

[轉(zhuǎn)折]物質(zhì)都是在運動的。膠體微粒也不例外。

[講述]1827年，英國植物學(xué)家布朗把花粉懸浮在水里，用顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)花粉的小顆粒在作不停的、無秩序的運動，這種現(xiàn)象叫做布朗運動。我們用超顯微鏡觀察膠體，可以觀察到膠體粒子也在作布朗運動。

[板書]

3、膠粒的布朗運動：膠粒在作不停的、無規(guī)則的運動——布朗運動。[多媒體]演示：膠體粒子的布朗運動現(xiàn)象、路徑及原因。

[轉(zhuǎn)折]膠體粒子的布朗運動是沒有規(guī)則的，但是膠體粒子在電場的作用下卻作有規(guī)則的定向移動。

[板書]

4、電泳

[多媒體]演示：在盛有紅褐色氫氧化鐵膠體的U形管口，各插入一個電極。通電后，發(fā)現(xiàn)陰極附件的顏色逐漸變深，陽極附件的顏色逐漸變淺。

[講解]這表明氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷，在電場的作用下向陰極移動。[講解]氫陽化鐵膠粒帶正電荷的原因。[講解]并[板書] 在外加電場作用下，膠體粒子在分散劑里向電極（陰極或陽極）作定向移動的現(xiàn)象，叫做電泳。

[講解]有的膠粒子帶負(fù)電荷，有的膠粒帶正電荷。[講解]并[板書] 一般來說，金屬氫氧化物、金屬氧化物的膠體粒子帶正電荷；非金屬氧化物、金屬硫化物的膠體粒子帶負(fù)電荷。

[練習(xí)] [舉例]土壤膠粒一般也帶負(fù)電荷。

[講述]電泳是膠體的重要特性，有著廣泛的實用價值。[多媒體]展示：電泳在生產(chǎn)、生活中的運用。

例如，生物化學(xué)上常利用電泳來分離各種氨基酸和蛋白質(zhì)； 醫(yī)學(xué)上利用血清的紙上電泳進行某些疾病的診斷；

電泳電鍍則是利用電泳將油漆、乳膠、橡膠等粒子均勻地沉積在鍍件上。將某些藥物制成帶電膠體粒子，在外加電場的作用下運動到病變部位，提高療效，如膠態(tài)磁流體治癌術(shù)。

[轉(zhuǎn)折]前面我們知道，膠體比較穩(wěn)定，可以保存較長時間。

[提問]膠體久置也不分層，那么，是什么原因使得膠體具有一定的穩(wěn)定性呢？

[學(xué)生]討論：

（1）、膠粒帶同種電荷，在一般情況下，它們之間的相互排斥力使膠粒不易聚集；

（2）、膠粒的布朗運動也使得膠粒更加穩(wěn)定。所以，膠粒能夠保持穩(wěn)定，保存較長的時間。

[講述]如果我們改變外部環(huán)境，克服膠粒之間的相互排斥力，那么，膠粒之間肯定回聚集到一起，在重力的作用下，膠粒將會聚集下沉，即膠體的穩(wěn)定狀態(tài)被破壞，發(fā)生膠粒的凝聚。

[提問]有那些方式可以克服或破壞膠粒的排斥力呢？ [學(xué)生]討論并小結(jié)。[板書]

5、膠體的凝聚（1）、加入電解質(zhì)；

（2）、加入帶相反電荷的膠體；（3）、加熱。

[多媒體]演示：膠體的凝聚

[思考]為何可以用氯化鐵溶液止血？能不能用硫酸銅溶液止血，為什么？ [學(xué)生]FeCl3是電解質(zhì)，可使血液膠體發(fā)生凝聚,而止血。不能用硫酸銅，因為雖然它能使血液凝聚而止血,但銅鹽屬重金屬鹽有毒，故不能使用。流入海處，易形成三角洲的原因。河水中粘土等膠粒，遇海水中電解質(zhì)而發(fā)生凝聚作用，逐漸沉降為三角洲。

2、為什么明礬可以凈水？

Al3++3H2O=Al(OH)3(膠體)+3H+ 膠粒帶正電荷，而粘土膠粒帶負(fù)電荷，相遇而發(fā)生凝聚作用。

3、豆?jié){放入鹽鹵或石膏為什么可制成豆腐？豆?jié){里的蛋白質(zhì)膠體，遇電解質(zhì)形成凝膠。

4、為何鹽堿地肥效很差? 土壤保肥:土壤膠粒，吸附離子。

[講述]膠體化學(xué)應(yīng)用廣泛：石油煉制、有色玻璃、冶金選礦、化妝品研制、食品化工等與膠體化學(xué)密切相關(guān)；在材料領(lǐng)域，加入膠粒可以改善材料的機械性能。

[總結(jié)]膠體的性質(zhì)與應(yīng)用

1、膠體的滲析

2、丁達(dá)爾現(xiàn)象

3、膠體的電泳

4、布朗運動

5、膠體的凝聚 [鞏固練習(xí)]

1、下列現(xiàn)象中，可證明膠體粒子帶電的是（Ａ）Ａ、電泳現(xiàn)象

Ｂ、丁達(dá)爾現(xiàn)象 C、布朗運動現(xiàn)象

D、滲析

2、下列有關(guān)膠體和溶液的比較中，正確的是（Ｄ）A、溶液溶質(zhì)分子不帶電，膠體分散質(zhì)粒子帶電。B、溶液中溶質(zhì)運動有規(guī)律，膠粒運動無規(guī)律。

C、通直流電后，溶液溶質(zhì)粒子分別向兩極運動，而膠粒向某一極運動。D、溶液通過光線時無特殊現(xiàn)象，而通過膠體時出現(xiàn)光亮的“通路”。[作業(yè)]

1、動手自制豆腐。

2、搜集與膠體有關(guān)的生產(chǎn)、生活事例，寫成化學(xué)知識小論文。

[板書設(shè)計]見課件。