第一篇:高三化學(xué)膠體教案
第二單元
膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用
一、教學(xué)目標(biāo)
1.了解分散系的概念;了解膠體的概念;了解膠體的性質(zhì);了解膠體的實(shí)際應(yīng)用。
2.掌握膠體與溶液,懸濁液,乳濁液的區(qū)別;掌握膠體的精制方法;理解丁達(dá)爾效應(yīng),布朗運(yùn)動(dòng)和電泳現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。
二.教學(xué)建議
1.充分利用初中已有的溶液、懸濁液、乳濁液的知識(shí),列表比分散系的有關(guān)知識(shí)。要重視以舊帶新,聯(lián)系已學(xué)過的與膠體知識(shí)有關(guān)的基礎(chǔ),以達(dá)到邊復(fù)習(xí)邊舊知識(shí)、邊學(xué)習(xí)新知識(shí)的目的。
2.結(jié)合實(shí)驗(yàn)和列表比較,從觀察比較中認(rèn)識(shí)膠體的本質(zhì)特征。
3.膠體內(nèi)容學(xué)習(xí)過程中學(xué)生會(huì)感到記憶難、應(yīng)用難等問題,教學(xué)中要注意引導(dǎo)和幫助學(xué)生整理知識(shí)、歸類知識(shí)。
第一節(jié)
膠體
一.教學(xué)目標(biāo)
1.理解膠體的基本概念,了解膠體特征。
2.能夠從分散質(zhì)微粒的大小、分散系的性質(zhì)等角度理解膠體與溶液、懸濁液、乳濁液的區(qū)別。
3.掌握膠體的本質(zhì)特征,以及膠體的精制。理解氫氧化鐵膠體的制法原理。
二、教學(xué)過程
1.我們平時(shí)所接觸到的分散系一般有三種,即 ________、__________、_________,我們把分散系分成以上三種的依據(jù)是 _________,當(dāng)分散質(zhì)粒子直徑小于1 nm時(shí),是_________,大于100nm時(shí),是_________,在1 nm~100nm之間時(shí)是 _________。
2.如何分離膠體與濁液_________,如何分離膠體與溶液_________;如何分離濁液與溶液_________,膠體凈化的方法是_________,為什么可以采用該辦法_____________。
3.膠體的形成不是物質(zhì)_________的反映,而是物質(zhì)的一種_______形式。根據(jù)分散劑的不同,可分為溶膠,如 _________;______溶膠,如_________溶膠,如_____等。
三、重點(diǎn)、難點(diǎn)點(diǎn)撥
1.如何理解膠體的本質(zhì)特征和滲析的關(guān)系膠體粒子的直徑在1 nm~100nm之間是膠體的本質(zhì)特征,也是膠體區(qū)別于其他分散系的依據(jù),同時(shí)也決定了膠體的性質(zhì)。
膠體粒子直徑較大,不能透過半透膜,但分子或離子可以透過半透膜,據(jù)此可以通過“滲析”的方法制某些膠體。滲析是一種分離操作,通過多次滲析或把半透膜袋放在流動(dòng)的水中,可以使膠體得到更好的精制。
2.為什么有的高分子溶液具有膠體的某些性質(zhì)?
高分子化合物溶于適當(dāng)?shù)娜軇┲?,就成為高分子溶液,它具有雙重性,一方面由于分散質(zhì)顆粒太小與溶膠粒子相近,表現(xiàn)出溶膠的某些特性,例如不能透過半透膜,因此高分子溶液可納入膠體研究范疇。另一方面高分子溶液是分子分散體系,又具有某些真溶液的特點(diǎn),與膠體有許多不同的地方。例如:高分子溶液一般不帶電荷,溶膠粒子則帶電荷。高分子溶液的穩(wěn)定是它的高度溶劑化起了決定性作用,粒子不帶電也能均勻地分散在溶液中。
高分子化合物能自動(dòng)溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲?,?dāng)蒸發(fā)溶劑后,再加入溶劑仍然自動(dòng)溶解。膠體溶液則不能由自動(dòng)分散來獲得,膠粒一旦凝聚出來,一般很難簡(jiǎn)單地用加人溶劑的方法使之復(fù)原。
3.膠體較穩(wěn)定的原因:①膠體中膠粒體積小,被介質(zhì)分子碰撞而不易上浮或下沉,凝析;②膠體中膠粒帶有同性電荷,相互排斥的結(jié)果不易凝析出來。
4.膠粒帶電的原因:膠體中單個(gè)膠粒的體積小,因而膠體中膠粒的表面積大,因而具備吸附能力。有的膠體中的膠粒吸附溶液中的陽離子而帶正電;有的則吸附陰離子而帶負(fù)電膠體的提純,可采用滲析法來提純膠體。使分子或離子通過半透膜從膠體里分離出去的操作方法叫滲析法。其原理是膠體粒子不能透過半透膜,而分子和離子可以透過半透膜。但膠體粒子可以透過濾紙,故不能用濾紙?zhí)峒兡z體。習(xí)題精析
[例1]下列關(guān)于膠體的說法中正確的是()
(A)膠體外觀不均勻
(B)膠粒做不停的,無秩序的運(yùn)動(dòng)(C)膠粒不能通過濾紙
(D)膠體不穩(wěn)定,靜置后容易產(chǎn)生沉淀
[解析]膠??梢酝高^空隙較大的濾紙,但不能透過空隙較小的半透膜。膠體是比較穩(wěn)定的分散系。
[答案]B [例2]膠體是比較穩(wěn)定的分散系的主要原因是 A.膠粒直徑在1 nm-100nm之間 B,同種膠體的粒子帶有同種電荷 C.膠體溶液顯電中性 D.膠粒是運(yùn)動(dòng)的
[解析]膠體穩(wěn)定的原因是其中的膠粒帶電荷,并且同種膠體的粒子帶同種電荷,同種電荷相互排斥,因而膠體穩(wěn)定。
[答案]B
[例3]下列各種物質(zhì)中,常用滲析方法分離的是
()(A)CaCO3和Na2CO(B)NaCl和KNO3
(C)CCl和水
(D)Fe(OH)3膠體和FeCl3溶液 [解析]滲析方法適用于膠體和溶液的分離。[答案]D [例4]下列兩種物質(zhì)混合后,所形成的分散系屬于膠體的是()(A)溴水和汽油
(B)硫代硫酸鈉和鹽酸(C)乙二醇和甘油
(D)雞蛋清和甘油
[解析lA形成的是溴的有機(jī)溶液,B形成的是單質(zhì)硫沉淀和NaCI溶液,C二者物質(zhì)互溶,D形成的屬高分子溶液,也屬于膠體的范疇。
[答案]D [例5]氯化鐵溶液與氫氧化鐵膠體具有的共同性質(zhì)是()。
(A)分散質(zhì)顆粒直徑都在l~100nm之間
(B)能透過半透膜(C)加熱蒸干、灼燒后都有氧化鐵生成(D)呈紅褐色
[解析]從分散系角度來分類,氯化鐵溶液和氫氧化鐵膠體屬于不同的分散系。氯化鐵溶液屬于溶液,其中的分散質(zhì)微粒是Fe3+和Cl-離子。氫氧化鐵膠體屬于膠體,其中的分散質(zhì)氫氧化鐵構(gòu)成的膠粒,分散質(zhì)的直徑要大一些。但兩者加熱蒸干、灼燒后,都會(huì)得到氧化鐵。
[答案]C。
第二篇:高三化學(xué) 13結(jié)晶水合物及膠體培優(yōu)教案
結(jié)晶水合物及膠體
網(wǎng)上課堂 [本講主要內(nèi)容] 1.結(jié)晶水合物的概念、性質(zhì) 2.關(guān)于結(jié)晶水合物的計(jì)算
3.有關(guān)膠體教學(xué)中幾個(gè)問題的說明
[學(xué)習(xí)指導(dǎo)及例題] 一.結(jié)晶水合物的概念及性質(zhì): 1.結(jié)晶水合物都是純凈物。2.結(jié)晶水以三種形式存在。(1)配位水,水分子與配位鍵與金屬離子相結(jié)合,如AlCl3·6H2O可以寫成[Al(H2O)6]Cl3(2)陰離子水,水分子通過氫鍵與陰離子結(jié)合,如綠礬FeSO4·7H2O,2-有6個(gè)水分子形成配位水,1個(gè)水分子與SO4形成氫鍵,可寫成[Fe(H2O)6SO4(H2O)];(3)晶格
3+水,如明礬晶體KAl(SO4)2·12H2O,12個(gè)水分子有6個(gè)通過配位鍵同Al結(jié)合,另外6個(gè)水分子在晶格中占有確定的位置,它們是晶格水。
3.為什么有的晶體里含有一定數(shù)目的結(jié)晶水?
物質(zhì)溶于水,一是擴(kuò)散過程,另一是水合過程,水合過程中某些溶質(zhì)分子(或離子)跟
+一定數(shù)目的水分子結(jié)合成水合分子或水合離子,如無水硫酸銅可水合成CuSO4·5H2O,H水合+2+2+成H3O,Mg水合成[Mg(H2O)6]等等。這些有的只能在溶液中存在,有的在結(jié)晶過程中析出成為含結(jié)晶水的晶體。不是所有的晶體里都含結(jié)晶水,也不能改為凡是含水物都是結(jié)晶水合物。
4.結(jié)晶水合物受熱可否失去結(jié)晶水?
結(jié)晶水合物具有受熱失去結(jié)晶水的特性,但因結(jié)合力不完全相同,加熱脫水的方式也不同,分成三類。
(1)加熱水解,如某些含結(jié)晶水的鹵化物,硝酸鹽,水合陽離子有較強(qiáng)的水合能力,加熱時(shí)不完全脫水,而是水解生成金屬氧化物。如:2AlCl3·6H2O??Al2O3+6HCl↑+9H2O↑,2FeCl3·6H2O??Fe2O3+6HCl↑+9H2O↑,Mg(NO3)2·6H2O??MgO+2HNO3↑+5H2O↑
(2)加熱簡(jiǎn)單脫水,這是水合作用很弱的結(jié)晶水合物脫水形式,加熱得到無水鹽。如:CaCl2·6H2O??CaCl2+6H2O↑
(3)有些結(jié)晶水合物很不穩(wěn)定,常溫下在干燥空氣里就逐漸失去結(jié)晶水,這種現(xiàn)象叫風(fēng)化。如碳酸鈉晶體(Na2CO3·10H2O)。
5.影響結(jié)晶水?dāng)?shù)目的因素: 結(jié)晶水的多少除與該晶體的陽離子、陰離子、晶體構(gòu)型有關(guān)外,還與外界條件有關(guān),如在不同溫度下,同一種物質(zhì)能形成不同數(shù)目結(jié)晶水的晶體。如: ??????CuSO4·3H2O????CuSO4·H2O????CuSO4 CuSO4·5H2O??二.關(guān)于結(jié)晶水合物的計(jì)算: 1.相對(duì)分子質(zhì)量 CuSO4·5H2O=160+90=250 2.計(jì)算各元素原子個(gè)數(shù)比,如CuSO4·5H2O N(Cu):N(S):N(O):N(H)=1:1:9:10 102?C113?C258?C3.計(jì)算各元素的質(zhì)量比,如Na2SO3·7H2O m(Na):m(S):m(O):m(H)=(23×2):32:(16×10):14=23:16:80:7 4.計(jì)算結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù): 例1: 求Na2CO3·10H2O中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 解:ω(H2O)=10?18?100%?63%
106?180例2:求CuSO4·5H2O中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(36%略)5.計(jì)算1mol結(jié)晶水合物中,結(jié)晶水的物質(zhì)的量: 例:準(zhǔn)確稱取CuSO4·xH2O晶體2.5g,置于蒸發(fā)皿中加熱,直至失去全部結(jié)晶水,稱得白色粉末質(zhì)量為1.6g,求該晶體中,每摩含結(jié)晶水的物質(zhì)的量?
解:m(結(jié)晶水)=2.5g-1.6g=0.9g 因?yàn)榻Y(jié)晶水合物的化學(xué)式為CuSO4·xH2O所以
m(CuSO4)1.6g1M(CuSO4)160g?mol?10.11????
0.9gxm(結(jié)晶水)0.5518g?mol?1M(H2O)6.計(jì)算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù): 結(jié)晶水合物溶于水,結(jié)晶水變成溶劑的一部分,溶質(zhì)是無水物。例:求5g膽礬溶解在80g水中,所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù) 解:ω(CuSO4)?m(CuSO4)?100%
m[CuSO4(aq)]5g?160250?100% ?5g?80g =3.8% 7.計(jì)算溶解度:(溶解度符號(hào)用S表示)根據(jù)溶解度的定義:溫度一定,在飽和溶液中
m(溶質(zhì))S ?m(溶劑)100g例:某結(jié)晶水合物的化學(xué)式為R·nH2O,其相對(duì)式量為M。在t℃時(shí)ag該結(jié)晶水合物溶于bg水中達(dá)到飽和狀態(tài),求此溫度下溶質(zhì)R的溶解度是多少?
M?18nSM解: ?18n100gb?a?Ma(M?18n)?100g 解得:S?bM?18ana?8.結(jié)晶水合物的析出計(jì)算: 這類問題可以從三個(gè)角度分析,一是溶質(zhì)的總質(zhì)量不變,原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量等于結(jié)晶水合物中無水物質(zhì)量和剩余用液中溶質(zhì)質(zhì)量之和;二是一定溫度下,析出溶質(zhì)前后飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變;三是一定溫度下,析出溶質(zhì)前后,飽和溶液中的溶質(zhì)與溶劑之比不變。
例:在10℃時(shí),將220g硝酸鋁的飽和溶液,蒸發(fā)掉60g水后,再冷卻到10℃,計(jì)算此時(shí)有多少克Al(NO3)3·9H2O晶體析出(10℃時(shí),Al(NO3)3的溶解度是67g)?
解法一:按溶質(zhì)的總質(zhì)量不變解題: 設(shè)析出Al(NO3)3·9H2O的質(zhì)量為x 220g?6721367?x??(220g?60g?x)?
100?67213?9?18167 x=144.3g 解法二:按飽和溶液中溶質(zhì)和溶劑比例不變解題: 21367375 x=144.3g ?9?18x10060?375x?解法三:按飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變解題: 67?167x?213213?9?18 x=144.3g x?60三.有關(guān)膠體教學(xué)中幾個(gè)問題的說明: 1.對(duì)于淀粉,蛋白質(zhì)等高分子化合物溶于水形成的分散系,為什么有時(shí)稱其為溶液,有時(shí)又稱其為膠體。
教材上以分散質(zhì)微粒直徑的大小給分散系分類的,但是判斷一種分散系是否屬于膠體,還是溶液,單從分散質(zhì)微粒直徑的大小這一方面來考慮,結(jié)論是不全面的。正確判斷膠體和溶液,要從分散質(zhì)的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí),如果分散質(zhì)微粒的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,比如是單分子或較小聚合度的分子或離子,那么這樣的分散系稱為溶液。由于淀粉、蛋白質(zhì)溶于水后都是以單分子的形式分散在水中,因此,盡管這些高分子很大,這些分散系仍稱為溶液。只是因?yàn)楦叻肿拥姆肿哟笮∨c膠粒相仿,高分子溶液才具有膠體的一些性質(zhì),如擴(kuò)散慢,不通過半透膜,有丁達(dá)爾現(xiàn)象等?;瘜W(xué)上把Fe(OH)
3、AgI等難溶于水的物質(zhì)形成的膠體稱為憎液膠體,簡(jiǎn)稱溶膠。而把淀粉蛋白質(zhì)等易溶于水的物質(zhì)形成的分散系稱為親液膠體,更多地稱為高分子溶液。
2.膠體能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定存在的原因是什么?
憎液溶膠的膠粒帶有相同的電荷,同種電荷相排斥。淀粉、蛋白質(zhì)等高分子中含有多個(gè)極性基因(如-COOH,-OH,-NH2),可以與水高度溶劑化(高分子表面形成水膜),并且膠體粒子不停的作布朗運(yùn)動(dòng),因此膠體可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定存在。3.溶液中的溶質(zhì)微粒也作布朗運(yùn)動(dòng)嗎?
膠體粒子在各方面上都受到分散劑分子的撞擊,由于這些作用力的不同,所以膠體粒子作布朗運(yùn)動(dòng)。溶液中的溶質(zhì)微粒與分散劑(水)大小相仿,所以溶質(zhì)微粒運(yùn)動(dòng)狀況與膠粒是有差別的。膠體的丁達(dá)爾現(xiàn)象,用超顯微鏡才可以觀察到膠粒的布朗運(yùn)動(dòng)。溶液無丁達(dá)爾現(xiàn)象,因此用超顯微鏡觀察不到溶質(zhì)微粒的運(yùn)動(dòng)狀況。
4.聚沉和鹽析有什么區(qū)別?
聚沉是憎液(水)膠體的性質(zhì)。膠體的聚沉過程就是膠粒聚集成較大顆粒的過程。由于憎液膠體的分散質(zhì)都難溶于水,因此聚沉后,再用一般的溶解方法用水來溶解膠體的聚沉物是不可能的。
鹽析是加入電解質(zhì)使分散質(zhì)的溶解度減小,而使其析出過程。鹽析不是憎液膠體的性質(zhì),能發(fā)生鹽析的分散質(zhì)都是易溶的,如蛋白質(zhì)溶液,肥皂,甘油和水的溶液,由于分散質(zhì)易溶、所以鹽析是可逆的。
456 解法三:按溫度不變,飽和溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變
2060g?20%?5g?64% ?10060g?x?5g x=11g 15.解:設(shè)一價(jià)金屬為R,其硫酸鹽化學(xué)式為R2SO4,結(jié)晶水合物化學(xué)式為R2SO4·10H2O,式量為M+180 解法一:按溶質(zhì)質(zhì)量不變解題
maq×36.3%+2.6g=(maq+2.6g-21.3g)×36.3%+21.3g× M=142 R的相對(duì)原子質(zhì)量=
M
M?180142?96=23 2解法二:飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變(溫度不變)
36.3?10021.3g?M?2.6gM?180 21.3g?2.6g M=142 R的相對(duì)原子質(zhì)量=23 解法三:飽和溶液中溶質(zhì)跟溶劑的比值不變(溫度沒變)
M?2.6g36.3M?180 ?63.763.7(21.3g?2.6g)?10021.3g? M=142 R的相對(duì)原子質(zhì)量=23 16.解:無水鹽M的式量用M表示。用飽和溶液中溶質(zhì)跟溶劑的量比值不變解題。設(shè)加入M·7H2O的質(zhì)量為x M?aSM?126則有 ?126100x?M?126100a(M?126)x=
100M?126Sx?
[研究性習(xí)題參考答案] 17.點(diǎn)撥:
+-1在9.6gA中:n(NH4)=2(0.5mol/L×0.12)-2mol·L×0.0255L=0.049mol 設(shè)A的相對(duì)式量為M
9.60.049? M=392m M2m(1?m)?9649? m=1 M=392 n=6 392m100答案:m=1 n=6 18.點(diǎn)撥:在40.20g復(fù)鹽中含0.6mol結(jié)晶水
2-在40.20g復(fù)鹽中有SO4離子0.2mol
2+ 在40.20g復(fù)鹽中含0.1molMg
復(fù)鹽的摩爾質(zhì)量是402g/mol 答案:(1)A是鉀元素K B是鎂元素Mg(2)x=2(3)K2Mg(SO4)2·6H2O
第三篇:《膠體與界面化學(xué)》總結(jié)報(bào)告
《膠體與界面化學(xué)》之“膠體的制備與純化”總結(jié)報(bào)告
膠體(Colloid)又稱膠狀分散體(colloidal dispersion)是一種均勻混合物,在膠體中含有兩種不同狀態(tài)的物質(zhì),一種是分散介質(zhì)(連續(xù)相),另一種是分散粒子(不連續(xù)相)。膠體與界面化學(xué)是研究界面現(xiàn)象及除小分子分散體系以外的多相分散體系物理和化學(xué)性質(zhì)的科學(xué)。內(nèi)容涉及:各種界面現(xiàn)象、表面層結(jié)構(gòu)與性質(zhì)以及各種分散體系的形成與性質(zhì)。
膠體按照分散劑狀態(tài)不同分為:氣溶膠、液溶膠和固溶膠;按分散質(zhì)的不同可分為:粒子膠體、分子膠體。常見的膠體有Fe(OH)3膠體、Al(OH)3膠體、硅酸膠體、淀粉膠體、蛋白質(zhì)膠體、豆?jié){、霧、墨水、涂料、AgI、Ag2S、As2S3、有色玻璃、果凍、雞蛋清、血液等。膠體能發(fā)生丁達(dá)爾現(xiàn)象,產(chǎn)生聚沉、鹽析、電泳、布朗運(yùn)動(dòng)等現(xiàn)象,具有滲析作用等性質(zhì)。廣泛用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生以及工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。本文就膠體的制備和純化方法做一下學(xué)習(xí)總結(jié)。
一、膠體的制備
膠體物系制備[1]有兩種方法:分散法和凝聚法。分散法是使粒子較大的物質(zhì)分散成膠體物系,通常利用機(jī)械能和電能等以達(dá)到分散的目的。最常用的是膠體磨,氣流粉碎,也可用超聲波,電弧等。凝聚法是使溶質(zhì)分子、原子或離子自行結(jié)合成膠粒大小而制成凝膠的方法,通常分物理凝聚法和化學(xué)凝聚法兩類。膠體物系制備方法如圖。
機(jī)械分散主要使用膠體磨和氣流粉碎機(jī)。物料進(jìn)膠體磨之前,先入球磨機(jī)粉碎至0.2mm左右,再進(jìn)膠體磨粉碎到1μm(1000nm)以下,最小可達(dá)10nm。為了防止極微小顆粒聚結(jié),一般還加少量表面活性物質(zhì)如丹寧或明膠等作穩(wěn)定劑。工業(yè)上常利用此法制備膠體石墨、油漆和礦物顏料等。氣流粉碎機(jī)是一種高效超細(xì)粉碎設(shè)備,它被廣泛用于染料、技術(shù)陶瓷及制藥等行業(yè),它也可將物料粉碎至1μm以下。
超聲分散是用頻率大于20000Hz,人耳不能聽到的彈性波將物料撕碎。實(shí)驗(yàn)室常用此法將某些松軟的物質(zhì)分散,或?qū)⒁环N液體分散在另一種液體中以形成乳狀液。
電弧分散主要用于制備金屬的水溶膠。該方法是將被分散的金屬作電極,插入水中,通電使之產(chǎn)生電弧。在高溫下金屬被氣化,遇水冷凝成膠粒。加少量堿作穩(wěn)定劑。
物理凝聚是將被分散物質(zhì)的蒸氣驟冷或改換溶劑或驟冷飽和溶液等使被分散物質(zhì)凝聚成膠體粒子。如將汞蒸氣通入冷水中就可得到汞溶膠;將含松香的酒精溶液滴入水中,由于松香在水中的溶解度低,溶質(zhì)成膠粒的大小析出,形成松香的水溶膠;用冰驟冷苯的飽和水溶液得到苯的水溶膠。
化學(xué)凝聚是利用化學(xué)反應(yīng)在適宜的反應(yīng)條件(反應(yīng)物的濃度、溶劑、溫度、pH值和攪拌等)下,生成的不溶物由分子分散狀態(tài)逐步凝聚達(dá)到膠體狀態(tài)的方法。為此必須使反應(yīng)物的濃度很低,并緩慢混合,而不至于生成沉淀。比如,姚明明等[2]使用化學(xué)凝聚法成功合成了穩(wěn)定的TiO2溶膠;邢林莊等[3]采用檸檬酸鈉還原法制備了納米金膠體;周波等[4]采用單質(zhì)硅粉水解法,經(jīng)過初級(jí)粒子制備和粒子多級(jí)生長(zhǎng),制備了單分散的大粒徑硅溶膠。按照化學(xué)反應(yīng)的類別,可分為復(fù)分解反應(yīng)、分解反應(yīng)、還原反應(yīng)、氧化反應(yīng)和水解等幾種。如用AgNO3稀溶液與KCl稀溶液進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng):
AgNO3+KCl=AgCl↓+KNO3 其中任何一種適當(dāng)?shù)剡^量,就可制得穩(wěn)定的AgCl溶膠。將FeCl3緩慢滴入沸水中,即得紅棕色的Fe(OH)3膠體:
FeCl3+H2O=Fe(OH)3+3HCl 膠體的純化
最初制備的溶膠常含有過多的電解質(zhì)或其他雜質(zhì),它們不利于溶膠的穩(wěn)定,因此需將其除去,即所謂膠體物系的凈化[1]。最普通的方法是滲析法。滲析法是將待凈化的溶膠用半透膜(羊皮紙,動(dòng)物膀胱膜,硝酸纖維和醋酸纖維等)與溶劑隔開,溶膠中的電解質(zhì)或其他雜質(zhì)(分子、離子)就可穿透半透膜進(jìn)入溶劑。若不斷更換溶劑,即可將多余的電解質(zhì)或其他雜質(zhì)移去,達(dá)到凈化的目的。
為了提高滲透速度,可在半透膜兩側(cè)加一電場(chǎng),以加速離子遷移,這就是電滲析法。另外,增加半透膜兩邊濃度差,擴(kuò)大半透膜面積或適當(dāng)?shù)靥岣邷囟染墒節(jié)B析加速。
應(yīng)當(dāng)指出,適當(dāng)數(shù)量的電解質(zhì)對(duì)溶膠是起穩(wěn)定作用的,因此,滲析法凈化溶膠要注意控制時(shí)間,以保證穩(wěn)定溶膠所需的電解質(zhì)。溫度過高將加劇布朗運(yùn)動(dòng),也會(huì)破壞溶膠的穩(wěn)定性。膠體的純化還有其他方法,比如閆峰等[5]采用差速離心法成功實(shí)現(xiàn)了膠體金探針的純化;Marcell Pálmai等[6]分別采用離心、過濾、滲析的方法實(shí)現(xiàn)了硅溶膠的純化。參考文獻(xiàn)
[1]趙振國(guó).應(yīng)用膠體制備方法[M].北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2008: 15-20 [2]姚明明, 楊平, 盧萍.TiO2膠體的制備研究[J].固原師專學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 1999, 20(6): 14-17 [3]邢林莊, 李東, 陳斌, 吳文娟, 王國(guó)祥.納米金膠體的制備及其對(duì)血液光吸收性的影響[J].中國(guó)激光, 2015,42(6): 1-9 [4]周波, 張春芳, 白云翔, 顧瑾, 孫余憑.單分散大粒徑硅溶膠的制備[J].硅酸鹽通報(bào), 2015, 34(4): 1036-1040 [5]閆峰, 蘭海楠, 王珊珊等.豬繁殖與呼吸綜合征病毒單克隆抗體膠體金探針的制備與純化[J].獸醫(yī)科技, 2010, 37(11): 119-120 [6]Marcell Pálmaia, Lívia Naszályi Nagya, etal.Preparation, purification, and characterization of aminopropyl-functionalized silica sol[J].Journal of Colloid and Interface Science, 2013,(390): 34-40
第四篇:湖南省高二化學(xué)《分散系和膠體》教案
湖南省藍(lán)山二中高二化學(xué)《分散系和膠體(1)》教案
教學(xué)目標(biāo):
1.混合物分類 2.分散系,膠體 教學(xué)重點(diǎn): 膠體
教學(xué)過程:
一、混合物分類溶液混合物分散質(zhì)粒子大小<10-9m均一,透明,穩(wěn)定均一,透明,穩(wěn)定膠體濁液>10-9m(分散系)不均一,不透明,不穩(wěn)定
二、膠體的制備Fe(OH)3膠體的制備AgI膠體的制備蛋白質(zhì)膠體
三、膠體的性質(zhì)1.丁達(dá)爾現(xiàn)象:鑒別膠體的最簡(jiǎn)方法2.聚沉:各種膠粒的電性3.電泳:
四、膠體原理應(yīng)用
第五篇:高三化學(xué)苯教案
苯教案
設(shè)計(jì)理念:運(yùn)用啟發(fā)探究法,把演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、苯的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的知識(shí)、苯分子結(jié)構(gòu)假說的提出和證實(shí)串聯(lián)起來,按科學(xué)發(fā)現(xiàn)基本過程的順序進(jìn)行教學(xué),使學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)探索的基本過程。
教材說明:本節(jié)課選自人民教育出版社第二冊(cè)第五章第五節(jié)第一課時(shí)《苯》
教學(xué)目標(biāo):1.掌握苯的結(jié)構(gòu)式和苯溴代的化學(xué)性質(zhì);
2.啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)探索的基本過程;
3.激發(fā)興趣、培養(yǎng)分析、探索能力;
4.學(xué)習(xí)科學(xué)家的優(yōu)秀品質(zhì)和科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)手段:多媒體教學(xué)
教學(xué)方法:探究法
教學(xué)過程:
師:今天我們開始探討一類新的烴。首先看以下化學(xué)史資料。
投影:
1.19世紀(jì)30年代,歐洲經(jīng)歷空前技術(shù)革命,煤炭工業(yè)蒸蒸日上。
2.煤焦油造成嚴(yán)重污染,要想變廢為寶,必須對(duì)煤焦油進(jìn)行分離提純。
3.煤焦油焦臭黑粘,化學(xué)家們?nèi)淌苤鵁狙?,辛苦工作在爐塔旁。
4.1825年6月16日,法拉第向倫敦皇家學(xué)會(huì)報(bào)告,發(fā)現(xiàn)了一種新的碳?xì)浠衔铩?/p>
5.日拉爾等化學(xué)家又測(cè)定該烴化學(xué)式為C6H6,這種烴我們今天稱它為苯。
師:本節(jié)課我們研究苯。
【板書】第七節(jié) 苯 芳香烴
師:讓我們直觀地觀察它,看一看,聞一聞,應(yīng)該怎么聞?然后動(dòng)手做以下實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn):向試管中加入1mL水,再加入1mL苯,振蕩,再加入1mL碘水,振蕩、靜止。
師:誰能簡(jiǎn)練地描述所觀察到的現(xiàn)象?
生:苯呈液態(tài),沒有顏色,有芳香的氣味。不溶于水。加碘水振蕩、靜止后,可觀察到液體分兩層,上層呈紫紅色,下層幾乎無色。
師:為什么上層呈紫紅色,下層幾乎無色?請(qǐng)你簡(jiǎn)練分析原因?
生:碘易溶于有機(jī)溶劑苯,苯比水輕。上層呈紫紅色而下層幾乎無色是由于苯從碘的水溶液中萃取了碘。
師:很好。讓我們歸納苯的物理性質(zhì)。
【板書】
一、苯的物理性質(zhì)
1.無色、有特殊氣味的液體
2.比水輕,不溶于水
3.沸點(diǎn)是80.1C,熔點(diǎn)5.5C
師:下面我們探討苯分子結(jié)構(gòu)
【板書】
二、苯分子結(jié)構(gòu)
1.分子式:C6H6
師:苯與乙炔(C2H2)的最簡(jiǎn)式都是“CH”。我們觀察苯的燃燒,看它與乙炔燃燒的火焰是否相似?
生:火焰明亮有濃煙,和乙炔燃燒的現(xiàn)象十分相似。
師:從苯的燃燒現(xiàn)象和對(duì)苯的分子式的分析,說明C6H6是遠(yuǎn)沒有達(dá)到飽和的烴。
師:誰能寫出分子式為C6H6的一種鏈烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式?
(學(xué)生認(rèn)真思考、熱烈討論、試著書寫。最后請(qǐng)幾名同學(xué)在黑板上寫出)
【評(píng)注】:在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,聯(lián)系乙炔,給出苯的最簡(jiǎn)式和分子式,促使學(xué)生主動(dòng)探索、議論、書寫分子式為C6H6的鏈烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。既培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)、發(fā)散思維能力,又為他們認(rèn)識(shí)苯的分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)提供對(duì)比信息。
師:同學(xué)們根據(jù)提示多數(shù)寫出了一個(gè),書寫規(guī)律是,或者式中有兩個(gè)叁鍵,或者有一個(gè)叁鍵和兩個(gè)雙鍵。如:CH≡C-CH2-CH2-C≡CH CH2=CH-CH=CH-C≡CH 以上兩種烴至少有雙鍵或叁鍵。能否設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),探討苯是否有典型的不飽和鍵?
(學(xué)生熱烈討論)
生:可以用溴水或高錳酸鉀溶液,來檢驗(yàn)苯是否有碳碳雙鍵或碳碳叁鍵。
。
師:很好。請(qǐng)動(dòng)手做一做。
生:苯中加入高錳酸鉀溶液,紫紅色不褪;苯中加入溴水,橙黃色不褪并轉(zhuǎn)移到苯層。
師:同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)否定了苯中有碳碳雙鍵或碳碳叁鍵,苯分子中到底有什么樣的結(jié)構(gòu)呢?這在19世紀(jì)是個(gè)很大的化學(xué)之謎。德國(guó)化學(xué)機(jī)凱庫勒也由于揭開此謎而流芳百世,名垂青史。
師:下面我們歸納苯分子結(jié)構(gòu)的知識(shí)。
【板書】2.苯分子結(jié)構(gòu)平面正六邊形結(jié)構(gòu)(獨(dú)特的鍵)
師:苯環(huán)上碳碳鍵是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵。6個(gè)碳原子各以一個(gè)電子,共同形成這種6個(gè)碳原子之間的鍵。為了表示苯分子結(jié)構(gòu)這一特點(diǎn),現(xiàn)代化學(xué)常用結(jié)構(gòu)表示苯。
分子里含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的化合物,屬于芳香族化合物,芳香族化合物均以苯環(huán)為母體。苯是最簡(jiǎn)單、最基本的芳香烴。
師:結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),讓我們探討苯的獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì),先探討苯與溴發(fā)生反應(yīng)的情況。
【板書】
三、苯的化學(xué)性質(zhì)和用途
1.苯的取代反應(yīng)
(1)鹵素反應(yīng)
演示實(shí)驗(yàn):將細(xì)鐵絲插入苯與液溴混合液中,啟發(fā)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析事實(shí)、思考問題。
生:①長(zhǎng)導(dǎo)管口附近出現(xiàn)白霧;蘸濃氨水的玻璃棒靠近,冒白煙。
②錐形瓶?jī)?nèi)液體滴入硝酸銀溶液,有淺黃色沉淀產(chǎn)生。
③把燒瓶?jī)?nèi)液體倒入燒杯內(nèi)水中,燒杯底部有褐色油狀物(不溶于水)。
投影:1.鐵絲的作用是什么?
2.長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是什么?
3.為什么導(dǎo)管末端不插入液面下?
4.什么現(xiàn)象說明發(fā)生了取代反應(yīng)?
5.如何除去無色溴苯中溶解的溴?
【評(píng)注】:在作好典型演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出富有啟發(fā)性的問題,讓學(xué)生思考、解答。這是充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的多種功能,提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的好辦法。
師:苯和液溴中不加鐵絲不發(fā)生反應(yīng),加入鐵絲則劇烈反應(yīng),說明鐵絲起什么作用?
生:起催化劑作用。
師:長(zhǎng)導(dǎo)管起什么作用?
生:冷凝。
師:冷凝什么物質(zhì)?
生:易揮發(fā)的苯、溴、溴苯
師:很好,主要是苯,還有溴、溴苯,經(jīng)冷凝回流到燒瓶里。長(zhǎng)導(dǎo)管還有導(dǎo)氣的作用。
師:為什么導(dǎo)管末端不插入液面下?
生:防止因溴化氫溶于水而引起倒吸。
師:什么現(xiàn)象說明發(fā)生了取代反應(yīng)?
生:生成了褐色油狀物。
師:取代反應(yīng)除生成溴苯外,還生成什么物質(zhì)?還有更能說明發(fā)生了取代反應(yīng)的現(xiàn)象嗎?
生:導(dǎo)管末端冒白霧,錐形瓶里滴入硝酸銀溶液有淺黃色沉淀生成。
師:很好。純凈的溴苯應(yīng)呈無色,溴苯中溶解了溴則呈褐色。如何除去溴苯中的溴雜質(zhì)?
生:用稀氫氧化鈉溶液與溴反應(yīng)。
師:溴與氫氧化鈉反應(yīng)的產(chǎn)物易溶于水,怎樣將不溶于水的溴苯和水層分開?
生:用分液漏斗分離。
【板書】
師:苯跟溴反應(yīng)現(xiàn)象劇烈,放出大量的熱,說明苯環(huán)溴代比飽和碳鏈更容易發(fā)生取代反應(yīng)。苯的溴代性質(zhì)反映了苯獨(dú)特的結(jié)構(gòu)。苯還有哪些有趣的化學(xué)性質(zhì)呢?下節(jié)課繼續(xù)探討。
思考:下列各組中互為同分異構(gòu)體的是()
【評(píng)注】
本課運(yùn)用多種教學(xué)媒體,在激勵(lì)和調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、自主性方面進(jìn)行了嘗試。教學(xué)中重視并努力落實(shí)認(rèn)知、動(dòng)作技能和情感等領(lǐng)域的目標(biāo)教育。注意運(yùn)用科技新成就反映時(shí)代要求,以彌補(bǔ)化學(xué)教材的不足的做法是值得提倡的。