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1、第第第第3 3讲讲讲讲 化学工具性知识化学工具性知识化学工具性知识化学工具性知识3 3分析物质化学性质的工具分析物质化学性质的工具 物质的分类方法物质的分类方法物质的分类方法分类的意义：分类的意义： 能够提高人们的工作、学习效率，使人们更快，更能够提高人们的工作、学习效率，使人们更快，更便捷地达到目的等。便捷地达到目的等。 对于多达千万的化学物质化学物质化学物质化学物质和更多的化学反应化学反应化学反应化学反应，人们要想认识它们的规律性，就必须运用分类分类分类分类的方法，按照事先设定的“标准标准标准标准”进行分类。化学物质化学物质纯净物纯净物混合物混合物单质单质化合物化合物金属单质金属单质非金属
2、单质非金属单质酸酸碱碱氧化物氧化物盐盐化学反应化学反应按反应前后种类、按反应前后种类、类别分类类别分类按得氧，失氧按得氧，失氧分类分类化合反应化合反应A+B=AB分解反应分解反应AB=A+B置换反应置换反应A+BC=AB+C复分解反应复分解反应AB+CD=AD+BC氧化反应氧化反应还原反应还原反应例如例如: 2CuO+C=2Cu+CO2高温高温知识回顾：知识回顾：1、初中学习中，将元素分为了、初中学习中，将元素分为了 元素和元素和 元素；元素；其中其中Na、Mg、Al、Fe、Cu、Zn、等属于、等属于 元素，元素，O、S、P、Cl等属于等属于 元素。元素。2、我们还知道，对于自然界中的物质，从
3、状态上可分为、我们还知道，对于自然界中的物质，从状态上可分为 、 、 三态。例如：对于空气、水、硫酸、矿石、三态。例如：对于空气、水、硫酸、矿石、石油、煤炭，进行从状态分类，可以将石油、煤炭，进行从状态分类，可以将 归为一类，将归为一类，将 归为一类，将归为一类，将 归为一类。归为一类。3、对于化合物，我们可以根据组成特点，把它们分为、对于化合物，我们可以根据组成特点，把它们分为： 、 、 、 四大类，是否还可以对它们继四大类，是否还可以对它们继续分类？试举一例。续分类？试举一例。4、对于化学反应，在初中我们把它们分为四种基本反应、对于化学反应，在初中我们把它们分为四种基本反应类型。分别是类型
4、。分别是 、 、和、和 、 。 金属金属非金属非金属金属金属非金属非金属气气液液固固空气空气矿石、煤炭矿石、煤炭水、水、石油、石油、硫酸硫酸化合化合分解分解置换置换复分解复分解酸酸碱碱盐盐氧化物氧化物一、简单分类法及其应用一、简单分类法及其应用1、分类法是人们社会活动及生活中不可缺少的基本方法、分类法是人们社会活动及生活中不可缺少的基本方法。图书馆中的图书分类收藏图书馆中的图书分类收藏大型商场中的物品分类大型商场中的物品分类网络中的信息分类网络中的信息分类化学中的分散系化学中的分散系生物中对各个物种的分类等生物中对各个物种的分类等2、分类法、分类法（1）交叉分类法）交叉分类法某些盐的交叉分类某
5、些盐的交叉分类 按阴离子分类按阴离子分类 按阳离子分类按阳离子分类 Na2CO3 碳酸盐碳酸盐 Na2SO4 钠盐钠盐 k2SO4 硫酸盐硫酸盐 K2CO3 钾盐钾盐某些碱的交叉分类某些碱的交叉分类 弱碱弱碱 NaOH KOH 可溶性碱可溶性碱 强碱强碱 Mg(OH)2 一元碱一元碱 NH3H2O 不溶性碱不溶性碱 二元碱二元碱 Ba(OH)2某些氧化物的交叉分类某些氧化物的交叉分类 CO2 非金属氧化物非金属氧化物 酸性氧化物酸性氧化物 SiO2 气体氧化物气体氧化物 SO2 固体氧化物固体氧化物两性氧化物两性氧化物 Al2O3碱性氧化物碱性氧化物 CuO 金属氧化物金属氧化物（2）树状分类
6、法）树状分类法化合物树状分类举例化合物树状分类举例 化合物化合物 酸酸 碱碱 盐盐 氧化物氧化物 石油加工产物及其用途的树状分类石油加工产物及其用途的树状分类分馏产品分馏产品分子所含分子所含碳原子数碳原子数沸点范围沸点范围用途用途溶剂油溶剂油C C5 5-C-C8 830-150 30-150 在油脂、橡胶、油漆生产中作溶剂在油脂、橡胶、油漆生产中作溶剂汽油汽油C C5 5-C-C1111220 220 以下以下飞机、汽车以及各种汽油机燃料飞机、汽车以及各种汽油机燃料航空煤油航空煤油C C1010-C-C1515 150-250150-250喷气式飞机燃料喷气式飞机燃料煤油煤油C C1111-
7、C-C1616 180-310180-310拖拉机用燃料、工业洗涤剂拖拉机用燃料、工业洗涤剂柴油柴油C C1515-C-C1818 200-360200-360重型汽车、军舰、坦克、各种高速重型汽车、军舰、坦克、各种高速柴油挺燃斑柴油挺燃斑重重油油润滑润滑油油C C1616-C-C2020 360360以上以上机械上的润滑剂、减少机械磨损防机械上的润滑剂、减少机械磨损防锈锈凡士凡士林林液态烃和液态烃和固态烃混合固态烃混合物物润滑剂，防锈剂、制药膏润滑剂，防锈剂、制药膏石蜡石蜡C C2020-C-C3030制蜡纸、绝缘材料制蜡纸、绝缘材料沥青沥青C C3030-C-C4040铺路、建筑材料、防腐
8、材料铺路、建筑材料、防腐材料石油石油焦焦主要成分主要成分是碳是碳制电极、生产制电极、生产SiCSiC等等问题：问题： 1、试给下列一组化合物进行交叉分类：试给下列一组化合物进行交叉分类：H2SO4、HCl、HNO3、H2CO3、HF2、给化学反应进行树状分类，并举例。、给化学反应进行树状分类，并举例。3、对于反应：、对于反应：CH4+2O2=CO2+2H2O，根据以上分类方，根据以上分类方法，该反应属于哪一类？法，该反应属于哪一类？1、把下列物质分成两类应怎样分？、把下列物质分成两类应怎样分？纯水纯水泥水泥水纯纯H2SO4稀稀H2SO4蔗糖水蔗糖水空气空气铁粉铁粉2、在初中我们能把纯净物继续分
9、类，可表示为、在初中我们能把纯净物继续分类，可表示为 单质单质 酸酸纯净物纯净物 碱碱 化合物化合物 盐盐 氧化物氧化物而混合物还能否再进行分类呢？而混合物还能否再进行分类呢？二、分散系及其分类二、分散系及其分类1、分散系的概念、分散系的概念把把 所得所得到的体系，叫做分散系。前者属于到的体系，叫做分散系。前者属于 ，称，称作作 ，后者起，后者起 的作用，称作的作用，称作 。其实，。其实，初中我们学过的溶液就是一种分散系，其中溶质属于初中我们学过的溶液就是一种分散系，其中溶质属于 ，溶剂属于，溶剂属于 。初中我们还学过悬浊液和乳浊液，它。初中我们还学过悬浊液和乳浊液，它们也是分散系。例如泥水中
10、的水是们也是分散系。例如泥水中的水是 ，泥土小颗粒是，泥土小颗粒是 。根据分散质与分散剂的状态，它们之间可以有根据分散质与分散剂的状态，它们之间可以有9种组合方种组合方式：式： 分散质分散质 分散剂分散剂 气气 气气 液液 液液 固固 固固 9种分散系种分散系一种（或多种）物质分散在另一种（或多种）物质中一种（或多种）物质分散在另一种（或多种）物质中属于被分散的物质属于被分散的物质分散质分散质容纳分散质容纳分散质分散剂分散剂分散质分散质分散剂分散剂分散剂分散剂分散质分散质溶液溶液 溶质溶质 + + 溶剂溶剂分散系分散系 分散质分散质 + + 分散剂分散剂说明：明：许多分散系属于混合分多分散系属
11、于混合分散系，如空气中有烟散系，如空气中有烟尘时，既，既有气、气分散系，又有气、有气、气分散系，又有气、固固分散系，它们同时构成了复杂分散系，它们同时构成了复杂的分散系。的分散系。 按照分散质或分散剂的聚集状态（气、固、液）按照分散质或分散剂的聚集状态（气、固、液）来分，有来分，有9种类型：种类型：分散质分散剂实 例气气空气液气云、雾固气烟灰尘气液泡沫液液牛奶、酒精的水溶液固液糖水、油漆气固泡沫塑料液固珍珠（包藏着水的碳酸钙）固固有色玻璃、合金2、液体分散系的分类（根据分散质粒子大小）、液体分散系的分类（根据分散质粒子大小） 3、溶液、胶体和、溶液、胶体和浊液的区液的区别分散系外观稳定性分散质
12、大小溶液均一、透明胶体均一、透明浊液不均一、不透明溶质的粒子大小分散系1nm溶液100nm浊液1100nm胶体最稳定最稳定很不稳定很不稳定介于两者之间介于两者之间最小最小介于两者之间介于两者之间最大最大请根据上表画出溶液、胶体、浊液的树状分类图请根据上表画出溶液、胶体、浊液的树状分类图A、根据分散质粒子的大小根据分散质粒子的大小 (当分散剂是水或其他液体时当分散剂是水或其他液体时)分散系分散系溶液溶液胶体胶体浊液浊液小于小于1nm1100nm大于大于100nm分散系的分类：B、根据分散质和分散剂的状态不同根据分散质和分散剂的状态不同胶体胶体气溶胶气溶胶液溶胶液溶胶固溶胶固溶胶常见的胶体：烟、云
13、、雾，河、湖、池塘中的水、血液、牛奶、豆浆、果冻、米粥汤、蛋清、胶水、墨水、液状涂料、肥皂水、有色玻璃、变色玻璃、土壤胶体、淀粉溶液。胶体胶体1.1.定义定义: :分散质粒子直径在分散质粒子直径在1nm100nm之间的分散系之间的分散系2.胶体的分类根据分散质根据分散质粒子粒子( (胶粒胶粒) )的构成分的构成分 粒子胶体：粒子胶体：Fe(OH)3胶体、胶体、 AgI胶体胶体分子胶体：淀粉溶液、蛋白质溶液分子胶体：淀粉溶液、蛋白质溶液根据分散根据分散剂状态分剂状态分 固溶胶：有色玻璃、烟水晶固溶胶：有色玻璃、烟水晶液溶胶：液溶胶：AgI胶体、胶体、Fe(OH)3胶体胶体气溶液：烟、云、雾气溶液
14、：烟、云、雾3.胶体的性质（1）丁达尔效应：区分胶体与溶液的一种物理方法当一束强光透过胶体时，可以看到一条光亮的通路，当一束强光透过胶体时，可以看到一条光亮的通路，这种现象叫做丁达尔现象。这种现象叫做丁达尔现象。普遍存在普遍存在的的现象象在超显微镜下观察胶体溶液可以看到胶体颗粒在超显微镜下观察胶体溶液可以看到胶体颗粒不断地作无规则的运动。不断地作无规则的运动。（2 2） 布朗运动布朗运动（3 3）电泳电泳电泳电泳在外加电场作用下，胶体粒子在分散剂中向电极（阳极或阴极）做定向移动的现象，叫做电泳 电泳现象证明了胶体微粒带有电荷。电泳现象证明了胶体微粒带有电荷。同种胶体微粒在同一溶液中只吸附同种离
15、子，同种胶体微粒在同一溶液中只吸附同种离子，所以带同种电荷，具有排斥力，所以带同种电荷，具有排斥力，这也是胶体不易凝聚的、比较稳定的另一个主这也是胶体不易凝聚的、比较稳定的另一个主要原因。要原因。胶体带电规律：胶体带电规律：（1 1）金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳）金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳离子带正电离子带正电（2 2）非金属氧化物、金属硫化物、硅酸、土壤）非金属氧化物、金属硫化物、硅酸、土壤胶体吸附阴离子带负电胶体吸附阴离子带负电（4 4 4 4）胶体的聚沉）胶体的聚沉）胶体的聚沉）胶体的聚沉 向某些胶体里加入少量电解质，由于向某些胶体里加入少量电解质，由于电解质电离生成的阳
16、离子或阴离子中和电解质电离生成的阳离子或阴离子中和了胶体粒子所带的电荷，使胶体粒子聚了胶体粒子所带的电荷，使胶体粒子聚集长大，形成颗粒较大的沉淀会从分散集长大，形成颗粒较大的沉淀会从分散剂里析出，这个过程叫做聚沉。剂里析出，这个过程叫做聚沉。实例：实例：MgCl2用于止血用于止血豆浆里加盐卤豆浆里加盐卤(MgCl26H2O)或石膏或石膏(CaSO42H2O)溶液使之凝聚成豆腐；溶液使之凝聚成豆腐；水泥里加石膏能调节水泥浆的硬化速率；水泥里加石膏能调节水泥浆的硬化速率；在江河与海的交汇处形成的沙洲。在江河与海的交汇处形成的沙洲。用明矾、氯化铁等净水；用明矾、氯化铁等净水；不同种类的墨水混合使用时
17、有沉淀产生，使不同种类的墨水混合使用时有沉淀产生，使墨水失效。墨水失效。（5 5）渗析渗析利用溶液与胶体的这一区别，把混有离子或分子杂质的胶体装入半透膜袋，并且浸入溶剂中，使离子或分子从胶体中分离出去，这样的操作叫做渗析（1 1）物理分散法）物理分散法4.胶体的制备：胶体的制备：将悬浊液或乳浊液中的分散质分散；如：磨墨将悬浊液或乳浊液中的分散质分散；如：磨墨常见的胶体有：墨汁、碳素墨水、淀粉溶液、常见的胶体有：墨汁、碳素墨水、淀粉溶液、蛋白质溶液等蛋白质溶液等（2 2）化学结合法）化学结合法溶质分子聚合成胶粒溶质分子聚合成胶粒溶质分子聚合成胶粒溶质分子聚合成胶粒水解法水解法方法：将蒸馏水加热至
18、沸腾，向沸水中逐滴加入方法：将蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入FeClFeCl3 3饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。注意的问题：注意的问题：不能过度加热，以免出现不能过度加热，以免出现Fe(OH)Fe(OH)3 3胶体凝聚。胶体凝聚。不能用玻璃搅拌，防止生成不能用玻璃搅拌，防止生成Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀。沉淀。 FeCl3+3H2O(沸水沸水) Fe(OH)3（胶体）胶体）+3HCl （红褐色、澄清、透明的液体）（红褐色、澄清、透明的液体）硅酸溶胶的制备硅酸溶胶的制备Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）胶体）+2N
19、aCl 方法：方法：将将1mL1mL硅酸钠溶液加到硅酸钠溶液加到5-10mL1mol/L5-10mL1mol/L盐酸中盐酸中边加边振荡。边加边振荡。注意的问题：注意的问题：不能将溶液倒过来加，否则会生成凝胶不能将溶液倒过来加，否则会生成凝胶溶液的用量需注意，溶液的用量需注意，Na2SiO3太多会生成沉淀太多会生成沉淀6.胶体的应用【总结总结】胶体是以分散质粒子大小为本质特胶体是以分散质粒子大小为本质特征的，它只是物质的一种存在形式，如征的，它只是物质的一种存在形式，如NaCl溶于水形成溶液，如果分散在酒精中则可形溶于水形成溶液，如果分散在酒精中则可形成胶体。成胶体。1、Fe(OH)3胶体的制备
20、实验及胶体、溶液、浊液外观特胶体的制备实验及胶体、溶液、浊液外观特征的比较：征的比较： 实验步骤：实验步骤：取三个小烧杯，分别加入取三个小烧杯，分别加入25ml蒸馏水、蒸馏水、 25mlCuSO4溶溶液和液和25ml泥水。泥水。将烧杯中的蒸馏水加热至将烧杯中的蒸馏水加热至 ，向沸水中逐滴加入，向沸水中逐滴加入 FeCl3饱和溶液，继续煮沸至饱和溶液，继续煮沸至 ，停止加热，停止加热，即制得红褐色的即制得红褐色的 。 对比三种分散系：对比三种分散系：实验现象：实验现象： 。实验结论：实验结论：FeCl3+3H2O=Fe(OH)3（胶体）（胶体）+3HCl 溶液属稳定的分散系，而浊液是不稳定的分散
21、系。胶体溶液属稳定的分散系，而浊液是不稳定的分散系。胶体则介于二者之间，在一定条件下能则介于二者之间，在一定条件下能 ，属于，属于 。 沸腾沸腾溶液呈红褐色溶液呈红褐色Fe(OH)3胶体胶体稳定存在稳定存在介稳体系介稳体系2、把盛有、把盛有CuSO4溶液和溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处，胶体的烧杯置于暗处，分别用激光笔照射杯中的液体，在光束垂直的方向分别用激光笔照射杯中的液体，在光束垂直的方向观察，记录实验现象。观察，记录实验现象。 光束照射时的现象 是否产生丁达尔效应Fe(OH)3CuSO4产生光亮的通路产生光亮的通路不产生光亮的通路不产生光亮的通路是是否否 当可见光束通过胶体时，在
22、入射光侧面可观察到明亮的“通路”，这种现象叫做丁达尔效应。 胶体中分散质微粒对可见光（波长为400700nm）散射而形成的。区别溶液和胶体。丁达尔效应：丁达尔效应：丁达尔现象产生的原因：丁达尔现象产生的原因：丁达尔现象的应用：丁达尔现象的应用：问题：问题： 1、胶体分散系与其他分散系的本质区别是、胶体分散系与其他分散系的本质区别是 。 2、胶体分散系与其它分散系可以通过实验方法来、胶体分散系与其它分散系可以通过实验方法来区别：区别： 胶体分散系具有胶体分散系具有 ，而其它分散系不具备，而其它分散系不具备该性质。该性质。3、将胶体和泥水分别进行过滤，观察并纪录实验现象、将胶体和泥水分别进行过滤，
23、观察并纪录实验现象过滤后的现象Fe(OH)3胶体泥水胶体的分散质能通过滤纸孔隙胶体的分散质能通过滤纸孔隙泥水的分散质不能通过滤纸孔隙泥水的分散质不能通过滤纸孔隙丁达尔效应丁达尔效应分散系的粒子大小分散系的粒子大小胶体的用途：胶体的用途：（1）盐卤点豆腐；）盐卤点豆腐；（2）肥皂的制取和分离；）肥皂的制取和分离；（3）明矾净水；）明矾净水；（4）FeCl3溶液用于伤口止血。溶液用于伤口止血。（5）水泥硬化；）水泥硬化；（6）冶金厂大量烟尘用高压电除去。）冶金厂大量烟尘用高压电除去。（7）土壤胶体中离子吸附和交换过程，保肥作用。）土壤胶体中离子吸附和交换过程，保肥作用。 分散系分散系溶液溶液浊液浊
24、液胶体胶体分散质粒子分散质粒子的直径的直径分散质粒子分散质粒子实例实例外观外观稳定性稳定性能否透过滤能否透过滤纸纸能否透过半能否透过半透膜透膜鉴别鉴别10-9m1010-7-7mm10-91010-7-7mm单个小分子单个小分子单个小分子单个小分子或离子或离子或离子或离子酒精、氯化钠溶液酒精、氯化钠溶液酒精、氯化钠溶液酒精、氯化钠溶液均一、透明均一、透明均一、透明均一、透明稳定稳定稳定稳定能能能能能能能能无丁达尔效应无丁达尔效应静置分层静置分层丁达尔效应丁达尔效应不能不能不能不能不稳定不稳定不不均一、不透明均一、不透明均一、不透明均一、不透明石灰乳、油水石灰乳、油水巨大数目分子巨大数目分子集合体集合体许多分子集合许多分子集合体或高分子体或高分子淀粉溶胶、牛奶淀粉溶胶、牛奶均一、透明均一、透明均一、透明均一、透明较稳定较稳定较稳定较稳定能能能能不能不能胶体为什么具有介稳性？胶体为什么具有介稳性？原因一原因一 胶体粒子可以通过吸附而带有电荷，胶体粒子可以通过吸附而带有电荷，同种胶粒带同种电荷，而同种电荷会相互排斥，同种胶粒带同种电荷，而同种电荷会相互排斥，要使胶体聚沉，就要克服排斥力，消除胶粒所要使胶体聚沉，就要克服排斥力，消除胶粒所带电荷带电荷 原因二原因二 胶体粒子在不停的做布朗运动胶体粒子在不停的做布朗运动
