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1、第二章第二章 物质状态物质状态2.1气气体体2.2固体固体2.3液体与溶液液体与溶液一、一、理想气体与理想气体状态方程理想气体与理想气体状态方程二、道尔顿二、道尔顿分压定律分压定律与分体积定律与分体积定律2.1 2.1 气气 体体2.1 气体气体参与了自然界的大部分反应，如：人的呼吸及新陈代谢 （O2 CO2）植物的光合作用 （CO2 O2）燃烧反应 （O2参与） 此外，气体参与了许多传递过程，如咖啡香味的传递等。因此，我们将气体作为化学学科的一个主要研究内容1. 气体的性质q 气体的形状是可变的，具有与容器相同的体积q 密封的气体在外界作用力下容易被压缩，与液体、固体相比，气体的压缩率最大q
2、 加热后气体体积膨胀q 气体很容易混合，混合后为均一的相q 气体的密度比液体和固体小很多1-1-5气体的计量气体的计量 2.理想气体理想气体 假设有一种气体，它的分子只有位置而不占有体积，是一个具有质量的几何点,同时分子之间没有相互吸引力，我们称这种气体为理想气体。q 理想气体是客观上不存在的理想的科学概念，实际生活中我们将高温低压条件下的气体可视为理想气体。8/1/2024pV nRT上式即为理想气体状态方程式上式即为理想气体状态方程式其中：其中：p- 气体压力气体压力(Pa或或kPa)；V - 气体体积气体体积(m3或或L)；T - 温度温度(K)；n-物质的量物质的量(mol)；R -摩
3、尔气体常数摩尔气体常数3.理想气体定律理想气体定律4.理想气体状态方程式的应用理想气体状态方程式的应用（1）计算）计算p、V、T、n 四个物理量之一。四个物理量之一。pV nRT用于用于温度不太低，压力不太高的真实气体。温度不太低，压力不太高的真实气体。（2）气体的相对分子质量）气体的相对分子质量(M)及气体的密度及气体的密度()的计算的计算mMn = pV nRT 亦可计算气体的密度亦可计算气体的密度：mV =二、道尔顿二、道尔顿分压定律分压定律与分体积定律与分体积定律混合气体的总压等于混合气体中各组分气体分压混合气体的总压等于混合气体中各组分气体分压之和。之和。 p = p1+p2+ 或或
4、p= pi 组分气体：组分气体：理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体。理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体。分压：分压：组分气体组分气体B在相同温度下占有与混合气体相同体积时在相同温度下占有与混合气体相同体积时所产生的压力，叫做组分气体所产生的压力，叫做组分气体B的分压。的分压。niRTpi=Vp1V=n1RT，p2V=n2RT，所以所以（p1p2p3）V=（n1n2n3）RT即即p总总V=n总总RT气体状态方程不仅适用于某一纯净气体气体状态方程不仅适用于某一纯净气体, ,也适用于气体混合物也适用于气体混合物说明说明:1.不发生化学反应不发生化学反应2.必须在同一温必须在同一温度度由上可得
5、由上可得令令，（xi称为物质的量的分数）称为物质的量的分数）pi = xi p总总道尔顿分压定律道尔顿分压定律。体积为体积为10.0L10.0L含含N N2 2、O O2 2、COCO2 2的混合的混合气体，气体，T T = 30= 30、p p = 93.3kPa, = 93.3kPa, 其中其中p p(O(O2 2)=26.7kPa, CO)=26.7kPa, CO2 2的含量为的含量为5.00g, 5.00g, 试计算试计算N N2 2、COCO2 2分压。分压。例例8/1/2024 解解m(CO2)5.00gM(CO2)44.01gmol-1n(CO2)=0.114molp(COCO2
6、 2)=Pan(CO2)RT0.1148.314303.15V 1.0010-2=2.87104Pap(N N2)=p-p(O O2 2)-p(COCO2 2)=(9.33-2.67-2.87)104Pa=3.79104Panp 9.33104n(O O2 2)p(O O2 2)2.67104=0.2868/1/20242.分体积定律分体积定律分体积分体积: 混合气体中任一气体在与混合气体处于相同混合气体中任一气体在与混合气体处于相同温度下，保持与混合气体总压相同时所占有的体温度下，保持与混合气体总压相同时所占有的体积。积。混合气体的总体积等于各种气体的分体积的代数和：混合气体的总体积等于各种
7、气体的分体积的代数和：同样可得同样可得Vi =xiV总总分体积定律分体积定律 由上式和式由上式和式pi =xi p总总可得可得称为体积分数称为体积分数此式表示在混合气体中，体积分数等于其压力分数。此式表示在混合气体中，体积分数等于其压力分数。3格拉罕姆气体扩散定律格拉罕姆气体扩散定律气体扩散定律气体扩散定律：同温同压下某种气态物质：同温同压下某种气态物质的扩散速度与其密度的平方根成反比。的扩散速度与其密度的平方根成反比。应用：根据分子量计算不同气体间的扩散速度比应用：根据分子量计算不同气体间的扩散速度比 由已知分子量和扩散速度比，计算未知气由已知分子量和扩散速度比，计算未知气 体的分子量体的分
8、子量 解：49.9/163则臭氧的分子式为则臭氧的分子式为O3。例例已知氯气的相对分子质量为已知氯气的相对分子质量为71，且臭氧，且臭氧与氯气的扩散速度的比值为与氯气的扩散速度的比值为1.193。试求臭氧的。试求臭氧的分子式。分子式。例例50mL氧氧气气通通过过多多孔孔性性隔隔膜膜扩扩散散需需20秒秒，20mL另另一一种种气气体体通通过过该该膜膜扩扩散散需需9.2秒秒，求求这这种种气气体体的的相相对对分分子质量。子质量。解解：单单位位时时间间内内气气体体扩扩散散的的体体积积是是和和扩扩散散的的速速度度成成正比，故正比，故Mx=42一、晶体和非晶体的特点一、晶体和非晶体的特点二、晶体的熔化和液晶
9、态二、晶体的熔化和液晶态2.2 2.2 固体（自学）固体（自学）溶液的性质溶液的性质无固定的外形，没有明显的膨胀性；无固定的外形，没有明显的膨胀性；具有一定的体积、流动性和可掺混性；具有一定的体积、流动性和可掺混性；在一定温度下有一定的蒸汽压和表面张力；在一定温度下有一定的蒸汽压和表面张力；具有一定的沸点。具有一定的沸点。2.3 2.3 液体与溶液液体与溶液溶溶液液气态溶液气态溶液(空气空气)液态溶液：液态溶液：(酸、碱酸、碱)固态溶液固态溶液(合金合金)溶质溶质溶剂溶剂溶液的组成溶液的组成溶液：定义？（补充）溶液：定义？（补充）两种或两种以上的物质所形成的均匀、稳定的两种或两种以上的物质所形
10、成的均匀、稳定的混合物，它是化学组成和物理性质都相同的均相混合物，它是化学组成和物理性质都相同的均相系统。系统。溶液的浓度的表示方法（补充）溶液的浓度的表示方法（补充）3、物质的量浓度（摩尔浓度）、物质的量浓度（摩尔浓度）2、体积分数、体积分数B=VB/V1、质量分数、质量分数混合系统中，某组分混合系统中，某组分B的质量与混合物总质量之比，称的质量与混合物总质量之比，称为组分为组分B的的质量分数质量分数。采用百分率来表达，即再乘以。采用百分率来表达，即再乘以100，就是，就是质量百分浓度质量百分浓度。用符号。用符号B表示表示B=mB/m一升溶液中所含溶质的物质的量称为物质的量浓一升溶液中所含溶
11、质的物质的量称为物质的量浓度，用符号度，用符号c表示，单位是表示，单位是mol/Lc(B)=nBV4、质量摩尔浓度（、质量摩尔浓度（）定定义义：指指1kg溶溶剂剂中中所所含含溶溶质质的的物物质质的的量量表表示示为为质量摩尔浓度，符号质量摩尔浓度，符号m(B)，单位为：单位为：mol/kg【例例】：250克溶液中含有克溶液中含有40克克NaCl，计算此溶液的计算此溶液的质量摩尔浓度。质量摩尔浓度。解：解：水的质量水的质量250-40=210（克）（克）b(NaCl)=40/(58.5210)1000=3.26mol/kgmB=nBmA=mB/(MB mA)一、一、水的相水的相图图（phasedi
12、agram）相（相（phase）是指体系内部物理和化学性质完全均匀的是指体系内部物理和化学性质完全均匀的部分。部分。相点相点则是表示某个相状态（如相态、组成、温度等）则是表示某个相状态（如相态、组成、温度等）的点。的点。相图相图即为表达多相体系的状态如何随温度、压力、组即为表达多相体系的状态如何随温度、压力、组成等强度性质变化而变化的图形。成等强度性质变化而变化的图形。水的相图是将水的蒸气压随温度的变化曲线、冰水的相图是将水的蒸气压随温度的变化曲线、冰的蒸气压随温度的变化曲线、水的冰点随压力的变化的蒸气压随温度的变化曲线、水的冰点随压力的变化曲线融合在一个图中构成的，可以根据实验绘制，如曲线融
13、合在一个图中构成的，可以根据实验绘制，如图所示。图所示。三个单相区在气、在气、液、固三个单相区内，液、固三个单相区内，温度和压力独立地有温度和压力独立地有限度地变化不会引起限度地变化不会引起相的改变。相的改变。三条两相平衡线 压压力与温度只能改变一力与温度只能改变一个，指定了压力，则个，指定了压力，则温度由体系自定。温度由体系自定。水的相图是根据实验绘制的。图上有：水的相图是根据实验绘制的。图上有：OA是气-液两相平衡线，即水的蒸气压即水的蒸气压曲线。它不能任意延曲线。它不能任意延长，终止于长，终止于临界点临界点。临界点（临界点（T=664K，p=2.2107Pa)，这时，这时气气-液界面消失
14、液界面消失。高。高于临界温度，不能用于临界温度，不能用加压的方法使气体液加压的方法使气体液化。化。水的相图是根据实验绘制的。图上有：水的相图是根据实验绘制的。图上有：OB 是气-固两相平衡线，即冰的升，即冰的升华曲线，理论上可华曲线，理论上可延长至延长至0 K附近。附近。OC 是液-固两相平衡线，当，当C点延长点延长至压力大于至压力大于2108Pa时，相图时，相图变得复杂，有不同变得复杂，有不同结构的冰生成。结构的冰生成。OD是是AO的延长线，是过冷水和水蒸气是过冷水和水蒸气的介稳平衡线。因的介稳平衡线。因为在相同温度下，为在相同温度下，过冷水的蒸气压大过冷水的蒸气压大于冰的蒸气压，所于冰的蒸
15、气压，所以以OD线在线在OB线之线之上。过冷水处于不上。过冷水处于不稳定状态，一旦有稳定状态，一旦有凝聚中心出现，就凝聚中心出现，就立即全部变成冰。立即全部变成冰。O点是是三相点（triplepoint），），气气-液液-固三相共存。固三相共存。三相点的温度和压力皆由体系自定。H2O的三相点温度的三相点温度为为273.16 K，压力压力为为610.62 Pa。液体的汽化方式：蒸发和沸腾液体的汽化方式：蒸发和沸腾1）、）、蒸发蒸发液体表面汽化的过程称为蒸发。液体表面汽化的过程称为蒸发。2）、）、蒸汽压蒸汽压把在一定温度下，液体与其蒸汽处于动态平衡时把在一定温度下，液体与其蒸汽处于动态平衡时的这种
16、气体称为饱和蒸汽，它的压力称为饱和蒸汽的这种气体称为饱和蒸汽，它的压力称为饱和蒸汽压（简称蒸汽压）。压（简称蒸汽压）。注意：注意：液体的蒸气压与液体本性和温度有关，而与液体的蒸气压与液体本性和温度有关，而与液体量的多少和在液体上方的蒸气体积无关。液体量的多少和在液体上方的蒸气体积无关。二、液体的蒸发与凝固二、液体的蒸发与凝固与溶质本性有关，如酸碱性、导电性、颜色等。与溶质本性有关，如酸碱性、导电性、颜色等。与溶质本性无关，只与溶质的数量有关。与溶质本性无关，只与溶质的数量有关。 依依数数性性：只只与与溶溶质质粒粒子子的的数数目目有有关关而而与与溶溶质质本本性性无无关的性质称为关的性质称为溶液的
17、依数性溶液的依数性，又叫，又叫溶液的通性溶液的通性。 依数性是指：依数性是指： 溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降 溶液的沸点上升溶液的沸点上升 溶液的凝固点下降溶液的凝固点下降 溶液具有渗透压溶液具有渗透压粒子：粒子：溶液中实际存在的分子、离子等。溶液中实际存在的分子、离子等。 溶液的性质溶液的性质三、稀溶液的依数性三、稀溶液的依数性初始：初始：V蒸发蒸发V凝聚凝聚平衡：平衡：V蒸发蒸发=V凝聚凝聚溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降气液两相平衡气液两相平衡蒸发蒸发H2O(l)H2O(g)凝聚凝聚 纯水的蒸气压示意图纯水的蒸气压示意图蒸发蒸发凝聚凝聚饱饱和和蒸蒸气气压压：在在一一定定的的温温度度下
18、下，当当蒸蒸发发的的速速度度等等于于凝凝聚聚的的速速度度，液液态态水水与与它它的的蒸蒸气气处处于于动动态态平平衡衡，这这时时的的蒸蒸气气压压称称为为水水在在此此温温度度下下的的饱饱和和蒸气压，简称蒸气压。用符号蒸气压，简称蒸气压。用符号 p p 表示。表示。在在纯纯溶溶剂剂中中加加入入难难挥挥发发的的物物质质以以后后，达达平平衡衡时时，p溶溶液液总总是是小小于于同同T下下的的p纯纯溶溶剂剂，即即溶溶液液的的蒸蒸气气压压下降。蒸气压下降值下降。蒸气压下降值p=p纯纯p液。液。两个经验规律：两个经验规律：1、液体分子间引力越强，蒸汽压越低、液体分子间引力越强，蒸汽压越低2、升高温度，蒸汽压增大、升
19、高温度，蒸汽压增大蒸汽压下降的原因：蒸汽压下降的原因：纯溶剂纯溶剂正常正常溶液溶液少少p液液p纯剂纯剂，c液液越大，越大，p液液越小。越小。p纯纯-p液液的差值也越大。的差值也越大。 拉拉乌乌尔尔定定律律：在在一一定定的的温温度度下下，难难挥挥发发的的非非电电解解质质稀稀溶溶液液的的蒸蒸气气压压降降低低值值与与溶溶解解在在溶溶剂剂中中溶溶质质的的摩摩尔尔分分数数成成正比。正比。 p=p*p=p*xBp：溶液的蒸气压降低值：溶液的蒸气压降低值p*：纯溶剂的蒸气压：纯溶剂的蒸气压p：溶液的蒸气压溶液的蒸气压xB:溶质溶质B的摩尔分数的摩尔分数 拉乌尔定律还可表述为：拉乌尔定律还可表述为：在在一定一
20、定的温度下，的温度下，难难挥发的挥发的非非电解质电解质稀稀溶液的蒸气压，等于溶液的蒸气压，等于纯溶剂的蒸气压乘该溶剂在溶液中的摩纯溶剂的蒸气压乘该溶剂在溶液中的摩尔分数。尔分数。p=p*xAp：溶液的蒸气压：溶液的蒸气压p*：纯溶剂的蒸气压：纯溶剂的蒸气压xA:溶剂溶剂A的摩尔分数的摩尔分数溶液的沸点上升溶液的沸点上升实验证明实验证明：难挥发物质溶液的沸点总是高于纯难挥发物质溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。溶剂的沸点。沸沸点点:溶溶液液的的蒸蒸气气压压（p溶溶液液）与与外外压压（p外外压压）相等时的温度称为该溶液的沸点。相等时的温度称为该溶液的沸点。纯水：纯水：p外外=101.3kPa，t纯水
21、纯水=100.根本原因：根本原因：蒸汽压下降蒸汽压下降p溶液溶液反渗透法净化水反渗透法净化水故：故：M127.8(gmol-1)【例例】20时时，取取2.67g萘萘溶溶于于100g苯苯中中，测测得得该该溶溶液液的的凝凝固固点点下下降降了了1.07K，求求萘萘的的相相对对分分子子质量。质量。解解:苯的凝固点下降常数为苯的凝固点下降常数为5.12Kkgmol-1 Tf=KfbB【例例】为了防止汽车水箱中的水在为了防止汽车水箱中的水在266K时凝固，以无时凝固，以无水乙醇（水乙醇（d=0.803gcm-3）做防冻剂，问每升水须加若做防冻剂，问每升水须加若干干ml乙醇？乙醇？（假设溶液服从拉乌尔定律）
22、（假设溶液服从拉乌尔定律）解：解：已知水的凝固点为已知水的凝固点为273K，Kf=1.86Kkgmol-1Tf=273-266=7(K)又又Tf=KfbB故故bB=Tf/Kf=7/1.86=3.76(molkg-1)即每升水加即每升水加3.76mol乙醇，已知乙醇，已知M乙醇乙醇=46gmol-1，d=0.803gcm-3。应加入乙醇体积为应加入乙醇体积为V=3.7646/0.803=215.6(ml)【例例】已知烟草中的有害成分尼古丁的实验式是已知烟草中的有害成分尼古丁的实验式是C5H7N，将，将496mg尼古丁溶于尼古丁溶于10.0g水中，所得溶液水中，所得溶液在在105Pa下沸点下沸点1
23、00.17C，求尼古丁的分子式。求尼古丁的分子式。Kb=0.51K.kg.mol-1尼古丁的相对分子质量为尼古丁的相对分子质量为M，则则【解解】分子式分子式为为C10H14N2【例例】人体血的渗透压为人体血的渗透压为709.275kPa,人体温度为人体温度为37。试计算给人体输液时所用葡萄糖溶液。试计算给人体输液时所用葡萄糖溶液（等渗溶（等渗溶液）液）的质量百分浓度的质量百分浓度葡葡是多少？是多少？(设葡萄糖溶液密度设葡萄糖溶液密度是是1.01gml-1；葡萄糖的相对分子质量葡萄糖的相对分子质量M为为180gmol-1)。解：解：=c(葡葡)RTc=/RTc(葡葡)=709.275/8.314
24、(273.15+37)=0.28mol.L-1葡葡=c(葡葡)M/1000d=(0.28180/10001.01)100%=5.0%【例例】海水在海水在298K时的渗透压为时的渗透压为1479kPa，采用反渗采用反渗透法制取纯水，试确定用透法制取纯水，试确定用1000cm3的海水通过只能使水的海水通过只能使水透过的半透膜，提取透过的半透膜，提取100cm3的纯水，所需要的最小外的纯水，所需要的最小外加压力是多少加压力是多少? 解：解：随着反渗透的进行，海水中盐的浓度增大，当随着反渗透的进行，海水中盐的浓度增大，当得到得到100cm3纯水时，最终海水的渗透压纯水时，最终海水的渗透压2和初始海水和
25、初始海水的渗透压的渗透压1的比值为的比值为c1=nmol1000cm3c2nmol(1000- -100)cm3因为渗透前后溶质的物质的量未减少，因为渗透前后溶质的物质的量未减少，如果溶质是如果溶质是电解质电解质，由于溶质分子电离产生更多，由于溶质分子电离产生更多的粒子，增大了对溶液通性的影响，而且不同电解质的粒子，增大了对溶液通性的影响，而且不同电解质其电离的粒子数其电离的粒子数( (即离子数即离子数) )不同，对溶液的通性的影不同，对溶液的通性的影响也不同。其中响也不同。其中强电解质较弱电解质影响大；分子中强电解质较弱电解质影响大；分子中离子较多的电解质较含离子较少的电解质影响大。离子较多
26、的电解质较含离子较少的电解质影响大。强电解质溶液也有依数性，但不遵守拉乌尔定律，强电解质溶液也有依数性，但不遵守拉乌尔定律，故不可用稀溶液依数性的公式进行计算。故不可用稀溶液依数性的公式进行计算。例：将下列水溶液按沸点的高低顺序排列。 (1) 0.1molkg-1 CH3COOH (2) 1molkg-1 H2SO4 (3) 1molkg-1 NaCl (4) 1molkg-1 C6H12O6 (5) 0.1molkg-1 CaCl2 (6) 0.1 molkg-1 NaCl (7) 0.1 molkg-1 C6H12O6答案答案:(2)(3)(4)(5)(6)(1)(7)结论：结论： 蒸气压
27、下降，沸点上升，凝固点下蒸气压下降，沸点上升，凝固点下降，渗透压都是难挥发的非电解质稀溶液的降，渗透压都是难挥发的非电解质稀溶液的通性；它们只与溶剂的本性和溶液的浓度有通性；它们只与溶剂的本性和溶液的浓度有关，而与溶质的本性无关。关，而与溶质的本性无关。依数性小结依数性小结一、分散系一、分散系1、概念：、概念：一种或几种物质的粒子分散到另一一种或几种物质的粒子分散到另一种物质中形成的混合物叫分散系。种物质中形成的混合物叫分散系。2、分类：、分类：分散质分散质分散剂分散剂组成组成分分散散系系溶液溶液（分散质粒子是分散质粒子是分子或离子分子或离子）悬浊液悬浊液（分散质粒子是分散质粒子是巨大数量巨大
28、数量的固体小分子集合体的固体小分子集合体）乳浊液乳浊液（分散质粒子是分散质粒子是巨大数量巨大数量的液体小分子集合体的液体小分子集合体）溶液与浊液的本质区别在于分散质粒子大小不同溶液与浊液的本质区别在于分散质粒子大小不同问题：上述几种问题：上述几种分散系分散系的本质区别是什么？的本质区别是什么？3、按照分散质或分散剂的聚集状态（气、液、按照分散质或分散剂的聚集状态（气、液、固）来分，有几种类型？固）来分，有几种类型？九种分散系九种分散系气气气气 液液 液液 固固 气气 固固 分散质分散剂实 例气气液气固气气液液液固液气固液固固固空气空气雾雾烟灰尘烟灰尘盐酸盐酸牛奶、酒精的水溶液牛奶、酒精的水溶液
29、糖水、油漆糖水、油漆泡沫塑料泡沫塑料珍珠（包藏着水的碳酸钙）珍珠（包藏着水的碳酸钙）有色玻璃、合金有色玻璃、合金分散质粒子的直径大小分散质粒子的直径大小溶液溶液浊液浊液1nm100nm乳浊液乳浊液悬浊液悬浊液纳米纳米1nm=109m胶体胶体1、定义：分散质微粒的直径大小在1nm100nm（ 10-9 m 10-7 m ）之间的分散系叫胶体 2 2、胶体的本质特征：、胶体的本质特征：分散质分散质微微粒的直径在粒的直径在1nm100nm之间之间胶体分散质粒子胶体分散质粒子可以通过滤纸。可以通过滤纸。3 3、胶体分散质粒子特点：、胶体分散质粒子特点：二、胶体二、胶体4、胶体的分类、胶体的分类(1)(
30、1)按分散剂性质不同按分散剂性质不同液液溶胶（溶胶）如：溶胶（溶胶）如： Fe(OH)3 胶体、胶体、AgI胶体等胶体等气溶胶气溶胶 如如 ：云、烟、雾等：云、烟、雾等 固溶胶固溶胶 如：有色玻璃、烟水晶等如：有色玻璃、烟水晶等(2)(2)按胶粒（分散质粒子按胶粒（分散质粒子）不同不同粒子胶体：粒子胶体： 胶粒由许多小分子聚积而成胶粒由许多小分子聚积而成 如：如： Fe(OH)3 胶体胶体分子胶体：分子胶体： 胶粒为单个的大分子胶粒为单个的大分子 如：如：淀粉溶液、蛋白质溶液淀粉溶液、蛋白质溶液等等烟雾气溶胶气溶胶牛奶牛奶豆浆豆浆液溶胶液溶胶合金有色玻璃固溶胶固溶胶5 5、浊液、溶液、胶体三种
31、分散系的区别：、浊液、溶液、胶体三种分散系的区别：分散系分散质粒子大小主要特征能否透过滤纸举例溶液胶体浊液100nm1nm1100nm不稳定，不均一不稳定，不均一稳定，均一稳定，均一较稳定，均一较稳定，均一泥浆水泥浆水NaCl溶液溶液豆浆、牛奶豆浆、牛奶墨水、血液墨水、血液能能不能不能能能三、溶胶的制备三、溶胶的制备1.分散法：分散法：用适当的手段使大块物质在有稳定剂用适当的手段使大块物质在有稳定剂存在下分散成胶体粒子般大小。存在下分散成胶体粒子般大小。研磨法：研磨法：用特殊的胶体磨，将粗颗粒研细。用特殊的胶体磨，将粗颗粒研细。超声波法：超声波法：用超声波所产生的能量来进行分散。用超声波所产生
32、的能量来进行分散。电弧法：电弧法：此法可制取金属溶胶，它实际包括了分此法可制取金属溶胶，它实际包括了分散和凝聚两个过程，即在放电时金属原子因高温散和凝聚两个过程，即在放电时金属原子因高温而蒸发，随即被溶液冷却而凝聚。而蒸发，随即被溶液冷却而凝聚。胶溶法：胶溶法：使暂时凝聚起来的分散相又重新分散开使暂时凝聚起来的分散相又重新分散开来。许多新鲜的沉淀经洗涤除去过多的电解质后，来。许多新鲜的沉淀经洗涤除去过多的电解质后，再加入少量的稳定剂，则又可制成溶胶。再加入少量的稳定剂，则又可制成溶胶。2.凝聚法凝聚法物理凝聚法：物理凝聚法：利用适当的物理过程使某些物质凝聚成胶利用适当的物理过程使某些物质凝聚成
33、胶粒般大小的粒子。例如，将汞蒸气通入冷水中就可得到粒般大小的粒子。例如，将汞蒸气通入冷水中就可得到汞溶胶。汞溶胶。化学凝聚法：化学凝聚法：使能生成难溶物质的反应在适当的条件下使能生成难溶物质的反应在适当的条件下进行。反应条件必须选择恰当，使凝聚过程达到一定的进行。反应条件必须选择恰当，使凝聚过程达到一定的阶段即行停止，所得到的产物恰好处于胶体状态。阶段即行停止，所得到的产物恰好处于胶体状态。2H3AsO3(亚砷酸溶液亚砷酸溶液)+3H2S(气体，通入气体，通入)=As2S3(溶胶溶胶)+6H2OFeCl3+3H2O=Fe(OH)3(溶胶溶胶)+3HCl(加热至沸腾，加热至沸腾，水解反应水解反应
34、)2AuCl3+3HCHO+3H2O=2Au(溶胶溶胶)+6HCl+3HCOOH(加热，加热，氧化还原反应氧化还原反应)胶体的性质胶体的性质光学性质光学性质动力学性质动力学性质电学性质电学性质四、胶体的性质四、胶体的性质1、动力学性质、动力学性质布朗运动示意图布朗运动示意图（1）布朗运动）布朗运动 1827年，英国植物学家布朗用显微镜观察悬浮在年，英国植物学家布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉时，发现花粉颗粒不断作不规则运动，水中的花粉时，发现花粉颗粒不断作不规则运动，这种现象称为布朗运动。布朗运动是质点扩散的微这种现象称为布朗运动。布朗运动是质点扩散的微观模型。观模型。布朗运动产生的原因：布朗
35、运动产生的原因：分散质粒子本身处于不断的热运动中。分散质粒子本身处于不断的热运动中。分散剂分子对分散质粒子的不断撞击。分散剂分子对分散质粒子的不断撞击。液体分子对溶胶粒子的撞击液体分子对溶胶粒子的撞击胶粒因胶粒因布朗运动布朗运动而具有一定的扩散作用而具有一定的扩散作用。（2）扩散）扩散 溶胶的分散相粒子由于布朗运动，将自动的从高浓溶胶的分散相粒子由于布朗运动，将自动的从高浓度处缓缓地移动到低浓度处，这种现象称为扩散。度处缓缓地移动到低浓度处，这种现象称为扩散。（3）沉降）沉降 溶胶在放置过程中，在重力作用下分散相粒子下溶胶在放置过程中，在重力作用下分散相粒子下沉的现象称为沉降。沉的现象称为沉降
36、。 溶胶粒子由于本身的重力作用而会沉降，而布朗运动会使胶粒由溶胶粒子由于本身的重力作用而会沉降，而布朗运动会使胶粒由下部向上部扩散，因而在一定程度上抵消了由于溶胶粒子的重力作下部向上部扩散，因而在一定程度上抵消了由于溶胶粒子的重力作用而引起的沉降，使溶胶具有一定的动力学稳定性。用而引起的沉降，使溶胶具有一定的动力学稳定性。2、光学性质光学性质（丁铎尔效应丁铎尔效应）Fe(OH)3胶体胶体丁铎尔效应示意图丁铎尔效应示意图光源光源凸透镜凸透镜光锥光锥光学原理：强光照到分散质粒子上，若粒子直光学原理：强光照到分散质粒子上，若粒子直径大于入射光波长，则发生反射或折射。若粒子直径大于入射光波长，则发生反
37、射或折射。若粒子直径小于入径小于入射光波，则发生射光波，则发生散射散射。溶胶中分散质粒子直径：溶胶中分散质粒子直径：1100nm可见光波长：可见光波长：400700nm产生丁达尔现象的原因胶体分散质微粒直径小于入射光波长，发生光的散射，每个微粒好像一个发光体。无数发光体散射结果就形成了光的通路：丁达尔现象。溶液分散质微粒太小，入射光发生衍射，散射很微弱，观察不到丁达尔现象。悬浊液分散质微粒太大，大于入射光波长很多倍，发生光的反射而无散射，故光线不能通过。在真溶液中，溶质颗粒太小（在真溶液中，溶质颗粒太小（FClClBrICNSOHBrICNSOH某些一价阳离子对负电溶胶的聚沉能力大致为：某些一
38、价阳离子对负电溶胶的聚沉能力大致为：HH+ +CsCs+ +RbRb+ +NHNH4 4+ +KK+ +NaNa+ +LiLi+ +可以看出，价态相同时，半径越小，聚沉能力越大。可以看出，价态相同时，半径越小，聚沉能力越大。思考：实验时手不慎被玻璃划破，可从急救箱思考：实验时手不慎被玻璃划破，可从急救箱中取出中取出FeCl3溶液应急止血，为什么？溶液应急止血，为什么？血液是一种液溶胶，三氯化铁是电解质，用三血液是一种液溶胶，三氯化铁是电解质，用三氯化铁止血就是利用电解质促使血液胶体聚沉。氯化铁止血就是利用电解质促使血液胶体聚沉。1.根据中央电视台报道，近年来，我国的一根据中央电视台报道，近年来
39、，我国的一些沿江或沿海城市多次出现大雾天气，致使高些沿江或沿海城市多次出现大雾天气，致使高速公路关闭，航班停飞，雾属于下列分散系中速公路关闭，航班停飞，雾属于下列分散系中的（）的（）溶液悬浊液溶液悬浊液乳浊液胶体乳浊液胶体2 溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别是别是 （）（）A是否为大量分子或离子的集合体是否为大量分子或离子的集合体B分散质微粒直径的大小分散质微粒直径的大小C能否透过滤纸能否透过滤纸D是否均一、稳定、透明是否均一、稳定、透明B自测题自测题3. “纳米材料纳米材料”是粒子直径为是粒子直径为1 100nm的材料，的材料，纳米碳就是其中的一种，
40、若将纳米碳均匀地分纳米碳就是其中的一种，若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中，所形成的物质（散到蒸馏水中，所形成的物质（ ）是溶液是溶液 是胶体是胶体 能产生丁达尔效应能产生丁达尔效应 能透过滤纸能透过滤纸 不能透过滤纸不能透过滤纸 静置后，会析出黑色沉淀静置后，会析出黑色沉淀 A . . B【 4】 由由 10mL0.05moldm3的的 KCl溶溶 液液 与与100mL0.002moldm-3的的 AgNO3溶溶 液液 混混 合合 制制 得得 的的AgCl溶溶胶胶，若若分分别别用用下下列列电电解解质质使使其其聚聚沉沉，则则聚聚沉值的大小次序为沉值的大小次序为（）aAlCl3ZnSO4KClbKC
41、lZnSO4AlCl3cZnSO4KClAlCl3dKClAlCl3ZnSO4A【5】制制备备AgI溶溶胶胶时时，三三支支烧烧杯杯盛盛有有25mL，0.016moldm 3的的 AgNO3溶溶 液液 ， 分分 别别 加加 入入0.005moLdm3的的NaI溶溶液液60mL，80mL和和100mL1)三种不同加入量的烧杯中各有什么现象三种不同加入量的烧杯中各有什么现象?2)写出生成溶胶的胶团结构。写出生成溶胶的胶团结构。3)溶胶中加入直流电压，胶体粒子如何运动溶胶中加入直流电压，胶体粒子如何运动?【答答】1)由由题题给给数数据据计计算算得得出出，第第一一只只烧烧杯杯中中AgNO3过过量量，第第二二只只烧烧杯杯中中AgNO3与与NaI物物质质的的量量相相等等，第第三三只只烧烧杯杯中中NaI过过量量。因因此此第第一一只只烧烧杯杯和和第第三三只只烧烧杯杯生生成成AgI溶胶，第二只烧杯生成溶胶，第二只烧杯生成AgI沉淀。沉淀。2)第一只烧杯中溶胶胶团结构为第一只烧杯中溶胶胶团结构为(AgI)mnI-(n-x)Na+x-xNa+(AgI)mnAg+(n-x)NO3-xxNO3-3）第三只烧杯中溶胶胶团结构为）第三只烧杯中溶胶胶团结构为
