1、膠體的本質(zhì)特征：分散質(zhì)粒子大小在1nm―100nm之間

2、膠體的制備與提純：

實驗室制備膠體的方法一般用凝聚法，利用鹽類的水解或酸、堿、鹽之間的復(fù)分解反應(yīng)來制備。例如Fe(OH)₃、Al(OH)­₃膠體就是利用鹽類的水解方法來制得。

利用膠體中的雜質(zhì)離子或分子能穿透半透膜，而膠體微粒不能透過半透膜的特點，可用滲析法來提純、精制膠體。

3、膠體的分類：

                       分散劑是液體――液溶膠。如Al(OH)₃膠體，蛋白質(zhì)膠體

（1）按分散劑的狀態(tài)分  分散劑是氣體――氣溶膠。如霧、云、煙

                       分散劑是固體――固溶膠。如煙水晶、有色玻璃。

（2）按分散質(zhì)的粒子分  粒子膠體――膠粒是許多“分子”的集合體。如Fe(OH)₃膠體。

                       分子膠體――膠粒是高分子。如淀粉溶膠，蛋白質(zhì)膠體等。

4、膠體的性質(zhì)與應(yīng)用：

（1）從膠體微粒大小，認識膠體的某些特征。由于膠體微粒在1nm―100nm之間，它對光有一定的散射作用，因而膠體有特定的光學(xué)性質(zhì)――丁達爾現(xiàn)象；也正是由于膠粒直徑不大，所以膠體也有它的力學(xué)性質(zhì)――布朗運動；膠體粒子較小，其表面積較大，具有強大的吸附作用，它選擇吸附了某種離子，帶有電荷，互相排斥，因而膠體具有相對穩(wěn)定性，且顯示膠體的電學(xué)性質(zhì)――電泳現(xiàn)象。

（2）根據(jù)膠體的性質(zhì)，理解膠體發(fā)生凝聚的幾種方法。正是由于膠體微粒帶有同種電荷，當加入電解質(zhì)或帶相反電荷的膠粒時，膠體會發(fā)生凝聚；加熱膠體，膠粒吸附的離子受到影響，膠體也會凝聚。如果膠粒和分散劑一起凝聚成不流動的凍狀物，這便是凝膠。

（3）利用膠體的性質(zhì)和膠體的凝聚，可區(qū)別溶液和膠體。

1）膠體有丁達爾現(xiàn)象，而溶液則無這種現(xiàn)象。

2）加入與分散質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的電解質(zhì)，溶液無明顯現(xiàn)象，而膠體會產(chǎn)生凝聚。

（三）膠體的制備方法

　　制備溶膠的必要條件是要使分散質(zhì)粒子大小在lnm～100nm之間。由于溶膠是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，在制備過程中還要加入穩(wěn)定劑（如電解質(zhì)或表面活性物質(zhì)）。制備方法原則上有兩種，一是使固體顆粒變小的分散法，一是使分子或離子聚結(jié)成膠體的凝聚法。

　　常用的分散法有研磨法、膠溶法等。研磨法是把粗顆粒的固體放在膠體磨中研細，在研磨的同時要加入明膠等穩(wěn)定劑。膠溶法是通過向新生成并經(jīng)過洗滌的沉淀中加入適宜的電解質(zhì)溶液作穩(wěn)定劑，再經(jīng)攪拌，使沉淀重新分散成膠體顆粒而形成溶膠，這種過程稱為膠溶作用，如在新生成的Fe（OH）₃沉淀中，加入少量FeCl₃稀溶液可制得Fe（OH）₃溶膠。

　　凝聚法有多種方法，應(yīng)用也比分散法廣泛，主要可分為化學(xué)反應(yīng)法、改換溶劑法等。所有反應(yīng)，如復(fù)分解、水解、氧化還原、分解等，只要能生成難溶物，都可以通過控制反應(yīng)條件（如反應(yīng)物濃度、溶劑、溫度、pH、攪拌等）用來制備溶膠，這些被稱之為化學(xué)反應(yīng)法。例如：

　　（1）利用水解反應(yīng)

　　教材中介紹的Fe（OH）₃溶膠的制備，利用的就是FeCl₃的水解反應(yīng)：

FeCl₃（稀溶液）＋H₂OFe（OH）₃（溶膠）＋3HCl

　　如果將堿金屬硅酸鹽類水解，則可制得硅酸溶膠：

Na₂SiO₃（稀溶液）＋2H₂0H₂SiO₃（溶膠）＋2NaOH

　�。�2）利用復(fù)分解反應(yīng)

　　可用稀的AgNO₃溶液與稀的KI溶液的反應(yīng)來制備AgI溶膠：

AgNO₃（稀溶液）＋KI（稀溶液）AgI（溶膠）＋KNO₃

　�。�3）利用分解反應(yīng)

　　把四羰基鎳溶在苯中加熱可得鎳溶膠：

Ni（CO）₄Ni（溶膠）＋4CO

　�。�4）利用氧化還原反應(yīng)

　　把氧氣通入H₂S水溶液中，H₂S被氧化，得硫磺溶膠：

2H₂S（水溶液）＋O₂2S（溶膠）＋2H₂O

　　關(guān)于改換溶劑法則是利用一種物質(zhì)在不同溶劑中溶解度相差懸殊的性質(zhì)來制備溶膠，如把松香的酒精溶液滴入水中，由于松香在水中溶解度很低，溶質(zhì)以膠粒大小析出，即形成松香的水溶膠。

　　無論采用哪種方法，制得的溶膠常含有很多電解質(zhì)或其他雜質(zhì)，除了與膠粒表面吸附的離子維持平衡的適量電解質(zhì)具有穩(wěn)定膠體的作用外，過量的電解質(zhì)反而會影響溶膠的穩(wěn)定性。因此，制備好的溶膠常常需要作凈化處理，最常用的凈化方法就是滲析。

例題精講

例1下列物質(zhì)中既屬于無機物，又屬于堿的是（　�。�

　　　　A．Na₂CO₃　　　B．CH₃OH      C．CH₃CH₂OH   D．Cu（OH）₂

　　解析：Na₂CO₃是無機物，但屬于鹽；CH₃OH和CH₃CH₂OH為有機物；Cu（OH）₂為堿且為無機物，故答案應(yīng)選D。

　　答案：D

例2用特殊方法把固體物質(zhì)加工到納米級（1nm～100nm）的超細粉末粒子，然后制得納米材料。下列分散系中的分散質(zhì)的粒子的大小和這種納米粒子大小具有相同的數(shù)量級的是（　　）

　　　　A．溶液　　　　B．懸濁液　　 　C．膠體　 　　　D．乳濁液

　　解析：1nm～100nm就是膠體分散系中粒子的大小，跟這種超細粉末粒子大小具有相同數(shù)量級。

　　答案：C

例3  用下列方法來制備溶膠：①0.5mol/L BaCl₂溶液和等體積的2mol/L H₂SO₄相混合并振蕩；②把1mL飽和三氯化鐵逐滴加入20mL沸水中，邊加邊振蕩；③把1mol/L水玻璃加入10mL 1mol/L鹽酸中，用力振蕩�？尚械氖牵�  ）

  A、只有①②     B、只有①③      C、只有②③      D、①②③

解析：①操作，能生成BaSO₄沉淀，并得不到膠體。②③是可行的。故應(yīng)選（C）

例4  已知AgI膠體微粒能吸附I^－離子。在10mL 0.01mol/L KI溶液中，滴入8―10（1滴是1/20mL）0.01mol/L AgNO₃溶液后，將溶液裝入半透膜袋中，并浸沒在蒸餾滴水里。隔一段時間后，水中含有的離子最多的是（   ）

  A、H⁺、OH^－        B、K⁺、NO₃^－        C、I^－        D、Ag⁺、NO₃^－         E、K⁺

解析：制備AgI膠體的原理是：KI+AgNO₃=AgI（膠體）+KNO₃在制備過程中KI過量，由于AgI膠體微粒能吸附I^－，故在溶液中含有較多離子的是K⁺、NO₃ ^－。故應(yīng)選（B）。

例5、下列說法中正確的是（    ）

  A、膠體區(qū)別于其它分散系的本質(zhì)特性是丁達爾現(xiàn)象

B、利用半透膜可除去淀粉溶液中的少量NaCl

C、Fe(OH)₃膠體帶正電荷

D、加入電解質(zhì)，膠體能發(fā)生凝聚

分析：本題主要考查的是膠體的概念及其對性質(zhì)的理解與應(yīng)用能力。膠體區(qū)別于其它分散系的本質(zhì)特性是分散質(zhì)微粒的直徑大小，膠粒的直徑在1nm―100nm之間而溶液中的溶質(zhì)分子或離子直徑小于1nm。因此當入射光線通過膠體時，光會發(fā)生散射，這時膠粒本身好象一個光源，而產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象。當入射光通過溶液時，光發(fā)生透射，不產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象。同樣由于膠粒直徑較大，它不能透過半透膜，而溶液中的離子或分子能透過半透膜。因此可用滲析的方法來提純淀粉膠體。同溶液一樣，膠體也是電中性的，因此，只能說Fe(OH)₃膠粒帶電荷，不能說Fe(OH)₃膠體帶電荷；根據(jù)分散劑狀態(tài)不同，膠體可分為氣溶膠、液溶膠、固溶膠三種，加入電解質(zhì)只能使溶膠凝聚，其他溶膠則不能。因此在所列敘述中只有B是正確的。

答：B

例6、分別向Fe(OH)₃膠體溶液中逐滴加入下列各種液體，將發(fā)生什么現(xiàn)象？為什么會發(fā)生這些現(xiàn)象？

（1）蒸餾水         （2）0.5mol/L   MgSO₄溶液    （3）0.5mol/L H₂SO₄溶液   （4）蔗糖水溶液

分析：解答這類問題，既要考慮膠體特性，又要顧及加入試劑的某些性質(zhì)。例如對于向Fe(OH)₃膠體溶液中加入硫酸鎂溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀，有些同學(xué)片面理解為Fe(OH)₃與MgSO₄發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)，生成了難溶的Mg(OH)₂沉淀。這是對Fe(OH)₃膠體特征不理解的結(jié)果。事實上Mg(OH)₂的溶解度比Fe(OH)₃大，因此Fe(OH)₃與MgSO₄之間不可能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；再說，Mg(OH)₂是白色沉淀。而向Fe(OH)₃膠體溶液中加入MgSO₄溶液，出現(xiàn)的是紅褐色沉淀。正確的解釋是Fe(OH)₃膠粒帶正電荷，MgSO₄溶液是電解質(zhì)溶液，溶液中SO₄^2-帶負電荷，它與膠粒發(fā)生電性中和，使膠體凝聚，從而出現(xiàn)Fe(OH)₃沉淀。

解答這類問題，還要正確全面地分析可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象，不胡亂瞎猜。如Fe(OH)₃膠體溶液中逐滴加入0.5mol/L H₂SO₄溶液，有些同學(xué)只說成依然為澄清溶液，或者只認為產(chǎn)生紅褐色沉淀。顯然這些結(jié)論是片面的錯誤的。前者同學(xué)只考慮到H₂SO₄能與Fe(OH)₃反應(yīng)而未考慮H₂SO_­4是電解質(zhì)，它能中和膠粒由于吸附離子而產(chǎn)生的電性，使膠體發(fā)生凝聚；而后者同學(xué)只考慮膠體發(fā)生凝聚的一方面，而未考慮到隨著H₂SO₄溶液的滴入。溶液中H⁺濃度隨之逐漸增大，產(chǎn)生的Fe(OH)₃沉淀又會溶解。

解：（1）向Fe(OH)₃溶膠中逐滴加入蒸餾水，因水不會與Fe(OH)₃反應(yīng)，所以無明顯現(xiàn)象發(fā)生，也不會影響膠體的穩(wěn)定性。

（2）由于MgSO­₄是電解質(zhì)，所以在Fe(OH)₃膠體中加入MgSO₄溶液后，使Fe(OH)₃膠粒凝聚生成紅褐色Fe(OH)₃沉淀。

（3）H₂SO₄是電解質(zhì)，當向Fe(OH)₃膠體中逐滴加入H₂SO₄時，先使Fe(OH)₃膠粒凝聚生成紅褐色Fe(OH)₃沉淀，但繼續(xù)加入H₂SO₄溶液，溶液酸性增強。H₂SO₄與Fe(OH)₃沉淀反應(yīng)，使Fe(OH)₃溶解。

2 Fe(OH)₃+3 H₂SO₄= Fe₂(SO₄)₃+6H₂O

（4）蔗糖是非電解質(zhì)，所以在Fe(OH)₃膠體中加入蔗糖溶液無現(xiàn)象發(fā)生。

4．實戰(zhàn)演練

 1、膠體區(qū)別于其它分散系最本質(zhì)的特征是（    ）

  A、膠體微粒能發(fā)生電泳                      B、膠體微粒的大小在1nm――100nm之間

C、膠體微粒帶有電荷                          D、膠體有丁達爾現(xiàn)象

2、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、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)面可看到光亮的通路

D、三氯化鐵溶液中滴入氫氧化鈉溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀

3、下列物質(zhì)中不屬于膠體的是（    ）

  A、云霧                          B、煙水晶     C、石灰乳            D、煙

4、膠體能產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象的原因是膠粒使光線發(fā)生了（    ）

  A、反射                   B、散射               C、透射               D、折射

5、Fe(OH)₃膠體和MgCl₂溶液共同具有的性質(zhì)有（    ）

  A、都比較穩(wěn)定，密封放置不產(chǎn)生沉淀

B、兩分散系均有丁達爾現(xiàn)象

C、加入鹽酸先產(chǎn)生沉淀，隨后溶解

D、分散質(zhì)微�？赏ㄟ^濾紙

6、下列幾種情況下，硅酸膠體不會發(fā)生凝聚的是（    ）

  A、加入CaCl₂溶液                                     B、加入乙醇溶液

C、加熱                                                      D、加入硫化砷膠體

7、在水泥和冶金廠常用高壓電對氣溶膠作用以除去大量煙塵，減少其對空氣的污染，這種做法應(yīng)用的原理是（    ）

  A、電泳                   B、滲析                      C、凝聚               D、丁達爾現(xiàn)象

8、現(xiàn)有甲、乙、丙、丁和Fe(OH)₃五種膠體溶液，按甲和丙，乙和丁，丙和丁，乙和Fe(OH)₃膠體，兩兩混合，均出現(xiàn)沉淀，則膠體微粒帶負電荷的溶膠是（    ）

  A、甲                      B、乙                          C、丙                   D、丁

9、下列電解質(zhì)中，能使Fe(OH)₃膠體凝聚效果最好的是（    ）

  A、NaCl                  B、AlCl₃                            C、MgCl₂             D、MgSO₄

10、將淀粉碘化鉀混合溶液裝在羊皮紙做成的袋中，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、加入碘水變藍色                                    B、加入NaI溶液不變藍色

C、加入AgNO₃溶液產(chǎn)生黃色沉淀                     D、加入溴水變藍色

11、下列各物質(zhì)形成的分散系中，能產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象的是（    ）

  A、稀鹽酸中滴入水玻璃溶液                      B、植物油溶于汽油中

C、蔗糖溶解在水中                                    D、硬脂酸甘油酯與NaOH溶液共沸后的溶液

12、當表皮劃破時，可用FeCl₃溶液應(yīng)急止血，其主要原因是（    ）

  A、FeCl₃溶液具有殺菌作用                        B、FeCl₃溶液能促進血液中膠粒凝聚

C、FeCl₃溶液遇血液產(chǎn)生了氫氧化鐵沉淀   D、FeCl₃能氧化血紅蛋白

13、有下列詞語：①滲析    ②鹽析    ③凝聚    ④溶膠    ⑤凝膠 ⑥布朗運動     ⑦電泳    ⑧丁達爾現(xiàn)象              ⑨中和       ⑩水解 從中選出適當?shù)脑~語將其序號填入下列空格中：

（1）在肥皂水中透過強光，可以見到光帶，這種現(xiàn)象稱為           

（2）在濃肥皂水中加入飽和食鹽水，肥皂凝聚，這種現(xiàn)象稱為           

（3）在肥皂水中加入酚酞變成紅色，說明高級脂肪酸根離子發(fā)生了         

（4）在Fe(OH)₃溶膠中加入(NH₄)₂SO₄溶液，產(chǎn)生了紅褐色沉淀，這種現(xiàn)象叫做         

（5）用半透膜把制取的Fe(OH)₃溶膠中的HCl分離去的方法叫做           

（6）不同牌號的藍墨水混合后，有時會產(chǎn)生沉淀的，這是       現(xiàn)象。

14、在陶瓷工業(yè)上常遇到因陶土里混有氧化鐵而影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況，解決的方法是將陶土和水一起攪拌，使微粒直徑處于1nm――100nm之間，然后插入兩根電極接通直流電源，這時陽極聚集         ，陰極聚集                 ，理由是                                。

15、有甲、乙、丙、丁四種液體，它們分別為Fe(OH)₃膠體、硅酸膠體、As現(xiàn)將有關(guān)實驗現(xiàn)象記錄如下：

（1）電泳：甲液體的陽極周圍顏色變淺，陰極周圍顏色變深；

（2）將一束光通過乙液體，無丁達爾現(xiàn)象；

（3）將乙慢慢地加入到丙液體中，先出現(xiàn)凝聚，后液體變清。試推斷甲為          ，乙為       ，丙為            ，丁為             。

【練習(xí)答案】

1、B              2、D             3、C              4、B              5、AD           6、BD

7、A             8、BC           9、D             10、A            11、AD         12、B

13、（1）⑧；（2）②；（3）⑩；（4）③；（5）①；（6）③

14、帶負電荷的陶土膠粒；帶正電荷的氧化鐵膠粒；

    這兩種膠粒在通直流電時發(fā)生電泳。

15、Fe(OH)₃膠體；NaOH溶液    硅酸膠體    As₂S₃膠體