2.本章要求同學(xué)們:
①理解物體作曲線運(yùn)動的條件,知道曲線運(yùn)動中質(zhì)點(diǎn)的速度沿軌道的切線方向,且必具有加速度;
②理解運(yùn)動的合成與分解,知道合運(yùn)動和分運(yùn)動是同時發(fā)生的,并且互不影響,能在具體的問題中分析和判斷運(yùn)動的合成、運(yùn)動的分解的具體意義,理解運(yùn)動的合成和分解遵循平行四邊形定則;
③知道什么是平拋運(yùn)動,理解平拋運(yùn)動是兩個直線運(yùn)動的合成:水平方向的勻速直線運(yùn)動、豎直方向的自由落體運(yùn)動,且這兩個方向上的運(yùn)動互不影響。掌握平拋運(yùn)動的規(guī)律,會在實(shí)際問題中加以運(yùn)用;
④理解勻速圓周運(yùn)動,理解勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動,理解和掌握線速度、角速度、周期等概念,以及它們之間的關(guān)系;
⑤知道向心力、向心加速度及其方向,會根據(jù)向心力、向心加速度知識解釋有關(guān)現(xiàn)象,計算有關(guān)問題,并且會在具體問題中分析向心力的來源,明確向心力是按效果命名的力。
⑥掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律解決勻速圓周運(yùn)動問題的一般方法,會處理水平面、豎直面內(nèi)的問題。
1.通過本節(jié)習(xí)題課的復(fù)習(xí),進(jìn)一步熟悉全章的基本內(nèi)容,提高解決問題的能力。
6、膠體的提純凈化
利用滲析的方法,將膠體中的雜質(zhì)離子或小分子除去。
① 實(shí)驗(yàn)步驟
(1)把10mL淀粉膠體和5mLNaCl溶液的混合液體,加入用半透膜制成的袋內(nèi),將此袋浸入蒸餾水中(如圖)(半透膜可用雞蛋殼膜、牛皮紙、膠棉薄膜、玻璃紙等制成,它有非常細(xì)小的孔,只能允許較小的離子、分子透過)。
(2)2min后,用兩支試管各取燒杯中的液體5mL,向其中一支試管里滴加少量AgNO3溶液,向另一支試管里滴加少量碘水,觀察現(xiàn)象。
② 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:可以看到在加入AgNO3溶液的試管里出現(xiàn)了白色沉淀;在加入碘水的試管里并沒有發(fā)生變化。
③ 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:Cl-能透過半透膜,從半透膜袋中擴(kuò)散到了蒸餾水中,淀粉不能透過半透膜,沒有擴(kuò)散到蒸餾水中。膠體分散質(zhì)的粒子比溶液分散質(zhì)的粒子大。
④注意事項:半透膜袋要經(jīng)檢驗(yàn)未破損,否則,淀粉粒子也會進(jìn)入蒸餾水。不能用自來水代替蒸餾水,否則,實(shí)驗(yàn)結(jié)論不可靠。一般要在2min以后再作Cl-的檢驗(yàn),否則,Cl-出來的太少,現(xiàn)象不明顯。
說明:應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的原理和方法,可以除去膠體溶液中的離子或小分子雜質(zhì)。為了提高除雜的速度和提高除雜的程度,要定期更換蒸餾水。應(yīng)用滲析潔皿用流動水來精制膠體,若要檢驗(yàn)半透膜袋有無損壞,則應(yīng)取懸放過此袋樣品的燒杯中少量溶液,向其中加入大量I2溶液,若變藍(lán),則可說明已損壞,淀粉膠體已透過半透膜進(jìn)入水中。思考再進(jìn)一步:能否用溴水代替碘水?何故?
5、膠體的應(yīng)用
膠體的知識在生活、生產(chǎn)和科研等方面有著重要用途,如常見的有:
① 鹽鹵點(diǎn)豆腐:將鹽鹵(
)或石膏(
)溶液加入豆?jié){中,使豆腐中的蛋白質(zhì)和水等物質(zhì)一起凝聚形成凝膠。
② 肥皂的制取分離 ③ 明礬、
溶液凈水④ FeCl3溶液用于傷口止血 ⑤ 江河入?谛纬傻纳持蔻 水泥硬化 ⑦冶金廠大量煙塵用高壓電除去⑧ 土壤膠體中離子的吸附和交換過程,保肥作用
⑨ 硅膠的制備:
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含水4%的
叫硅膠
⑩ 用同一鋼筆灌不同牌號墨水易發(fā)生堵塞
4、膠體的性質(zhì):
① 丁達(dá)爾效應(yīng)--丁達(dá)爾效應(yīng)是粒子對光散射作用的結(jié)果,是一種物理現(xiàn)象。丁達(dá)爾現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,是因?yàn)槟z體微粒直徑大小恰當(dāng),當(dāng)光照射膠粒上時,膠粒將光從各個方面全部反射,膠粒即成一小光源(這一現(xiàn)象叫光的散射),故可明顯地看到由無數(shù)小光源形成的光亮“通路”。當(dāng)光照在比較大或小的顆;蛭⒘I蟿t無此現(xiàn)象,只發(fā)生反射或?qū)⒐馊课盏默F(xiàn)象,而以溶液和濁液無丁達(dá)爾現(xiàn)象,所以丁達(dá)爾效應(yīng)常用于鑒別膠體和其他分散系。
② 布朗運(yùn)動--在膠體中,由于膠粒在各個方向所受的力不能相互平衡而產(chǎn)生的無規(guī)則的運(yùn)動,稱為布朗運(yùn)動。是膠體穩(wěn)定的原因之一。
③ 電泳--在外加電場的作用下,膠體的微粒在分散劑里向陰極(或陽極)作定向移動的現(xiàn)象。膠體具有穩(wěn)定性的重要原因是同一種膠粒帶有同種電荷,相互排斥,另外,膠粒在分散力作用下作不停的無規(guī)則運(yùn)動,使其受重力的影響有較大減弱,兩者都使其不易聚集,從而使膠體較穩(wěn)定。
說明:A、電泳現(xiàn)象表明膠粒帶電荷,但膠體都是電中性的。膠粒帶電的原因:膠體中單個膠粒的體積小,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。
B、在此要熟悉常見膠體的膠粒所帶電性,便于判斷和分析一些實(shí)際問題。
帶正電的膠粒膠體:金屬氫氧化物如
、
膠體、金屬氧化物。
帶負(fù)電的膠粒膠體:非金屬氧化物、金屬硫化物As2S3膠體、硅酸膠體、土壤膠體
特殊:AgI膠粒隨著AgNO3和KI相對量不同,而可帶正電或負(fù)電。若KI過量,則AgI膠粒吸附較多I-而帶負(fù)電;若AgNO3過量,則因吸附較多Ag+而帶正電。當(dāng)然,膠體中膠粒帶電的電荷種類可能與其他因素有關(guān)。
C、同種膠體的膠粒帶相同的電荷。
D、固溶膠不發(fā)生電泳現(xiàn)象。凡是膠粒帶電荷的液溶膠,通常都可發(fā)生電泳現(xiàn)象。氣溶膠在高壓電的條件也能發(fā)生電泳現(xiàn)象。
膠體根據(jù)分散質(zhì)微粒組成可分為粒子膠體(如
膠體,AgI膠體等)和分子膠體[如淀粉溶液,蛋白質(zhì)溶液(習(xí)慣仍稱其溶液,其實(shí)分散質(zhì)微粒直徑已達(dá)膠體范圍),只有粒子膠體的膠粒帶電荷,故可產(chǎn)生電泳現(xiàn)象。整個膠體仍呈電中性,所以在外電場作用下作定向移動的是膠粒而非膠體。
④聚沉--膠體分散系中,分散系微粒相互聚集而下沉的現(xiàn)象稱為膠體的聚沉。能促使溶膠聚沉的外因有加電解質(zhì)(酸、堿及鹽)、加熱、溶膠濃度增大、加膠粒帶相反電荷的膠體等。有時膠體在凝聚時,會連同分散劑一道凝結(jié)成凍狀物質(zhì),這種凍狀物質(zhì)叫凝膠。
膠體穩(wěn)定存在的原因:(1)膠粒小,可被溶劑分子沖擊不停地運(yùn)動,不易下沉或上浮(2)膠粒帶同性電荷,同性排斥,不易聚大,因而不下沉或上浮
膠體凝聚的方法:
(1)加入電解質(zhì):電解質(zhì)電離出的陰、陽離子與膠粒所帶的電荷發(fā)生電性中和,使膠粒間的排斥力下降,膠粒相互結(jié)合,導(dǎo)致顆粒直徑>10-7m,從而沉降。
能力:離子電荷數(shù),離子半徑
陽離子使帶負(fù)電荷膠粒的膠體凝聚的能力順序?yàn)椋篈l3+>Fe3+>H+>Mg2+>Na+
陰離子使帶正電荷膠粒的膠體凝聚的能力順序?yàn)椋篠O42->NO3->Cl-
思考:① 淀粉膠體加入少量電解質(zhì)能否使其凝聚?(否!)有無電泳現(xiàn)象?(無!)
思考:②
膠體中分別逐漸加入HCl溶液、MgCl2溶液,現(xiàn)象有何異同?為什么?(加入過量鹽酸,使膠體凝聚成
沉淀后又發(fā)生中和反應(yīng)而溶解成FeCl3溶液,而MgCl2能使膠體凝聚而不能溶解)
(2)加入帶異性電荷膠粒的膠體:思考:將
膠體和硅酸膠體混合有何現(xiàn)象?什么原因?
(3)加熱、光照或射線等:加熱可加快膠粒運(yùn)動速率,增大膠粒之間的碰撞機(jī)會。如蛋白質(zhì)溶液加熱,較長時間光照都可使其凝聚甚至變性。
你知道豆腐的生產(chǎn)過程嗎?為什么常常加入石膏?
注意:蛋白質(zhì)變性凝聚(加熱、加重金屬鹽等不屬膠體意義上的凝聚,此變性過程為化學(xué)過程。)
3、膠體的制備
A. 物理方法
① 機(jī)械法:利用機(jī)械磨碎法將固體顆粒直接磨成膠粒的大小
② 溶解法:利用高分子化合物分散在合適的溶劑中形成膠體,如蛋白質(zhì)溶于水,淀粉溶于水、聚乙烯熔于某有機(jī)溶劑等。
B. 化學(xué)方法
① 水解促進(jìn)法:FeCl3+3H2O(沸)=
(膠體)+3HCl
② 復(fù)分解反應(yīng)法:KI+AgNO3=AgI(膠體)+KNO3 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(膠體)+2NaCl
思考:若上述兩種反應(yīng)物的量均為大量,則可觀察到什么現(xiàn)象?如何表達(dá)對應(yīng)的兩個反應(yīng)方程式?
提示:KI+AgNO3=AgI↓+KNO3(黃色↓) Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl(白色↓)
2、膠體的分類:
①. 根據(jù)分散質(zhì)微粒組成的狀況分類:![]()
如:
膠體膠粒是由許多
等小分子聚集一起形成的微粒,其直徑在1nm-100nm之間,這樣的膠體叫粒子膠體。 又如:淀粉屬高分子化合物,其單個分子的直徑在1nm-100nm范圍之內(nèi),這樣的膠體叫分子膠體。
②. 根據(jù)分散劑的狀態(tài)劃分:![]()
如:煙、云、霧等的分散劑為氣體,這樣的膠體叫做氣溶膠;AgI溶膠、
溶膠、
溶膠,其分散劑為水,分散劑為液體的膠體叫做液溶膠;有色玻璃、煙水晶均以固體為分散劑,這樣的膠體叫做固溶膠。
1、膠體的定義:分散質(zhì)粒子直徑大小在10-9~10-7m之間的分散系。
4、分散系的分類:當(dāng)分散劑是水或其他液體時,如果按照分散質(zhì)粒子的大小來分類,可以把分散系分為:溶液、膠體和濁液。分散質(zhì)粒子直徑小于1nm的分散系叫溶液,在1nm-100nm之間的分散系稱為膠體,而分散質(zhì)粒子直徑大于100nm的分散系叫做濁液。
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下面比較幾種分散系的不同:
|
分散系 |
溶 液 |
膠 體 |
濁 液 |
|
|
分散質(zhì)的直徑 |
<1nm(粒子直徑小于10-9m) |
1nm-100nm(粒子直徑在10-9 ~ 10-7m) |
>100nm(粒子直徑大于10-7m) |
|
|
分散質(zhì)粒子 |
單個小分子或離子 |
許多小分子集合體或高分子 |
巨大數(shù)目的分子集合體 |
|
|
實(shí)例 |
溶液酒精、氯化鈉等 |
淀粉膠體、氫氧化鐵膠體等 |
石灰乳、油水等 |
|
|
性 質(zhì) |
外觀 |
均一、透明 |
均一、透明 |
不均一、不透明 |
|
穩(wěn)定性 |
穩(wěn)定 |
較穩(wěn)定 |
不穩(wěn)定 |
|
|
能否透過濾紙 |
能 |
能 |
不能 |
|
|
能否透過半透膜 |
能 |
不能 |
不能 |
|
|
鑒別 |
無丁達(dá)爾效應(yīng) |
有丁達(dá)爾效應(yīng) |
靜置分層 |
注意:三種分散系的本質(zhì)區(qū)別:分散質(zhì)粒子的大小不同。
3. 分散劑:分散質(zhì)分散在其中的物質(zhì)。
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