胶体的制备与性质 (全,可做教案)
高中化学关于胶体的教案

高中化学关于胶体的教案教学目标:1. 理解胶体的定义和性质2. 掌握胶体的制备和分离方法3. 能够运用胶体的知识解决实际问题教学重点:1. 胶体的定义和性质2. 胶体的制备和分离方法教学难点:1. 胶体的本质特征2. 胶体的制备和分离方法的原理教学准备:1. 实验室用具:烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、电子天平、量筒等2. 实验材料:氢氧化铁、氯化铁、豆浆、紫外线灯等教学过程:第一章:胶体的定义和性质1.1 引入:通过展示氢氧化铁胶体和氯化铁溶液的图片,让学生观察并猜测它们的区别。
1.2 讲解:介绍胶体的定义和性质,如分散质粒子的直径、丁达尔效应、聚沉等。
1.3 实例:分析豆浆、牛奶等日常生活中的胶体实例。
1.4 练习:让学生回答有关胶体性质的问题,如豆浆是否属于胶体、胶体是否具有丁达尔效应等。
第二章:胶体的制备方法2.1 引入:通过展示氢氧化铁胶体的制备过程,引发学生对胶体制备方法的好奇心。
2.2 讲解:介绍氢氧化铁胶体的制备方法,如饱和氯化铁溶液滴入沸水中。
2.3 实验:学生分组进行氢氧化铁胶体的制备,观察并记录实验现象。
2.4 练习:让学生回答有关氢氧化铁胶体制备的问题,如制备过程中需要注意的事项等。
第三章:胶体的分离方法3.1 引入:通过展示氢氧化铁胶体和氯化铁溶液的分离实验,引发学生对胶体分离方法的好奇心。
3.2 讲解:介绍胶体的分离方法,如渗析法、离心法等。
3.3 实验:学生分组进行氢氧化铁胶体和氯化铁溶液的分离实验,观察并记录实验现象。
3.4 练习:让学生回答有关胶体分离方法的问题,如渗析法和离心法的原理等。
第四章:胶体的应用4.1 引入:通过展示氢氧化铁胶体在净水中的应用,引发学生对胶体应用的思考。
4.2 讲解:介绍氢氧化铁胶体在净水、医药、食品等领域的应用。
4.3 实例:分析氢氧化铁胶体在净水中的作用原理。
4.4 练习:让学生回答有关胶体应用的问题,如氢氧化铁胶体在净水中的作用等。
第五章:胶体的实验操作技巧5.1 引入:通过展示氢氧化铁胶体的制备和分离实验,引发学生对实验技巧的关注。
胶体的制备与性质教学设计

胶体的制备与性质教学设计《胶体的制备和性质》教学设计⼀、课标要求知道氢氧化铁胶体的制备和胶体的主要性质⼆、教材分析本节课的课题选⾃⼈教版⾼中化学必修⼀第⼆章《化学物质及其变化》第⼀节《物质的分类》,属于“分散系及其分类”的第⼆课时。
胶体知识对于学⽣来说是⽐较陌⽣的领域。
通过本节课的学习,要使学⽣在知道氢氧化铁胶体制备的基础上,了解胶体的丁达尔效应,认识物质的性质不仅与物质的结构有关,还与物质的存在形态有关,从⽽拓宽学⽣的视野。
对于胶体的这部分知识,教科书只介绍了丁达尔效应,⾄于布朗运动、电泳现象和渗析涉及甚少,胶体的介稳性也只是在“科学视野”中点到为⽌,并不要求做具体的展开。
所以,在进⾏教学时,要注意把握好知识的深度和⼴度,在掌握胶体的制备、了解胶体的丁达尔效应的基础上,了解胶体的电泳、布朗运动、聚沉和渗析。
在学习本节课内容时,教师要充分利⽤学⽣已有的知识和⽣活经验,要把学⽣初中学过的悬浊液、溶液的有关知识及⽇常⽣活中接触到的有关事实、现象等联系起来。
通过教科书中的“科学探究”活动,把胶体与溶液作对⽐,使学⽣在观察、⽐较的过程中认识胶体本⾝的特性。
观察丁达尔效应时,可以同时把溶液和胶体都放在⼊射光的“通道”上,⽐较哪⼀种液体具有丁达尔效应。
通过⽐较,引导学⽣抓住粒⼦直径⼤⼩这个关键,正确认识溶液、浊液、胶体的本质特征。
关于胶体的聚沉,教科书以“科学视野”的⽅式呈现,在教学中也可以适当介绍。
⾸先应让学⽣认识胶体具有介稳性,主要是因为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,消除胶粒所带的电荷。
然后让学⽣展开讨论,提⾼消除胶粒所带电荷的⽅案,从中肯定合理的⽅案。
三、学法分析1、通过氢氧化铁胶体的制备实验,会书写氢氧化铁胶体制备的化学⽅程式和注意事项。
2、要在与溶液、浊液的⽐较中,知道胶体的特性,初步了解胶体在⽣产和⽣活中的作⽤。
四、教学⽬标知识与技能:1、掌握氢氧化铁胶体的制备⽅法2、了解胶体的丁达尔效应、电泳、布朗运动、聚沉等特性3、通过实验初步了解实验研究的⽅法、步骤,提⾼实验基本操作技能过程与⽅法:发现、分析、实验、探究、归纳、应⽤情感态度价值观:1、通过对胶体的本质特征和性质的探究,体验科学探究的艰⾟与喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。
《胶体制备及其性质》教学设计.docx

《胶体制备及其性质》教学设计【摘要】本文紧密结合新课程的理念,采用“启发引导,问题探究”的教学模式,介绍了胶体的制备并重点探讨了胶体的化学性质,密切联系了化学和生活,实现了从生活走进化学,从化学走向生活。
【关键词】分散系胶体性质一、教材分析和教学设计思路胶体属于分散系内容,知识相对独立,但胶体知识与生产、生活和高科技(纳米材料)联系密切,并与物理、生物等学科知识有一定的交叉。
本部分知识有一定的综合性,适宜于对学生进行学科内和多学科间综合教学,有利于培养学生的综合能力。
教学设计时充分考虑化学新课程的教学理念,注重发挥学生的自主性、合作性和探究性,加强与生产生活的联系,加强与物理、生物等学科的渗透,加强多种媒体的运用。
本节课采用了'‘启发引导,问题探究”的教学模式。
二•教学目标和教学重难点【教学目标】知识与技能:1、了解分散系、分散质、分散剂、胶体等概念2、认识胶体与其它分散系的本质区别3、能够通过实验区分胶体和其它分散系过程与方法:1、经历科学探究的一般过程2、能够运用观察、实验等科学方法探究胶体的本质3、学会运用比较、归纳等方法对实验事实进行加工情感态度价值观:1、能够积极参与实验探究活动,并获得成功体验2、形成乐于探索、勇于质疑、实事求是的精神【教学重难点】胶体的性质教学流程【课题引入】运用多媒体向同学们展示以下图片:早晨阳光射入森林的美丽景象、自然形成的五彩石头、河流入海处冲刷成的三角洲、彩灯刺破夜空形成的绚丽景色以及大自然中的云山雾海,这些色彩斑斓的画面将会极大地激发起学生的学习兴趣,调动起他们的积极性。
这时,老师就会及时地提出问题并引导学生加以总结,很容易得出这些物质都是混合体系这样一个结论。
【教学环节】【讲解】:分散系:把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的混合体系。
在分散系中,被分散成微粒的物质叫分散质,起容纳分散质作用的物质叫分散剂。
【提问】:以前我们学习过物质的分类,那么,分散系又可以按照什么样的标准来进行分类呢?【讲解】:按照分散质和分散剂的聚集状态(气、液、固)来分,可以分为九种不同的分散系。
【2019年整理】胶体的制备与性质

《胶体的制备与性质》教案
一、教学目标
知识与技能:
1、掌握实验室制备氢氧化铁胶体的实验操作技能和方法。
2、了解胶体的的制备、渗析、电泳和凝聚等性质。
3、实验探究胶体的重要性质——丁达尔效应,学会用简单的方法鉴别胶体和溶液。
4、培养由宏观实验现象推断微观粒子大小的能力。
能力与方法:
1、通过观看教师的演示实验,提高学生的观察能力并进一步巩固理论知识。
2、通过小组实验,培养和发展学生的实验能力、思维能力和自学能力。
3、通过实验探究,训练学生的科学方法,培养他们的创新精神。
情感与态度:
1、激发学生学习化学的兴趣,提高他们的积极性和主动性。
2、初步养成严谨求实的科学态度。
3、培养他们的责任感以及坚毅、合作等优良品德。
二、教学重点:
实验室制取氢氧化铁胶体的方法以及胶体性质实验。
三、教学难点:
胶体的制备,性质实验的操作技能和方法。
四、实验准备
实验仪器:烧杯、酒精灯、钢笔式电筒、玻璃纸、U形管、试管、直流电源
实验药品:饱和氯化铁溶液、0.01mol/L 硝酸钾溶液、2 mol/L 氯化钠溶液、
0.01 mol/L硫酸铝溶液、0.001mol/L铁氰化钾溶液、1%明胶溶液、蒸馏水、尿素
五、教学过程。
化学优质课教案胶体的性质与制备

一.根据物质的组成和性质分类【归纳总结】1.根据物质的组成分类(1)同素异形体:由__同一种__元素形成的几种性质__不同__的__单质__,叫做这种元素的同素异形体。
常见的实例:碳元素——金刚石、石墨和__C60__等;氧元素——氧气和__臭氧__;磷元素——白磷和红磷等。
(2)常见的分类法化学中常见的分类方法有树状分类法和交叉分类法。
①树状分类法树状分类法是按照一定标准对同类事物进行再分类,这种分类方法逻辑性很强,有利于从整体上认识问题。
②交叉分类法交叉分类法是按照不同的标准对于同一事物进行分类,这种分类方法有利于获得更多的信息。
2.根据纯净物的组成与性质对其进行分类(见下页)如Fe如C如CO2如Na2O如HCl、HNO3、H2SO4如CH3COOH、H2CO3H+如HCl如H2SO4H3PO4如NaOH如NH3·H2OOH-如NaOH[如Ba OH2][如Fe OH3]如Na2CO3如NaHCO3[如Cu2OH2CO3]有机化合物如NaCl溶液[如Fe OH3胶体]如泥水混合物如油水混合物【方法探究】1.概念间的关系——“并列”“包含”与“交叉”(1)并列关系:纯净物与混合物,单质与化合物,酸与碱、盐;(2)包含关系:纯净物>化合物>氧化物;(3)交叉关系:酸性氧化物与非金属氧化物。
2.酸性氧化物与碱性氧化物的理解(1)酸性氧化物是与碱反应生成盐和水的氧化物。
①酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7。
②非金属氧化物不一定都是酸性氧化物,如CO、NO。
(2)碱性氧化物是与酸反应生成盐和水的氧化物。
①碱性氧化物一定是金属氧化物。
②金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物。
二.分散系的性质及制备【归纳总结】1.分散系的比较实例食盐水、蔗糖溶液Fe(OH)3胶体、淀粉溶液泥水、石灰乳牛奶2.胶体的性质及其应用3.Fe(OH)3胶体的制备在小烧杯中,加入25mL蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中慢慢滴入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。
胶体的性质及制备课件

环境治理
利用胶体稳定性进行水处 理,去除水中的有害物质 。
食品工业
利用胶体稳定性改善食品 口感和质地,提高食品品 质。
04
胶体的表征技术
光学表征技术
1 2
透射电子显微镜 (TEM)
通过电子显微镜观察胶体颗粒的形貌和大小。
扫描电子显微镜 (SEM)
用于观察胶体颗粒在固体表面上的分布和排列 。
3
光散射技术
可以长期稳定存在。
胶体的应用领域
化学工业
胶体在化学工业中广泛应用于颜 料、涂料、墨水、黏合剂等领域
。
环境科学
胶体在环境科学中可用于土壤改良 、水处理和大气污染控制等领域。
生物医学
胶体在生物医学中可用于药物传递 、基因治疗和组织工程等领域。
02
胶体的制备方法
物理制备方法
研磨法
将固体物质研磨成细粉,再通过分散 剂分散成胶体。
植物提取法
利用植物提取物制备胶体,如从植物 中提取出的果胶、树胶等物质可形成 胶体。
03
胶体的稳定性与破坏
胶体的稳定性
胶体的稳定性取决于其颗粒大小和电荷分布
胶体颗粒较小且带有相同电荷,使其相互排斥,不易聚集。
胶体稳定性的影响因素
温度、压力、电解质浓度等。
胶体稳定性与溶液稳定性比较
胶体稳定性相对较弱,容易受到外界因素影响而破坏。
胶体可以作为食品添加剂,如明胶、果胶等,用于改善食品的口感 、质地和稳定性。
食品包装
胶体可以用于食品包装材料的制备,提高包装材料的阻隔性能和机 械强度。
食品加工
胶体在食品加工过程中也具有广泛的应用,如增稠、乳化和稳定等作 用。
其他领域的应用
石油工业
胶体的制备与性质-(全-可做教案)

胶体的制备与性质-(全-可做教案) 1,氢氧化铁胶体的制备(1)反应原理:氯化铁和水反应生成氢氧化铁胶体和氯化氢(1)反应原理:氯化铁和水反应生成氢氧化铁胶体和氯化氢(2)实验操作向废水中逐滴加入5~6滴氯化铁饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,得到的分散系即为氢氧化铁胶体。
2,制备氢氧化铁胶体的注意事项及常见错误(1)氢氧化铁胶体的制备过程中应特别注意:氯化铁饱和溶液的加入要在水沸腾之后,并且要逐滴加入而不是倒入。
(2)制备氢氧化铁胶体的几个常见错误操作:①直接加热氯化铁饱和溶液;②向沸水中滴加氯化铁饱和溶液,但加热时间过长;③实验中用自来水代替蒸馏水;④用玻璃棒搅动。
3,性质(1)介稳性:胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,在一定条件下能稳定存在,属于介稳体系。
介稳定性的次要因素:胶体粒子由于做布朗运动而使它们不容易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。
介稳定性的主要因素:胶体粒子可以通过吸附离子而带有电荷。
同种胶体粒子的电性相同,通常情况下,它们之间相互排斥阻碍胶体粒子变大,使它们不易聚集。
(2)丁达尔效应。
①当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的“通路”,这是由于胶体粒子对光线散射形成的。
②应用:可以区分胶体和溶液。
(3)电泳现象:胶体粒子带有电荷,在电场的作用下发生定向移动。
在外加电场的作用下,胶体粒子在分散剂里向电极做定向移动的现象。
胶体粒子带电荷,当胶粒带正电荷时电荷时向负极运动,当胶粒带负电荷时电荷时向正极运动(4)聚沉现象:胶体形成沉淀析出的现象。
当胶体粒子聚集成较大颗粒,从而形成沉淀从分散剂里析出,这个过程叫做聚沉。
聚沉的方法:加入少量电解质可以中和胶体微粒表面吸附的电荷,减弱胶粒间的电性排斥,从而使之聚集成大颗粒沉淀下来。
比如豆浆里加盐卤或石膏溶液使之凝聚成豆腐;加入带相反电荷胶粒的胶体,带不同电荷胶粒的胶体微粒相互吸引发生电性中和,从而在胶粒碰撞时发生凝聚,形成沉淀。
加热可以加速胶粒碰撞,减弱胶粒的吸附能力使得胶粒在碰撞时容易结合成大颗粒,形成沉淀。
胶体的制备与性质 (全,可做教案)

胶体的制备与性质第一节 胶体的制备和净化胶粒:1—100 nm ,原则上可由原子、分子凝聚成胶体(凝聚法),也可由大块物质分散成胶体(分散法)。
一、胶体制备的一般条件1. 分散相在介质中的溶解度必须极小,浓度低OH H C S 52+——真溶液)溶胶(溶解度极小,滴入水中O H S 2/−−−→−低溶解度是形成溶胶的必要条件之一,同时还需要反应物的浓度很稀,生成的难溶物晶粒很小而又无长大条件时才能得到胶体。
若反应物浓度很大,细小的难溶物颗粒突然生成很多,易形成半固体状的凝胶。
2. 必须有稳定剂存在分散胶体体系中存在巨大的界面积,属热力学不稳定体系,胶体需要稳定剂作用才能稳定存在。
二、胶体的制备方法1. 分散法:机械分散、电分散、超声分散和胶溶法通过不同的能量或作用方式分散大块物体→胶粒胶溶法是某些新生成的沉淀中加入适量的电解质或置于某一温度下使胶体重新分散成溶胶。
如正电胶MMH (moled metal hydroxide )或MMLHC :mixed metal layered hydroxide compound在一定比例的AlCl 3·MgCl 2 混合溶液中,加入稀氨水,形成混合金属氢氧化物沉淀(半透明凝胶状),经多次洗涤后(目的在于控制其中的氯离子浓度),置该沉淀于80℃下恒温,凝胶逐渐形成带正电的溶胶。
MMH 用途很广——钻井液添加剂、聚沉剂、防沉剂等。
胶溶法:新形成的洗涤过的溶液沉淀加入少量33)(FeCl OH Fe →搅拌→沉淀转化为红棕色的3)(OH Fe 溶胶→机械粉碎——球磨机、振动磨、冲击式粉碎机、胶体磨、离心磨。
研磨过程中,增大增大,S A G S ,颗粒有聚集倾向(颗粒间有吸引力;颗粒增大,S G 减小)。
分散⇔聚集平衡,颗粒不再磨细。
要提高研磨效率,防聚可采取溶剂冲稀或加入稳定剂吸附表面——工业SAA ,油漆工业,研磨色料(SAA 保护)电分散:电弧使金属气化,分散于溶剂中,得到溶胶。
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胶体的制备与性质第一节 胶体的制备和净化胶粒:1—100 nm ,原则上可由原子、分子凝聚成胶体(凝聚法),也可由大块物质分散成胶体(分散法)。
一、胶体制备的一般条件1. 分散相在介质中的溶解度必须极小,浓度低OH H C S 52+——真溶液)溶胶(溶解度极小,滴入水中O H S 2/−−−→−低溶解度是形成溶胶的必要条件之一,同时还需要反应物的浓度很稀,生成的难溶物晶粒很小而又无长大条件时才能得到胶体。
若反应物浓度很大,细小的难溶物颗粒突然生成很多,易形成半固体状的凝胶。
2. 必须有稳定剂存在分散胶体体系中存在巨大的界面积,属热力学不稳定体系,胶体需要稳定剂作用才能稳定存在。
二、胶体的制备方法1. 分散法:机械分散、电分散、超声分散和胶溶法通过不同的能量或作用方式分散大块物体→胶粒胶溶法是某些新生成的沉淀中加入适量的电解质或置于某一温度下使胶体重新分散成溶胶。
如正电胶MMH (moled metal hydroxide )或MMLHC :mixed metal layered hydroxide compound在一定比例的AlCl 3·MgCl 2 混合溶液中,加入稀氨水,形成混合金属氢氧化物沉淀(半透明凝胶状),经多次洗涤后(目的在于控制其中的氯离子浓度),置该沉淀于80℃下恒温,凝胶逐渐形成带正电的溶胶。
MMH 用途很广——钻井液添加剂、聚沉剂、防沉剂等。
胶溶法:新形成的洗涤过的溶液沉淀加入少量33)(FeCl OH Fe →搅拌→沉淀转化为红棕色的3)(OH Fe 溶胶→机械粉碎——球磨机、振动磨、冲击式粉碎机、胶体磨、离心磨。
研磨过程中,增大增大,S A G S ,颗粒有聚集倾向(颗粒间有吸引力;颗粒增大,S G 减小)。
分散⇔聚集平衡,颗粒不再磨细。
要提高研磨效率,防聚可采取溶剂冲稀或加入稳定剂吸附表面——工业SAA ,油漆工业,研磨色料(SAA 保护)电分散:电弧使金属气化,分散于溶剂中,得到溶胶。
超声波分散:对被分散的物质产生很大的撕碎力。
2. 凝聚法:用物理或化学方法使分子或离子聚集成胶粒。
(1) 还原法——金属溶胶O H KCl HCOOK Au KOH HCHO AuCl Au Au 24388321132 +++=++−−−−−→−++(溶胶)溶胶(还原剂)少量碳酸钾,加热(2)氧化法 O H S O S H 2222)(22+→+溶胶(3)水解法:金属氢氧化物HCl OH Fe O H FeCl 3)(3323+−−→−+(溶胶)煮沸 (4)复分解法:盐类溶胶33)(KNO AgI KI AgNO +−→−+(溶胶)稍过量三、凝聚法原理物质凝聚过程中,决定粒子大小的因素?控制哪些因素可以获得一定分散度的溶胶?——溶胶制备核心问题。
研究认为,溶液中析出溶胶的过程,与结晶过程类似,可分为两阶段,即成核与生成。
成核速率V1与两个因素有关:①固体从液体中的析出速度,过饱和溶液浓度Q ,溶质溶解度S ,则)(1S Q V -∝②溶解速度,即已经析出的固体又溶进溶液的速率,取决于S , 故SS Q k dt dn V -==11 ① n 为t 时间内产生晶核的数目 晶核生长速度)(22S Q D k V -= ② D 为溶质分子扩散系数可见,V 1 、V 2 均与过饱和度成正比,但V 2 受Q-S 影响较小。
凝聚过程中,V 1 、V 2 相互关联。
21V V >> 形成大量晶核,分散度较小,有利于形成溶胶21V V << 晶核少,晶体生长快,易沉淀因此,粒子分散度与1V 成正比,与2V 成反比。
若要得到分散度很高的溶胶,则应在晶核形成过程中控制实验条件,使2V 很小或接近于零,使过饱和部分溶质的浓度Q-S 以晶核形式很快分离出来,否则将得到粗颗粒溶胶或沉淀。
1908年,Weimarn 研究认为,制备胶体需1V 大(高过饱和度),2V 小,(若1V 小,2V 大,过饱和度低,形成大晶体)SS Q -很大, 1V 大,生成晶核多,当大量晶核生成时,S Q - 迅速下降,2V 迅速减小,有利于形成 −−−→−↑溶胶数目凝胶SS Q -较小,晶核较少,S Q -下降不多,2V 较大,生长快,成大块沉淀 SS Q -很小,生成晶核极少,但晶核生长也极缓慢,有利于溶胶生成 例子:溶剂:乙醇+水 2442)()(SCN Mg BaSO MgSO SCN Ba +→+试剂浓度:③ 低, 334/1010dm mol --- ,已能生成晶核,又能防止晶粒迅长,→稳定溶胶 ② 312/1010dm mol --- , 晶核少,晶粒生长消耗溶质,得粗颗粒沉淀四、 332/1010dm mol --- ,立即大量成核,晶粒数量多,相互连接,形成凝胶四、溶胶老化的机理老化:新形成的溶胶(即使经过纯化),胶粒会自发的随时间的增长而慢慢增大,通过控制条件可延缓老化进程,保持胶体稳定性。
胶体具有多分散性,即由大小不一的胶化颗粒组成的多聚体。
固体溶解度与颗粒大小满足Kelvin 方程 sa s S S RT a r V ln 23=⋅ a —颗粒半径;a S —颗粒溶解度; s S —大块固体溶解度;则 a 越小,a S 越大每种大小不同的颗粒都有其自身的饱和度。
设21a a < 则21a a S S > 。
若此二颗粒放在一起则溶质自小颗粒扩散至大颗粒周围。
对大颗粒来讲,2a S 已是饱和 浓度,扩散进来的溶质必然会在大颗粒上沉淀。
此过程不断进行,小者越小,大者越大,直至小者完全溶解,此即老化的基本机理。
胶体多分散性的原因:成核与生长同时进行,颗粒尺寸相差悬殊。
五、制备均分散胶体(形状相同,尺寸分布范围很窄的胶粒)1. 原理:1950年,Lamer 用溶液中沉淀组分浓度随时间的变化曲线(Lamer 图)解释均分散硫溶胶的形成。
要点:设法将晶核的形成与生长两个阶段分开 —— 设计制备均匀分散胶体的基本依据。
Ⅰ 成核前:i c 逐渐提高,且s i c c >Ⅱ 成核:i c 增大至 n c 时,溶液中迅速萌发大量的晶核Ⅲ 生长:由于大量的晶核的形成,使 i c 迅速减小,且n i c c << ,不再有核生成。
此后控制 i c 略高于 s c ,则可让已形成的晶核同步的生长。
2. 制备均分散胶体使成核与生长两阶段分开的措施a. 控制沉淀组分的加入量或浓度制备3)(OH Fe 和S 溶胶时,成核阶段以高流量通入22O H 和S H 2气体,大量成核后,应减慢气体通入的速率,控制沉淀的过饱和度,使其能让已有的核长大,而不会形成新核。
(先适当高浓度,后低浓度)b. 使用能逐步释放沉淀组分的贮存剂,使沉淀组分逐渐生成。
选用络合剂 EDTA 、三乙胺、柠檬酸 + 金属离子→ 络合物,然后利用升温,调节Ph 值等手段使络合物逐渐分解,控制金属离子有适当的饱和度,让胶粒的成核与生长阶段分开。
3. 制备方法(1) 沉淀法:通过各种手段控制沉淀反应速率,可制得各种均分散胶体。
调控水解速度或配合物分解速度来控制沉淀组分浓度。
−−−−−→−-︒密闭恒温时间C NO Fe dm mol 100333)(/05.001.0水解得均分散胶体pH 对胶体形状有重要影响尿素不同温度下水解速度不同,可控制地释放沉淀组分-23CO → 制备金属氧化物,氢氧化物,碳酸盐均分散胶体。
取适量4HAuCl 稀溶液,用32CO K 中和,加少量白磷 → Au mm r = 溶胶。
剩余4HAuCl 用HCHO 还原,甲醛在极其缓慢的条件下加入,使生成的金在原有晶核上聚集,避免形成新的晶核,得均分散金溶胶。
(2)预置颗粒法(包封法):将纳米级 32O Fe 、2TiO 等胶粒置于含有尿素的3YCl 溶液中,经过加热陈化后,碱式碳酸钇就会包封在预置体的表面上。
(3)共沉淀法:具有 共同阴离子的不同金属盐的溶液,在严格控制条件下,可按一定次序和一定比例同时沉淀而形成均分散胶粒。
)()()(煅烧,nm LaAlO NO Al NO La C pH 503800700983333−−−−−−→−+︒--= (4)粗转变法:利用高温处理、化学反应或改变溶液环境等方法处理某种分散颗粒,使其转变成另一种均分散颗粒。
(5)溶胶—凝胶法:反应组分制成溶胶——混合——转变成凝胶(添加剂、超临界干燥)——均分散颗粒(6)气溶胶:雾状反应组分(液相前驱体)(如钛的醇盐雾滴)+ 另一反应组分的蒸汽(水蒸气)−−−→−水解反应产物颗粒2TiO (7)乳液法和微乳液法:在乳状液或微乳液中进行沉淀反应,反应被限定在SAA 形成的微区内,颗粒尺寸受到限制,得到均分散颗粒。
六、溶胶的纯化从化学反应得到的溶胶都带有多余的电解质,而电解质过高会影响溶胶的稳定性,为使之稳定,必须除去多余的电解质及小分子,此操作即溶胶的纯化。
溶胶粒子可通过滤纸但不能透过半透膜,用半透膜来纯化溶胶的方法即渗析。
半透膜:火棉胶(硝化纤维溶于乙醇+乙醚混合物)、动物肠衣、醋酸纤维膜、改性聚乙烯醇膜等。
渗析目的:除去可溶性小分子及离子。
操作:将溶胶装入半透膜袋,浸入水中,由于膜内外电解质浓度不同,膜内离子或其他小分子向膜外转移,纯化溶胶。
注意:不断更换膜内外的水,不断搅拌,可稍稍加热。
电渗析:直流电场辅以渗析的操作。
电渗析还可与超过滤相结合。
水热法:特制的密闭容器中,采用水溶液作为反应体系,通过将反应体系加热至临界温度或接近临界温度,在反应体系中产生高压环境而进行无机合成与材料制备的方法。
水热法中,水起到两个作用:l/g 是传递压力的媒介;在高压下,绝大多数反应均能溶解于水,促使反应在液相或气相中进行。
产品纯度高,晶型好,单分散,形状及大小可控。
产物种类受到限制:氧化物的材料或对水不敏感的硫化物。
改进:以有机溶剂代替水,扩大了应用范围(溶剂热合成)生物法制备钠粒:印度研究人员 利用Verticillium 真菌中细胞壁中的酶将 Ag Ag →+ ,钠粒25±12nm 。
特性:催化异相加氢,传感器检测气体,电信号第二节 胶体动力学性质一、布朗运动1. 布朗运动:分散在液相中小粒子的无规则运动,该运动正比于温度。
2. 产生原因:液体分子对固体粒子撞击的结果。
3. 分析:固体粒子处于液体分子的包围中,液体分子一直处于无规则热运动,撞击固体粒子。
粒子小 —— 某一瞬间受力不平衡 —— 向某一方移动 —— 另一瞬间又向另一方向移动 —— 粒子无规则运动;粒子越大 —— 受周围分子碰撞作用相互抵消的可能性越大 —— 大粒子无布朗运动。
胶体粒子布朗运动显著。
一、扩散现象:粒子从高浓度区向低浓度区移动并达到均匀的自发过程叫扩散。