Дисперсные системы Дисперсия = раздробление, измельчение Дисперсные системы состоят как минимум из двух компонентов: 1. дисперсионной среды, которая играет роль растворителя и, следовательно, является непрерывной фазой; 2. дисперсной фазы, играющей роль растворённого вещества. Дисперсными называют гетерогенные системы, в которых одно вещество в виде очень мелких частиц равномерно распределено в объёме другого
Дисперсионная среда: ГАЗ Дисперсная фаза: ГАЗ Всегда гомогенная смесь (воздух, природный газ) Дисперсная фаза: Жидкость Туман, попутный газ с капельками нефти, аэрозоли Дисперсная фаза: Твёрдое вещество Пыль в воздухе, дым, смог, пыльные и песчаные бури
Дисперсионная среда: Жидкость Дисперсная фаза: ГАЗ Шипучие напитки, пены Дисперсная фаза: Жидкость Эмульсии. Жидкие среды организма (плазма крови, лимфа, пищеварительные соки), жидкое содержимое клеток (цитоплазма) Дисперсная фаза: Твёрдое вещество Золи, гели, пасты (кисели, студни, клеи) Речной и морской ил, взвешенные в воде; Строительные растворы
Дисперсионная среда: Твёрдое вещество Дисперсная фаза: ГАЗ Снежный наст с пузырьками воздуха в нём, почва, кирпич и керамика, пористый шоколад, порошок Дисперсная фаза: Жидкость Влажная почва, медицинские и косметические средства (мази, тушь, помада) Дисперсная фаза: Твёрдое вещество Горные породы, цветные стёкла, некоторые сплавы Нажмите любую клавишу
Взвеси Эмульсии Суспензии Аэрозоли -это -это дисперсные системы, в которых размер частицы фазы более 100 нм. Такие системы разделяют на: (и среда, и фаза - не растворимые в друг друге жидкости) (среда – жидкость, а фаза – не растворимое в ней вещество) (взвеси в газе мелких частиц жидкостей или твёрдых веществ)
Гели Золи Коллоидные системы -это -это большинство жидкостей живой клетки (цитоплазма, ядерный сок) и живого организма (кровь, лимфа, тканевая жидкость) Студенистые осадки, образующиеся при коагуляции золей Коагуляция - явление слипания коллоидных частиц и выпадения их в осадок
Эффект Тиндаля рассеяние света при прохождении светового пучка через оптически неоднородную среду. Обычно наблюдается в виде светящегося конуса (конус Тиндаля), видимого на тёмном фоне. Характерен для растворов коллоидных систем (например, золей металлов, разбавленных латексов, табачного дыма), в которых частицы и окружающая их среда различаются по показателю преломления. На Э.Т. основаны оптические методы определения размеров, формы и концентрации коллоидных частиц и макромолекул. Назван по имени открывшего его Дж. Тиндаля. Слева – раствор крахмала, справа - вода
Роль дисперсных систем Для химии наибольшее значение имеют дисперсные системы, в которых средой является вода и жидкие растворы. Природная вода всегда содержит растворённые вещества. Природные водные растворы участвуют в процессах почвообразования и снабжают растения питательными веществами. Сложные процессы жизнедеятельности, происходящие в организмах человека и животных, также протекают в растворах. Многие технологические процессы в химической и других отраслях промышленности, например получение кислот, металлов, бумаги, соды, удобрений протекают в растворах.
Cлайд 1
Дисперсные системы и растворы Презентация по химии МОУ «Майская гимназия Белгородского района Белгородской области» Учитель химии: Крикун Н.О.Cлайд 2
Дисперсные системы Дисперсия = раздробление, измельчение Дисперсные системы состоят как минимум из двух компонентов: 1. дисперсионной среды, которая играет роль растворителя и, следовательно, является непрерывной фазой; 2. дисперсной фазы, играющей роль растворённого вещества. Нажмите любую клавишу Дисперсными называют гетерогенные системы, в которых одно вещество в виде очень мелких частиц равномерно распределено в объёме другого
Cлайд 3
Классификация По агрегатному состоянию дисперсионной среды и дисперсной фазы Нажмите любую клавишу Газ Жидкость Твёрдое вещество
Cлайд 4
Дисперсная среда: ГАЗ Дисперсная фаза: ГАЗ Всегда гомогенная смесь (воздух, природный газ) Дисперсная фаза: Жидкость Туман, попутный газ с капельками нефти, карбюраторная смесь в двигателях автомобилей, аэрозоли Дисперсная фаза: Твёрдое вещ-во Пыли в воздухе, дымы, смог, пыльные и песчаные бури Нажмите любую клавишу
Cлайд 5
Дисперсная среда: Жидкость Дисперсная фаза: ГАЗ Шипучие напитки, пены Дисперсная фаза: Жидкость Эмульсии. Жидкие среды организма (плазма крови, лимфа, пищеварительные соки), жидкое содержимое клеток (цитоплазма, кариоплазма) Дисперсная фаза: Твёрдое вещ-во Золи, гели, пасты (кисели, студни, клеи) Речной и морской ил, взвешенные в воде; Строительные растворы Нажмите любую клавишу
Cлайд 6
Дисперсная среда: Твёрдое вещество Дисперсная фаза: ГАЗ Снежный наст с пузырьками воздуха в нём, почва, кирпич и керамика, пористый шоколад, порошок Дисперсная фаза: Жидкость Влажная почва, медицинские и косметические средства (мази, тушь, помада и т.д.) Дисперсная фаза: Твёрдое вещ-во Горные породы, цветные стёкла, некоторые сплавы Нажмите любую клавишу Нажмите любую клавишу
Cлайд 7
Классификация дисперсных систем и растворов Дисперсные системы Взвеси Эмульсии Супензии Аэрозоли Гели Золи Коллоидные системы Молекулярные Молекулярно- ионные Ионные Нажмите для продолжения Нажмите любую клавишу Растворы
Cлайд 8
Взвеси Эмульсии Супензии Аэрозоли Дисперсные системы, в которых размер частицы фазы более 100 нм. Такие системы разделяют на: (и среда, и фаза - не растворимые в друг друге жидкости) (среда – жидкость, а фаза – не растворимое в ней вещество) (взвеси в газе мелких частиц жидкостей или твёрдых веществ) Нажмите любую клавишу
Cлайд 9
Коагуляция - Гели Золи Коллоидные системы это большинство жидкостей живой клетки (цитоплазма, ядерный сок) и живого организма (кровь, лимфа, тканевая жидкость) Студенистые осадки, образующиеся при коагуляции золей явление слипания коллоидных частиц и выпадения их в осадок Нажмите любую клавишу
Cлайд 10
Молекулярные Молекулярно- ионные Ионные Растворы Водные растворы неэлектролитов – органических веществ (спирта, глюкозы, сахарозы) Растворы слабых электролитов (азотистой, сероводородной кислот) Растворы сильных электролитов (щелочей, солей, кислот - NaOH, K2SO4, HNO3, HClO4) Нажмите любую клавишу
Cлайд 11
Эффект Тиндаля рассеяние света при прохождении светового пучка через оптически неоднородную среду. Обычно наблюдается в виде светящегося конуса (конус Тиндаля), видимого на тёмном фоне. Характерен для растворов коллоидных систем (например, золей металлов, разбавленных латексов, табачного дыма), в которых частицы и окружающая их среда различаются по преломления показателю. На Т. э. основан ряд оптических методов определения размеров, формы и концентрации коллоидных частиц и макромолекул. Назван по имени открывшего его Дж. Тиндаля. Слева – раствор крахмала, справа - вода Нажмите любую клавишу
Cлайд 12
Роль дисперсных систем Для химии наибольшее значение имеют дисперсные системы, в которых средой является вода и жидкие растворы. Природная вода всегда содержит растворённые вещества. Природные водные растворы участвуют в процессах почвообразования и снабжают растения питательными веществами. Сложные процессы жизнедеятельности, происходящие в организмах человека и животных, также протекают в растворах. Многие технологические процессы в химической и других отраслях промышленности, например получение кислот, металлов, бумаги, соды, удобрений протекают в растворах. Нажмите любую клавишу
Cлайд 13
Литература: Н.Кузьменко, В.Еремин, В.Попков Химия для школьников старших классов и поступающих в ВУЗы О.С.Габриелян, Ф.Н. Маскаев, С.Ю. Пономарев. В.И. Теренин Химия 11 класс. Дрофа, 2004 О.С.Габриелян, И.Г.Остроумов Настольная книга учителя химии 11 класс
Выполнила: ученица 11 класса
Подзолкова О.
Учитель: Бобурко Е.В.
Дисперсными называют гетерогенные системы, в которых одно вещество в виде мелких частиц равномерно распределено в объеме другого.
Дисперсная фаза – вещество, которое присутствует в дисперсной системе в меньшем количестве и распределено в объеме другого.
Дисперсионная среда – вещество, присутствующее в
дисперсной системе в большем количестве, в объеме которого распределена дисперсная фаза.
Дисперсные системы по величине частиц делят на:
грубодисперсные с размерами частиц более
тонкодисперсные с размерами частиц
от 100 до 1нм
Если же вещество раздробленно до молекул или ионов размером менее 1 нм, образуется гомогенная система – раствор.
Дисперсионная среда
Дисперсная фаза
Примеры некоторых природных и бытовых дисперсных систем
Жидкость
Туман, попутный газ с капельками нефти, карбюраторная смесь в двигателях автомобилей(капельки бензина в воздухе), аэрозоли
Твердое вещество
Жидкость
Пыль в воздухе, дымы, смог, самумы(пыльные и песчаные бури), твердые аэрозоли
Жидкость
Шипучие напитки, пены
Эмульсии, Жидкие среды организма(плазма крови, лимфа, пищеварительные соки), жидкое содержимое клеток(цитоплазма, кариоплазма)
Твердое вещество
Твердое вещество
Золи, гели, пасты(кисели, студни, клеи). Речной и морской ил, взвешенные в воде; строительн ы е растворы
Снежный наст с пузырьками воздуха в нем, поч в а, текстильные ткани, кирпич и керамика, поролон, пористый шоколад, порошки
Жидкость
Влажная почва, медицинские и косметические средства(мази, тушь, помада и т.д.)
Твердое вещество
Горные породы, цветные стекла, некоторые сплавы
Растворы
Дисперсные системы
Эмульсии
Молекулярные
Грубодисперсные системы
Суспенции
Аэрозоли
Молекулярно - ионные
Гели
Коллоидные системы
Ионные
Золи
Эмульсия – это дисперсная система с жидкой дисперсионной средой и жидкой дисперсионной фазой.
Эмульсии можно разделить на 2 группы:
1)прямые, с каплями неполярной жидкости в полярной системе, типа «растительное масло в воде».
2) обратные , типа «вода в растительном масле».
Из применяемых в практической деятельности человека эмульсий можно назвать смазочно – охлаждающие жидкости, битумные материалы, пестицидные препараты, лекарственные и косметические средства, пищевые продукты.
В химической технологии широко используют эмульсионную полимеризацию как основной метод получения каучуков, полистирола и др.
Суспензия – это грубодисперсная система с твердой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой.
Суспензии, в которых седиментация идет медленно из-за малой разности в плотности дисперсной фазы и дисперсионной среды, также называют взвесями .
Суспензии используют:
в строительстве, например цементный раствор и эмалевые краски.
В медицине, например жидкие мази – линимент.
Пасты – грубодисперсные системы, в которых концентрация дисперсной фазы относительно высока по сравнению с ее небольшой концентрацией в суспензиях.
Например зубные, косметические, гигиенические и другие пасты.
Аэрозоли – это грубодисперсные системы, в которых дисперсионной средой является газ(например воздух), а дисперсной фазой могут быть капельки жидкости(облака, радуга, выпущенный из баллончика лак для волос или дезодорант) или частицы твердого вещества(пылевое облако, смерч).
Коллоидные системы широко распространены в природе. Почва, глина, природные воды, многие минералы, в том числе и драгоценные камни.
Большое значение имеют коллоидные системы для биологии и медицины. С химической точки зрения организм в целом – это сложнейшая совокупность многих коллоидных систем, включающих в себя и жидкие коллоиды(золи), и студни(гели).
Большинство биологических жидкостей и живого организма в целом являются коллоидными растворами(золями).
Гели – это коллоидные системы, в которых частицы дисперсной фазы образуют пространственную структуру.
Со временем структура гелей нарушается – происходит синерезис – самопроизвольное уменьшение объема геля, сопровождающееся отделением жидкости. Синерезис определяет сроки годности пищевых, медицинских и косметических гелей.
Гели – это дисперсные системы, которые встречаются нам в повседневной жизни.
Гели
Косметические
Минеральные
Пищевые
Опал, жемчуг, сердолик, халцедон
Гели для душа, гели после бритья, пасты
Сыр, хлеб, мармелад, торт»Птичье молоко», зефир, желе, холодец
Биологические
Медицинские
Мази, пасты
По внешнему виду истинные и коллоидные растворы трудно отличить друг друга. Чтобы сделать это используют эффект Тиндаля – образование конуса «светящейся дорожки» при пропускании через коллоидный раствор луча света.
Более крупные, чем в истинном растворе, частицы дисперсной фазы золя отражают своей поверхностью свет, а частицы истинного раствора – нет.
Цель:
- Познакомить учащихся с многообразием дисперсных систем, их классификациями, значением в природе и жизни человека.
- Привлечь внимание учащихся к дисперсным системам большой практической значимости: суспензиям, эмульсиям, коллоидным растворам, истинным растворам, аэрозолям, пенам;
Учебные задачи
- Продолжить формирование общеучебных умений (осуществлять самоконтроль; сотрудничать; использовать компьютер, ноутбук, интерактивную доску).
- Продолжить формирование навыков самостоятельной работы учащихся с учебником, дополнительной литературой, сайтами Интернета.
- Формирование умений внимательно изучать состав и правила использования веществ, используемых в повседневной жизни человека, экологическую грамотность.
Воспитательные задачи:
- Продолжить развитие познавательных интересов учащихся;
- Воспитывать культуру речи, трудолюбие.
- Продолжить формирование ответственного, творческого отношения к труду;
Развивающие задачи:
- Расширение представлений учащихся о веществах, их формах существования и специфических свойствах.
- Развивать умение использовать химическую терминологию;
- Развивать мыслительные операции (анализ, синтез, установление причинно-следственных связей, выдвижение гипотезы, классификация, проведение аналогий, обобщение, умение доказывать, выделение главного);
- Развивать интересы, способности личности;
- Развивать умение проводить, наблюдать и описывать химический эксперимент;
- Совершенствовать коммуникативные умения учащихся в совместной деятельности (умение вести диалог, выслушивать оппонента, аргументировано обосновывать свою точку зрения) и информационно - познавательную компетентность учащихся.
Предварительная подготовка к уроку:
- Постановка проблемы
- Задания группам для самостоятельной работы
- Организация самостоятельной групповой деятельности учащихся на уроке и во внеурочное время;
- Создание слайдовой презентации;
- Выступления учащихся на конференции
Оборудование
- образцы различных дисперсных систем: различные аэрозоли, водоэмульсионные краски, вода, растительное масло, молоко, сметана, кремы, зубные пасты, майонез, газированные напитки и др.
Урок №1. Понятие дисперсных систем, их виды
В природе очень редко встречаются чистые вещества. Смеси различных веществ в разных агрегатных состояниях образуют гетерогенные и гомогенные системы, которые называются дисперсными.
Ставим цель: Познакомиться с таким состоянием вещества как дисперсная система, выяснить как классифицируются дисперсные системы и каково их значение в природе и жизни человека.
Даем определение дисперсной фазы, дисперсной среды (слайды №2, 3)
Существуют классификации д. с. по разным признакам:
1. сочетание агрегатного состояния дисперсионной среды и дисперсной фазы;
2. величина частиц веществ, составляющих дисперсную фазу
Для того, чтобы понять, как многообразны дисперсные системы и каково из значение, мы заслушиваем результаты работы групп, подготовивших проекты о разных видах дисперсных систем.
Слово 1 группе. Аэрозоли.
Первая группа рассказывает об эмульсиях, их особенностях, классификациях, устойчивости, эмульгаторах, способах их разрушения, значении. (слайды 5-16).
Затем первая группа проводит повторение по вопросам (слайд №17)
Вторая группа выступает с рассказом о суспензиях (слайды18-33).
Затем обсуждаем вопросы, подготовленные второй группой (слайд № 34).
Третья группа рассказывает о пенах, их структуре, видах, свойствах, применении (слайды36-48). После чего, обсуждаем вопросы (слайд 49).
Урок №2Четвертая группа выступает с сообщением об аэрозолях (слайды 50-70). Сначала рассказ о классификациях (52-58), областях применения (60-65), особое внимание обращаем на то, что бывают токсичные аэрозоли (60), значение биологических аэрозолей (59), на экологические проблемы связанные с использованием аэрозолей (65-69).
Затем обсуждаем вопросы по этому разделу (слайд 71)
Пятая группа характеризует коллоидные системы, их отличия от грубодисперсных систем (74-76), демонстрируют Эффект Тиндаля, значение этих систем(78-80).
Вопросы представлены на слайде 81.
Шестая группа кратко характеризует истинные растворы (слайды 4, 82-90)
На следующем уроке планируется более детальное знакомство с истинными растворами и способами выражения концентрации растворенных в них веществ.
Презентацию можно использовать и на уроках, построенных по другому принципу
Домашнее задание: параграф 10, упр 10-14 стр.41-41
Дисперсные системы В природе и практической жизни человека встречаются не отдельные вещества, а их системы. Важнейшими из них являются дисперсные системы – гетерогенные системы, в которых одно вещество равномерно распределено в виде частиц внутри другого вещества.
Виды дисперсных систем Дисперсные системы делятся на грубодисперсные, тонкодисперсные, коллоидные. Грубодисперсные системы - это непрозрачные системы. Частицы видны невооруженным глазом, отстаиваются, у жидкостей видна граница раздела. Грубодисперсные системы делятся на эмульсии (молоко, лимфа, нефть) - суспензии (мел + вода, известковое молоко + вода, глина + вода) Коллоидные растворы занимают промежуточное положение между тонкодисперсными и грубодисперсными системами.
То вещество, которое присутствует в меньшем количестве и распределено в объеме другого, называют дисперсной фазой. Она может состоять из нескольких веществ. Вещество, присутствующее в большем количестве, в объеме которого распределена дисперсная фаза, называют дисперсионной средой. Между ней и частицами дисперсной фазы существует поверхность раздела, поэтому дисперсные системы называют гетерогенными (неоднородными). И дисперсионную среду, и дисперсную фазу могут представлять вещества, находящиеся в различных агрегатных состояниях - твердом, жидком и газообразном.
По величине частиц веществ, составляющих дисперсную фазу, дисперсные системы делят на грубодисперсные (взвеси) и тонкодисперсные (коллоидные растворы или коллоидные системы). Если же вещество раздроблено до молекул или ионов размером менее 1 нм, образуется гомогенная система - раствор. Она однородна, поверхности раздела между частицами и средой нет.
Взвеси Взвеси - это дисперсные системы, в которых размер частиц фазы более 100 нм. Это непрозрачные системы, отдельные частицы которых можно заметить невооруженным глазом. Дисперсная фаза и дисперсионная среда легко разделяются отстаиванием. Такие системы разделяют на: эмульсии суспензии аэрозоли
эмульсии (и среда, и фаза - нерастворимые друг в друге жидкости). Это хорошо известные вам молоко, лимфа, водоэмульсионные краски и т. д.; суспензии (среда - жидкость, а фаза - нерастворимое в ней твердое вещество). Это строительные растворы взвешенный в воде речной и морской ил, живая взвесь микроскопических живых организмов в морской воде - планктон и т. д.; аэрозоли - взвеси в газе мелких частиц жидкостей или твердых веществ. Различают пыли, дымы, туманы.
Коллоидные системы Коллоидные системы - это такие дисперсные системы, в которых размер частиц фазы от 100 до 1 нм. Эти частицы не видны невооруженным глазом, и дисперсная фаза и дисперсионная среда в таких системах отстаиванием разделяются с трудом. Их подразделяют на золи (коллоидные растворы) и гели (студни).
Коллоидные растворы, или золи. Это большинство жидкостей живой клетки (цитоплазма, ядерный сок - кариоплазма, содержимое органоидов и вакуолей) и живого организма в целом (кровь, лимфа, тканевая жидкость, пищеварительные соки, гуморальные жидкости и т. д.). Такие системы образуют клеи, крахмал, белки, некоторые полимеры.
Вторая подгруппа коллоидных систем - это гели, или студни, представляющие собой студенистые осадки, образующиеся при коагуляции золей. К ним относят большое количество полимерных гелей, столь хорошо известные вам кондитерские, косметические и медицинские гели (желатин, холодец, желе, мармелад, торт «Птичье молоко») и конечно же бесконечное множество природных гелей: минералы (опал), тела медуз, хрящи, сухожилия, волосы, мышечная и нервная ткани и т. д.
Растворы Растворы всегда однофазны, то есть представляют собой однородный газ, жидкость или твердое вещество. Это связано с тем, что одно из веществ распределено в массе другого в виде молекул, атомов или ионов Растворы называют истинными, если требуется подчеркнуть их отличие от коллоидных растворов. Раствором называют гомогенную систему, состоящую из двух и более веществ.
