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工科化学与实验(金继红)第1章+思考题与习题答案

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做电泳。

原因:粒子胶体微粒带同种电荷,当胶粒带正电荷时向阴极运动,当胶粒带负电荷时向阳极运动。因为胶粒具有较大的表面积,能吸附离子而带电。

在进行电泳实验时,由于电场的作用,胶团在吸附层和扩散层的界面之间发生分离,带正电的胶粒向阴极移动,带负电的离子向阳极移动。因此,胶粒带电,但整个胶体分散系是呈电中性的。 3)沉降电势

胶粒在重力场或离心力场中相对于液体介质沉降时所产生的电势差,为电泳的逆过程。 4)流动电势 在外力作用下,使液体通过多孔膜(或毛细管)定向流动,在多孔膜两端会产生电势差,为电渗的逆过程。 3、光学性质 3、 丁达尔效应

一束光通过胶体,由于胶粒大小在的1-100 nm范围,而可见光的波长为400-700 nm,胶粒会对可见光发生散射从而产生一条光路。

10、丁达尔现象在日常生活中经常遇到,你能举出例子吗?

当一束光线透过胶体,从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”,这种现象叫丁达尔现象。 1)树林现象 清晨,在茂密的树林中,常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱,类似于这种自然界现象,也是丁达尔现象。这是因为云、雾、烟尘也是胶体,只是这些胶体的分散剂是空气,分散质是微小的尘埃或液滴。 2)耶稣光

丁达尔效应的形成,是靠雾气或是大气中的灰尘,当太阳照射下来投射在上面时,就可以明显看出光线的线条,加上太阳是大面积的光线,所以投射下来的,不会只是一点点,而是一整片的壮阔画面这种为风景带来一种神圣的静谧感的光线,不知何时被命名为了“耶稣光”。

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11、制备胶体的方法 (1)分散法

分散法有机械分散、电分散、超声波分散和胶溶等。

例如机械分散法:利用机械磨碎法将固体颗粒直接磨成胶粒的大小,溶于溶剂得到胶体,如将碳粉制成碳素墨水 (2)凝聚法

用物理或化学方法使分子或离子聚集成胶体粒子的方法,有还原法、氧化法、水解法和复分解法等。 例如水解法:

如氢氧化铁胶体的制备:把1ml-2ml的氯化铁饱和溶液加入20ml沸水中煮沸至呈红褐色停止加热,即制得了氢氧化铁胶体。 FeCl3+3H2O = Fe(OH)3(胶体)+3HCl 复分解法:

如碘化银胶体的制备:

AgNO3 +KI =AgI(胶体)+KNO3

12、晶体与非晶体的区别 晶体:内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。如石英、云母、食盐、明矾等。 非晶体:内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体物质。如玻璃、橡胶、松香、沥青等。

晶体与非晶体的主要区别 晶体 非晶体 7 / 14

性质 自范性(本质区别) 有 各向异性 固定熔沸点 能否发生X 射线衍射(最科学的区分方法) 内能 有 有 能 无 无 无 不能(能发生散射) 小而最稳定 大而不稳定 1)外形

晶体都具有规则的几何形状,而非晶体没有一定的几何外形。

晶体自范性的本质:晶体中粒子微观空间里是呈现周期性的有序排列的。

晶体内部质点排列有序,外形规则。例如。在氯化钠晶体内部,无论任何方向上CI-和Na+都是相间排列的,如图1,●代表Na离子,○代表Cl离子,其外形是非常规则的立方形,从盐场生产的粗大盐粒到实验室用的基准氯化钠微粒,无论大小都是立方形的。

图1 NaCl晶体结构

非晶体内部质点排列杂乱无章,外形不规则。例如玻璃内部各种离子杂乱无章地堆积在一起,外形没有一定之规,人们可以在生产中任意改变其外部形貌。众多构造繁杂外形精美的玻璃艺术品,正是利用玻璃外形可以任意改变的性能而加工制成的。一些蜡像艺术品也是因为石蜡属于非晶体而得来。 2)各向异性

晶体的各种物理性质,在各个方向上都是不同的,即各向异性;非晶体则显各向同性。 由于晶体内部质点排列有序,在不同的方向上质点的排列密度往往不同,因此在不同的方向上晶体对光、电、磁、热的传导速率和强度往往具有较大差异,这种差异被称之为各向异性。例如,石墨和蓝宝石是常见的晶体,其中石墨的结构呈层状,在与层垂直方向的导电率为与层平行方向上导电率的1/10000;蓝宝石在不同方向上的硬度是不同的。对于非晶体而言,从微观角度讲,质点的排列杂乱无序,从宏观统计的角度看,在所有方向上质点的排列密度均相同,对光、电、磁、热的传导速率和强度也都相同,所以是各向同性的。例如玻璃在破碎时,其碎片的形状是完全任意的。 需要注意的是,并非所有晶体都具备各向异性,当晶体内部的质点在各个方向上排列相同时,它就是各向同性的,如氯化钠、氯化钾、氯化铯等晶体都是各向同性的。 3)熔点

晶体必须到达熔点时才能熔解,而非晶体在熔解的过程中,没有明确的熔点,随着温度升高,物质首先变软,然后逐渐由稠变稀。

晶体在熔化时,温度不变,晶体有确定的熔点和凝固点,同一种晶体物质的凝固点跟它的熔点相同,不同的晶体,具有各不相同的熔点和凝固点。例如在常压下,当冰的温度达到熔点(273.15K)时,冰必定开始熔化,同样当氯化钠的温度达到熔点(1074K)时,也必定开始熔化。而当加热石蜡、沥青、玻璃、塑料等无定形固体时,你只能观察到它们逐渐软化,最后变成

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了易流动的液体,但你永远无法知道它们是在哪一确切温度开始熔化的,也就是说它们根本就没有固定的熔点。

表晶体和非晶体融化和凝固的比较 晶体 非晶体 物质举例 海波、冰、石英、食盐、水晶、松香、玻璃、蜂蜡、沥青 明 矾、各种金属 同一晶体的熔点和凝固点相同 吸收热量.温度不变 放出热量,温度不变 温度达到熔点,继续吸热 温度达到凝固点,继续放热 非晶体无固定的熔点和凝固点 吸收热量,温度升高 放出热量,温度降低 吸收热量 放出热量 熔点和凝固点 熔化过程 凝固过程 熔化条件 凝固条件 融化曲线 凝固曲线 13、晶体分几个晶系?有什么特征?

根据晶胞参数的特征,将晶体分为七大晶系。

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第一章 物质的聚集状态习题答案

一、选择题

1. B 2. A 3. B 4. A 5. D 6. B 二、计算题

1. 计算273.15K,100KPa时甲烷气体(视作理想气体)的密度。

解:理想气体公式pV=nRT=??????,则pM=

??

????

????=??????

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工科化学与实验(金继红)第1章+思考题与习题答案

做电泳。原因:粒子胶体微粒带同种电荷,当胶粒带正电荷时向阴极运动,当胶粒带负电荷时向阳极运动。因为胶粒具有较大的表面积,能吸附离子而带电。在进行电泳实验时,由于电场的作用,胶团在吸附层和扩散层的界面之间发生分离,带正电的胶粒向阴极移动,带负电的离子向阳极移动。因此,胶粒带电,但整个胶体分散系是呈电中性的。3)沉降电势胶粒在重力场或离心力场中相
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