2018年秋高中化學 初高中銜接 專題07 分散系及其分類學案.doc

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專題07 分散系及其分類 【知識回放】 1．什么是溶液？ 2．將白醋、食用油、食鹽、酒精分別放入水中，不能形成溶液的是 (　　) A．白醋 B．食用油 C．食鹽 D．酒精 【答案】 1． 溶液是一種或幾種物質分散到另一種物質里，形成均一的、穩(wěn)定的混合物。 2． B 【新知精講】 一、分散系及其分類 1.概念 2.分類 (1)按照分散系組成部分的狀態(tài)分類，以分散質或分散劑所處的狀態(tài)為標準,共有9種組合; (2)按照分散質粒子大小分類。 二、膠體的制備和性質 1.Fe(OH)3膠體的制備 向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3飽和溶液,繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱,得到的分散系即為Fe(OH)3膠體。 2.膠體的性質 介穩(wěn)性:膠體的穩(wěn)定性介于溶液和濁液之間,在一定條件下能穩(wěn)定存在,屬于介穩(wěn)體系。 丁達爾效應:當平行光束通過膠體時,可以看到一條光亮的“通路”,這是由于膠體粒子對光線散射形成的丁達爾效應,可用來區(qū)分膠體和溶液。 電泳:膠體粒子帶電荷,在電場的作用下發(fā)生定向移動。 聚沉 【科學探究】 探究一分散系及分類 問題導引 1.分散劑必須是液體嗎? 提示不一定。分散劑和分散質都可以是固體、液體或氣體。 2.膠體區(qū)別于其他分散系的本質是什么? 提示膠體區(qū)別于其他分散系的本質是膠粒的直徑在1~100nm之間。 探究二膠體的性質 問題導引 1.已知雞蛋清是一種膠體,如何通過簡便方法鑒別NaCl溶液和雞蛋清膠體呢? 提示可通過產生丁達爾效應進行鑒別。當用光束通過NaCl溶液和雞蛋清膠體時,從側面能夠觀察到一條光亮“通路”的是雞蛋清膠體。 2.向Fe(OH)3膠體中加入稀鹽酸,先產生紅褐色沉淀,繼續(xù)滴加鹽酸,紅褐色沉淀又溶解,為什么? 提示向Fe(OH)3膠體中加入稀鹽酸,膠體先發(fā)生聚沉形成Fe(OH)3沉淀,繼續(xù)滴加鹽酸,酸堿發(fā)生中和反應,Fe(OH)3沉淀又溶解。 【重點突破】 1.濁液、溶液、膠體三種分散系的本質區(qū)別是分散質微粒的直徑大小,可通過以下圖示加以記憶: A球代表濁液中的分散質微粒;B球代表膠體中的膠粒;C代表溶液中溶質; (1)濁液既不能透過濾紙也不能透過半透膜;溶液既能透過濾紙又能透過半透膜; (2)膠體中的膠粒只能透過濾紙不能透過半透膜。 2.膠體的四大性質 (1)布朗運動:膠體粒子在做不停地、無規(guī)則地運動。 (2)丁達爾效應:常用于鑒別膠體和其他分散系。 (3)電泳現(xiàn)象:膠體微粒帶電荷(淀粉膠體等除外),膠體微粒在電場的作用下發(fā)生定向移動。 (4)聚沉:膠體形成沉淀析出的現(xiàn)象,其方法主要有: 3.區(qū)分膠體和溶液的方法 (1)區(qū)分膠體和溶液可以從如下兩個方面考慮: ①根據分散質粒子直徑的大小來區(qū)分。 分散質粒子直徑在1~100 nm之間的分散系為膠體,小于1 nm的分散系為溶液。 ②根據有無丁達爾效應來區(qū)分。 膠體粒子對光有散射作用,因而膠體具有丁達爾效應,溶液中的陰陽離子對光的散射作用極其微弱,因而溶液無丁達爾效應。 (2)下列兩個方面不能用來區(qū)分膠體和溶液: ①是否均一、透明。因為膠體和溶液通常都是均一、透明的分散系。 ②是否能通過濾紙。因為膠體和溶液的分散質粒子均能通過濾紙。 【典例探究】 典例1 近年來,我國的一些沿江或沿海城市多次出現(xiàn)大霧天氣,致使高速公路關閉,航班停飛,霧屬于下列分散系中的(　　) A.溶液 B.懸濁液 C.乳濁液 D.膠體 【答案】:D 【解析】:霧是由小水珠(直徑1~100nm)分散于空氣中形成的,屬于膠體。 變式訓練1-1 在下列分散系中,分散質粒子直徑最大的是(　　) A.氫氧化鎂懸濁液 B.淀粉溶液 C.溴的四氯化碳溶液 D.云 【答案】:A 變式訓練1-2. 下列分離物質的方法中,根據粒子大小進行分離的是(　　) A.萃取 B.重結晶 C.沉降 D.滲析 【答案】:D 【解析】:A項萃取是根據物質在不同溶劑中溶解度不同分離;B項重結晶是根據物質的溶解度受溫度影響不同分離;C項沉降是根據物質密度不同而分離。 典例2 下列關于膠體的敘述中不正確的是(　　) A.布朗運動是膠體粒子特有的運動方式,只用肉眼就可以把膠體和溶液、濁液區(qū)別開來 B.向Fe(OH)3膠體中加入少量稀硫酸,會生成紅褐色沉淀 C.丁達爾效應是膠體的特性 D.膠體粒子具有較大的表面積,能吸附陽離子或陰離子,故在電場作用下會產生電泳現(xiàn)象 【答案】:A 在電場作用下產生電泳現(xiàn)象,D正確。 變式訓練2-1 關于膠體和溶液的區(qū)別,下列敘述正確的是(　　) A.溶液呈電中性,膠體帶有電荷 B.溶液中溶質不能通過半透膜,膠體中分散質能通過半透膜 C.溶液中通過一束光線沒有特殊現(xiàn)象,膠體中通過一束光線會出現(xiàn)光亮的通路 D.溶液穩(wěn)定,放置后不會生成沉淀,膠體不穩(wěn)定,放置后會生成沉淀 【答案】:C 【解析】:溶液和膠體都呈電中性,膠體中膠體粒子帶有電荷;溶液中溶質能通過半透膜;膠體有介穩(wěn)性,一定時間內放置不產生沉淀。 變式訓練2-2. 下列性質既可能是膠體所具有的,也可能是溶液所具有的是(　　) A.光線照射時,從側面可觀察到一條光亮的通路 B.加入少量稀硫酸立即產生沉淀 C.分散質粒子直徑小于1 nm D.裝入半透膜袋中并將其浸入盛水的燒杯中一段時間,袋內外均含分散質粒子 【答案】:B 【解析】:A項,溶液不具有丁達爾效應,不是溶液的性質;B項,稀硫酸可以使膠體發(fā)生聚沉,也可以和鋇鹽溶液反應生成BaSO4沉淀;C項錯誤,因為膠體的分散質粒子在1~100nm之間;D項,膠體的分散質粒子不能通過半透膜。 變式訓練2-3. 膠體區(qū)別于溶液、濁液的性質是(　　) A.能發(fā)生丁達爾效應 B.能用肉眼將膠體與溶液、濁液區(qū)別開來 C.均一、穩(wěn)定、透明 D.分散質會因重力作用而沉降 【答案】:A 變式訓練2-4. 下列說法中不正確的是(　　) A.丁達爾效應不是膠體特有的現(xiàn)象,溶液與濁液也有 B.膠體與其他分散系的本質區(qū)別是膠體粒子的直徑在1~100 nm之間 C.溶液中分散質粒子的直徑小于1 nm D.膠體和溶液中的粒子能透過濾紙 【答案】:A 正確。 變式訓練2-5. 從①滲析、②聚沉、③溶膠、④凝膠、⑤布朗運動、⑥電泳、⑦丁達爾效應中選出適當的詞語填入下列每小題的空格中(填序號): (1)在肥皂水中透過強光,可看到光帶,這種現(xiàn)象稱為　　　。 (2)將熱的濃肥皂水冷卻并完全固化后的物質叫　　　。 (3)在Fe(OH)3膠體中加入少量電解質溶液,產生紅褐色沉淀,這種現(xiàn)象叫作　　　。 (4)用半透膜把制取膠體中生成的氯化鈉分離出來的方法叫作　　　。 (5)在水泥和冶金工廠常用高壓電對氣溶膠作用,除去大量煙塵,以減小對空氣的污染,這種做法應用的主要原理是　　　　。 【答案】:(1)⑦　(2)④　(3)②　(4)①　(5)⑥ 【解析】:(1)肥皂水中透過強光,看到光帶,此現(xiàn)象為丁達爾效應。 (2)塊狀肥皂是凝膠。 (3)膠體中加入少量電解質溶液時發(fā)生聚沉。 (4)用半透膜將膠體提純,此過程叫滲析。 (5)水泥廠和冶金廠產生的氣溶膠,其膠粒帶有電荷,利用電泳現(xiàn)象,使煙塵在高壓直流電的作用下定向移動,達到除塵目的。 【基礎題組】 1.將少量下列物質分別加入足量的水中,充分攪拌后能形成溶液的是( ) A.粉筆灰 B.冰塊 C.食鹽 D.色拉油 2.下列關于溶液和膠體的敘述,正確的是( ) A.溶液是電中性的,膠體是帶電的 B.通電時,溶液中的溶質粒子分別向兩極移動,膠體中的分散質粒子向某一極移動 C.溶液中溶質粒子的運動有規(guī)律,膠體中分散質粒子的運動無規(guī)律,即布朗運動 D.一束光線分別通過溶液和膠體時,后者會出現(xiàn)明顯的光帶 3.納米材料是指研究、開發(fā)出的材料的直徑從幾納米至幾十納米。如果將納米材料分散到水中所得混合物不可能具有的性質是( ) A.能全部通過濾紙 B.有丁達爾效應 C.納米材料能通過半透膜 D.有電泳現(xiàn)象 4.下列關于FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體的說法中正確的是( ) A.都是無色透明、均一、穩(wěn)定的分散系 B.分散質顆粒直徑都在1~100 nm之間 C.Fe(OH)3膠體具有丁達爾效應 D.FeCl3溶液具有丁達爾效應 5.下列關于膠體的說法中正確的是( ) A.膠體外觀不均勻 B.膠體粒子不能通過濾紙 C.膠體粒子做不停地、無秩序地運動 D.膠體不穩(wěn)定,靜置后容易產生沉淀 6.目前在制藥機械中有一種膠體磨,基本工作原理是通過剪切、研磨及高速攪拌作用對物質進行細化,得到納米材料。以下說法錯誤的是( ) A.細化后的納米材料與分散劑形成膠體 B.膠體磨的細化是物理作用 C.納米材料都有丁達爾效應 D.納米材料都能發(fā)生電泳 7.下列鑒別方法不可行的是( ) A.用光照的方法鑒別硫酸銅溶液和氫氧化鐵膠體 B.用稀硫酸來鑒別BaCl2、NaCl、Na2CO3三種溶液 C.用BaCl2溶液和稀硝酸來鑒別Na2SO4和AgNO3兩種溶液 D.用CCl4來鑒別FeCl3溶液和溴水 8.下列關于膠體的說法不正確的是( ) A.制備Fe(OH)3膠體后可以用滲析的方法凈化 B.利用丁達爾效應可以區(qū)分溶液和膠體 C.電泳現(xiàn)象可證明膠體都帶電 D.膠體是分散質粒子直徑在1~100 nm之間的分散系 9.醫(yī)學上對血液中毒最常用的凈化手段是血液透析。透析時,病人的血液通過浸在透析液中的透析膜進行循環(huán)和透析。血液中的蛋白質和血細胞不能透過透析膜,血液內的毒性物質則可以透過,由此可以判斷( ) A.蛋白質、血細胞不溶于水,毒性物質可溶于水 B.蛋白質以分子形式存在,毒性物質以離子形式存在 C.蛋白質、血細胞的粒子直徑大于毒性物質的粒子直徑 D.蛋白質、血細胞不能透過濾紙,毒性物質能透過濾紙 10.從下列選項中選擇適當的字母填入下列橫線上: A.過濾 B.聚沉 C.凝膠 D.布朗運動 E.電泳 F.丁達爾效應 (1)Fe(OH)3膠體呈紅褐色,插入兩個惰性電極,通直流電一段時間,陰極附近的顏色逐漸變深,這種現(xiàn)象叫 。 (2)光束通過Fe(OH)3膠體,可看到明亮的通路,這種現(xiàn)象叫 。 (3)Fe(OH)3膠體中加入硅酸膠體,膠體變得渾濁,這是發(fā)生了 。 (4)鑒別Fe(OH)3膠體和鹽酸的方法是 。 11.(1)“納米材料”是當今材料科學研究的前沿,其研究成果廣泛應用于催化劑及軍事科學中。所謂“納米材料”是指研究、開發(fā)出的微粒直徑從幾納米到幾十納米的材料,如將納米材料分散到分散劑中,所得混合物可能具有的性質是 。 A.能全部透過濾紙 B.有丁達爾效應 C.所得液體呈膠狀 D.所得物質一定是懸濁液 (2)把淀粉溶液溶于沸水中,制成淀粉膠體,鑒別溶液和淀粉膠體可以利用的方法是 。 (3)把少量的FeCl3飽和溶液滴入沸水中,制成Fe(OH)3膠體,回答下列問題: ①寫出上述反應的化學方程式 。 ②向Fe(OH)3膠體中滴入硫酸直到過量,描述此過程的實驗現(xiàn)象 。 【提升題組】 1.磁流體是電子材料的新秀,它既具有固體的磁性,又具有液體的流動性。制備時將含等物質的量FeSO4和Fe2(SO4)3的溶液混合,滴入稍過量的氫氧化鈉溶液,隨后加入油酸鈉溶液,即可生成黑色的分散質粒子直徑在5.5~36 nm的磁流體。下列說法中正確的是( ) A.所得的分散系屬于溶液 B.所得的分散系中分散質為Fe2O3 C.當一束強可見光通過該分散系時會出現(xiàn)光亮的通路 D.該分散系很不穩(wěn)定 2.下列現(xiàn)象或新技術應用中,不涉及膠體性質的是( ) A.在飽和氯化鐵溶液中逐滴滴加NaOH溶液,產生紅褐色沉淀 B.使用微波手術刀進行外科手術,可使開刀處的血液迅速凝固而減少失血 C.清晨,在茂密的樹林中,常?？梢钥吹綇闹θ~間透過的一道道光柱 D.腎功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析進行治療 3.下列事實與膠體性質無關的是( ) A.水泥廠和冶金廠常用高壓直流電除去大量煙塵,減少對空氣的污染 B.將植物油倒入水中用力攪拌形成油水混合物 C.一束平行光線射入氫氧化鐵膠體里,從側面可以看到一條光亮的通路 D.氫氧化鐵膠體中滴入稀硫酸,先看到有紅褐色沉淀生成而后沉淀溶解 4.微波是一種高頻電磁振蕩,“微波爐”就是利用高頻電磁振蕩使食品中分子也產生振蕩而發(fā)熱;現(xiàn)代醫(yī)學上使用微波手術刀進行外科手術,其好處主要是使開刀處的血液迅速凝固而減少失血。下列關于其作用原理的說法正確的是( ) A.微波電流迅速中和血液膠粒所帶的電荷而凝聚 B.微波使局部血液受熱而使血液膠體凝聚 C.微波電流通過金屬手術刀時產生高溫而使血液凝聚 D.以上說法都正確 5.現(xiàn)有甲、乙、丙三名同學分別進行Fe(OH)3膠體的制備實驗。 甲同學向1 molL-1氯化鐵溶液中加入少量的NaOH溶液; 乙同學直接加熱飽和FeCl3溶液; 丙同學向25 mL沸水中逐滴加入1~2 mL FeCl3飽和溶液,繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱。試回答下列問題: (1)其中操作正確的同學是 ;若丙同學實驗中不停止加熱,會看到 。 (2)證明有Fe(OH)3膠體生成的實驗操作及現(xiàn)象是 。 (3)丁同學利用所制得的Fe(OH)3膠體進行下列實驗: ①將其裝入U形管內,用石墨作電極,接通直流電,通電一段時間后發(fā)現(xiàn)陰極附近的顏色逐漸變深,這表明 。 ②向其中加入稀硫酸,產生的現(xiàn)象是 。 6.Fe2O3又稱鐵紅,請根據要求完成下列問題。 (1)Fe2O3固體(紅棕色)屬于 (填“混合物”或“純凈物”)。將其加入適量鹽酸,發(fā)生反應的化學方程式為 。 (2)用上述所得溶液進行以下實驗: 取少量溶液置于試管中,滴入NaOH溶液,可觀察到有紅褐色沉淀生成,反應的化學方程式為 ,此反應屬于 反應。 (3)在小燒杯中加入20 mL蒸餾水,加熱至沸騰后,向沸水中滴入幾滴FeCl3溶液,繼續(xù)煮沸直至溶液呈 色,即可制得Fe(OH)3膠體。 (4)另取一小燒杯也加入20 mL蒸餾水,向燒杯中加入1 mL FeCl3溶液,振蕩搖勻后,將此燒杯(編號甲)與盛有Fe(OH)3膠體的燒杯(編號乙)一起放置于暗處,分別用激光筆照射燒杯中的液體,可以看到 燒杯中的液體產生丁達爾效應,這個實驗可以用來區(qū)別 7.為研究膠體的性質,某同學查閱了如下資料: ①當一束可見光(波長410-7~7.610-7 m)照射到某一分散系時,若該體系粒子直徑小于10-9 m,則光束發(fā)生直射現(xiàn)象,光路沒有明顯增強;若粒子直徑大于10-9 m小于10-7 m,則光束發(fā)生明顯的散射現(xiàn)象,即光路顯著增亮;若粒子直徑大于10-7 m,則光束發(fā)生反射現(xiàn)象,光路逐漸變暗,同時可看到一些顆粒。 ②膠體粒子的直徑比溶液中溶質粒子的直徑大得多,但膠體卻能較穩(wěn)定地存在,其主要原因是膠體粒子有較大的表面積,能有選擇性地吸附與其組成相同或相似的離子,導致膠粒帶電。減弱或中和膠粒所帶的電性,可使膠體聚沉(如加熱、加少量電解質溶液、加帶相反電荷膠粒的膠體等)。 ③給Fe(OH)3膠體接通直流電源,可發(fā)現(xiàn)陰極附近紅褐色加深,這種膠粒定向移動的現(xiàn)象叫電泳。 該實驗證明Fe(OH)3膠粒吸附陽離子帶正電。 回答下列問題: (1)資料①中說了幾種分散系,請你按次序列舉一下: 、 、 。 (2)腌制咸鴨蛋時,Na+、Cl-能透過蛋殼內壁的半透膜進入蛋白質內,而膠體粒子蛋白質分子卻不能透過半透膜。請說明半透膜上孔徑的大小: 。 (3)陶瓷工業(yè)上常遇到因陶土里混有氧化鐵而影響產品質量的問題,解決方法之一是把這些陶土和水一起攪拌,使微粒直徑在1~100 nm之間,然后插入電極,接通直流電源,這時陰、陽兩極可分別聚集氧化鐵和陶土。這種做法的可能原理是 。 (4)Fe(OH)3、Al(OH)3膠體常用于凈水,使用原理是 。 (5)江河入?？诔Ｐ纬赡嗌橙侵?出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是 。 【答案與解析】 基礎題組 1【答案】:C 【解析】:粉筆灰不溶于水,形成懸濁液;冰塊是固態(tài)的水,融化后是純凈物,不是溶液;食鹽溶于水形成氯化鈉溶液;色拉油不溶于水,形成乳濁液。2 3【答案】:C 【解析】:納米材料的直徑在幾納米至幾十納米,作為分散質分散在水中就得到了膠體分散系,膠體分散系能全部通過濾紙,有丁達爾效應,可能有電泳現(xiàn)象,但納米材料膠粒不能通過半透膜。 4【答案】:C 【解析】:FeCl3溶液為棕黃色,Fe(OH)3膠體為紅褐色,A錯誤;FeCl3中的粒子直徑小于1 nm,B錯誤;FeCl3溶液無丁達爾效應,D錯誤。 5【答案】:C 【解析】:膠體的性質——均勻、介穩(wěn)性,膠體粒子能通過濾紙,膠體粒子做布朗運動。 6【答案】:D 【解析】:膠體的膠粒直徑都在1~100 nm之間,都能產生丁達爾效應,但膠體中只有帶電的膠粒才能發(fā)生電泳。 7【答案】:C 【解析】:C項將BaCl2溶液加至Na2SO4和AgNO3溶液,均產生不溶于稀硝酸的白色沉淀。 8【答案】:C 【解析】:制備的Fe(OH)3膠體中含有的雜質離子是Fe3+和Cl-,可用滲析的方法除去,A正確;丁達爾效應是膠體的特性,B正確;電泳現(xiàn)象只能證明膠體中膠粒帶電,而膠體呈電中性,C錯誤;膠體是分散質粒子直徑在1~100 nm之間的分散系,D正確。 9【答案】:C 【解析】:透析膜屬于半透膜,可用來分離提純物質,蛋白質、血細胞的粒子直徑大,不能透過半透膜,毒性物質的粒子直徑小,能透過半透膜。 10【答案】:(1)E (2)F (3)B (4)F 【解析】:(1)因Fe(OH)3膠粒帶有正電荷,所以在電場作用下向陰極區(qū)移動,而使該區(qū)顏色加深,這種現(xiàn)象稱為電泳。 (2)光束通過膠體時,產生光亮的通路,稱為丁達爾效應。 (3)加入膠粒帶相反電荷的膠體,膠體會發(fā)生聚沉。 (4)鑒別膠體和溶液利用丁達爾效應。 11【答案】:(1)AB (2)用一束可見光分別照射兩種無色液體,可以看到有一條光亮通路的為淀粉膠體 (3)①FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl ②硫酸少量時,有紅褐色沉淀生成,硫酸過量時,沉淀溶解,溶液變成棕黃色 【解析】:(1)該混合物屬于膠體。(2)丁達爾效應是膠體特有的性質。(3)當加入少量硫酸時,硫酸中和了Fe(OH)3膠粒所帶電荷,膠體發(fā)生聚沉,看到有沉淀產生,當硫酸過量時,Fe(OH)3沉淀又溶解。 提升題組 1【答案】:C 2【答案】:A 【解析】:制取氫氧化鐵膠體的方法是在沸水中滴入飽和氯化鐵溶液,得到紅褐色氫氧化鐵膠體,在飽和氯化鐵溶液中逐滴滴加NaOH溶液,產生的氫氧化鐵粒子的聚集體已大于100 nm,形成的是懸濁液;血液是膠體,通過微波可以使膠體凝聚;樹林中的水霧是氣溶膠,也具有丁達爾效應;血液透析是利用滲析原理,讓血液中的毒素通過半透膜而除去。 3【答案】:B 【解析】:A項是膠體的電泳,C項是膠體的丁達爾效應,D項是膠體的聚沉。 4【答案】:B 【解析】:高溫和電流都不可能用于手術中,局部受熱則是使血液膠體凝聚的方法。 5【答案】:(1)丙 出現(xiàn)紅褐色沉淀 (2)用激光筆照射,若有一條光亮的通路,則有膠體生成 (3)①Fe(OH)3膠粒帶正電 ②先生成紅褐色的沉淀,后溶解為黃色溶液 6 【答案】:(1)純凈物 Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O (2)FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl 復分解 (3)紅褐 (4)乙 溶液與膠體 7【答案】:(1)溶液 膠體 濁液 (2)半透膜上孔徑比單個分子或離子大,但比膠粒小,約為10-9 m (3)陶土、氧化鐵膠體粒子所帶電荷電性相反,通電后分別向兩極移動,這種做法依據了電泳原理 (4)膠粒表面積大,吸附性強,能吸附水中懸浮雜質,故可用于凈化水 (5)江河水可看成是泥沙膠體,海水是電解質溶液,膠體遇電解質,由于膠粒電性被中和,引起聚沉 【解析】:資料①說明可見光對三種分散系的影響,膠粒對可見光散射造成膠體的丁達爾效應。資料②說明膠粒帶電是膠體穩(wěn)定存在的主要原因,膠粒一般優(yōu)先吸附與其組成相同或相似的離子,如Fe(OH)3膠體粒子吸附Fe3+帶正電。資料③通過電泳現(xiàn)象證明了膠粒帶電。