初中化学人教版九年级下册第十单元 酸和碱课题1 常见的酸和碱教学设计及反思
展开第十单元 酸和碱
课题1 常见的酸和碱
1.知道几种常见酸和碱的主要性质和用途.
2.会用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性;能自制酸碱指示剂,并设计和完成相关实验.
3.认识酸和碱的腐蚀性及使用时的安全注意事项.
4.知道酸和碱发生的中和反应.
5.了解酸碱性对生命活动和农作物的影响,以及中和反应在实际中的应用.
6.会用pH试纸检验溶液的酸碱性,了解溶液的酸碱度在实际中的意义.
1.学习探究酸(碱)的性质的大致顺序、通过实验探究酸(碱)的性质,根据酸(碱)的性质思考其用途的科学方法.
2.通过酸(碱)的化学性质探究活动,培养学生类推、归纳和小结的能力.
3.学会用酸碱指示剂检验酸溶液和碱溶液.
1.通过认真观察、分析探究酸、碱的性质的有关实验,培养实事求是的科学态度和探究精神.
2.通过了解中和反应及溶液酸碱度的实际意义,培养和激发学生学习化学的兴趣.
3.使学生初步感受对立统一的思想,进一步增强探究物质的好奇心和求知欲.
本单元分为两部分.第一部分从常见的酸和碱出发,介绍了几种常见的酸和碱的性质和用途,并说明酸和碱各有其相似性质的原因.第二部分在酸和碱性质及用途的基础上,进一步介绍了酸和碱之间发生的反应——中和反应及其应用,溶液的酸碱度等.从内容安排上,注意联系生活实际,注意通过活动与探究、讨论、调查与研究等方式,培养学生的创新精神和实践能力,训练学生进行科学探究的方法.作为酸和碱的性质重要内容之一,本单元并没有涉及酸和碱分别与盐的反应,而是留在第十一单元.
前几单元中学生所学的化学用语、物质组成与结构、物质分类、物质的性质与变化、溶液、金属活动性顺序的运用规律等知识为本单元学习奠定了基础,所以本单元是前几个单元学习的继续和总结.同时通过本单元的学习可以进一步帮助学生更好地理解和学习第十一单元的知识,使学生对所学的无机物有一个比较完整的认识.
酸、碱的性质属于《新课程标准》中第二个“一级主题”“身边的化学物质”中重要内容之一.由于许多酸和碱的性质,已在前面学习的各单元内容中有较为广泛的渗透,因此酸和碱学习内容所涉及的课程标准的目标范畴较广,涵盖了全部的五个“一级主题”.这些涵盖的相关主题的教学目标,在学习本单元内容过程中,以应用为主,这对于巩固并发展对已学知识的认识,是十分有益的.所以,在本单元学习过程中,注重新旧知识的联系与发展,是教学中必须关注的重要环节.本单元内容的学习,是对氧气、氢气、水、碳和碳的氧化物、金属、溶液等内容的选择性的归纳总结与提升,为学习盐类物质及复分解反应发生的条件等内容奠定直接基础,更为高中学习电解质电离、离子反应、焰色反应、在溶液中进行的氧化还原反应等内容打下必要的基础.因此,本单元的学习必须突破仅抓知识点教学的局限性,重视思维能力、科学探究方法和自主学习能力的培养.
本单元内容对应于《新课程标准》中一级主题“身边的化学物质”中的二级主题“(四)生活中常见的化合物”中的部分内容:
(四)生活中常见的化合物:
标准
活动与探究建议
①知道常见酸碱的主要性质和用途,认识酸碱的腐蚀性.
②初步学会稀释常见的酸碱溶液.
③会用酸碱指示剂和pH试纸检验溶液的酸碱性.
④知道酸碱性对生命活动和农作物生长的影响.
①探究某些植物花朵汁液在酸性和碱性溶液中的颜色变化.
②使用pH试纸测定唾液、食醋、果汁、肥皂水、雨水和土壤溶液等的酸碱性.
③调查或搜集有关酸雨对生态环境和建筑物危害的资料.
④实验探究酸碱的性质.
【重点】
1.酸、碱的化学性质.
2.中和反应.
3.溶液酸碱度的表示方法——pH,指示剂在酸、碱溶液里的颜色变化.
【难点】
1.根据实验归纳酸、碱的化学性质.
2.书写有关酸、碱的化学式及相关反应的化学方程式.
教学中运用学生熟悉的事件或画面,激发学生学习化学的兴趣.充分运用学生已有的经验和知识,通过实验观察进行归纳和比较,归纳出酸、碱分别具有哪些相似的化学性质.运用好实验、多媒体等教学辅助手段帮助学生理解酸、碱的腐蚀性及酸、碱具有相似化学性质的原因.重视家庭小实验和调查与研究,培养学生的独立动手能力和独立分析问题、解决问题的能力.实验尽量选用学生自带的生活用品,使学生感到化学知识是有用的,和生活是紧密相连的.
本单元的教学设计,必须以学生广泛参与的学习活动为主体,组织系统教学内容的展开.在学习活动中,还必须注重学生的参与面、参与时段、有效参与学习的过程,以及参与活动中形成的有效学习方法等.需要通过学生参与活动来体现出学习效率提升的具体措施及成果.注重从学生已有的知识和感性认识出发,向着有利于能力形成的方向组织教学资源.要求教师站在学生的角度,通过活动去认识酸、碱的性质,发现其中学生需要引导的环节,并设置成具有启发性的问题,以便在学生活动中及时给予指导和帮助,从而促进学生认知能力的提升与发展.形成对酸、碱知识较为系统的认识.需要从有利于学生认识发展的角度组织教学资源,包括问题提出、教师的讲解,都必须从学生角度引出能让学生有兴趣进行学习及发展的情境和氛围,通过学生体验、交流、讨论,形成酸、碱的规律性知识,以及知道如何认识这些规律性知识的有效途径,形成学习化学知识的基本能力.
《课题1 常见的酸和碱》采用分组学习、对比的编排形式,因此教学时要充分理解和利用这一意图.学生初学酸碱知识时既有兴奋之情,又有畏惧心理(知道酸和碱都有腐蚀性),教师在教学时既要鼓励学生大胆、细心地做实验,又要善于引导学生从实验现象中认识酸、碱的性质.研究化学性质时,可以将实验现象与反应的化学方程式相联系,做到具体形象与符号抽象结合.
第一课时从学生熟悉的酸入手引入课题,让学生初步认识酸和碱.创设情境激发学生利用和开发身边的物质进行科学探究——寻找指示剂,利用自制的指示剂测定生活中常见物质的酸碱性.再现二氧化碳通入紫色石蕊试液的实验,根据已有知识分析是什么物质使紫色石蕊试液变成红色?我们建议给学生讲清溶液的酸碱性与酸溶液、碱溶液的关系.
第二课时从讨论实验室贮存浓酸好还是贮存稀酸好这个问题引入新课,为了便于学生有条理地学习,我们建议适当调整教材顺序,先学习浓硫酸稀释问题,掌握浓硫酸的腐蚀性,学生小结浓硫酸的物理性质,通过对比总结出浓盐酸的物理性质,将用途放到最后学习.利用实验探究并归纳出酸具有相似的化学性质,分别书写化学方程式.从金属与酸(盐酸和稀硫酸)、金属氧化物与酸的反应,充分讨论出反应后的生成物各有什么共同之处,为引出盐的概念打下伏笔.
第三课时从学生熟悉的食品包装袋内的生石灰干燥剂的说明引入新课.氢氧化钠和氢氧化钙的物理性质、化学性质采用对比、推理与分析的方法进行学习,这是基于它们物理性质相异和化学性质相似.这样学习既节省时间,又加深对碱的认识,有利于提高学习效率.
教材没有从电离角度认识酸和碱,因此也未归纳概括酸、碱的“通性”.教师可以引导学生从酸、碱的水溶液导电性实验分析出导电的原因,再比较盐酸、硫酸的化学式,氢氧化钠、氢氧化钙的化学式,从而认识酸、碱各自具有相似化学性质的原因.教师要引导学生初步建立“物质的性质决定于物质的元素组成与结构”的观念.
《课题2 酸和碱的中和反应》第一课时的重点落在酸和碱之间会发生什么反应,在新课的导入上建议利用学生熟悉的生活经验入手,激发学生的探究欲望;在实验探究过程中,由于受所学知识的限制,建议从溶液的酸碱性与酸碱指示剂的变色情况分析讨论得出酸和碱发生了反应,在课堂教学中注意不失时机地练习化学方程式的书写,在教学过程中注意将所学知识与生产生活实际紧密联系在一起,培养学生解决实际问题的能力.
第二课时的重点落在pH试纸测定溶液酸碱度上,并了解其在生产生活中的应用,通过问题导入新课,探究讨论pH与溶液酸碱性的关系,最后简述溶液酸碱度在实际中的应用.在做溶液酸碱度对头发的影响实验时要让学生刚上课时就将头发放进不同pH溶液中,以便于能在课堂上观察到现象.
本单元共有四个探究、十个实验、两个实验活动、一个课外实验、一个调查与研究.《课题1 常见的酸和碱》中的探究内容:(1)用植物的花或果实自制酸碱指示剂的探究活动.事先让学生准备一些花或果实.要叮嘱学生不要随意采摘公共场所等地的花.建议用白月季、红月季、鸡冠花、白菊花、白菜叶、红玫瑰、山芋花等.有些指示剂要现用现制,放置一段时间可能被氧化而影响指示剂的变色效果.(2)酸的化学性质的探究.关于酸与指示剂的作用、酸与活泼金属的反应是酸的化学性质的重要内容,而且实验安全、耗时少,我们建议可再重现前面的实验,而不是让学生回忆前面所学知识.这样既可以加深学生的印象,也可以激发学生学习化学的兴趣.在做稀硫酸与生锈的铁钉反应的实验时,可用水浴加热.学生充分讨论酸与金属、金属氧化物反应生成物的共同点,最后归纳小结盐酸、硫酸等酸具有哪些相似的化学性质.(3)碱的化学性质的探究.此探究的实验内容只有碱与指示剂的作用,为了帮助学生建立二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应直观认识,我们建议补充学生实验“不吹自大的气球”.通过实验得出二氧化碳与氢氧化钠溶液确实发生了反应,然后类推出三氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式.补充实验“不吹自大的气球”:在充满二氧化碳的烧瓶内,倒入浓氢氧化钠溶液,塞上导管下端绑有彩色气球的单孔橡皮塞.
《课题1 常见的酸和碱》中的实验内容:[实验10-1]向溶液中加入酸碱指示剂,由学生分组实验.[实验10-2]浓硫酸、浓盐酸的物理性质,教师介绍并演示闻气味的方法,比较生活中闻气味的方法与实验闻气味的方法不同,再请几位同学到讲台上观察现象并闻气味.[实验10-3]浓硫酸的腐蚀性,实验时要注意安全,不要将浓硫酸沾到皮肤和衣服上,实验物品应放在玻璃片上进行实验.[实验10-4]浓硫酸稀释的正确操作.[实验10-5]氢氧化钠的物理性质,由学生分组实验(提醒学生切勿用手拿).[实验10-6]氢氧化钙的性质.[实验10-7]导电性实验,建议用并联装置进行.
《课题2 酸和碱的中和反应》中的探究内容是:对洗发剂和护发剂的酸碱性的探究,建议学生收集自己的头发样品或同学、家人等健康的头发样品,不主张学生到理发店收集头发样品,防止疾病传播,并提前30分钟将头发放进盛有不同pH溶液的小烧杯中.观察头发时可以用普通手柄式放大镜.
《课题2 酸和碱的中和反应》中的实验内容:[实验10-8]中和反应.建议当溶液恰好变成无色后,再逐滴加入少许氢氧化钠溶液,烧杯内的溶液又变成红色,这样重复操作一次,也能让学生真实地理解氢氧化钠与盐酸发生反应了.对于酸与碱反应的实质,无须用过多的语言来讲述,可以利用动画帮助学生理解.[实验10-9][实验10-10]用pH试纸测定一些液体的pH.在测定生活中一些物质的pH时,可根据实际情况让学生自带生活中的一些物质进行实验,让学生感受到生活与化学密切相关.实验前指导学生看书了解用pH试纸测定一些液体的pH的方法,同时提醒学生试纸显示的颜色与标准比色卡比较时,要注意比对的时间(一般30秒以内).
课题1常见的酸和碱
3课时
课题2酸和碱的中和反应
2课时
实验活动6酸、碱的化学性质
1课时
实验活动7溶液酸碱性的检验
1课时
单元复习教案
1课时
第课时
1.知道石蕊和酚酞溶液是常用的酸碱指示剂,并能说出石蕊和酚酞在酸性、碱性和中性溶液中所显示的颜色,初步学会用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性.
2.能根据植物花瓣或果实提取液在酸性、中性和碱性溶液中的颜色变化,来判断其能否作指示剂.
1.进一步来认识和体验科学探究的过程,增强对化学探究的欲望.
2.通过探究酸碱指示剂在酸性、中性和碱性溶液中显示不同的颜色,提升学生化学学科的归纳能力.
通过探究酸碱指示剂在酸性、中性和碱性溶液中显示不同的颜色,以及认识到生活中一些植物花瓣的汁液能作为酸碱指示剂,使学生体会到化学与日常生活是密切联系的,从而提升学生学习化学的兴趣,激发学习的热情.
【重点】
运用酸碱指示剂检验酸溶液和碱溶液.
【难点】
运用酸碱指示剂检验酸溶液和碱溶液.
【教师准备】 白醋、稀盐酸、稀硫酸、食盐水、石灰水、氢氧化钠、紫色石蕊溶液、酚酞溶液等.
【学生准备】 各小组准备花和果实.如牵牛花、月季花、紫卷心菜等.
导入一:
【回忆】 在生活中,你接触过、听说过哪些酸和碱?
【学生发言】 如:酸有醋酸、盐酸、硫酸、二氧化碳溶于水生成的碳酸,碱有石灰水中的氢氧化钙、氢氧化钠.
【设问】 我们如何确定这些物质是酸还是碱?
【展示】 谁能使紫花变为红花?
【导语】 二氧化碳通入紫色的石蕊试液中,溶液颜色有什么变化?是什么物质使溶液改变了颜色?
【学生交流】 溶液由紫色变成红色.二氧化碳溶于水生成了碳酸,是碳酸改变了溶液的颜色.
导入二:
【展示】 用故事或者相关视频引课:
同学们,我们每个人都会有一些“失误”,有的“失误”会成为终生遗憾,但有人因“失误”而发明了新的物质.著名化学家波义耳在一次实验中,不小心将盐酸溅到紫罗兰花瓣上,过了一会儿,紫色的花瓣上出现了红点.对紫罗兰花瓣遇盐酸变红的现象,你有哪些假设?
【思考交流】 学生讨论后回答:
1.为什么紫罗兰花瓣遇盐酸变红色?
2.其他的物质能不能使花瓣变色?
3.盐酸能不能使其他种类的花瓣变色呢?
[过渡语] (针对导入二)波义耳抓住这一意外的发现没有放弃,作出了各种假设,经过多次实验验证,发现许多种植物的花瓣的浸出液遇到酸性或碱性溶液都能变色,其中变色效果最好的是地衣类植物石蕊,这就是最早使用的酸碱指示剂.现在让我们通过实验10-1来探究酸、碱和指示剂作用的变化现象吧.
一、酸碱指示剂
思路一
【展示】 实验10-1:将8支试管分成两组,每组的4支试管中分别加入少量白醋、石灰水、苹果汁、氢氧化钠溶液.向其中一组试管中滴入紫色石蕊溶液2~3滴,向另一组试管中滴入2~3滴无色酚酞溶液,观察现象.
加入紫色石蕊溶液后的颜色变化
加入无色酚酞溶液后的颜色变化
白醋
石灰水
苹果汁
氢氧化钠溶液
【展示与交流】 交流实验结果:
加入紫色石蕊溶液后的颜色变化
加入无色酚酞溶液后的颜色变化
白醋
红色
无色
石灰水
蓝色
红色
苹果汁
红色
无色
氢氧化钠溶液
蓝色
红色
【设问】 分析实验结果,根据你刚才的设想能确定哪些物质是酸,哪些物质是碱吗?
【回答】 白醋、苹果汁是酸溶液,石灰水、氢氧化钠溶液是碱溶液.
[设计意图] 激发学生的学习兴趣,能从情感上拉近学生与新知识的距离.
【展示和板书】 一、酸碱指示剂
1.酸碱指示剂:能跟酸或碱的溶液起作用而显示不同的颜色.常见的有:石蕊溶液、酚酞溶液.
2.变色规律:
石蕊溶液遇酸溶液变成红色,遇碱溶液变成蓝色.
酚酞溶液遇酸溶液不变色,遇碱溶液变成红色.
【讨论问题】 试总结如何用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性.
【讨论交流】 检验溶液为酸性的方法:取少量该溶液,滴入几滴石蕊溶液,若溶液呈现红色,则说明该溶液为酸性溶液.
检验溶液为碱性的方法:取少量该溶液,滴入几滴石蕊溶液,若溶液呈现蓝色,或者滴入几滴无色的酚酞溶液,若溶液呈现红色,则说明该溶液为碱性溶液.
思路二
【引入】 (针对导入一)通过对二氧化碳性质的探究,我们知道碳酸能使石蕊溶液变红色,在学习化学的过程中,我们已经接触到许多关于酸的知识.我们已经学习过哪些酸?
【提问】 请同学们举出一些常见的酸.并请一位同学回答.
【展示】 写出黑板上常见酸的化学式.(盐酸、硫酸、碳酸、硝酸)
【提问】 请同学们举出常见的一些碱并写出化学式.
【展示】 氢氧化钠、氢氧化钙……(学生书写化学式)
【提问】 假设有两瓶失去标签的无色液体,分别是盐酸和石灰水,有什么办法将这两瓶液体鉴别出来?
【讨论交流】 学生思考,部分预习过的学生抢着回答.
【引入】 石蕊是一种常用的酸碱指示剂,鉴别酸和碱常用到石蕊和酚酞两种酸碱指示剂.
【展示】 两种常见的指示剂,石蕊和酚酞溶液.(学生观察并回答)
[设计意图] 使学生初步了解常见的酸和常见的碱,能正确书写常见酸、碱的化学式,并强化如何正确书写化学式.
【提问】 二氧化碳通入紫色石蕊溶液中,溶液颜色有什么变化?是什么物质使溶液变了颜色?
【讨论交流】 二氧化碳和水反应生成了碳酸,碳酸使石蕊溶液变红色.
【设问】 是不是其他的酸也能使紫色石蕊溶液变红色呢?碱又使石蕊变成什么颜色呢?
【讨论交流】 学生讨论回答.其他的酸也能使紫色石蕊溶液变红色.碱使石蕊变成蓝色.
【引入】 要得到科学的结论就必须进行科学的实验验证.
【展示】 实验10—1.
5位同学表演,分别代表白醋、苹果汁、石灰水、氢氧化钠溶液,另一学生扮演石蕊溶液和酚酞溶液,手执相应滴瓶,并将药品滴入前面四种物质扮演者手中的试管,让同学们观看颜色的变化.
[设计意图] 用拟人化的手法展示物质,通过人物的活动表示物质间的反应,形象且生动,充分让学生进行自主活动探究,突出了学生的主体地位.
【分析讨论】 完成教材第51页上面的表格,探究出指示剂的变色规律,并讨论出以上四种物质,哪种是酸,哪种是碱.
加入紫色石蕊溶液后的颜色变化
加入无色酚酞溶液后的颜色变化
白醋
红色
无色
苹果汁
红色
无色
石灰水
蓝色
红色
氢氧化钠溶液
蓝色
红色
【讨论交流】 两种酸遇石蕊变红色,遇酚酞不变色;两种碱遇石蕊变蓝色,遇酚酞变红色.
【提问】 通过科学家无数次的实验,酸和碱遇指示剂分别会显示相同的颜色.如何验证氯化钠溶液的酸碱性?请设计实验.
【展示方案】 分别取样于两支试管,分别滴加石蕊和酚酞,溶液颜色均没有发生改变.
【演示】 学生实验操作.
【交流】 指示剂在氯化钠溶液中颜色没有变化,说明它既不是酸,也不是碱,而是一种中性的液体.常见的中性液体除了氯化钠溶液还有水.
【小结】 酸碱指示剂显色规律:紫色石蕊:酸中显红色,中性显紫色,碱中显蓝色.
无色酚酞:酸中显无色,中性显无色,碱中显红色.
【提问】 现有两瓶失去标签的无色液体,分别是稀盐酸和石灰水,如何鉴别?写出你的方案.
【讨论交流】 学生分小组讨论,设计实验方案.
学生1:使用指示剂(石蕊或酚酞)
学生2:通入二氧化碳
学生3:加入镁条
【提示】 教师提示最好要能用最简便的方法来解决问题.
【提问】 三瓶失去标签的无色液体,分别是稀硫酸、石灰水和水,如何鉴别这三瓶液体?能否直接用酚酞来鉴别?
【讨论交流】 学生分小组讨论.
用紫色石蕊溶液鉴别.不能直接用酚酞来鉴别,因为酚酞遇稀硫酸和水均为无色.
【归纳和板书】 显色规律:石酸红,石碱蓝;酚酸无,酚碱红.
[设计意图] 强化对酸碱指示剂变色规律的记忆方法.
思路三
教师活动
学生活动
设计意图
【过渡】 同学们,你们都知道有哪些酸和碱?能说出它们的名称吗?
学生思考、讨论后举手发言.有的说我们前面学习中用到过的盐酸和硫酸是酸;有的说生活中的食醋中含的是醋酸;有的说水果中有酸;有的说石灰水是碱溶液,洗涤剂中含有碱……
通过身边的化学,让学生感受到化学是实用的、有趣的,从而激发学生的学习兴趣.
【提问】 我们每个学生的实验桌上都有一支装有紫色石蕊试液的试管,在不借助任何化学药品的情况下,能否使它变成红色?
学生演示:纷纷用玻璃管向试管中吹气,观察到溶液由紫色变红色.
用趣味实验设置问题.
【追问】 那么是什么物质使紫色石蕊改变了颜色?
学生举手发言:因为二氧化碳能与水反应生成碳酸,是碳酸使紫色石蕊试液变红.
用二氧化碳使紫色石蕊试液变红作为起点,创设情境激发学生的求知欲望.
【提出问题】 那么,我们怎么确定某种物质是酸还是碱呢?
学生阅读课本【实验10-1】,理解实验内容.
体验得到新知识的探究过程,学会了用实验的方法获得新知识.
【探究实验】指导学生完成【实验10-1】,巡视、纠正学生操作上的不规范性.
学生完成探究【实验10-1】,记录实验现象,填写教材第51页上面的表格.
加入紫色石蕊溶液后的颜色变化
加入无色酚酞溶液后的颜色变化
白醋
苹果汁
石灰水
氢氧化
钠溶液
【分析归纳】 同学们,根据上述实验现象,你们可以得出哪些结论?把学生讨论交流后的结论板书到黑板上,强调“遇”和“使”的用法.
学生讨论交流后得出结论:酚酞和石蕊能指示溶液的酸碱性,叫做指示剂;根据上述实验现象可以得出:白醋、苹果汁是酸溶液,而石灰水和氢氧化钠溶液则是碱溶液.
帮助学生从生动的实践上升到抽象的思维,从理论的高度来认识酸碱指示剂.
二、探究:自制酸碱指示剂
[过渡语] (针对导入二)波义耳的一次失误发现了酸碱指示剂,生活中还有哪些植物的花瓣或果实可以作为酸碱指示剂呢?如何利用植物的花瓣或果实来提取酸碱指示剂?同学们通过探究会发现什么呢?
思路一
【展示】 探究——自制酸碱指示剂.
(1)取几种植物的花瓣或果实(如牵牛花、月季花、紫卷心菜等),分别在研钵中捣烂,加入酒精(乙醇与水的体积比为1∶1)浸泡.
(2)用纱布将浸泡出的汁液过滤或挤出,得到指示剂.
(3)试验指示剂在下列4种溶液中的颜色变化.
(每小组可以自制1~2种指示剂)
指示剂
(汁液)
在不同溶液中的颜色变化
白醋
石灰水
盐酸
氢氧化钠溶液
【学生活动】 分组进行实验探究.
【交流】 交流实验结果,比较所制得的指示剂中,哪些在酸或碱溶液中的颜色变化效果较好.
【反思】 通过上述活动与探究,你有什么想法?
【学生发言】 1.化学知识与生活实际结合得非常密切.
2.我们要养成从生活中搜集化学资料的习惯.
3.花有助于我们的化学研究,但我们不应随意采摘公共场所等地的花.
【联想】 花为我们的生活增添了生机和活力.请你谈一谈:为什么会出现“万紫千红”的花?
【学生讨论发言】 花可以制备指示剂,所以花在酸性或碱性环境中会显示特殊的颜色,不同的花在各自的生长环境中颜色各异,所以会有万紫千红的景象.
【小结】 本节课我们认识了酸碱指示剂,熟悉了石蕊试液、酚酞试液在酸碱中的变色规律,并能利用这一点检验溶液的酸碱性.
思路二
教师活动
学生活动
设计意图
【引言】 除了石蕊和酚酞两种指示剂之外,还有其他的物质可以作酸碱指示剂吗?课前大家搜集到的红色或紫色的花瓣和果实是不是和紫罗兰一样可以作指示剂呢?
学生观察、思考.
激发学生探究学习的兴趣.
【活动与探究】 用普通花草制作指示剂,并用自制指示剂确定酸碱的实验过程.
【教师】 巡视、纠正学生的不规范操作,表扬和鼓励学生,和学生一起做,做学生的合作伙伴.
【展示】 实验现象记录表.
指示剂
(汁液)
在不同溶液中的颜色变化
白醋
石灰水
盐酸
氢氧化钠
溶液
学生先独立设计实验方案,然后进行小组交流指示剂的制取步骤:①取一些花瓣和果实在研钵中捣烂,然后加入5mL酒精溶液,搅拌,使其充分接触2~5分钟.②用多层纱布过滤,得到含有花瓣和果实色素的酒精溶液.将滤液装在试剂瓶中.
各小组代表发言提出小组的实验方案.
分组制取自己搜集到的花瓣和果实的酒精浸出液,再分别滴入前面四种溶液中,记录实验现象,由同学们讨论交流,比较所制四种指示剂中,哪些变色效果好些.
指导探究,减少学生探究实验中的困难,增强学生的自信.通过体验探究实验过程,发现植物色素可用作石蕊和酚酞的代用品,用讨论和争辩的方法把学生的自主探究引向目标.
【迁移训练】 请你根据你的认识谈一谈,为什么大千世界会有万紫千红的花儿?
学生讨论交流后回答.
有的同学从酸碱指示剂的角度谈;有的从生物学的角度来谈;还有的从物理学科的角度来谈.
此讨论题的设置把学生的思维推向了另一个高度,出现了民主、活跃的讨论气氛.
【拓展延伸】
1.变色的是指示剂,而不是酸或碱的溶液.如盐酸使紫色石蕊试液变红,不能说成紫色石蕊试液使盐酸变红,但可以说紫色石蕊试液遇盐酸变红.
2.酸或碱的溶液能使紫色石蕊试液或酚酞试液变色,但能使紫色石蕊试液或酚酞试液变色的不一定是酸或碱的溶液,还可能是显酸性的盐溶液或显碱性的盐溶液.如碳酸钠溶液能使紫色石蕊试液变蓝,但碳酸钠不是碱,而是盐.
紫色石蕊试液和无色酚酞试液是两种常用的酸碱指示剂,它们与酸性、碱性溶液作用时显示的颜色见下表:
酸性溶液
碱性溶液
中性溶液
石蕊试液
红
蓝
紫
酚酞试液
无
红
无
1.(中考)下列物质中能使紫色石蕊试液变红的是 ( )
A.二氧化碳 B.食盐水
C.烧碱 D.熟石灰
解析:二氧化碳的水溶液呈酸性,能使石蕊变红;氯化钠溶液(食盐水)呈中性,石蕊不变色;氢氧化钠(烧碱)溶液呈碱性,能使石蕊变蓝;氢氧化钙(熟石灰)溶液呈碱性,能使石蕊变蓝.故正确答案为A.
2.(中考)许多植物花瓣的浸出液遇到酸性或碱性溶液都会呈现出不同的颜色,在化学实验室中,常用作酸碱指示剂.现提取几种植物花瓣的浸出液分别滴入三种溶液中,实验记录如下表:
植物浸出液
稀盐酸溶液
氯化钠溶液
稀氢氧化钠溶液
万寿菊
黄色
黄色
黄色
牵牛花
红色
紫色
蓝色
玫瑰花
浅红色
浅红色
绿色
请分析并回答下列问题:
(1)上述花瓣浸出液中,不能作酸碱指示剂的是 .
(2)若将牵牛花浸出液加入到食醋中,溶液会变 色,若将玫瑰花浸出液加入某无色溶液中,溶液变绿色,则该溶液的pH 7(填“>”“<”或“=”).
解析:(1)万寿菊的浸出液在酸碱性以及中性溶液中的颜色一样,不能作酸碱指示剂.(2)玫瑰花浸出液在酸性溶液中为浅红色,在碱性溶液中为绿色,碱性溶液的pH大于7.故答案为:
(1)万寿菊 (2)红;>
3.某同学用滤纸折成一朵小花,并在上面喷洒了试剂A(小花已湿).另取一只盛有某种液体B的烧杯(如下图),放置一段时间后,发现小花变色了,请你猜想与假设A、B分别是什么试剂?小花由什么颜色变成什么颜色?引起变化的主要原因是什么(要求答案填在表中,且两种方案中A、B均不能选择相同试剂).
猜想与假设(填试剂的名称)
小花颜色的变化
主要原因
方案一
小花上的试剂A:紫色石蕊试液
烧杯中的试剂B:
①
②
方案二
小花上的试剂A:
烧杯中的试剂B:
③
④
解析:小花上的试剂A是紫色石蕊试液,则B中的试剂为浓盐酸,因为浓盐酸具有挥发性,会挥发出氯化氢分子,氯化氢分子在不断运动,运动到小花上,溶于水形成盐酸,使小花变红;小花上的试剂A可以是酚酞,则B中的试剂是浓氨水,浓氨水具有挥发性,会挥发出氨分子,氨分子不断运动,运动到小花上,溶于水形成氨水,使小花变红.故答案为:
猜想与假设(填试剂的名称)
小花颜色的变化
主要原因
浓盐酸
紫色变为红色
①分子运动
②氯化氢溶于水生成盐酸,盐酸能使紫色石蕊试液变为红色
酚酞;浓氨水
无色变为红色
③分子运动
④氨气溶于水生成氨水,氨水能使酚酞试液变为红色
课题1 常见的酸和碱
第1课时
一、酸碱指示剂
1.酸碱指示剂:跟酸或碱溶液作用显示不同的颜色.
2.变色规律:石酸红,石碱蓝.酚酸无,酚碱红.
石蕊或酚酞遇中性溶液均不变色.(如食盐水)
一、教材作业
【必做题】
教材第59页练习与应用的1(1)题.
二、课后作业
【基础巩固】
1.(中考)下列溶液能使紫色石蕊试液变蓝色的是 ( )
A.氯化钠溶液
B.氢氧化钠溶液
C.醋酸
D.盐酸
2.牵牛花的花汁与紫色石蕊试液在不同酸碱性溶液中显示的颜色相似.取牵牛花的花汁少许,分别滴入无色汽水和澄清石灰水中,显示的颜色依次是 色、 色.
3.“果导片”是一种常用缓泻剂,主要成分是酚酞.某同学欲将其作为酚酞指示剂的替代品,他将“果导片”研成粉末放入酒精中,搅拌、静置,取上清液滴入白醋和食盐水,看到 ,滴入澄清石灰水发现 ,确定“果导片”可作酸碱指示剂使用.当他用饮料吸管向滴有“果导片”清液的澄清石灰水吹气时,可观察到 现象.该反应的方程式为 .
4.(中考)小明学习了酸碱指示剂后,根据探究活动的提示,在家中自制紫甘蓝汁酸碱指示剂.小明在家中找到了如下用品:废塑料盒、捣蒜用的杵、筷子、纱布、白酒、紫甘蓝,并用这些用品完成了实验.
第一步:制紫甘蓝汁.
①将紫甘蓝在废塑料盒中捣烂,加入 浸泡一段时间;
②将①中得到的不溶物与液体分离, (写具体做法),得到了自制的紫甘蓝汁.
第二步:小明欲用制得的紫甘蓝汁测出家中炉具清洁剂和厕所清洁剂的酸碱性,先上网查得下列资料,如表所示:
汁液
在不同溶液中的颜色变化
盐酸
氢氧化钠溶液
紫甘蓝汁
红色
黄色
第三步:小明取少量厕所清洁剂放入废塑料盒中,加入紫甘蓝汁,发现溶液变为红色,得出厕所清洁剂显
性;小明又取少量炉具清洁剂放入废塑料盒中,加入紫甘蓝汁,发现溶液变为 色,得出炉具清洁剂显碱性.
小明认为紫甘蓝汁可以替代实验室中的石蕊溶液作酸碱指示剂.
【能力提升】
5.许多植物的果实和花瓣中含有色素.现提取几种植物的果实或花瓣的汁液,用稀酸、稀碱和水逐一检验,现象记录如下表.
植物的汁液
在酸性溶液中
在水中
在碱性溶液中
牵牛花
红色
紫色
蓝色
万寿菊
黄色
黄色
黄色
胡萝卜
橙色
橙色
橙色
玫瑰
浅红色
浅红色
绿色
(1)上述植物的汁液不能用来区别稀硫酸和氢氧化钠溶液的是 、 .(填植物的名称)
(2)手工制作一朵纸玫瑰花,用某种碱性溶液浸泡后晾干,用所提取的玫瑰的汁液均匀地涂在纸玫瑰花上,纸花会变成 色.
(3)与实验中常用的指示剂石蕊的变色原理相似的是 .(填植物的名称)
【拓展探究】
6.小林在凉拌紫卷心菜时,加入一些食醋,发现紫卷心菜变红了,激发了他的探究欲望,特邀你协助完成下列活动与探究.
【提出问题】紫卷心菜等植物的汁液能作酸碱指示剂吗?
【实验探究】取紫卷心菜、牵牛花的花瓣、胡萝卜,分别在研钵中捣烂,加入酒精(乙醇与水的体积比为1∶1)浸泡,用纱布将浸泡出的汁液挤出,分别加入到蒸馏水、稀酸溶液和稀碱溶液中,有关颜色变化情况如下:
汁液
在不同液体中的颜色变化
蒸馏水
稀酸溶液
稀碱溶液
紫卷心菜
蓝紫色
红色
绿色
牵牛花
紫色
红色
蓝色
胡萝卜
橙色
橙色
橙色
【得出结论】 、 的汁液能作酸碱指示剂, 的汁液不能作酸碱指示剂.
【拓展应用】小林用上述的牵牛花汁液来测定某雨水样品的酸碱性,发现牵牛花汁液呈红色,则该雨水呈
性(选填“酸”“碱”或“中”).
【答案与解析】
1.B(解析:氯化钠溶液显中性,不能使紫色石蕊试液变色;氢氧化钠溶液显碱性,能使紫色石蕊试液变蓝色;醋酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红色;盐酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红色.故选B.)
2.红;蓝(解析:牵牛花的花汁与紫色石蕊试液在不同酸碱性溶液中显示的颜色相似,石蕊试液在酸性溶液中变红,在碱性溶液中变蓝,故牵牛花的汁液在显酸性的汽水中变红,在显碱性的石灰水中变蓝.)
3.溶液不变色;溶液变红色;红色逐渐消失,溶液变浑浊;CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O(解析:白醋显酸性,不能使酚酞变色,食盐水呈中性,不能使酚酞变色,因氢氧化钙溶液呈碱性,酚酞会变红,向滴有酚酞的氢氧化钙的溶液中吹气时,由于氢氧化钙不断转化为碳酸钙而消耗,红色会逐渐消失.)
4.第一步:①白酒 ②用纱布将浸泡出的汁液过滤
第三步:酸;黄(解析:第一步:①要溶解紫甘蓝汁液,可以使用白酒作溶剂;②过滤可以分离不溶性固体和液体,将①中得到的不溶物与液体分离,可以用纱布将浸泡出的汁液过滤;第三步:根据题干提供的信息可知此种植物的汁液遇酸性溶液变红,遇碱性溶液变黄,小明取少量厕所清洁剂放入废塑料盒中,加入紫甘蓝汁,发现溶液变为红色,得出厕所清洁剂显酸性,小明又取少量炉具清洁剂放入废塑料盒中,加入紫甘蓝汁,发现溶液变为黄色,得出炉具清洁剂显碱性.)
5.(1)万寿菊;胡萝卜 (2)绿 (3)牵牛花(解析:(1)由表中的信息可以看出,在稀酸和稀碱中,胡萝卜和万寿菊的汁液颜色不变,因此不可作指示剂.(2)利用表中的变色情况可以判断玫瑰花的汁液遇碱性溶液会变成绿色.(3)利用石蕊遇酸变红、遇碱变蓝的变色情况,可知与牵牛花相似.)
6.【得出结论】紫卷心菜(或牵牛花);牵牛花(或紫卷心菜);胡萝卜 【拓展应用】酸(解析:【得出结论】根据表中提供的信息可知,紫卷心菜、牵牛花的汁液在遇酸、碱及中性溶液时会出现不同的颜色,而胡萝卜的汁液不能,可判断紫卷心菜、牵牛花的汁液能作酸碱指示剂.【拓展应用】由于牵牛花汁液在稀酸溶液中呈红色,利用表中对应的现象可知,该雨水呈酸性.)
本课时要求学生通过学习,能够运用酸碱指示剂来检验溶液的酸碱性,了解常见的植物或果实的汁液也能作为酸碱指示剂.实验探究是达到教学目标的重要手段,在探究指示剂来区分溶液的酸碱性时,突破传统的教学方式,让学生表演游戏来展示指示剂遇酸和碱溶液的显色规律,这样的表演方式使学生对现象观察清晰,印象深刻,利于学生的强化记忆,使知识掌握更牢固.在本课时的两个探究实验中,都充分地调动了学生参与的积极性,体现了学生的主体地位.
学生参与热情高,在课堂上积极地举手回答问题,参与到实验探究中,大胆地提出自己的见解,灵活地运用所学知识解决问题.如在鉴别稀盐酸和石灰水两瓶无色失去标签的液体时,学生能够用酸碱指示剂来鉴别这两种液体,但学生的方案也出乎我的意料,学生除了用石蕊和酚酞溶液外,还想到了用活泼金属和二氧化碳进行鉴别,说明学生的发散思维已经得到了一定的发展.
改进建议:
1.多媒体教学手段能进一步地优化教学效率.利用网络资源搜索有关自制酸碱指示剂的视频和图片等来丰富教学资源http://v.ku6.com/show/H1BbNpnuZYVFH10f.html(自制酸碱指示剂的视频).在【实验10-1】中,使用教材中的图片,经过处理后,能够展示出无色液体的变色过程,让学生观察起来更直观明了.
2.本节课可以增加教材中没有提到的中性溶液的酸碱性的实验探究.
1.常用酸碱指示剂的变色原理
石蕊和酚酞是常用的酸碱指示剂,它们都是弱的有机酸.在溶液里,随着溶液酸碱性的变化,指示剂的分子结构发生变化而显示出不同的颜色.
石蕊能溶于水,变色范围是5.0~8.0.石蕊(主要成分用HL表示)在水溶液里能发生如下电离:
HLH++L-
红色 蓝色
在酸性溶液里,红色的分子是存在的主要形式,溶液显红色;在碱性溶液里,上述电离平衡向右移动,蓝色的离子是存在的主要形式,溶液显蓝色;在中性溶液里,红色的分子和蓝色的酸根离子同时存在,所以溶液显紫色.
酚酞的变色范围是8.2~10.0.在酸性溶液中,H+浓度较高时,它形成无色分子;随着溶液中H+浓度的减小,OH-浓度的增大,酚酞结构发生改变,如下式所示:
这个转变过程是一个可逆过程,如果溶液中H+浓度增加,上述平衡向反方向移动,酚酞又变成了无色分子.因此,酚酞在酸性溶液里呈无色,当溶液中H+浓度降低,OH-浓度升高时呈红色.
酚酞的醌式或醌式酸盐,在碱性介质中是很不稳定的,它会慢慢地转化成无色的羧酸盐式,如下式所示:
因此,做氢氧化钠溶液使酚酞显色的实验时,要用氢氧化钠稀溶液,而不能用浓溶液.
2.酸碱指示剂的代用品
在自然界里,有许多植物色素在不同的酸碱性溶液中,都会发生特定的颜色变化.这些植物色素可以用作石蕊和酚酞等指示剂的代用品.
一些植物的色素及其在酸碱性溶液中的颜色变化见下表:
代用指示剂
代用指示剂的颜色
在酸性溶液中
在中性溶液中
在碱性溶液中
牵牛花(花瓣)
红色
紫色
蓝色
苏木
黄色
红棕色
玫瑰红色
紫萝卜皮
红色
紫色
黄绿色
月季花(花瓣)
浅红色
红色
黄色
美人蕉(花冠)
淡红色
红色
绿色
3.是谁发现了石蕊
英国著名物理学家、化学家波义耳平时非常喜爱鲜花,但他却没有时间去逛花园,于是他只好在自己的房间里摆上几个花瓶,让园丁每天送些鲜花来以便观赏.一天,园丁送来几束紫罗兰,正准备去实验室的波义耳立即被那艳丽的花色和扑鼻的芳香吸引住了,他随手拿起一束紫罗兰,边欣赏边向实验室走去.进了实验室后,他把紫罗兰往桌上一放,就开始了他的化学实验.就在他向烧瓶中倾倒盐酸时,一不小心将酸液溅出了少许,而这酸液又恰巧滴到了紫罗兰的花瓣上,波义耳叹息之余立即将紫罗兰拿到水中去冲洗,谁知这下却发生了一个意想不到的现象:紫罗兰转眼间变成了“红罗兰”,这惊奇的发现立即触动了科学家那根敏锐的神经:“盐酸能使紫罗兰变红,其他的酸能不能使它变红呢?”当即,波义耳就和他的助手分别用不同的酸液试验起来,实验结果是酸的溶液都可使紫罗兰变成红色.酸能使紫罗兰变红,那么碱能否使它变色呢?变成什么颜色呢?紫罗兰能变色,别的花能不能变色呢?由鲜花制取的浸出液,其变色效果是不是更好呢?经过波义耳一连串的思考与实验,很快证明了许多种植物花瓣的浸出液都有遇到酸碱变色的性质,波义耳和助手们搜集并制取了多种植物、地衣、树皮的浸出液.实验表明,变色效果最明显的要数地衣类植物-石蕊的浸出液,它遇酸变红色,遇碱变蓝色.
自那时起,石蕊试液就被作为酸碱指示剂正式确定下来了,以后波义耳又用石蕊试液把滤纸浸湿、晾干,切成条状,制成了石蕊试纸.这种试纸遇到酸溶液变红,遇到碱溶液变蓝,使用起来非常方便.
300多年过去了,人们一直在应用波义耳的这一重大发现为工农业生产和科学研究服务.
4.酚酞简介
化学式:C20H14O4
英文名:Phenolphthalein
相对分子质量:318.32
物质分类:有机物
道夫·冯·拜尔于1871年发现
别称:非诺夫他林
物理性质:酚酞是白色或微带黄色的结晶粉末,无臭,无味.密度1.323g/cm3.熔点258~263℃.不溶于冷水,加热时溶解较多.溶于乙醇和乙醚.
用途及制取方法:实验室中用作指示剂,变色范围是8.2~10.0,由无色变红色.医药上用作轻泻药(果导),能刺激肠壁,引起肠蠕动增加,促进排便.由邻苯二甲酸酐和苯酚在加入脱水剂的条件下加热至115~120℃进行缩合制得.
酚酞溶液配制:酚酞指示剂为0.5%酚酞乙醇溶液,取0.5g酚酞,用95%乙醇溶解,并稀释至100mL,无需加水.
酚酞溶液是一种酸碱指示剂,属于有机酸,在pH<8.2的溶液里为无色的内酯式结构,pH>8.2的溶液里为红色的醌式结构.酚酞的变色范围是8.2(浅红色)~10.0(红色),所以酚酞只能检验碱而不能检验酸.
酚酞作为一种常用指示剂,广泛使用于酸碱滴定过程中.通常情况下酚酞遇酸溶液不变色,遇中性溶液也不变色,遇碱溶液变红色.然而,酚酞在强碱溶液中由红色迅速变为无色,在浓酸中也会变色,在稀酸溶液中酚酞滴加过量会造成沉淀,使溶液变成白色浑浊的混合物(这是由于酒精易溶于水,使试剂中难溶于水的酚酞析出的缘故).酚酞试剂滴入浓碱液时,酚酞开始变红,很快红色褪去变成无色.酚酞遇浓硫酸变橙色.
第课时
1.知道浓硫酸和浓盐酸的物理性质.
2.知道浓硫酸的特性.初步学会稀释浓硫酸.
3.知道盐酸、硫酸的主要性质和用途,知道酸具有相似的化学性质.
通过浓硫酸的强腐蚀性和稀释实验,学会浓硫酸稀释的方法,强化实验及生活中的安全意识.
通过观察浓硫酸和浓盐酸的物理性质及稀释浓硫酸实验,培养善于观察、总结、勤于思考的科学精神,逐步树立认识来源于实践的观点.
【重点】
浓硫酸的腐蚀性和酸的化学性质.
【难点】
浓硫酸的腐蚀性和酸的化学性质.
【教师准备】 纸条、木棍、布、玻璃棒、导管、双孔橡皮塞、锥形瓶、试管、浓硫酸、浓盐酸.
【学生准备】 课前收集生活中含有酸的物质,如食醋、橘子等.
导入一:
【展示】 一组食醋、柠檬、蓄电池的图片:
【提出问题】 你知道它们含有什么酸吗?学生回答后直接引入本节课的主题:常见的酸.
导入二:
【展示】 2015年5月7日,104国道张夏镇凤凰庄路段硫酸罐车侧翻,18吨浓硫酸泄漏,消防部门不知情用水浇,排水沟升起几十米高“白雾”,现场产生大量有刺鼻气味的白色气体.浓硫酸泄漏区初定轻度污染.
【提醒】 “白雾”中的十几棵大树的树叶逐渐枯萎,说明浓硫酸有哪些性质?
导入三:
【展示】 2014年12月22日,家住广州东圃的3岁小泽在玩耍时误饮捡来的瓶装浓硫酸,身体多处重度灼伤.医院先对小泽洗胃,并对小泽进行留院观察.小泽的下巴、面部、颈部、左手和胸前的皮肤都被灼伤,呈深褐色,颈部和食道遭到严重腐蚀.医生告诉记者,接下来黏膜的溃烂会进一步加重.孩子现在不能喝水或吃东西,药只能从胃管打进去.
[过渡语] 浓硫酸是生产过程中重要的工业用品,使用不当会给人们带来伤害和灾难.为了揭开浓硫酸的神秘面纱.我们一起走进今天的探究之旅——常见的酸.
三、几种常见的酸
思路一
【展示】 实验10-2:
(1)观察盐酸、硫酸的颜色和状态.
(2)分别打开盛有盐酸、硫酸的试剂瓶的瓶盖,观察现象并闻气味.
盐酸
硫酸
颜色、状态
打开试剂瓶后的现象
气味
【展示】 强调闻气味的方法,如图.
【学生活动】 观察实验现象.
【讨论交流】 打开浓盐酸的瓶盖为什么会产生白雾?说明浓盐酸具有什么性质?浓硫酸没有白雾产生,说明浓硫酸具有什么性质?
【总结】
盐酸
硫酸
颜色、状态
无色液体
无色油状液体
打开试剂瓶后的现象
瓶口出现白雾
无明显现象
气味
刺激性气味
无味
【引导】 探究了盐酸、硫酸的一些简单性质,你是否想了解它们的用途呢?
【展示】 讲述盐酸和硫酸的用途.
用途
盐酸(HCl)
重要化工产品.用于金属表面除锈、制造药物(如盐酸麻黄素、氯化锌)等;人体胃液中含有盐酸,可帮助消化
硫酸(H2SO4)
重要化工原料.用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等
浓硫酸有吸水性,在实验室中常用它作干燥剂
[设计意图] 本环节以学生观察实验现象和自主学习为主,对比学习硫酸与盐酸的性质与用途,加深学生对知识的理解和记忆,提升学生的自学能力.
思路二
教师活动
学生活动
设计意图
【过渡】 (针对导入二)硫酸罐车侧翻,为什么现场产生大量有刺鼻气味的白色气体?为什么“白雾”中的十几棵大树的树叶逐渐枯萎?这节课我们就来揭开浓盐酸和浓硫酸的面纱,看它们有哪些性质.
【展示】 实验10—2:观察浓盐酸和浓硫酸.请两位同学帮我轻轻摇晃一下这两个试剂瓶,并观察现象,然后揭开瓶盖,小心扇闻味道,给同学们描述你所观察到的现象.
两位学生分角色扮演,为两种浓酸做自我介绍.其他同学认真观察,把观察到的现象如实地填入课本表中.
实物展示,引导学生观察,有利于学生理解相关知识.强调安全措施,培养学生实验过程中的安全意识.
【交流讨论】 打开浓盐酸的瓶盖为什么会产生白雾?说明浓盐酸具有什么性质?浓硫酸没有白雾说明浓硫酸具有什么性质?
学生交流讨论后总结出:打开浓盐酸的瓶盖产生白雾是挥发出来的氯化氢气体溶于水生成盐酸小液滴的缘故,说明浓盐酸具有挥发性.浓硫酸没有白雾说明浓硫酸不具有挥发性.交流填写下表:
浓盐酸
浓硫酸
颜色、状态
无色液体
无色液体
打
开
瓶
盖
现象
瓶口出现白雾
无明显现象
原因
有挥发性
无挥发性
气味
刺激性气味
无味
通过比较加深学生对两种酸物理性质的理解.
【提问】 1.有两瓶装着盐酸和硫酸的未贴标签的试剂瓶,如何简单将其区分开?
2.我们消化不良去看医生时,医生通常会提供含一定量稀盐酸的药物进行治疗,这是为什么?
【讲解】 硫酸和盐酸还有其他很多的用途,大家快速浏览教材第52页下面的表格.
用途
盐酸(HCl)
重要化工产品.用于金属表面除锈、制造药物(如盐酸麻黄素、氯化锌)等;人体胃液中含有盐酸,可帮助消化
硫酸(H2SO4)
重要化工原料.用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等
浓硫酸有吸水性,在实验室中常用它作干燥剂
学生根据其物理性质说出很多种区分方法:轻轻摇晃观察液体是否黏稠、打开瓶盖看其是否出现白雾、闻其是否有气味、打开瓶盖放置看其前后质量变化等.学生查阅教材52页下面的表格了解到胃液中含有盐酸,可帮助消化.认真阅读、思考,了解硫酸和盐酸的用途.
联系生活实际加深对两种酸在生活中用途的印象.
四、浓硫酸的腐蚀性和稀释方法
[过渡语] 通过学习,发现浓盐酸在空气中会出现白雾的现象,浓硫酸在空气中不会形成白雾.而硫酸罐车侧翻现场为何产生大量有刺鼻气味的白色气体?下面的探究为我们揭开谜底.
思路一
【引导】 浓硫酸有腐蚀性.在使用浓硫酸时应注意哪些问题?
【展示】 实验10—3:将纸、小木棍、布放在玻璃片上做实验.
实验
放置一会儿后的现象
用玻璃棒蘸浓硫酸在纸上写字
出现黑色字迹
用小木棍蘸少量浓硫酸
有浓硫酸部位变黑
将浓硫酸滴到一小块布上
布变黑色,后来形成洞
【教师】 提醒学生注意安全,不要将浓硫酸沾到皮肤和衣服上.
【学生活动】 观察实验操作和实验现象.
【展示】 实验现象.
【交流】 纸上留下黑色的字迹;小木棍上被浓硫酸触及的部位变黑;布上滴有浓硫酸的部位已破烂.
【反思】 通过上面的实验探究,你有什么发现?
【学生发言】 使用浓硫酸时,必须十分小心,切不可将浓硫酸滴在皮肤和衣服上.
【教师讲解】 浓硫酸具有强腐蚀性.它能夺取纸张、木材、布料、皮肤(都由含碳、氢、氧等元素的化合物组成)里的水分,生成黑色的炭.
【引导】 浓硫酸有吸水性,那浓硫酸与水作用时还会出现哪些问题?
【教师演示】 将浓硫酸沿烧杯壁缓慢地注入盛有水的烧杯里,用玻璃棒不断搅动,并让学生用手接触烧杯外壁.
【分析讨论】 手有什么感觉?这说明了什么?
【学生】 用手接触烧杯外壁,感到比较烫.这说明浓硫酸溶于水时放出大量的热.
【设问】 能否将上述实验稍作调整,将水注入浓硫酸里?
【学生发言】 有的说能,有的说不能.
【教师演示】 实验10—4:稀释浓硫酸.
在500mL锥形瓶中盛约25mL浓硫酸,锥形瓶双孔塞的一孔中装分液漏斗(盛有水),另一孔装短玻璃导管.将分液漏斗中的少量水缓慢滴入锥形瓶.观察现象.
【学生活动】 观察实验操作和实验现象.
【交流】 描述现象:水立刻沸腾,液滴向四周飞溅.
【设问】 四周飞溅的液滴若接触了人的皮肤,后果会怎样?能否将前面演示实验中的水、浓硫酸对调?
【学生回答】 1.皮肤立即被腐蚀,生成黑色的炭.
2.不能将水注入浓硫酸里.
【教师】 水的密度较小,浮在浓硫酸上面,溶解时放出的热会使水立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅.
[设计意图] 通过错误的操作,引起学生对稀释浓硫酸正确操作重要性的注意.
【展示】 稀释浓硫酸的正确操作.如图:
【小结并板书】 浓硫酸:(1)有吸水性,在实验室中常用它作干燥剂.
(2)浓硫酸具有强腐蚀性,使用时必须十分小心.
(3)稀释浓硫酸的正确操作:将浓硫酸沿着烧杯壁缓慢地注入盛有水的烧杯里,用玻璃棒不断搅动.
(4)如果不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用布擦掉,再用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液.
【思考】 1.如果将稀硫酸沾到皮肤或衣服上,是否也要进行类似浓硫酸的操作?为什么?
2.硫酸罐车侧翻现场为何产生大量白色气体和刺鼻气味?
【学生思考后发言】 1.有的说稀硫酸没有强腐蚀性,不必采取处理浓硫酸的操作;有的说应该采取同样的操作,因为稀硫酸中的水会慢慢蒸发,不久后会变成浓硫酸,同样会腐蚀皮肤、衣服.
2.硫酸罐车侧翻现场因为浓硫酸溶于水,放出大量的热而产生蒸汽,因为浓硫酸的腐蚀性产生刺鼻气味.
[设计意图] 教师演示浓硫酸的稀释,学生通过观察掌握浓硫酸的稀释方法,教师对注意事项进行讲解,有助于提升学生的实验操作技能和安全意识.
思路二
教师活动
学生活动
设计意图
【过渡】 (针对导入三)广州3岁男童误饮浓硫酸,为什么颈部和食道遭到严重腐蚀?这说明浓硫酸有哪些特殊的性质?请两位同学协助老师完成关于浓硫酸的探究实验,其他同学仔细观察实验现象.
学生讲述自己所了解到的有关浓硫酸的资料,最多的是浓硫酸的腐蚀性.
趣味实验将学生注意力转移至课堂.协助实验能在规范学生实验操作的同时提高实验技能.学生目睹浓硫酸的腐蚀性,再次意识到使用浓硫酸要特别小心!
【演示】 实验10—3:请两位同学协助表演“‘白水’写黑字”“水滴布穿”等趣味实验,其他同学仔细观察.
【提问】 产生这些现象的原因是什么?你受到哪些启发?
【小结】 以上实验均说明了浓硫酸的强腐蚀性,它能夺取纸张、木材、布料甚至皮肤等由含碳、氢、氧等元素的化合物组成的物质中的水分,生成黑色的炭,我们把这一特性叫作“脱水性”.
通过观察实验现象,学生填写教材第53页的表格:
实验
放置一会儿后的现象
用玻璃棒蘸浓硫酸在纸上写字
出现黑色字迹
用小木棍蘸少量浓硫酸
有浓硫酸部位变黑
将浓硫酸滴到一小块布上
布变黑色,后来形成洞
然后分析产生这些现象的原因,阐述自己受到哪些启发.在教师指导下总结出浓硫酸的强腐蚀性和脱水性,明确浓硫酸的强腐蚀性和脱水性是化学性质.
【过渡】 刚才我们观察到的硫酸是98%的浓硫酸,而平时使用的硫酸通常是稀硫酸,怎样把浓硫酸变成稀硫酸呢?
【演示】 教材第53页实验10-4:
让学生触摸烧杯的外壁,感受温度的改变,同时体会:同体积的浓硫酸和水的质量大小.
学生会说:“容易,只需加点水就可以了.”
观察正确的稀释操作方法,用手触摸烧杯外壁,概括总结现象——烧杯外壁温度升高,得出结论:浓硫酸稀释放热.
学生利用已有知识大胆猜想,再通过错误操作,强化正确操作的必要性.
【思考】 如果将水倒入浓硫酸中,可能会出现什么现象?
【交流讨论】 如果不慎将浓硫酸溅在皮肤或者衣物上会有什么结果?应该怎么处理?说明浓硫酸具有什么性质?
学生观看教材第53页图10-5、图10-6.
理解稀释规则:酸入水,沿器壁,慢慢加,不断搅.阅读教材,了解处理方法.利用已有知识思考讨论、总结归纳应急方案.
学生从浓硫酸的腐蚀性中认识到生命的脆弱、生命的可贵,同时学会处理应急伤害的方法.
五、酸的化学性质
[过渡语] 前面我们探究了几种酸的物理性质,上一节课学习了酸碱指示剂和酸碱溶液作用的现象,在第八单元金属和金属材料的学习中,我们学习了金属与酸的反应,现在让我们学习酸的化学性质吧.
思路一
1.与酸碱指示剂作用
【展示】 如下图所示,在白色点滴板上进行实验,并观察现象.
【交流】 观察记录实验现象.
加紫色石蕊溶液
加无色酚酞溶液
稀盐酸
红色
不变色
稀硫酸
红色
不变色
2.与金属反应
【导语】 第八单元所学的几种金属分别与稀盐酸或稀硫酸的化学反应.
【提问】 稀硫酸或稀盐酸能和镁、锌、铁发生化学反应吗?写出反应的化学方程式.
【学生板演或展示】 金属分别与稀盐酸或稀硫酸反应的化学方程式.
与稀盐酸反应
与稀硫酸反应
镁
Mg+2HClMgCl2
+H2↑
Mg+H2SO4MgSO4
+H2↑
锌
Zn+2HClZnCl2
+H2↑
Zn+H2SO4ZnSO4
+H2↑
铁
Fe+2HClFeCl2
+H2↑
Fe+H2SO4FeSO4
+H2↑
【讨论】 上面反应的生成物有什么共同之处?
【交流】 生成物都有氢气和金属化合物.
3.与金属氧化物反应
【演示】 将一根生锈的铁钉分别放入盛有稀盐
酸和稀硫酸的试管里,过一会儿取出,用水洗净.
【提问】 铁钉表面和溶液颜色有什么变化?
【交流展示】
现象
化学方程式
铁锈+
盐酸
铁锈消失,无色溶液变黄色
Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O
铁锈+
硫酸
铁锈消失,无色溶液变黄色
Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O
【讨论】 (1)上面反应的生成物有什么共同之处?
(2)利用上面的反应可以清除金属制品表面的锈,除锈时能否将金属制品长时间浸在酸中?为什么?
【交流】 (1)生成物都有水和金属化合物.(2)不能;长时间浸泡导致金属和酸发生反应.
【讨论】 根据上面的实验和讨论,试归纳出盐酸、硫酸等酸有哪些相似的化学性质.
【小结并板书】 酸有一些相似的化学性质:
(1)能使酸碱指示剂显示不同的颜色.
(2)能与多种活泼金属反应,生成氢气.
(3)能与某些金属氧化物反应,生成水.
思路二
教师活动
学生活动
设计意图
【过渡】 碳酸、盐酸和稀硫酸溶液能使紫色石蕊试液变红,酸还能和金属发生反应.
探究活动1:稀盐酸和稀硫酸能使紫色石蕊试液变红.
实验得出:稀盐酸和稀硫酸与碳酸一样,均可使紫色石蕊试液变红.
学生亲身感受到酸有相似的化学性质,在大脑中形成了酸的印象.
【提问】 盐酸中的什么成分使紫色石蕊试液变红?
学生猜想:可能是盐酸中的H+、Cl-、水使其变色,讨论交流后首先排除水的作用,因为石蕊试液本身含有水.
【讨论】 现有两瓶未贴标签的稀盐酸和氯化钠溶液,如何区分?
【小结】 NaCl溶液中有Cl-,而NaCl溶液不能使石蕊试液变红,那么就不是Cl-的作用,应该是酸中的H+使石蕊试液变红.
学生根据已有经验讨论出方案:
(1)分别向两种溶液中滴加紫色石蕊试液;
(2)分别向两种溶液中放入洁净的小铁钉,观察实验现象.
通过猜想、实验验证,体验科学探究的步骤,将思维活动由认识知识提升到认识方法.
【提问】 你能否将这种方法推广一下,区别稀硫酸和硫酸钠溶液,为什么?
学生讨论区分两种物质的方法,归纳总结出是酸中的H+使石蕊试液变红.
探究活动2:金属和酸反应.
【过渡】 除了上述性质,稀盐酸和稀硫酸还有其他共性吗?
回忆第八单元所学的几种金属与稀盐酸、稀硫酸的反应,形象地表演铜、铁、锌、镁在稀盐酸中的表现.
用游戏的方式巧妙梳理了旧知识,对金属拟人化的处理并及时联系生活,使学生从知识的理解层面向运用层面转化.
【提问】 根据同学们的表演,你能概括一下酸的这条性质吗?为什么具有相似的性质?
【小结】 酸只能与金属活动性顺序中H以前的金属反应;是酸中的H+与活泼金属发生了反应,放出氢气,另一种生成物的阳离子是相应的金属离子,阴离子是酸的阴离子.
用文字表达式和化学方程式快速描述出酸与活泼金属反应的性质,然后分析原因.
Zn+2HClZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
Fe+2HClFeCl2+H2↑
Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
【学以致用】 你能用学到的酸的这条性质解释生活中的一些现象吗?
讨论,形成多种答案,各组学生代表发言:不可将醋放在锅中长时间烹调,不可用铝制品调拌要放醋的凉菜.
【引言】 刚才在实验过程中提到了用洁净的铁钉与酸反应,为什么不能用生锈的铁钉?如何清除铁锈?
学生想到铁锈会影响铁钉与酸的反应;可用小瓦片磨铁锅、砂纸打磨生锈的部位等.有的学生可能会想到用稀酸除锈.
学生在讨论交流实验过程中培养了主动参与的意识、团结合作的精神、实验操作的技能、分析问题的思路、表达交流的技能等,学生更全面、深刻地认识了酸可以与金属氧化物反应的内涵.
【追问】 如何用化学方法清除?
探究活动3:稀酸与金属氧化物反应.
【温馨提示】 应当实事求是地汇报实验现象,即使实验失败,也可以从失败的实验中得到教训.
学生分组实验,可能没有掌握好酸的用量,出现了多种实验现象.开始时观察到铁锈逐渐消失,溶液由无色慢慢变成黄色,当铁锈消失以后,铁钉表面会冒出气泡,溶液颜色变淡,最后由黄色变成浅绿色.取用的稀盐酸或稀硫酸的量不同造成实验现象不一样.
【提问】 出现实验失败的原因是什么?
【小结】 当酸不足或适量时,铁锈与酸反应;当酸过量时,与铁锈反应剩余的酸就会继续与铁反应.
3H2SO4+Fe2O3Fe2(SO4)3+3H2O
Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
各小组派代表从酸的用量上和实验的科学态度方面、酸的用途等方面回答.
【提问】 从实验、观察、汇报及大家的讨论中,你得到什么启示?
【提问】 盐酸和硫酸为什么有这些相似的化学性质?
学生讨论分析出酸具有相似的化学性质是因为其阳离子只有氢离子.
【拓展延伸】 浓H2SO4为什么能作干燥剂?
因为浓H2SO4有强烈的吸水性,当它遇到水分子后,能强烈地和水分子结合,生成一系列水合物.这些水合物很稳定,不易分解,所以浓H2SO4是一种很好的干燥剂,能吸收多种气体中的水蒸气,实验室常用来干燥酸性或中性气体.如:CO2、SO2、H2、O2可用浓H2SO4干燥,但碱性气体如:NH3不能用浓H2SO4来干燥.
1.浓硫酸和浓盐酸物理性质的比较
浓盐酸
浓硫酸
颜色、状态
无色液体
无色、黏稠、油状的液体
打开瓶盖后的
现象
有白雾出现
无明显现象
气味
有刺激性气味
无气味
2.酸的化学性质
(1)跟指示剂反应:紫色石蕊试液遇酸变红色,无色酚酞试液遇酸不变色.
(2)酸+金属盐+氢气.例:2HCl+FeFeCl2+H2↑.
(3)酸+金属氧化物盐+水.3H2SO4+Fe2O3Fe2(SO4)3+3H2O.
1.(中考)柠檬酸(C6H8O7)是一种较强的有机酸,在水溶液中可以解离出H+,从而呈现酸性,主要用于香料或作为饮料的酸化剂.下列物质不能与柠檬酸反应的是 ( )
A.Mg B.Fe2O3 C.CO2 D.NaOH
解析:镁为排在氢前的金属,可以与酸反应;氧化铁为金属氧化物,可以与酸反应;二氧化碳不与酸反应;氢氧化钠为碱,能与酸反应.故答案为C.
2.(中考)向一定量稀硫酸中加入一定量铜粉,无气泡冒出;用导管向稀硫酸中通入空气并加热,铜粉逐渐减少,溶液由无色变为蓝色.测得溶液质量与实验时间的关系如图所示.下列说法错误的是 ( )
A.ab段说明Cu不能置换出硫酸中的氢
B.从b点到c点,溶液的pH逐渐增大
C.从c点到d点,溶液中的溶质只可能有一种
D.bc段发生的反应为2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O
解析:因为ab段溶液质量不变,说明Cu不能置换出硫酸中的氢;从b点到c点,溶液质量增大,说明在加热条件下,铜、氧气、稀硫酸发生了反应,稀硫酸被消耗,随着稀硫酸的减少,酸性减弱,pH增大;从c点到d点,如果硫酸恰好完全反应,则溶液中的溶质是硫酸铜,如果稀硫酸过量,则溶液中的溶质是硫酸铜和硫酸;铜、氧气、硫酸在加热条件下反应的化学方程式为:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O.故答案为C.
3.(中考)对知识的及时整理与归纳是学习科学的重要方法,某同学在学习了硫酸的化学性质后,初步归纳出稀硫酸与其他物质相互反应的关系,如图所示(“—”表示相连的两种物质间能发生反应,五个圈中的物质属于不同的类别).
(1)已知X是金属单质,则X可以是 .(填一种即可)
(2)请写出稀硫酸与Y反应的一个化学方程式:
解析:(1)酸能与活泼金属反应,已知X是金属单质,则X可以是锌、铁等金属.
(2)由题意,五个圈中的物质属于不同的类别,氧化铜属于金属氧化物,氢氧化钠属于碱,X为金属,则Y应为盐,硫酸能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,反应的化学方程式为BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl.故答案为:
(1)锌(合理即可) (2)BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl(合理即可)
第2课时
二、常见的酸
1.浓盐酸、浓硫酸的物理性质
浓盐酸
浓硫酸
颜色、状态
无色液体
无色油状液体
打开瓶盖后的现象
瓶口出现白雾
无明显现象
气味
刺激性气味
无味
2.浓硫酸的特性:吸水性、脱水性、腐蚀性.
3.酸有一些相似的化学性质
(1)能使酸碱指示剂显示不同的颜色.
(2)能与多种活泼金属反应,生成氢气.
Zn+2HClZnCl2+H2↑
Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
(3)能与某些金属氧化物反应,生成水.
CuO+2HClCuCl2+H2O
Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O
一、教材作业
【必做题】
教材第59页练习与应用的6题.
【选做题】
教材第59页练习与应用的2(1)题.
二、课后作业
【基础巩固】
1.对盐酸的叙述正确的是 ( )
A.盐酸是氯化氢气体的水溶液
B.纯净的盐酸往往带有黄色
C.盐酸使无色酚酞试液变红
D.盐酸具有强烈的吸水性
2.某研究性学习小组将溶质质量分数不同的两瓶酸溶液在实验室中敞口放置,测得它们的质量与放置天数的关系如图所示,则a、b分别代表 ( )
A.浓盐酸、稀盐酸
B.稀盐酸、浓盐酸
C.浓硫酸、稀硫酸
D.稀硫酸、浓硫酸
3.白蚁分泌的蚁酸能蛀蚀木头,蚁酸的化学性质和盐酸相似,能腐蚀很多建筑材料.下列建筑材料中,不容易被蚁酸腐蚀的是 ( )
A.大理石 B.铝合金 C.钢筋 D.铜制品
4.纯净的盐酸是 颜色的液体,有 气味.浓盐酸在空气里会形成 ,这是因为从浓盐酸中挥发出来的 气体跟空气里的 接触,形成盐酸的 的缘故.
5.在“探究浓盐酸物理性质”的实验过程中,打开瓶塞,会观察到瓶口有 出现,这一现象能够体现微粒具有的性质是 .
6.生活中许多常见的物质中都含有酸.如:人体的胃液中含有 酸,其化学式是 ;汽车用铅蓄电池中含有 酸,其化学式是 ;食醋中含有 酸,其化学式是 .请你再举出在实验室或化工生产中常用的一种酸的名称和化学式: 、 .
7.用焊锡焊接铁制品前,可在焊接处滴几滴盐酸,其目的是 ;该反应的化学方程式为 .
【能力提升】
8.(中考)在一定质量表面被氧化的镁条中,慢慢加入一定浓度的盐酸,反应中有关量的变化情况描述正确的是 ( )
9.阅读材料并回答问题:
材料一 通常食醋中约含3%~5%的醋酸.醋酸的化学式为CH3COOH,在温度高于16.6℃时是一种无色液体,易溶于水,醋酸具有酸的通性.
材料二 钙是人体中的一种常量元素,人们每日必须摄入一定量的钙.动物的骨头中含有磷酸钙,磷酸钙难溶于水,却能跟酸反应生成可溶性的钙盐.
(1)在10℃时,醋酸的状态是 ;
(2)生活中能否用铝制品来盛放食醋? ,原因是 ;
(3)人们在熬骨头汤时,常常会加入少量食醋,这样做的理由是 .
【拓展探究】
10.小明同学在使用“除垢净”去除热水瓶中的水垢时,发现有大量的气泡产生.联想水垢的主要成分是碳酸钙,小明猜想“除垢净”的成分中可能有酸.
(1)为证实自己的猜想,小明从家中又找来两类不同的物质进行实验:
实验一: ;
实验二: .
经实验,小明得出“除垢净”的有效成分中一定有酸的结论.
(2)小明想试制一瓶“除垢净”,你认为盐酸、硫酸两种酸中的 更合适,理由是
.
(3)结合上面对“除垢净”的了解,在使用“除垢净”时应注意 .
【答案与解析】
1.A(解析:盐酸是氯化氢气体的水溶液.纯净的盐酸是无色的液体,工业用盐酸因含杂质而显黄色.盐酸显酸性,不能使无色酚酞试液变红.盐酸有挥发性,不具有吸水性.故选A.)
2.D(解析:浓盐酸具有挥发性,敞口放置在空气中,溶液质量会减小,符合a的图像,浓硫酸具有吸水性,敞口放置在空气中,溶液的质量会增大,符合b的图像,但选项中没有该选项,因此考虑溶液的蒸发,因为稀酸中水容易蒸发,所以考虑a是稀硫酸,b是浓硫酸.故选D.)
3.D(解析:因为蚁酸与盐酸性质类似,凡能与盐酸反应的物质也一定能与蚁酸反应.铜制品的主要成分是铜,不能与蚁酸反应.故选D.)
4.没有;刺激性;白雾;氯化氢;水蒸气;小液滴(解析:根据教材知识知道:气体HCl的水溶液俗称盐酸,浓盐酸挥发出来的HCl气体与空气中的水蒸气结合成盐酸的小液滴,所以会看到白雾.)
5.白雾;分子是在不断运动的(解析:打开瓶塞,会观察到瓶口有白雾出现,是因为氯化氢中含有的分子是在不断运动的,向四周扩散,与空气中的水分子接触,形成白雾.)
6.盐;HCl;硫;H2SO4;醋;CH3COOH;硝酸;HNO3(解析:根据生活常识结合所学的化学知识可知:生活中许多常见的物质中都含有酸.如:人体的胃液中含有盐酸,化学式为HCl;汽车用铅蓄电池中含有硫酸,化学式为H2SO4;食醋中含有醋酸,其化学式是CH3COOH;实验室或化工生产中常用的酸还有硝酸,化学式为HNO3.)
7.除去铁制品表面的铁锈;Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O(解析:用焊锡焊接铁制品前,可在焊接处滴几滴盐酸,其目的是除去其表面的铁锈;氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,该反应的化学方程式为:Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O.)
8.A(解析:镁和氧化镁均与盐酸反应生成氯化镁,完全反应后氯化镁的量不再变化;氧化镁先与盐酸反应,所以开始无气体产生;镁与盐酸反应后溶液的质量会增加,但溶液的质量不会保持一直不变;往表面被氧化的镁条中加入盐酸,溶液的pH不会超过7.故选A.)
9.(1)固态 (2)不能;铝会与醋酸反应从而对铝制品有损坏 (3)醋酸会与骨头中的磷酸钙生成可溶性的钙盐,以便于人体吸收
10.(1)实验一:将废锌皮(或铁钉等)放入“除垢净”中,有大量气泡产生 实验二:将生锈的铁钉放入到“除垢净”中,铁锈消失且溶液颜色逐渐变为黄色 (2)盐酸;硫酸与水垢反应生成微溶的硫酸钙,除垢不彻底,使用盐酸配制“除垢净”更安全(其他合理答案也可) (3)去除铝壶中的水垢时,应控制“除垢净”的量(或不要滴到手上或衣服上;防止腐蚀,除垢后要将“除垢净”冲洗干净等其他合理答案均可)(解析:(1)根据酸的性质:能与活泼的金属反应生成氢气、能与碳酸钠等反应生成二氧化碳、能与金属氧化物等反应,且上述物质属于不同类物质,符合要求.因此可取“除垢净”,加入废锌皮,有大量气泡产生,或加入纯碱产生大量气泡,或将生锈铁钉放入到“除垢净”中,铁锈消失且溶液颜色逐渐变为黄色,可说明“除垢净”的有效成分中一定有酸.(2)盐酸与碳酸钙反应生成的氯化钙易溶于水,而硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,影响除垢的效果,且盐酸是胃液的成分之一,配制“除垢净”更安全,故选用盐酸更合适.(3)“除垢净”的成分中含酸,酸能与活泼金属反应,当除去铝壶中的水垢时要注意控制“除垢净”的量,防止其中含有的过量的酸与水垢反应后,再与铝反应,造成水壶腐蚀;酸液有腐蚀性,还要注意不要滴到手上或衣服上,防止腐蚀,除垢后要将“除垢净”冲洗干净等.)
本节课从学生亲身体验入手引出问题,较好地激起了学生的学习兴趣,为学好本节课打好基础.授课过程中,利用食物味道和回忆感觉为学生提供丰富的感性材料,从而获取对酸和碱的感性认识;用小魔术形式激发学生学习的积极性和参与的热情,体验到收获的喜悦.从魔术中引出酸碱指示剂,并会用指示剂区分酸碱溶液;通过实验探究和图片的展示,帮助学生推理出浓盐酸和浓硫酸的特性,同时在使用浓硫酸时,注意它的强烈的腐蚀性,从而提高学生观察、分析、应用知识解决问题的能力,培养了学生辩证思维的方法.教学效果比较好.
建议:本节课学习难度不是很大,学生可以亲自设计实验、动手探究,亲自体验当魔术师的感觉,尝试合作的力量,体验解决困惑后的喜悦.通过实验探究,初步学会用酸碱指示剂识别酸和碱,并通过对比学习浓盐酸和浓硫酸的物理性质和它们的特性,也为以后学习酸碱做好铺垫.
1.酸的组成和通性
酸的定义:物质在溶于水时,电离出的阳离子全部是氢离子的化合物称为酸.
酸的组成:氢离子+酸根阴离子.
酸的通性:
(1)酸溶液能与酸碱指示剂反应(非氧化性酸).
紫色石蕊试液或蓝色石蕊试纸遇酸溶液变红色(不包括硝酸与浓硫酸,因为它们有很强的氧化性,变红之后会褪色).无色酚酞试液遇酸溶液不变色.另外,甲基橙也是常用的指示剂,金黄色的甲基橙溶液遇强酸变为红色或橙色(视酸性强弱而定,pH<3.1变为红色,pH在3.1~4.4之间变为橙色,pH>4.4变为黄色).
(2)酸呈酸性,在25℃(室温)下,pH<7.(但室温下pH小于7的溶液不一定是酸溶液)
(3)酸+活泼金属盐+氢气
跟金属活动性顺序中H前的活泼金属的单质反应生成盐和氢气.
(4)酸+金属氧化物盐+水
(5)酸+碱盐+水
(6)盐+酸新盐+新酸,要依照复分解反应发生的条件来判断是否会发生反应,常见的有强酸制弱酸、高沸点(不挥发性)酸制低沸点(挥发性)酸.
2.酸的分类
(1)可分为有氧酸和无氧酸,即含氧酸和不含氧酸,如H2SO4、HNO3为有氧酸,HCl、H2S为无氧酸.
(2)完全电离时能电离出几个氢离子便是几元酸.
①一元酸:HCl、HNO3、CH3COOH(乙酸)等.
②二元酸:H2SO4、H2CO3、H2S(氢硫酸)、H3PO3(亚磷酸)、HOOCCOOH(草酸,也写成H2C2O4)等.
③多元酸:H3PO4(磷酸)、柠檬酸等.
3.盐酸的性质
盐酸是氢氯酸的俗称,是氯化氢(HCl)气体的水溶液,为无色透明的一元强酸.浓盐酸具有极强的挥发性,因此打开盛有浓盐酸的容器后能在其上方看到白雾,实际为氯化氢挥发后与空气中的水蒸气结合产生的盐酸小液滴.
盐酸分子式为HCl,相对分子质量为36.46.盐酸为不同浓度的氯化氢水溶液,呈透明无色或黄色,有刺激性气味和强腐蚀性.易溶于水、乙醇、乙醚和油等.
在公元800年一个名为阿布·穆萨·贾比尔·伊本·哈扬的阿拉伯化学家、炼金师,将氯化钠和硫酸混合从而第一次制取了盐酸.贾比尔发现过许多常见的化学品,并写下了21本书来记述他的理论.
(1)物理性质
盐酸是无色液体(工业用盐酸会因含有杂质三价铁盐而略显黄色),有腐蚀性,为氯化氢的水溶液,具有刺激性气味,一般实验室使用的盐酸为0.1mol/L,pH=1.高中化学把盐酸和硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸合称为六大无机强酸.氯化氢与水混溶,浓盐酸溶于水有热量放出.能与乙醇以任意比混溶.由于浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气作用形成盐酸小液滴,所以会看到白雾.
质量分数超过37%的盐酸称为浓盐酸.市售浓盐酸的浓度为37%,实验用浓盐酸一般为37.5%,物质的量浓度为12mol/L,密度1.179g/cm3,是一种共沸混合物.
(2)化学性质
①与酸碱指示剂反应
盐酸使紫色石蕊试液变红色,不能使无色酚酞变色.
②中和反应
盐酸与碱发生中和反应,生成氯化物和水.
HCl+NaOHNaCl+H2O
2HCl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O
③置换反应
盐酸与活泼金属单质反应,生成氢气.
Fe+2HClFeCl2+H2↑
Zn+2HClZnCl2+H2↑
④和碱性氧化物反应
盐酸和碱性氧化物反应,生成盐和水.
CuO+2HClCuCl2+H2O
MgO+2HClMgCl2+H2O
Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O
Fe3O4+8HClFeCl2+2FeCl3+4H2O(铁有+2价和+3价)
⑤和盐反应
盐酸和盐反应,生成新酸和新盐.
2HCl+Na2SO3SO2↑+H2O+2NaCl(亚硫酸易分解生成二氧化硫和水)
Na2S2O3+2HCl2NaCl+H2O+SO2↑+S↓(硫元素自身的氧化还原反应)
FeS+2HClH2S↑+FeCl2(实验室制取硫化氢)
盐酸与大部分碳酸盐或碳酸氢盐(HCO3-)反应,生成二氧化碳和水.
CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O(实验室制取二氧化碳)
NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O
⑥还原性
2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑
14HCl(浓)+K2Cr2O73Cl2↑+2CrCl3+2KCl+7H2O
NaClO+2HClNaCl+Cl2↑+H2O(氯元素的归中反应)
⑦盐酸能与硝酸银溶液反应,生成不溶于稀硝酸的氯化银.氯化银难溶于水,产生白色沉淀:
HCl+AgNO3HNO3+AgCl↓
⑧制取弱酸
CH3COONa+HClCH3COOH+NaCl
2HCl+Na2SO3SO2↑+H2O+2NaCl
4.盐酸的用途
(1)人体用途
人类和其他动物的胃壁上有一种特殊的腺体,能把吃下去的食盐变成盐酸.盐酸是胃液的一种成分(浓度约为0.5%),它能使胃液保持激活胃蛋白酶所需要的最适合的pH,它还能使食物中的蛋白质易于水解,以及杀死随食物进入胃里的细菌.此外,盐酸进入小肠后,可促进胰液、肠液的分泌以及胆汁的分泌和排放,酸性环境还有助于小肠内铁和钙的吸收.
(2)日常用途
制取洁厕灵、除锈剂等日用品.
(3)工业用途
用于稀有金属的冶炼.
例如,冶炼钨时,先将白钨矿(钨酸钙矿)与碳酸钠混合,在空气中焙烧(800~900℃)生成钨酸钠.
CaWO4+Na2CO3Na2WO4+CaO+CO2↑
将烧结块浸在90℃的水中,使钨酸钠溶解,并加盐酸酸化,将沉淀下来的钨酸滤出后,再经灼烧,生成氧化钨.
Na2WO4+2HClH2WO4↓+2NaCl
H2WO4WO3+H2O↑
最后,将氧化钨在氢气流中灼热,得金属钨.
WO3+3H2W+3H2O
(4)有机合成
例如,在180~200℃的温度并有汞盐(如HgCl2)作催化剂的条件下,氯化氢与乙炔发生加成反应,生成氯乙烯,再在引发剂的作用下,聚合生成聚氯乙烯.
(5)漂染工业
例如,棉布漂白后的酸洗,棉布丝光处理后残留碱的中和,都要用盐酸.在印染过程中,有些染料不溶于水,需用盐酸处理,使其成为可溶性的盐酸盐,才能应用.
(6)金属加工
例如,钢铁制件的镀前处理,先用烧碱溶液洗涤以除去油污,再用盐酸浸泡;在金属焊接之前,需在焊口涂上一点盐酸等,都是利用盐酸能溶解金属氧化物这一性质,以去掉锈.这样,才能在金属表面镀得牢,焊得牢.
(7)食品工业
我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-2014)规定:使用量按正常生产需要而定.
盐酸用于水解淀粉制造淀粉糖浆.制法为:精制淀粉加水成为淀粉乳,加盐酸使之成为pH为1.9~2.1的酸性淀粉乳,加热煮沸使淀粉水解,水解完毕加5%碳酸钠进行中和,再经过滤、脱色、浓缩,即得淀粉糖浆.
在制造柑橘罐头时,盐酸用于脱去橘子囊衣.方法为:将去皮的橘瓣置于浓度为0.1%的盐酸中,于30~35℃下放置20min,待果胶水解后取出以流水漂洗,再用0.8%氢氧化钠溶液于35~40℃下漂洗20min左右,除去囊衣后再用流水漂洗以除去残留物和碱液.
此外,盐酸还可用作pH调节剂和淀粉改良剂等,在食品中不得残留,食品最终制成前须除去或中和掉.例如,制化学酱油时,将蒸煮过的豆饼等原料浸泡在含有一定量盐酸的溶液中,保持一定温度,盐酸具有催化作用,能促使其中复杂的蛋白质进行水解,经过一定时间,就生成具有鲜味的氨基酸,再用苛性钠(或用纯碱)中和,即得氨基酸钠.制造味精的原理与此差不多.
(8)无机药物及有机药物的生产
盐酸是一种强酸,它与某些金属、金属氧化物、金属氢氧化物以及大多数金属盐类(如碳酸盐、亚硫酸盐等)都能发生反应,生成盐酸盐.因此,在不少无机药物的生产上要用到盐酸.在医药上好多有机药物,例如普鲁卡因、盐酸硫胺(维生素B1的制剂)等,也是用盐酸制成的.
5.盐酸的制备方法
工业制备盐酸主要采用电解法.
(1)将饱和食盐水进行电解,除得到氢氧化钠外,在阴极有氢气产生,阳极有氯气产生:
2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
(2)在反应器中将氢气和氯气通至石英制的烧嘴点火燃烧,生成氯化氢气体,并放出大量热:
H2+Cl22HCl
氯化氢气体冷却后被水吸收成为盐酸.
在氯气和氢气的反应过程中,有毒的氯气被过量的氢气所包围,使氯气得到充分反应,防止了对空气的污染.在生产上,往往采取使另一种原料过量的方法使有害的、价格较昂贵的原料充分反应.
(3)实验室制法
原理:
NaCl(s)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl
NaHSO4+NaCl(s)Na2SO4+HCl
总式:
2NaCl(s)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl
主要装置:分液漏斗,圆底烧瓶或锥形瓶,倒置漏斗(防止倒吸),夹子.
(4)使用注意安全性
浓缩的盐酸会形成酸雾.酸雾和盐酸溶液都对人类组织有腐蚀性,并有损害呼吸器官、眼睛、皮肤和肠道的可能.盐酸可与常见的氧化剂,例如次氯酸钠(NaClO)或次氯酸钙[Ca(ClO)2]等发生氧化还原反应,产生有毒的氯气,少量吸入会导致不适.
使用盐酸时,应配合个人防护装备.如橡胶手套或聚氯乙烯手套、护目镜、耐化学品腐蚀的衣物和鞋子等,以降低直接接触盐酸所带来的危险.
(5)储存条件
注意事项:储存于阴凉、通风的库房.库温不超过30℃,相对湿度不超过85%,保持容器密封.应与碱类、胺类、碱金属、易(可)燃物分开存放,切忌混储.储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料.
废弃盐酸处置方法:用碱液或石灰水中和,生成氯化钠或氯化钙,用水稀释后排入废水系统.
运输信息:危险货物编号:81013;UN编号:1789;包装类别:O52.
包装方法:耐酸坛或陶瓷瓶外普通木箱或半花格木箱;玻璃瓶或塑料桶(罐)外普通木箱或半花格木箱;磨砂口玻璃瓶或螺纹口玻璃瓶外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱.
运输注意事项:本品铁路运输时限使用有橡胶衬里钢制罐车或塑料企业特制自备罐车装运,装运前须报有关部门批准.铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装.起运时包装要完整,装载应稳妥.运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏.严禁与碱类、胺类、碱金属、易燃物或可燃物、食用化学品等混装混运.运输时运输车辆应配备泄漏应急处理设备.运输途中应防暴晒、雨淋、高温.公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留.
6.浓硫酸的性质
浓硫酸,俗称坏水,化学分子式为H2SO4,是一种具有强腐蚀性的强矿物酸.坏水是指质量分数大于或等于70%的硫酸溶液.浓硫酸在浓度高时具有强氧化性,同时它还具有脱水性、强腐蚀性、难挥发性、酸性、吸水性等.
由于浓硫酸中含有大量未电离的硫酸分子(强酸溶液中的酸分子不一定全部电离成离子,酸的强弱是相对的),所以浓硫酸具有吸水性、脱水性(俗称炭化,即腐蚀性)和强氧化性等特殊性质.而在稀硫酸中,硫酸分子已经完全电离,所以不具有浓硫酸的特殊化学性质.发烟硫酸是无色或棕色、油状黏稠的发烟液体(棕色是因为其中含有少量铁离子),具有强烈刺激性臭味,吸水性很强,与水可以任意比例混合,并放出大量稀释热.所以进行稀释浓硫酸的操作时,应将浓硫酸沿容器壁慢慢注入水中,并不断用玻璃棒搅拌.
浓盐酸、浓硝酸和浓硫酸的对比
浓盐酸
浓硫酸
浓硝酸
颜色、状态等
无色、有刺激性气味的液体
无色、黏稠、油状液体
无色、有刺激性气味的液体,如长时间放置或光照会变黄
个性对比
有挥发性,在空气里会生成白雾
不挥发,有吸水性(可作干燥剂),有脱水性(化学性质,使有机物炭化)
有挥发性,在空气里会生成白雾
腐蚀性
有腐蚀性,对活泼金属腐蚀性强
强腐蚀性
强腐蚀性
(1)物理性质
纯硫酸是一种无色、无味、油状的液体.常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3%,其密度为1.84g/cm3,其物质的量浓度为18.4mol/L,熔点:10℃;沸点:338℃.硫酸是一种高沸点难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶.浓硫酸溶解时放出大量的热,因此浓硫酸稀释时应该“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅”.
(2)强腐蚀性
浓硫酸具有很强的腐蚀性,若实验时不小心溅到皮肤或衣服上,应立即用大量水冲洗,尽量减少浓硫酸在皮肤上停留的时间(虽然其溶于水会有热量放出,但是大量事实证明,冲洗时流水会带走热量,产生的热对人体几乎无影响).然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液(切不可用氢氧化钠等强碱).严重的应立即送往医院.若实验时滴落在桌面上,则用布擦干即可.
(3)吸水性
将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其质量将增加,密度将减小,浓度降低,体积变大,这是因为浓硫酸具有吸水性,能吸收空气中的水.
浓硫酸常作为干燥剂,浓硫酸除了能够吸收空气中的水外,还可以干燥中性和酸性气体.
例如中性气体:CO、氢气、氧气、氮气和所有的稀有气体.
酸性气体:HCl气体、二氧化碳、二氧化硫.
浓硫酸不能用作碱性气体(例如氨气)的干燥剂,因为浓硫酸与氨气反应.浓硫酸还不可干燥溴化氢、碘化氢、硫化氢等还原性气体.
需要特别注意的是,硫酸不能干燥二氧化氮,因为NO2溶于浓硫酸生成亚硝基硫酸等物质.
注:浓硫酸只有吸收游离水分子时才表现为物理性质,吸收五水硫酸铜中的结晶水时是CuSO4·5H2O脱去结晶水.故应特别注意:CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O是化学变化,表现的不是浓H2SO4的物理性质.
(4)脱水性
脱水性是浓硫酸的特有性质,而非稀硫酸的性质,浓硫酸有脱水性且脱水性很强.
脱水性是浓硫酸的化学特性,物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化过程,反应时,浓硫酸按水分子中氢、氧原子数的比(2∶1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子.
蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物被脱水后生成了黑色的炭(炭化),并产生二氧化硫等气体,故实验一定要在通风良好的情况下进行,否则有一定危险.
反应过程分两步,先是蔗糖C12H22O11在浓硫酸作催化剂作用下脱水,生成炭和水(实验后蔗糖会变黑,黑的就是炭颗粒).
第二步,脱水反应产生的大量热让浓硫酸和C发生反应:
C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O.
利用脱水性,能够催化一些有机反应.
乙烯实验室制法(浓硫酸作催化剂、脱水剂)CH3CH2OHH2O+CH2CH2↑
(5)强氧化性
①与金属、非金属单质反应
a.常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化.主要原因是硫酸分子与这些金属原子化合,生成一层致密的薄膜,防止氢离子或硫酸分子继续与金属反应.
b.加热时,浓硫酸可以与除铱、钌之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2.Cu与浓H2SO4的反应装置如下:
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O
在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性.
热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2.在这类反应中,浓硫酸只表现出氧化性.
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
2P+5H2SO4(浓)2H3PO4+5SO2↑+2H2O
②跟其他还原性物质反应
浓硫酸具有强氧化性,实验室制取H2S、HBr、HI等还原性气体不能选用浓硫酸作干燥剂.
H2S+H2SO4(浓)S↓+SO2↑+2H2O
2HBr+H2SO4(浓)Br2↑+SO2↑+2H2O
2HI+H2SO4(浓)I2↑+SO2↑+2H2O
(6)难挥发性
利用难挥发性酸制易挥发性酸,如用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体.
2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
(7)稳定性
浓硫酸与亚硫酸盐反应:
Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+H2O+SO2↑
7.浓硫酸的发现、注意事项及储运
(1)浓硫酸的发现
中国早期
在古代中国,稀硫酸被称为“绿矾油”.在公元650~683年(唐高宗时),炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”,即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸.
西方早期
硫酸发现于公元8世纪.阿拉伯炼丹家贾比尔通过干馏硫酸亚铁晶体得到硫酸.
由约翰·道尔顿在1808年绘制的早期硫酸分子图显示了硫酸有一个位于中心的硫原子并与三个氧原子建立共价键.
一些早期对化学有研究的人,如拉齐、贾比尔等,还写了有关硫酸及与其相关的矿物质的分类名单.其他一些人,如伊本·西那医师,则较为重视硫酸的种类以及它们在医学上的价值.
在17世纪,德国化学家JohannRudolfGlauber将硫与硝酸钾混合蒸气加热制出硫酸,在此过程中,硝酸钾分解并氧化硫,令其成为能与水混合并变为硫酸的三氧化硫(SO3).于是,在1736年,伦敦药剂师JoshuaWard用此方法开拓大规模的硫酸生产.
在1746年,JohnRoebuck则运用这个原则,开创铅室法,以更低成本有效地大量生产硫酸.经过多番改良后,这个方法在工业上已被采用了将近两个世纪.由JohnRoebuck创造的这个生产硫酸的方法能制造出浓度为65%的硫酸,后来,法国化学家约瑟夫·路易·盖-吕萨克以及英国化学家JohnGlover将其改良,使其能制造出浓度高达78%的硫酸,可是这浓度仍不能满足一些工业上的用途.
西方中期
在18世纪初,硫酸的生产都依赖以下方法:黄铁矿(FeS2)被燃烧成硫酸亚铁(FeSO4),然后再被燃烧,变为能在480℃下分解成氧化铁以及能用以制造任何浓度硫酸的三氧化硫的硫酸铁[Fe2(SO4)3].可惜,此过程的庞大成本阻碍了浓硫酸的广泛运用.
现代
后来,到了1831年,英国制醋商人PeregrinePhillips想到了接触法,能以更低成本制造出三氧化硫以及硫酸,这种方法在现今已被广泛运用.
(2)注意事项
①泄漏处理
泄漏污染区人员应迅速撤离至安全区,并进行隔离,严格限制出入.建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防酸碱工作服.不要直接接触泄漏物.尽可能切断泄漏源.防止流入下水道、排洪沟等限制性空间.
小量泄漏:用沙土或干燥石灰混合,也可以用大量水冲洗,冲洗后的水溶液稀释后放入废水系统.大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容.用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置.
②操作
密闭操作,注意通风.操作尽可能机械化、自动化.操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程.建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩),穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套.远离火种、热源,工作场所严禁吸烟.远离易燃、可燃物.防止蒸气泄漏到工作场所.避免与还原剂、碱类、碱金属接触.搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏.配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备.稀释或制备溶液时,应把酸加入水中,避免沸腾和飞溅.
(3)储存
储存于阴凉、通风的库房.库温不超过35℃,相对湿度不超过85%.保持容器密封.应与易(可)燃物、还原剂、碱类、碱金属、食用化学品分开存放,切忌混储.储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料.
(4)运输
本品铁路运输时限使用钢制企业自备罐车装运,装运前须报有关部门批准.铁路非罐装运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装.起运时包装要完整,装载应稳妥.运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏.严禁与易燃物或可燃物、还原剂、碱类、碱金属、食用化学品等混装混运.运输时运输车辆应配备泄漏应急处理设备.运输途中应防暴晒、雨淋、高温.公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留.
第课时
1.知道氢氧化钠、氢氧化钙的主要物理性质和用途.
2.认识氢氧化钠、氢氧化钙的腐蚀性及使用的安全注意事项.
3.探究CO2和NaOH的反应.
1.运用实验、观察等方法进行探究,并比较、归纳和概括氢氧化钠和氢氧化钙的性质.
2.能应用氢氧化钠和氢氧化钙的性质解释或解决一些实际问题.
通过对氢氧化钠和氢氧化钙的性质的探究,保持和增强对化学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣.
【重点】
氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质与用途以及碱的相似化学性质.
【难点】
氢氧化钠、氢氧化钙与非金属氧化物的反应及反应的化学方程式.
【教师准备】 试管、胶头滴管、点滴板、软塑料瓶、橡皮塞、分液漏斗、烧杯、NaOH、Ca(OH)2固体及溶液、稀硫酸、稀盐酸、二氧化碳气体.
【学生准备】 预习教材内容.
【重点】
氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质与用途以及碱的相似化学性质.
【难点】
氢氧化钠、氢氧化钙与非金属氧化物的反应及反应的化学方程式.
【教师准备】 试管、胶头滴管、点滴板、软塑料瓶、橡皮塞、分液漏斗、烧杯、NaOH、Ca(OH)2固体及溶液、稀硫酸、稀盐酸、二氧化碳气体.
【学生准备】 预习教材内容.
导入一:
【提问】 谁吃过未成熟的柿子,有什么感觉?知道为什么吗?
【学生】 有涩味.讨论产生涩味的原因.
【讲解】 这是因为柿子里含有碱性物质.
【追问】 谁还品尝过类似有涩味的物质?
【学生抢答】 松花蛋、碱面、肥皂泡溅到嘴里也有这样的味道等等.
导入二:
【提疑】 “五一”三天假,老师家卫生间的下水道有些堵塞了,去超市购买了管道疏通剂,说明书上介绍说能“快速分解菜渣、油脂、皂垢、毛发等堵塞污物,疏通管道”.用后效果非常好,是什么物质这么厉害呢?
【展示】 管道疏通剂.
【提示】 管道疏通剂的主要成分:氢氧化物、碳酸钠、次氯酸钠、起泡剂、闪溶速通因子等.
导入三:
【展示】 火碱的固体图片.
【材料链接】 2014年9月,哈尔滨市呼兰区一名两岁半女婴在家中误将火碱当成冰糖服下,食管和胃幽门部分组织被烧伤.火碱的化学名称是氢氧化钠.
六、几种常见的碱
思路一
[过渡语] (针对导入二)管道疏通剂中的氢氧化物主要是氢氧化钠,氢氧化钠是一种碱类化合物,为什么氢氧化钠可以作为管道疏通剂?今天我们就来学习这类碱性物质——常见的碱.
1.氢氧化钠
【展示】 活动与探究
用镊子夹取3小块氢氧化钠进行实验(切勿用手拿).
实验
现象
分析
观察氢氧化钠的颜色、状态
将氢氧化钠放在表面皿上,放置一会儿
将氢氧化钠放入盛有少量水的试管里,并用手触摸试管外壁
【学生活动】 观察实验现象.
【互相交流】 交流实验现象.
【现象与分析】 见下表:
现象
分析
白色块状固体
表面潮湿
氢氧化钠吸收空气中的水分
试管外壁温度较高
溶解时放热
[设计意图] 通过实验归纳总结NaOH的有关性质.
【教师讲解】
潮解:氢氧化钠暴露在空气中时容易吸收水分,表面潮湿并逐渐溶解,这种现象叫做潮解.
氢氧化钠的用途:可用作某些气体的干燥剂.
【引导】 氢氧化钠除了有上述性质外,还有什么重要的性质?
【教师】 氢氧化钠有强烈的腐蚀性,俗名叫做苛性钠、火碱、烧碱.使用时要十分小心.若不慎将碱液沾到皮肤上,要用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液.
【展示】
氢氧化钠的用途:是一种重要的化工原料,广泛用于肥皂、石油、造纸、纺织和印染等工业.氢氧化钠能与油脂反应,在生活中可用来去除油污,如炉具清洁剂中就含有氢氧化钠.
2.氢氧化钙
[过渡语] 检验二氧化碳时用到的石灰水就是氢氧化钙的水溶液,氢氧化钙也是一种重要的碱,下面我们简单了解一下它的一些性质.
【实验】 在蒸发皿中放一小块生石灰,加少量水,观察现象.
【交流】 生石灰接触水放出大量的热,使水沸腾.
【教师】 生石灰与水发生化学反应:CaO+H2OCa(OH)2,反应放出大量的热,这些热量可以将鸡蛋煮熟.氢氧化钙俗称熟石灰或消石灰,对皮肤、衣服等也有腐蚀作用,使用时应注意安全.
【总结并板书】 碱有腐蚀性,使用时应十分小心.可作为干燥剂的有:浓硫酸、氢氧化钠.
【思考】 要求同学们思考并回答下列问题:
冬天园林工人为什么用石灰浆将树干底部刷白?
为什么用石灰砂浆砌砖抹墙很牢固,用石灰浆抹墙后墙变得又硬又白?用化学方程式表示为什么用石灰砂浆砌砖.
【交流】 学生思考讨论并回答问题.
【归纳】 Ca(OH)2在建筑业有广泛用途,还可以和硫黄粉末混合来保护树木,农业上和硫酸铜一起配制波尔多液和改良土壤.
[设计意图] 通过日常生活中见到的现象,从而引入对另一种碱Ca(OH)2的学习,让学生知道化学与生活的密切联系,激发学生学习化学的兴趣和信心.
思路二
教师活动
学生活动
设计意图
【过渡】 (针对导入三)为什么会把火碱当作冰糖食用?是火碱和冰糖的物理性质相似吗?请大家注意观察老师展示的氢氧化钠固体的物理性质.
1.氢氧化钠
【展示】 表面皿中的氢氧化钠固体和氢氧化钙固体.
【提问】 谁能描述一下你所观察到的物理性质?
【展示】 固体氢氧化钠、氢氧化钙试剂瓶标签.
【提问】 认真观察,你发现固体氢氧化钠、氢氧化钙还有什么共性?
【追问】 因为固体氢氧化钠、氢氧化钙的强腐蚀性,它们俗称什么?
【提示】 使用时要注意安全.
【提问】 观察表面皿中的固体氢氧化钠、氢氧化钙,你发现了什么?
【追问】 这个现象叫做“潮解”,这说明了氢氧化钠固体具有什么性质?是什么变化?利用这个性质有何用途?
2.氢氧化钙
【探究】 将一药匙的氢氧化钠固体和氢氧化钙固体加入3mL水中振荡,并触摸试管壁.
【小结】 氢氧化钠易溶于水,溶解放热,氢氧化钙微溶于水.
【材料引入】 (1)冬天园林工人用石灰浆将树干底部刷白.
(2)用石灰砂浆砌砖抹墙很牢固.
(3)装石灰水的试剂瓶用久后瓶壁上有一层白色的膜.
【问题】 用石灰浆粉刷墙壁后墙面不久后为什么会变白变硬呢?
【演示】 取生石灰加水观察现象.
【问题】 (1)实验现象是什么?
(2)Ca(OH)2的用途是什么?
(3)使用Ca(OH)2时有哪些注意事项?
学生充满好奇的认真观察.
派代表描述氢氧化钠为白色片状固体,氢氧化钙为白色粉末状固体.
学生仔细阅读两种物质的标签,对比后总结出两种物质都有强腐蚀性.
学生阅读课本知道氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠;氢氧化钙俗称消石灰、熟石灰.
氢氧化钠表面逐渐变潮,少量已经溶解了,形成了溶液附着在固体表面.
学生思考后回答:吸水性;属于物理变化;利用这个性质可用作某些气体的干燥剂.
学生亲身体验到氢氧化钠溶于水,感觉试管壁发烫,说明氢氧化钠溶于水放热,而氢氧化钙形成了悬浊液.
涉及Ca(OH)2与CO2发生了反应,生成了坚硬的CaCO3.
交流回答:
(1)放热. (2)用作杀菌剂、建筑材料等. (3)具有腐蚀性,使用时要注意安全.
采用对比的方法,充分把握物质的异同.通过阅读标签增强学生的感性认识,培养学生的阅读能力和归纳总结能力及安全实验的操作意识.亲自实验,感受氢氧化钠溶于水放热.
联系生活实际,引出所讲化学物质,又从实验的角度感知氢氧化钙的知识.
体会到生活中处处有化学,并学以致用.
七、碱的化学性质
思路一
[过渡语] 前面我们探讨了酸的化学性质.碱又会有什么化学性质呢?我们用同样的方法进行探讨.
【展示】 活动与探究:
(1)如图所示,在白色点滴板上进行实验,并观察现象.
加紫色石蕊溶液
加无色酚酞溶液
氢氧化钠溶液
氢氧化钙溶液
(2)①回忆检验二氧化碳的反应,写出化学方程式.
氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应,生成坚硬的碳酸钙,Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O.将氢氧化钙、黏土和沙子混合,用来作建筑材料,就是利用氢氧化钙的这一性质.
②氢氧化钠在空气中不仅吸收水分,还会发生下列反应:
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
所以,氢氧化钠必须密封保存.
【讨论】 上面两个反应有什么共同之处?三氧化硫与碱的反应与上面的两个反应类似,试写出三氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式.
(3)根据上面的实验和讨论,试归纳出氢氧化钠、氢氧化钙等碱有哪些相似的化学性质.
【学生活动】 交流与讨论问题.
【交流展示】 Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O,2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,这两个反应都是非金属氧化物与碱的反应,都生成水,另一种产物的化学式特点是都由金属元素与原子团组成.CO2→CO3原子团、SO2→SO3原子团、SO3→SO4原子团(氧原子数增加1个).所以:2NaOH+SO3Na2SO4+H2O.
【总结板书】
3.碱有一些相似的化学性质:
(1)碱能使酸碱指示剂显示不同的颜色.
(2)碱能与某些非金属氧化物反应,生成水.
思路二
教师活动
学生活动
设计意图
【引言】 氢氧化钠和氢氧化钙是常见的碱,它们有哪些化学性质?还记得紫色石蕊试液和酚酞试液遇到NaOH、Ca(OH)2溶液显示什么颜色吗?
【提问】 如何检验二氧化碳气体?
【追问】 将CO2通入NaOH溶液中,能观察到什么现象?
【探究】 氢氧化钠是否与二氧化碳发生了反应,请各小组讨论设计方案,并用实验证明CO2和NaOH确实发生了反应.
【小结】 对一些反应不明显的实验可以根据反应物、生成物的不同性质或反应物、生成物的状态变化来设计方案.
【拓展应用】 根据氢氧化钠的性质,实验室应当如何保存NaOH固体?为什么?
【学以致用】 硫酸厂排放的废气中含有二氧化硫,为了周围居民的安全,利用我们已知的化学知识帮居民解决这个问题.
回忆旧知识:两种溶液都使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚酞试液变红.
将CO2通入澄清石灰水中,可以看到澄清石灰水变浑浊,通入NaOH溶液中无明显现象.
学生借鉴之前学过的一些实验的设计思路和方法,发挥创新思维,设计各种形式的实验装置.
归纳、小结,以便更好地掌握设计实验方案的思路和方法.
应当密封保存,因为氢氧化钠既能吸收空气中的水蒸气而潮解,又会与二氧化碳气体反应.
学生谈论,提出自己的看法.
通过创设情景,激发学生对CO2和NaOH反应的探究欲望,学生展示方案,体验成功的喜悦.解决实际问题,同时进行保护环境的教育.
【提问】 你能总结一下常见碱的相似性质吗?
【小结】 碱的化学性质:
(1)碱能与酸碱指示剂作用.
(2)碱能与非金属氧化物作用生成盐和水.
【提问】 常见的碱有哪些主要的用途?
(1)碱能与酸碱指示剂作用.
(2)碱能与非金属氧化物作用生成盐和水.
学生交流讨论并回答:化工原料.
将性质以列表的形式进行总结,一目了然.
八、物质的导电性
思路一
【引入】 通过上节课的活动与探究,我们知道酸、碱各自具有相似的化学性质,它们为什么会具有相似的化学性质呢?
【探究实验】 采用导电仪分别试验盐酸、硫酸、硝酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、氯化钠溶液、蒸馏水、乙醇的导电性.
【学生活动】 交流探究结果.
【探究结果】 蒸馏水和乙醇不导电,而盐酸、硫酸、硝酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、氯化钠溶液均能导电.
【设问】 这些溶液为什么能导电?
【联想】 金属能导电的原因是什么?
【学生回答】 金属中存在着能自由移动的电子,电子带负电,在电场的作用下,电子定向移动产生电流.
【设问】 金属能导电是带电电子的原因,溶液也是如此吗?
【教师讲解】 可结合FLASH动画展示下述过程:
HCl在水中会解离出H+和Cl-,H2SO4在水中会解离出H+和SO42-,HNO3在水中会解离出H+和NO3-,NaOH在水中会解离出Na+和OH-,Ca(OH)2在水中会解离出Ca2+和OH-,NaCl在水中会解离出Na+和Cl-.这些带电的阴、阳离子在溶液中可以自由移动,在电场的作用下,会定向移动产生电流.
【分析】 比较上述物质的解离情况,试分析酸、碱各自具有相似化学性质的原因.
【学生思考、讨论、总结】 (1)归纳:盐酸、硫酸、硝酸在水溶液中都能解离出H+和酸根离子,即在不同的酸溶液中都含有相同的H+,所以酸有一些相似的性质.我们把在水溶液中能电离出唯一的阳离子(H+)的化合物叫做酸.
(2)氢氧化钠、氢氧化钙这些碱,在水溶液中都能解离出金属离子和OH-,即在不同的碱溶液中都含有相同的OH-,所以碱具有一些相似的性质.我们把在水溶液中能电离出唯一的阴离子(OH-)的化合物叫做碱.(对于碱的概念的探究描述,可由学生仿照酸的探究方式自主总结)
【板书】 酸、碱的概念
(1)酸:在水溶液中能电离出唯一的阳离子(H+)的化合物.
(2)碱:在水溶液中能电离出唯一的阴离子(OH-)的化合物.
思路二
教师活动
学生活动
设计意图
【引言】 通过实验,我们发现酸有一些相似的化学性质,碱也有一些相似的化学性质,为什么呢?
【探究实验】 探究酸、碱具有相似化学性质的原因.
【操作】 分别将盐酸、硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、蒸馏水、乙醇接入连有小灯泡的电路中,观察现象.
能使小灯泡发光(能导电的物质)
不能使小灯泡发光(不能导电的物质)
【思考】 (1)哪些液体可以导电呢?为什么有些液体可以导电,有些液体不能导电?为什么出现这样的现象呢?
(2)导电的原因是什么?
(3)酸、碱为什么具有相似的化学性质?
【学以致用】 鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液两种无色液体,你有哪些方法?
(1) .
(2) .
【归纳】 酸、碱的概念
(1)酸:在水溶液中能电离出唯一的阳离子(H+)的化合物.
(2)碱:在水溶液中能电离出唯一的阴离子(OH-)的化合物.
溶液导电是由于溶液中有自由移动的离子.
积极思考,讨论交流.
溶液导电是由于溶液中有自由移动的离子.
学生总结归纳出:不同的酸溶液中都含有相同的氢离子,所以酸有一些相似的化学性质.
不同的碱溶液中都含有相同的氢氧根离子,所以碱有一些相似的化学性质.
指导学生从物质的组成、结构分析物质的性质,为后面学习酸碱中和反应作铺垫.
【拓展延伸】
碱的通性
反应规律
化学方程式
碱溶液与指示剂的反应
碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚酞试液变红
——
碱与非金属氧化物反应
碱+非金属氧化物→盐+水
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
碱与酸反应
碱+酸→盐+水
NaOH+HClNaCl+H2O
2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O
碱与某些盐反应
碱1+盐1→碱2+盐2
2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4
Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH
碱+铵盐→氨气+水+盐
NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O
Ca(OH)2(熟石灰、消石灰)
NaOH(烧碱、火碱、苛性钠)
物理
性质
Ca(OH)2是白色粉末状固体
(1)NaOH是白色固体
(2)易溶解于水,且放出大量热
(3)NaOH易潮解,所以应该密封保存
化学
性质
(1)与酸碱指示剂反应:碱的溶液都可使石蕊变蓝色,使无色酚酞变红色
(2)与非金属氧化物反应:CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O
(2)与非金属氧化物反应:
CO2+2NaOHNa2CO3+H2O(空气中就含有CO2,再次说明NaOH应该密封保存)
SO3+2NaOHNa2SO4+H2O
(3)都有腐蚀性,使用时,应该注意安全
用途
建筑业,制波尔多液等
广泛应用于生产肥皂以及石油、纸张、纺织、印染等工业,厨房清洁剂
1.(中考)氢氧化钙的俗称是 ( )
A.消石灰 B.苛性钠
C.石灰石 D.生石灰
解析:消石灰是氢氧化钙的俗称;苛性钠是氢氧化钠的俗称;石灰石的主要成分是碳酸钙,生石灰是氧化钙的俗称.故选A.
2.(中考)研究氢氧化钠性质实验中的部分实验及现象记录如下,其中现象不合理的是 ( )
序号
实验
现象
A
将氢氧化钠固体放在表面皿上,放置一会儿
固体受潮,逐渐溶解
B
向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴入无色酚酞试液
溶液变红
C
向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴加稀盐酸
有氯化钠生成
D
向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴加硫酸铜溶液
产生蓝色沉淀
解析:将氢氧化钠固体放在表面皿上,放置一会儿,能够观察到固体受潮,逐渐溶解,该选项现象合理;向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴入无色酚酞试液,能够观察到溶液变红,该选项现象合理;向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴加稀盐酸,有氯化钠生成是实验结论,不是实验现象;向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴加硫酸铜溶液,能够观察到产生蓝色沉淀.故选C.
3.(中考)物质X可发生下列所示的两个反应,则X可能是 ( )
①X+碱→盐+水
②X+金属氧化物→盐+水
A.HCl B.CO C.NaOH D.CaO
解析:盐酸能与碱发生中和反应生成盐和水,盐酸能与金属氧化物反应生成盐和水,则X可能是盐酸;CO不能与碱反应;NaOH不能与碱反应;氧化钙不能与碱反应,也不能与金属氧化物反应.故选A.
第3课时
三、常见的碱的性质和用途
1.氢氧化钠的物理性质和用途
2.氢氧化钙的物理性质和用途
3.化学性质:
(1)碱能与酸碱指示剂作用.
(2)碱能与非金属氧化物作用生成盐和水.
四、酸、碱的概念
酸:在水溶液中能电离出唯一的阳离子(H+)的化合物.
碱:在水溶液中能电离出唯一的阴离子(OH-)的化合物.
溶液导电是由于溶液中有自由移动的离子.
一、教材作业
【必做题】
教材第59页练习与应用的1(2)、3、5题.
【选做题】
教材第59页练习与应用的2(2)题.
二、课后作业
【基础巩固】
1.(中考)要使如图所示装置中的小气球鼓起来,则使用的固体和液体可以是 ( )
①硝酸铵和水;②铁和稀硫酸;③固体氢氧化钠和水;④生石灰和水;⑤石灰石和稀盐酸.
A.①②③④⑤ B.②③④⑤
C.②③⑤ D.②④⑤
2.氢氧化钠和氢氧化钙具有相似的化学性质,其本质原因是 ( )
A.都能与指示剂作用
B.都能解离出氢氧根离子
C.都能解离出金属阳离子
D.都含有氢元素和氧元素
3.下列有关熟石灰的说法错误的是 ( )
A.熟石灰又称为消石灰
B.熟石灰由生石灰与水反应而制得
C.熟石灰的溶解度随温度的升高而增大
D.熟石灰可以用来改良酸性土壤
4.(中考)结合NaOH、Ca(OH)2的相关知识,回答下列问题:
(1)可用来改良酸性土壤的固体是 .
(2)从微观角度看,它们的溶液具有相似化学性质的原因是 .
(3)除去NaOH溶液中混有的少量Ca(OH)2,可选用的试剂是 .
【能力提升】
5.(中考)碱石灰是NaOH与CaO的混合物,取一定量露置于空气中,部分变质的碱石灰加水充分搅拌后过滤,所得物质成分可能是 ( )
选项
A
B
C
D
滤液中
的溶质
NaOH、
Ca(OH)2
NaOH
NaOH、
Na2CO3
Na2CO3
滤渣
CaCO3、
Ca(OH)2
Ca(OH)2
CaCO3、
Ca(OH)2
CaCO3
【拓展探究】
6.(中考)研究性学习小组在实验室进行了化学实验,向一盛有镁和铜混合物的烧杯中加入一定量的稀盐酸,充分反应后,观察到烧杯中有固体剩余,对反应后所得溶液中溶质的成分进行探究.
(1)写出上述烧杯中发生反应的化学方程式: .
(2)对反应后所得溶液中溶质的成分进行猜想,请你再补充一种猜想.
【猜想】小光猜想:溶质为氯化镁;
小红猜想:溶质为氯化铜和氯化镁;
你的猜想:溶质为 .
(3)【讨论】你认为 的猜想不合理,理由是 .
(4)【实验】若你的猜想正确,设计一种实验方案证明你的猜想并完成下表:
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量反应后溶液,
溶液变
你的猜想正确
(5)【应用】如果你的猜想正确,把该废液倒入铁质下水管道可能造成的一种危害是 .
【答案与解析】
1.B(解析:①硝酸铵溶于水温度降低,瓶内压强变小,错误;②铁和稀硫酸能反应生成气体,瓶内压强变大,正确;③固体氢氧化钠溶于水放出热量,温度升高,瓶内压强变大,正确;④生石灰和水反应放出大量热,温度升高,瓶内压强变大,正确;⑤石灰石和稀盐酸反应生成气体,瓶内压强变大,正确.故选B.)
2.B(解析:氢氧化钠和氢氧化钙具有相似的化学性质,其本质原因是在水溶液中都能电离出氢氧根离子.故选B.)
3.C(解析:氢氧化钙俗称熟石灰、消石灰;生石灰与水反应生成熟石灰;熟石灰的溶解度随温度的升高而减小;氢氧化钙具有碱性,常用于改良酸性土壤.故选C.)
4.(1)氢氧化钙 (2)都含有氢氧根离子 (3)碳酸钠(解析:(1)氢氧化钙属于碱,具有碱性,可用于改良酸性土壤;(2)在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物是碱,所以碱溶液具有相似化学性质的原因是都含有氢氧根离子;(3)碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以除去NaOH溶液中混有的少量Ca(OH)2,可选用的试剂是碳酸钠.)
5.A(解析:氢氧化钠与二氧化碳反应会变质,氧化钙与水及二氧化碳反应变质生成氢氧化钙和碳酸钙,由于是部分变质的碱石灰,加水后,氧化钙全部与水反应生成氢氧化钙;氢氧化钙又可以与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,所以①当氢氧化钙与碳酸钠恰好反应,滤液中只有NaOH,滤渣中只有CaCO3;②当碳酸钠过量,滤液中有NaOH和Na2CO3,滤渣中只有CaCO3;③当氢氧化钙过量,滤液中有NaOH和Ca(OH)2,滤渣中有CaCO3、Ca(OH)2,因为Ca(OH)2微溶.故选A.)
6.(1)2HCl+MgMgCl2+H2↑ (2)氯化镁和氯化氢 (3)小红;由于金属活动性顺序中铜在H后面,所以铜不能与盐酸反应,所以溶质中不可能有氯化铜 (4)见下表:
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量反应后溶液,滴加几滴石蕊试液
溶液变红色
你的猜想正确
(5)腐蚀下水管道(解析:(1)镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气,化学方程式为2HCl+MgMgCl2
+H2↑;(2)镁与盐酸反应,可能恰好反应,也可能其中一种过量,如果盐酸过量,溶质为氯化镁和氯化氢;(3)由于金属活动性顺序中铜在H后面,所以铜不能与盐酸反应,所以溶质中不可能有氯化铜;(4)使用紫色石蕊试液可以检验废液中是否含有呈酸性的盐酸,根据盐酸的性质,也可以选择活泼金属单质或碳酸盐检验废液中是否含有盐酸;(5)通过以上探究,如果该废液未经处理直接倒入铁质下水管道,可能造成的危害是腐蚀下水管道.)
教师通过联系生活的材料导入新课,把学生轻松地引入化学课堂,然后通过生活中的多种材料将化学知识层层深入,学生在自主探究中理解知识与技能,感悟学习方法.从横向分析使知识推进与方法形成融为一体,从纵向分析是知识与方法的深化,学生真正成为课堂活动的主体,教师成为学生活动的引导者、组织者、帮助者.
练习与应用(教材第59页)
1.(1)醋酸;柠檬酸;盐酸;氢氧化钙;氢氧化钠
(2)吸收水分;潮解;CO2;Na2CO3;密封
2.(1)B (2)C
3.分别取1mL~2mL未知液于试管中,向试管中通入CO2,出现白色沉淀的原溶液是石灰水,没有变化的原溶液是氢氧化钠溶液.
4.生石灰和水反应生成Ca(OH)2,所以可做干燥剂.反应的化学方程式为:CaO+H2OCa(OH)2.
Ca(OH)2还可以继续与空气中的CO2反应,生成块状的碳酸钙,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O.
5.石灰浆含有Ca(OH)2,干燥过程中与CO2发生反应,产生难溶于水的碳酸钙,就变硬了,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O.
6.3.04t.
1.氢氧化钠的性质
化学式为NaOH,俗称烧碱、火碱、苛性钠,为一种具有很强腐蚀性的强碱,一般为片状或颗粒形态,易溶于水(溶于水时放热)并形成碱性溶液,另有潮解性,易吸取空气中的水蒸气.NaOH是化学实验室中一种必备的化学品,亦为常见的化工产品之一.
(1)物理性质
氢氧化钠为白色半透明结晶状固体.其水溶液有涩味和滑腻感.密度2.130g/cm3,熔点318.4℃.沸点1390℃.工业品含有少量的氯化钠和碳酸钠,是白色不透明的固体.有块状、片状、粒状和棒状等.
溶解性:极易溶于水,溶解时放出大量的热.易溶于乙醇、甘油.
潮解性:在空气中易潮解.
吸水性:固体NaOH吸湿性很强,暴露在空气中,吸收空气中的水分子,最后会完全溶解成溶液,但液态氢氧化钠没有吸湿性.
(2)化学性质
碱性:氢氧化钠溶于水中会完全解离成钠离子与氢氧根离子,所以它具有碱的通性.
它可与任何质子酸进行酸碱中和反应(也属于复分解反应):
NaOH+HClNaCl+H2O
2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O
NaOH+HNO3NaNO3+H2O
同样,其溶液能够与盐溶液发生复分解反应:
NaOH+NH4ClNaCl+NH3·H2O
2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4
2NaOH+MgCl22NaCl+Mg(OH)2↓
皂化反应:许多的有机反应中,氢氧化钠也扮演着类似催化剂的角色,其中,最具代表性的莫过于皂化反应:
RCOOR'+NaOHRCOONa+R'OH
氢氧化钠露置于空气中容易变质,是因为空气中含有二氧化碳:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O.倘若通入过量的二氧化碳,则会生成碳酸氢钠,俗称小苏打,反应方程式如下所示:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3.同样,氢氧化钠能够与二氧化硫等酸性氧化物发生如下反应:2NaOH+SO2(微量)Na2SO3+H2O;NaOH+SO2(过量)NaHSO3(生成的Na2SO3与过量的SO2反应可生成NaHSO3).
与指示剂发生反应:氢氧化钠溶液通常使石蕊试液变蓝,使酚酞试液变红.
腐蚀性:氢氧化钠对玻璃制品有轻微的腐蚀性,两者会生成硅酸钠,使得玻璃仪器中的活塞黏着于仪器上.因此盛放氢氧化钠溶液时不可以用玻璃塞.
如果用玻璃容器长时间盛装热的氢氧化钠溶液,也会造成玻璃容器损坏.
其他反应:两性金属会与氢氧化钠反应生成氢气,1986年,英国有一油罐车误装载了浓度为25%的氢氧化钠水溶液,氢氧化钠便与油罐壁的铝发生了化学反应,导致油罐内部压力过大而永久受损,反应方程式如下所示:
2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑
两性非金属也会与氢氧化钠反应生成氢气,如:
Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑
2.氢氧化钠的制法
一、实验室法
钠盐与氧化钙反应
可以用一些碳酸氢钠(小苏打)和一些氧化钙(生石灰,一般的食品包装袋中用来作吸水剂的小袋子中有,例如海苔包装中)来制取.把生石灰放于水中,反应后变为石灰浆(氢氧化钙溶液),把碳酸氢钠(或碳酸钠)的固体颗粒(浓溶液也行)加入石灰浆中,为保证产物氢氧化钠的纯度,需使石灰浆过量,原因:参考氢氧化钙和碳酸钠的溶解度.搅拌加快其反应,待其反应一会儿后,静置片刻,随着碳酸钙的沉淀,上层清液就是氢氧化钠溶液,小心倒出即可.
CaO+H2OCa(OH)2
NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3↓+NaOH+H2O(推荐)
Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH
二、工业法
工业上生产烧碱的方法有苛化法和电解法两种.
苛化法按原料不同分为纯碱苛化法和天然碱苛化法;电解法可分为隔膜电解法和离子交换膜法.
纯碱苛化法
将纯碱、石灰分别制成纯碱溶液、石灰乳,于99~101℃进行苛化反应,苛化液经澄清、蒸发浓缩至40%以上.将浓缩液进一步熬浓固化,制得固体烧碱成品.苛化泥用水洗涤,洗水用于化碱.
Na2CO3+Ca(OH)22NaOH+CaCO3↓
天然碱苛化法
天然碱经粉碎、溶解(或者碱卤)、澄清后加入石灰乳在95~100℃进行苛化,苛化液经澄清、蒸发浓缩至NaOH浓度为46%左右、清液冷却、析盐后进一步熬浓,制得固体烧碱成品.苛化泥用水洗涤,洗水用于溶解天然碱.
Na2CO3+Ca(OH)22NaOH+CaCO3↓
NaHCO3+Ca(OH)2NaOH+CaCO3↓+H2O
隔膜电解法
将原盐化盐后加入纯碱、烧碱、氯化钡等精制剂除去钙、镁、硫酸根离子等杂质,再于澄清槽中加入聚丙烯酸钠或苛化麸皮以加速沉淀,砂滤后加入盐酸中和,盐水经预热后送去电解,电解液经预热、蒸发、分盐、冷却,进一步熬浓固化即得固体烧碱成品.盐泥洗水用于化盐.
2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
离子交换膜法
将原盐化盐后按传统的办法进行盐水精制,把一次精盐水经微孔烧结碳素管式过滤器进行过滤后,再经螯合离子交换树脂塔进行二次精制,使盐水中钙、镁含量降到0.002%以下,将二次精制盐水电解,于阳极室生成氯气,阳极室盐水中的Na+通过离子交换膜进入阴极室与阴极室的OH-生成氢氧化钠,H+直接在阴极上放电生成氢气.电解过程中向阳极室加入适量的高纯度盐酸以中和返迁的OH-,阴极室中应加入所需纯水.在阴极室生成的高纯烧碱浓度为30%~32%(质量),可以直接作为液碱产品,也可以进一步熬浓,制得固体烧碱成品.
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
三、变质检验
NaOH变质后会生成Na2CO3.
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
1.样品中滴加过量稀盐酸,若有气泡产生,则氢氧化钠变质.
原理:2HCl+Na2CO32NaCl+CO2↑+H2O(空气中含有少量的二氧化碳,而敞口放置的NaOH溶液能够与CO2反应,HCl中的氢离子能够与碳酸根离子反应生成气体).
注:HCl会优先与NaOH反应生成NaCl和H2O.因为NaOH是强碱,而Na2CO3水溶液显碱性.
2.样品中加澄清石灰水,若有白色沉淀生成,则氢氧化钠变质.
原理:Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH
3.样品中加氯化钡,若有白色沉淀生成,则氢氧化钠变质.
原理:Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl
4.部分变质:①加入过量BaCl2或Ba(NO3)2至沉淀完全,证明有Na2CO3产生,待沉淀完全静止后,取上层清液于试管内,滴加无色酚酞溶液,酚酞变红,则证明有NaOH.
注:不滴加NH4Cl,因为Na2CO3溶于水后呈碱性,溶液中也会有OH-离子,NH4+与OH-结合也会有刺激性气味.
②在NaOH中加入足量氯化钙,若有白色沉淀生成,则说明NaOH变质.加入无色酚酞,若无色酚酞不变色,则说明完全变质.若无色酚酞变红,说明部分变质.
3.氢氧化钠的主要用途
用途极广,可用于造纸、肥皂、染料、人造丝、制铝、石油精制、棉织品整理、煤焦油产物的提纯,以及食品加工、木材加工及机械工业等方面.
化学实验
除了用作试剂以外,由于它有很强的吸水性和潮解性,还可用作碱性干燥剂,也可以吸收酸性气体(如在硫在氧气中燃烧的实验中,氢氧化钠溶液可装入瓶中吸收有毒的二氧化硫).
工业方面
氢氧化钠在国民经济中有广泛应用,许多工业部门都需要氢氧化钠.使用氢氧化钠最多的部门是化学药品的制造,其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业.另外,在生产染料、塑料、药剂及有机中间体,旧橡胶的再生,制金属钠、水的电解以及无机盐生产中,制取硼砂、铬盐、锰酸盐、磷酸盐等,也要使用大量的烧碱.
化学工业
氢氧化钠的特性决定了这一产品在大量的化学反应中是不可缺少的重要物质.氢氧化钠是生产聚碳酸酯、超级吸收质聚合物、沸石、环氧树脂、磷酸钠、亚硫酸钠和大量钠盐的重要原材料之一.
油酸是单不饱和脂肪酸,由油水解制得;软脂酸、硬脂酸都是饱和脂肪酸,由脂肪水解制得.
如果使用氢氧化钾水解,得到的肥皂是软的.
向溶液中加入氯化钠可以减小脂肪酸盐的溶解度,从而分离出脂肪酸盐,这一过程叫盐析.高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,经填充剂处理可得块状肥皂.
皂化反应
脂肪和油的主要成分是三酸甘油酯.
R基可能不同,但生成的R—COONa都可以做肥皂.常见的R—有:
C17H33—:8-十七碳烯基.R—COOH为油酸.
C15H31—:正十五烷基.R—COOH为软脂酸.
C17H35—:正十七烷基.R—COOH为硬脂酸.
吸收二氧化碳气体
中性、碱性气体中混有CO2,可用下面的反应除杂:
CO2+2NaOHNa2CO3+H2O
造纸
氢氧化钠在造纸工业中发挥着重要的作用.由于其碱性特质,它被用于煮和漂白纸张的过程.
食品工业
氢氧化钠可以被广泛使用于下列生产过程:容器的清洗过程;淀粉的加工过程;羧甲基纤维素的制备过程;谷氨酸钠的制造过程.
水处理
氢氧化钠被广泛应用于水处理.在污水处理厂,氢氧化钠可以通过化学反应减小水的硬度.在工业领域,是离子交换树脂再生的再生剂.氢氧化钠具有强碱性,且在水中具有相对高的可溶性.由于市售烧碱为固态和液态,容易衡量用量,所以被广泛使用在水处理的各个领域.
氢氧化钠被使用在水处理方面的如下课题:消除水的硬度;调节水的pH;对废水进行中和;离子交换树脂的再生;通过沉淀消除水中重金属离子.
人造纤维和纺织
在纺织工业中,氢氧化钠被用于纤维的最终处理和染色.主要用途:丝光处理法人造纤维.
冶金
氢氧化钠被用于处理铝土矿,在铝土矿中含有氧化铝,铝金属即存在于氧化铝中.氢氧化钠还被用于生产锌合金和锌锭.
洗涤用品
氢氧化钠一直被用于传统的生活用途,直到今天,肥皂、香皂和其他种类的洗涤用品对烧碱的需求量依然占烧碱的15%左右.
肥皂:制造肥皂是烧碱最古老和最广泛的用途,在制造肥皂的过程中,烧碱被用来中和脂肪酸.
洗涤剂:氢氧化钠被用于生产各种洗涤剂,甚至如今的洗衣粉也是由大量的烧碱制造出来的,烧碱被用于硫化反应后对过剩的发烟硫酸进行中和.
4.氢氧化钠的储存运输
包装容器要完整、密封,有明显的“腐蚀性物品”标志.铁路运输时,钢桶包装的可用敞车运输.起运时包装要完整,装载应稳妥.运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏,防潮防雨.如发现包装容器发生锈蚀、破裂、漏洞等现象时,应立即更换包装或及早发货使用,容器破损可用锡焊修补.严禁与易燃物或可燃物、酸类、食用化学品等混装混运.运输时运输车辆应配备泄漏应急处理设备.
5.波尔多液
波尔多液是无机铜素杀菌剂,其有效成分的化学组成是CuSO4·xCu(OH)2·yCa(OH)2·zH2O.1882年法国人A.米亚尔代于波尔多城发现其杀菌作用,故名叫做波尔多液.它是由约500克的硫酸铜、500克的熟石灰和50千克的水配制成的天蓝色胶状悬浊液.配料比可根据需要适当增减.一般呈碱性,有良好的黏附性能,但久放物理性状破坏,宜现配现用或制成失水波尔多粉,使用时再兑水混合.
法国的波尔多盛产葡萄,所以“波尔多葡萄酒”驰名天下.但在1878年,名为“霉叶病”的植物病毒狂扫波尔多城,许多葡萄园很快变得枝叶凋零,面临危机.园主们心急如焚,却无计可施.
一位细心的大学植物学教授米拉德却发现了怪事,公路旁的葡萄树郁郁葱葱,丝毫未受到“霉叶病”的伤害.经过观察发现这些葡萄树从叶到茎都洒了一些蓝白相间的东西,经打听,才知是园主为防馋嘴的过路人偷吃而洒的“毒药”,由熟石灰与硫酸铜溶液混合配制而成.于是米拉德在杜扎克酒庄进行了试验,发现这的确是对付霉叶病的好农药,并在1885年将他的发现公之于众,并推荐使用波尔多液来对抗“霉叶病”.从此,波尔多地区又变成了“葡萄园世界”.同时这种农药以“波尔多液”命名,广泛流传于世界.该农药的化学原理是熟石灰与硫酸铜起化学反应,生成碱式硫酸铜,具有很强的杀菌能力.
性能特点:波尔多液为保护性杀菌剂,通过释放可溶性铜离子而抑制病原菌孢子萌发或菌丝生长.在酸性条件下,铜离子大量释出时也能凝固病原菌的细胞原生质而起杀菌作用.在相对湿度较高、叶面有露水或水膜的情况下,药效较好,但对耐铜力差的植物易产生药害.持效期长,广泛用于防治蔬菜、果树、棉、麻等的多种病害,对霜霉病和炭疽病,马铃薯晚疫病等叶部病害效果尤佳.
波尔多液是一种保护性的杀菌剂.有效成分为碱式硫酸铜,可有效地阻止孢子发芽,防止病菌侵染,并能促使叶色浓绿、生长健壮,提高树体抗病能力.该制剂具有杀菌谱广、持效期长、病菌不会产生抗性、对人和畜低毒等特点,是应用历史最长的一种杀菌剂.
制作原理:
CuSO4+Ca(OH)2CaSO4+Cu(OH)2↓
Ca(OH)2+2CuSO4CaSO4+Cu2(OH)2SO4↓
生成Cu(OH)2就没有了铜离子,失去了杀菌效果.
注:Cu(OH)2是不溶于水的弱碱,多以沉淀形式存在于水中.CaSO4微溶于水.
配制方法:
实验室中硫酸铜和石灰乳母液的配制
母液Ⅰ:2%硫酸铜200mL.称取4.0g硫酸铜,放入250mL烧杯中,先加少量水,待硫酸铜晶体完全溶解后,再稀释到200mL,备用.
母液Ⅱ:2%石灰乳200mL.称取4.0g生石灰,放入200mL烧杯中,加少量水,静置15min,不要搅拌,使其完全乳化成膏状,然后加水稀释,用纱布过滤,转移至250mL烧杯中,制成2%石灰乳,备用.
波尔多液的配制
按用水量一半溶化硫酸铜,另一半溶化生石灰,待完全溶化后,再将两者同时缓慢倒入备用的容器中,不断搅拌.也可用10%~20%的水溶化生石灰,80%~90%的水溶化硫酸铜,待其充分溶化后,将硫酸铜溶液缓慢倒入石灰乳中,边倒边搅拌即成波尔多液.切记不可将石灰乳倒入硫酸铜溶液中,否则质量不好,效果较差.
课题2 酸和碱的中和反应
第课时
1.知道酸和碱之间发生中和反应,初步领会中和反应的实质.
2.了解中和反应在实际中的应用.
1.通过验证酸、碱之间的反应,认识科学探究的基本过程,进行初步的探究活动.
2.通过展示中和反应实质的微观图片,建立宏观现象与微观实质的联系.
通过中和反应在生活中的应用,感受到化学来源于生活,并广泛地运用于生活;感受到实验是化学探究中经常使用的科学方法.
【重点】
酸和碱之间发生反应的规律.
【难点】
中和反应的原理理解,盐的概念.
【教师准备】 盐酸、氢氧化钠溶液、稀硫酸、石蕊、酚酞、碳酸钙、氧化铜、锌粒、硫酸铜、温度计、试管、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、火柴等.
导入一:
【展示】
2015年4月8日15∶20荆楚网:6日,黄冈市蕲春县彭思镇因连日降雨,一家磷化公司围墙倒塌,砸断5000吨硫酸罐阀门,导致罐内700余吨硫酸泄漏.所幸硫酸泄入应急处理池内,未造成人员伤亡.当地采取石灰中和硫酸的办法,预计3天内可处置完毕.
【提出问题】 熟石灰起了什么作用?酸和碱之间会不会发生反应?
导入二:
【演示实验】 “白酒”变“红酒”,“红酒”变“白酒”.
【提出问题】 利用我们课题1学过的知识进行大胆猜测,实验中可能用到了哪些试剂?你能得到什么信息?
【学生活动】 学生观察老师的演示实验,然后猜想、讨论.“白酒”是酚酞试液,向酚酞试液中加碱溶液,溶液变红,然后再向溶液中加的是酸溶液.得出酸和碱之间发生了化学反应.
一、中和反应
思路一
[过渡语] 酸、碱各自具有一些化学性质,通过刚才的实验,大家猜想酸与碱之间会发生化学反应吗?如何判断酸与碱之间是否发生了化学反应呢?
【学生】 讨论交流,观察反应现象.
【教师】 能否反应,我们应用实验来探究,为了观察到酸与碱之间会发生化学反应,在氢氧化钠溶液中先加入酚酞溶液.请同学们进行下面的活动与探究.
【展示】 活动与探究
(1)如图所示,在烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液.再用滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液,至溶液颜色恰好变成无色为止.
(2)取2滴上述反应后的无色溶液滴在玻璃片上,使液体蒸发,观察玻璃片上的现象.
【教师强调】
(1)用滴管滴入盐酸时要缓慢,一滴一滴加入,以便观察实验现象.
(2)在向氢氧化钠溶液中滴盐酸时,要边滴边搅拌.
【讨论】 玻璃片上的物质是氢氧化钠吗?为什么?如果发生化学反应,生成了什么物质?
【学生总结】 氢氧化钠是碱,其溶液能使酚酞溶液显示红色,随着盐酸的加入,红色逐渐消失变成无色,所以此时的溶液肯定不是碱性溶液.玻璃片上的白色物质是溶液中新生成的溶质.
【展示】 借助FLASH动画展示反应过程:
在上面的实验中,发生了这样的反应:
NaOH+HClNaCl+H2O
【介绍】 其他的酸和碱也能发生类似的反应.
例:Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O
2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O
【设问】 试总结上述三个反应的特点.
【教师总结】 三个反应都生成水,另一种产物(氯化钠、氯化钙、硫酸钠)都是由金属离子和相应的酸根离子构成的,我们把这类化合物叫做盐,我们把这类化学反应叫做中和反应.
【归纳并板书】 一、中和反应
1.中和反应:酸与碱作用生成盐和水的反应.
2.盐:在水溶液中能解离出金属离子(或NH4+)和酸根离子的化合物.
[设计意图] 理解教材中演示实验设计的目的和意图.
思路二
【引言】 酸有相似的化学性质,碱也有相似的化学性质,那么,酸与碱能否发生化学反应呢?
【演示实验】 在一支试管中先后倒入少量NaOH和稀HCl溶液,振荡.
【设疑】 无色的NaOH和HCl混合在一起,它们之间是否能发生反应呢?
【讲解】 从实验中,我们无法看出NaOH和HCl是否发生了反应.
【设疑】 我们可以用什么方法证明这个反应是否发生了?
【讨论】 要求学生自己设计实验方案,并按照学生所提出来的各种方案,师生讨论分析.
【总结】 多媒体展示:
方案1:取一支试管,往试管里倒入5mLNaOH溶液,滴入几滴酚酞溶液,再用滴管慢慢滴入稀盐酸,不断振荡溶液,至溶液颜色由红色变为无色.
方案2:取一支试管,往试管里倒入5mLNaOH溶液,滴入几滴石蕊溶液,再用滴管慢慢滴入稀盐酸,不断振荡溶液,至溶液颜色由蓝色变为紫色.
方案3:取一支试管,往试管里倒入5mL稀盐酸,滴入几滴石蕊溶液,再用滴管慢慢滴入NaOH溶液,不断振荡溶液,至溶液颜色由红色变为紫色.
【学生活动】 学生按设计方案进行实验探究,要求学生注意观察实验现象,并分析产生颜色变化的原因.
【现象】 方案1:溶液由无色变为红色,最后又由红色变为无色;
方案2:溶液由无色变为蓝色,最后又由蓝色变为紫色;
方案3:溶液由无色变为红色,最后又由红色变为紫色.
【通过实验证明】
方案1实验现象明显,故采用加入酚酞进行判断NaOH和HCl是否发生了反应.
【设问】 在溶液恰好变为无色的时候,溶液的酸碱性是怎样的呢?
【学生】 讨论、回答:溶液可能为酸性或中性.
【学生活动】 学生进行方案1的操作后,取适量反应后的溶液滴在蒸发皿上,使液体蒸发,观察蒸发皿上的现象.
【现象】 蒸发皿上出现白色粉末.
【设问】 通过以上的实验我们知道酸、碱之间可以发生反应,但生成了什么物质呢?现在蒸发皿上的物质是什么?是NaOH、HCl,还是其他物质?为什么?
【学生】 讨论、回答:是NaCl.(若蒸发前溶液的颜色为红色时,则在蒸发皿上的固体中有NaOH,现蒸发前溶液的颜色为无色,则是NaCl)
【小结】 NaOH+HClNaCl+H2O.
【展示】 中和反应的实质(借助FLASH动画展示反应过程).
【设计意图】 通过多媒体模拟展示微观世界,形象直观地让学生理解反应生成NaCl.
[过渡语] 其他的酸和碱之间也能发生类似的情况.
例如:石灰水与盐酸反应:Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O.
氢氧化钠溶液与硫酸反应:2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O.
【学生练习】 书写化学方程式:
(1)Cu(OH)2+H2SO4
(2)Fe(OH)3+HCl
【学生板演】 (1)Cu(OH)2+H2SO4CuSO4+2H2O
(2)Fe(OH)3+3HClFeCl3+3H2O
【思考讨论】 NaCl、CaCl2、Na2SO4、CuSO4、FeCl3的组成特点.
它们都是由金属离子和酸根离子构成的化合物.
【小结】 盐:由金属离子和酸根离子构成的化合物是盐.上述三个反应都生成盐和水,我们把这类化学反应叫做中和反应,即:酸+碱盐+水.
【板书】 一、中和反应
1.中和反应:酸+碱盐+水.
2.盐:由金属离子(或NH4+)和酸根离子构成的化合物.
思路三
【教师】 在对课题1的学习以后,我们知道了酸和碱以及它们的性质,通过导电性实验,我们知道酸和碱的溶液能够导电是因为它们在水中能电离出带电荷的离子.下面,请一位同学回忆一下酸和碱的定义分别是什么?
【展示】 酸和碱的定义.
酸是在水溶液中能电离出唯一的阳离子是H+的化合物.碱是在水溶液中能电离出唯一的阴离子是OH-的化合物.
【板书】 酸→酸根离子+H+ 碱→金属离子(或NH4+)+OH-
【设问】 如果将酸和碱放在一起,会出现什么情况呢?它们之间会发生化学反应吗?
【教师】 要想解决这个问题,最好的方法就是做实验.我们就用稀盐酸和氢氧化钠溶液来做实验,验证酸、碱之间能否发生化学反应.
【实验探究1】 探究酸与碱之间能否发生化学反应.
【实验步骤】 (1)取一支试管,先加入适量氢氧化钠溶液.
(2)再用胶头滴管慢慢向试管中滴加盐酸.
【教师】 同学们,在刚才的实验中,你们都看到了哪些现象?盐酸和氢氧化钠溶液之间发生化学反应了吗?
【学生】 观察不到什么现象;不能确定是否发生了化学反应.
【教师指导】 我们已经知道溶液的酸碱性可以用酸碱指示剂来指示.如果它们之间发生了化学反应,溶液本身的性质就会发生改变,那么溶液的颜色也就会随之改变,我们是否可以借助这样的方法来检验酸、碱之间是否会发生反应呢?
【学生讨论】 选用紫色石蕊溶液还是无色酚酞溶液来作指示剂?
【展示】
实验1:将紫色石蕊溶液滴入盐酸中,再慢慢滴入氢氧化钠溶液;
实验2:将紫色石蕊溶液滴入氢氧化钠溶液中,再慢慢滴入盐酸;
实验3:将无色酚酞溶液滴入盐酸中,再慢慢滴入氢氧化钠溶液;
实验4:将无色酚酞溶液滴入氢氧化钠溶液中,再慢慢滴入盐酸.
【学生总结】 用无色酚酞溶液作指示剂,现象便于观察.
【教师】 那具体该怎么操作呢?下面,让我们回到课本,看课本上的实验是怎样进行的?
【展示】 实验探究:盐酸与氢氧化钠溶液反应.
【实验探究2】 在烧杯中先加入10mL氢氧化钠溶液,滴入几滴无色酚酞溶液,再用胶头滴管慢慢滴入稀盐酸,边滴边用玻璃棒不断搅拌溶液,至溶液颜色恰好变为无色为止,停止加入盐酸.
【讨论】 在实验过程中,溶液为什么先变红?当滴加适量盐酸后,溶液由红色变成无色时,说明了什么?为何要逐滴滴加稀盐酸?
【学生1】 氢氧化钠溶液是碱性溶液,它能使酚酞试液变红.
【学生2】 加入盐酸后,溶液变为无色,说明原溶液中的氢氧化钠不存在了,变成了其他物质;说明氢氧化钠溶液可以与稀盐酸反应.
【学生3】 逐滴滴加稀盐酸,能更清楚地观察酚酞溶液的颜色变化,并能控制氢氧化钠溶液可以与稀盐酸恰好完全反应.
【教师】 由此可见,酸和碱之间是可以发生反应的.那么,它们是怎样反应的呢?
【引导】 回忆氢氧化钠溶液和稀盐酸为什么都能导电?溶液中存在什么微粒?当两种溶液混合后,溶液中的微粒发生了什么变化?
【展示】 盐酸和氢氧化钠在水中解离出离子.
【板书】 HClCl-+H+
NaOHNa++OH-
【展示】 盐酸与氢氧化钠反应.
【教师】 盐酸和氢氧化钠在溶液中都电离出离子,根据阴阳离子相结合的原则,溶液中的离子进行重新组合,Na+与Cl-结合成NaCl,H+和OH-结合成H2O.事实是不是这样呢?我们能否用什么简便的方法检验一下?
【实验探究3】 取2滴上述反应后的无色溶液滴在玻璃片上,加热,使水分蒸发,观察有什么现象.
【学生】 现象:玻璃片上出现白色物质.
【讨论】 蒸发后玻璃片上的白色物质是氢氧化钠吗?为什么?
【分析】 氢氧化钠是碱,其溶液能使酚酞溶液显示红色,随着盐酸的加入,红色逐渐消失变成无色,所以此时的溶液肯定不是碱性溶液.根据质量守恒定律也可以说明玻璃片上的白色物质不是氢氧化钠,而是反应生成的新物质——氯化钠.
【教师】 现在我们终于证实了盐酸和氢氧化钠之间会发生化学反应,生成氯化钠和水.
【副板书】 NaOH+HClNaCl+H2O
【板书】 一、中和反应
像盐酸和氢氧化钠这样的酸和碱之间发生的反应叫做中和反应.
【教师】 除了盐酸和氢氧化钠之间会发生中和反应以外,其他的酸和碱之间也会发生中和反应.请大家注意,中和反应和我们前面学过的化合反应、分解反应、置换反应不一样,它只能算作是一种反应类型,和氧化反应或还原反应类似,但不属于化学基本反应的范畴.
【展示】 练习:氢氧化钾和硫酸反应、氢氧化钙和盐酸反应、氢氧化钙和硫酸反应.
【学生活动】 书写化学反应方程式,教师指导.
【学生讨论】 反应后的生成物有哪些共同点?
【学生总结】 产物中都有水生成.
【教师】 大家虽然只说对了一点!但是,却说出了所有中和反应的实质.
【板书】 1.反应实质:H++OH-H2O
【教师】 其实产物中的另一种物质,表面上看不出有什么共同点,但从组成中我们发现,它们一般都是由金属离子和酸根离子构成的.
【副板书】 K2SO4:K+、SO42-
CaCl2:Ca2+、Cl-
CaSO4:Ca2+、SO42-
NaCl:Na+、Cl-
【教师】 由金属离子和酸根离子构成的化合物叫做盐.
【板书】 2.盐的定义:由金属离子(或NH4+)和酸根离子构成的化合物.
【教师】 现在看来,在所有的中和反应的产物中,都有盐和水这两类物质.那么具体一点,我们就把酸和碱作用生成盐和水的反应,定义为中和反应.
【板书】 3.中和反应:酸和碱作用生成盐和水的反应.
【学生讨论】 有盐和水生成的反应,一定就是中和反应吗?
【教师指导】 不一定!例如二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水.
【副板书】 CO2+2NaOHNa2CO3+H2O
二、中和反应在实际中的应用
思路一
[过渡语] 中和反应在实际生活中有着非常广泛的应用,下面我们就来了解中和反应在日常生活中有哪些应用?
【展示材料】
材料1:改变土壤的酸碱性.根据土壤情况,可以利用中和反应,在土壤中加入酸性或碱性物质,以调节土壤的酸碱性,利于植物生长.例如,近年来由于空气污染造成酸雨,导致一些地方的土壤变成酸性,不利于作物的生长,于是人们将适量的熟石灰加入土壤,以中和酸性.
材料2:处理工厂的废水.工厂生产过程中的污水,需进行一系列的处理.例如,硫酸厂的污水中含有硫酸等杂质,可以用熟石灰进行中和处理.
材料3:用于医药.人的胃液里含有适量盐酸,可以帮助消化,但是如果饮食过量或过甜、过咸等时,胃会分泌出大量胃酸,造成胃酸过多.在这种情况下,可以遵医嘱服用某些含有碱性物质的药物,以中和过多的胃酸.我们可能都被蚊虫叮咬过.被蚊虫叮咬后,叮咬处很快肿成大包,这是因为蚊虫能在人的皮肤内分泌出蚁酸,从而使皮肤肿痛.如果涂一些含有碱性物质(如NH3·H2O)的药水,就可减轻痛痒.
【板书】 二、中和反应在实际中的应用
【教师】 试写出材料2中工厂处理废水的化学方程式.
【学生板演】 Ca(OH)2+H2SO4CaSO4+2H2O
【教师】 有一种胃药的主要成分是Al(OH)3,试写出用这种胃药治疗胃酸过多的化学方程式.
【学生板演】 Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O
【讨论】 你还能再举出一些利用中和反应的实例吗?
思路二
[过渡语] (针对导入一)黄冈市700余吨硫酸泄漏.当地采取石灰中和硫酸的办法.除了利用中和反应来处理事故中的硫酸,中和反应在生产和生活中还有哪些应用呢?我们一起来学习中和反应的应用.
【板书】 二、中和反应在实际中的应用
【展示】 在酸性土壤中加入熟石灰.
【板书】 1.改良土壤
【教师】 农作物一般都适宜在接近中性的土壤中生长.但近年来由于空气污染造成酸雨,导致一些地方的土壤变成酸性,不利于农作物的生长,于是人们将适量的熟石灰加入土壤,以中和酸性土壤.酸雨的主要成分是硫酸或硝酸,它们都可以和熟石灰氢氧化钙反应.
【板书】 Ca(OH)2+H2SO4CaSO4+2H2O
Ca(OH)2+2HNO3Ca(NO3)2+2H2O
【教师】 工厂排放的污水,常显酸性或碱性,不经处理会造成环境污染.例如:硫酸厂的污水中含有硫酸等杂质,同样可以用熟石灰进行中和处理,降低污水的酸性,使之达标排放,从而解决环境污染问题.
【板书】 2.处理工厂废水,解决环境污染问题
【教师】 在医药行业,中和反应的应用也非常广泛.
【板书】 3.用于医药
【教师】 人的胃液里含有适量盐酸,可以帮助消化;但是如果胃酸过多的话,反而会造成不适.在这种情况下,可以遵医嘱服用某些含有碱性物质的药物,如吉林修正药业出品的胃药——斯达舒,成分中就有氢氧化铝,可以中和过多的胃酸.
【展示】 胃药——斯达舒
【板书】 Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O
【教师】 由于反应后生成的Al3+对人体有不良作用,现在已逐渐被其他药物取代,有的胃药就用氢氧化镁代替了.
【板书】 Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O
【展示】 宝宝金水呵护宝宝
【教师】 夏天到的时候,有的同学经常会收到蚊虫送的“红包”:蚊虫叮咬后,皮肤为什么会肿痛呢?那是因为蚊虫在皮肤内分泌出了蚁酸,从而使皮肤肿痛.如果家里没有备一些药膏的话,也不用担心,可以涂碱性物质(如牙膏、肥皂水)来减轻痛痒.如果我们在家不小心被黄蜂蜇了,可以立刻将食醋涂在被蜇的地方,然后再做进一步处理.
【展示】 能用所学的知识解决下列问题吗?
(1)做完实验后剩余的酸性或碱性废液能否直接倒入下水道中?如果不能,应该怎样处理?
(2)用洗发水洗净头发后,为什么还要用护发素进行护理?(提示:正常情况下,头皮及毛发呈弱酸性)
(3)皮蛋有涩味,如何验证它呈酸性还是碱性?在食用前如何除去涩味?
【学生】 阅读课本61页内容,归纳中和反应在实际生产生活中的应用.
【集体交流】 在酸性土壤中加入熟石灰改良土壤;处理工厂废水,解决环境污染问题;用于医药等.
【拓展延伸】
酸、碱、盐的比较:
酸
碱
盐
构成
氢离子和酸根离子
氢氧根离子和金属阳离子(或NH4+)
酸根离子和金属阳离子(或NH4+)
组成
一定有氢元素
一定有氢、氧元素
——
1.中和反应的实质是:H+和OH-结合生成水(H2O).
2.酸+碱→盐+水.例如HCl+NaOHNaCl+H2O.有盐和水生成的反应,不一定是中和反应.如:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O、Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O不是中和反应.
1.(中考)在滴加了酚酞的氢氧化钠溶液中,逐滴加入稀盐酸至过量,溶液颜色的变化是 ( )
A.红色蓝色 B.蓝色红色
C.红色无色 D.无色红色
解析:无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红;氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变红色;逐滴加入稀盐酸至过量,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,恰好完全反应时溶液显中性,溶液由红色变为无色;至稀盐酸过量,溶液显酸性,溶液仍显无色.故溶液颜色的变化是红色无色.故选C.
2.(中考)下列反应中属于中和反应的是 ( )
A.Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
B.2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O
C.CO2+2NaOHNa2CO3+H2O
D.Fe+CuSO4Cu+FeSO4
解析:A.该反应的反应物是盐和酸,生成物是盐、水和二氧化碳,不属于中和反应;B.该反应是酸与碱生成盐和水的反应,属于中和反应;C.该反应的反应物是碱和非金属氧化物,不属于中和反应;D.该反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应.故选B.
3.(中考)某同学在探究“酸与碱能否发生反应”时,用稀NaOH溶液、稀盐酸和酸碱指示剂进行实验的过程如图所示,图中所加试剂①②③分别是 ( )
A.稀NaOH溶液、石蕊溶液、稀盐酸
B.稀盐酸、石蕊溶液、稀NaOH溶液
C.稀NaOH溶液、酚酞溶液、稀盐酸
D.稀盐酸、酚酞溶液、稀NaOH溶液
解析:由第二个烧杯中液体变为红色可知,试剂①为稀NaOH溶液,试剂②为酚酞溶液;加入试剂③后溶液变为无色,证明碱被消耗掉了,故可判断试剂③是稀盐酸,酸与碱发生了中和反应.故选C.
4.(中考)下列没有运用中和反应原理的是 ( )
A.服用含氢氧化镁的药物,可以治疗胃酸过多症
B.用熟石灰改良酸性土壤
C.蚊虫叮咬处涂上肥皂水,可减轻痛痒
D.用生石灰做干燥剂
解析:氢氧化镁与胃液中的盐酸反应生成氯化镁和水,是酸和碱生成盐和水的反应,利用了中和反应原理;用熟石灰改良酸性土壤,是熟石灰与土壤中的酸反应,是酸和碱生成盐和水的反应,利用了中和反应原理;蚊虫叮咬处涂上肥皂水,可减轻痛痒,是蚊虫分泌的蚁酸与碱的反应,利用了中和反应原理;用生石灰做干燥剂,是生石灰与水反应生成氢氧化钙,不是酸与碱之间生成盐和水的反应,没有运用中和反应原理.故选D.
课题2 酸和碱的中和反应
第1课时
一、中和反应
1.反应实质:H++OH-H2O.
2.盐的定义:由金属离子(或NH4+)和酸根离子构成的化合物.
3.中和反应:酸与碱作用生成盐和水的反应.
二、中和反应在实际中的应用
1.改良土壤
2.处理工厂废水,解决环境污染问题
Ca(OH)2+H2SO4CaSO4+2H2O
3.用于医药
Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O
Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O
一、教材作业
【必做题】
教材第65页练习与应用的5题.
【选做题】
教材第65页练习与应用的1(3)题.
二、课后作业
【基础巩固】
1.下列物质能和盐酸发生中和反应的是 ( )
A.硝酸银 B.氧化铜
C.熟石灰 D.锌
2.(中考)下列物质常用于改良酸性土壤的是 ( )
A.熟石灰 B.烧碱
C.食盐 D.大理石
3.下列反应中,属于中和反应的是 ( )
A.Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2
B.NaOH+HClNaCl+H2O
C.NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3
D.2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2↑
4.中和反应在生产和生活中有着广泛的应用.下列应用与中和反应原理一定无关的是 ( )
A.服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多症
B.用稀硫酸处理印染厂的碱性废水
C.在工业上,用熟石灰和纯碱制取烧碱
D.在蚊虫叮咬处涂抹稀氨水可以减轻蚊虫分泌出的蚁酸造成的痛痒
5.(中考)U形管中是滴有酚酞试液的蒸馏水,向左、右两管中同时逐滴滴加一定量的氢氧化钠稀溶液和稀盐酸(如图所示).
(1)开始时 管溶液呈红色.
(2)充分反应后U形管中溶液全部呈无色,除酚酞外,此时溶液中一定含有的溶质的名称为 ,可能含有的溶质的化学式为 ,写出上述反应的化学方程式: .
6.(中考)根据图示回答问题:
(1)实验A中能观察到的现象是 ,化学方程式为 .
(2)实验B造成的后果是 .
【能力提升】
7.(中考)向部分变质的NaOH溶液中滴加过量稀盐酸,下列图像能正确反映对应变化关系的是 ( )
【拓展探究】
8.(中考)某同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸一会儿后,发现忘记了滴加指示剂.因此,他停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行了如下探究,请你和他一起完成探究活动.
【提出问题】溶液中的溶质是什么物质?
【作出猜想】猜想一:溶质只有氯化钙;
猜想二:可能是CaCl2和Ca(OH)2;
猜想三: .
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性.
【方案设计】
方案
方法步骤
实验
现象
实验
结论
方案一
取少量烧杯内的溶液于试管中,滴入几滴无色酚酞溶液
酚酞不变色
猜想一正确
酚酞变红色
猜想二正确
方案二
取少量烧杯内的溶液于试管中,逐滴加入 溶液至过量
猜想三正确
【方案评价】该同学与同学们通过讨论认为:
(1)方案一能证明猜想二正确,但不能证明猜想一正确.
(2)方案二可行.但该同学在记录时未记录完整,请你帮他将方案二补充完整.
【方案反思】方案一不能证明猜想一正确的理由是 .
【拓展与应用】实验证明猜想三是正确的.要想使溶液中的溶质只有氯化钙,你认为应该进行的实验步骤是 .
【结论】在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑 .
【答案与解析】
1.C(解析:硝酸银属于盐,与盐酸发生的反应不是中和反应;氧化铜属于金属氧化物,与盐酸发生的反应不是中和反应;熟石灰是氢氧化钙的俗称,属于碱,可以与盐酸发生中和反应;锌属于金属单质,与盐酸发生的反应不是中和反应.故选C.)
2.A(解析:熟石灰的主要成分是氢氧化钙,是一种碱性物质,可用于中和酸性土壤改良土壤结构;烧碱是氢氧化钠的俗称,是一种常见的碱,能中和酸性物质,但其具有很强烈的腐蚀性;食盐是一种常见的盐,不能改良酸性土壤;大理石的主要成分是碳酸钙,是一种中性物质,常用作建筑材料.故选A.)
3.B(解析:铜和硝酸银的反应,铜属于金属,硝酸银属于盐,不是中和反应;盐酸与氢氧化钠的反应为酸碱中和反应;氯化钠和硝酸银的反应,氯化钠和硝酸银属于盐,不是中和反应;盐酸与碳酸钙的反应,碳酸钙属于盐,不是中和反应.故选B.)
4.C(解析:A.氢氧化铝属于碱,胃酸的成分主要是盐酸,属于酸和碱的反应,故与中和反应原理有关;B.硫酸属于酸,但是碱性溶液不一定是碱的溶液,所以该应用过程不一定是酸和碱的反应,即可能是中和反应,也可能不是中和反应;C.熟石灰为氢氧化钙,属于碱,而纯碱为盐,所以该反应不是酸和碱的反应;D.蚊虫叮咬分泌出的蚁酸为酸,而稀氨水为碱的水溶液,所以该应用与中和反应原理有关.故选C.)
5.(1)左 (2)氯化钠;HCl;NaOH+HClNaCl+H2O(解析:(1)氢氧化钠呈碱性,能使酚酞变红,稀盐酸呈酸性,使酚酞试液不变色,故开始时右边溶液为无色,左边溶液为红色;(2)氢氧化钠与盐酸反应的化学方程式为:NaOH+HClNaCl+H2O,充分反应后U形管中溶液全部呈无色,因此,除酚酞外,还可能含有HCl.)
6.(1)溶液由红色变为无色;HCl+NaOHNaCl+H2O (2)液体沸腾而飞溅(解析:(1)酚酞遇碱变红,盐酸和氢氧化钠发生中和反应,当氢氧化钠消耗完后溶液由红色变为无色,反应方程式为:HCl+NaOHNaCl+H2O;(2)浓硫酸是一种无色油状液体,具有吸水性、脱水性和强腐蚀性三大性质,同时它溶解于水还会放出大量的热,稀释时应把浓硫酸倒入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,否则会造成液体沸腾而飞溅.)
7.C(解析:氢氧化钠溶液变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠,部分变质的NaOH溶液是氢氧化钠与碳酸钠的混合溶液;向部分变质的NaOH溶液中滴加过量稀盐酸,氢氧化钠先与稀盐酸反应生成氯化钠和水,无气泡产生;氢氧化钠完全反应后,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,故开始时不会生成气体,待氢氧化钠完全反应后,继续滴加稀盐酸,才开始产生气体,完全反应后气体的质量不再增加,C图像能正确反映对应变化关系.故选C.)
8.【作出猜想】可能是HCl和CaCl2 【方案设计】碳酸钠;有气泡冒出 【方案反思】酚酞不变色,还可能是含有盐酸和氯化钙 【拓展与应用】向废液中加入碳酸钙,当不再产生气泡时,停止加入碳酸钙,过滤即得溶质只含有氯化钙的溶液 【结论】反应物是否过量(解析:【作出猜想】反应可能是恰好反应,只有氯化钙(猜想一),也可能是一种物质完全反应,另一种物质有剩余,若氢氧化钙过量,则含有氢氧化钙和氯化钙(猜想二),若盐酸过量,则含有盐酸和氯化钙(猜想三);【方案设计】盐酸能和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,若有气泡冒出,则说明溶液中有盐酸和氯化钙;【方案反思】酚酞遇碱性溶液变红,在中性和酸性溶液中都不变色,所以通过酚酞不变色就认定只有氯化钙(溶液呈中性)不全面,还可能是含有盐酸和氯化钙(溶液为酸性);【拓展与应用】应该进行的实验步骤是:向废液中加入碳酸钙,当不再产生气泡时,停止加入碳酸钙,过滤即得溶质只含有氯化钙的溶液;【结论】因为反应可能是完全反应,也可能是其中的一种反应物过量,因此在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外,还需考虑反应物的用量.)
本课题主要是以教师演示实验、学生观察、学生合作探究的形式进行教学,在教师的引导下,学生逐步发现问题、解决问题,有利于激发学生的学习兴趣,保持学习热情.学生通过对实验资料的分析、对比化学反应中反应物及生成物的实验的测定,有利于形成一定的实验能力和研究问题的科学态度.同时,教学中教师适当采用了多媒体演示实验,减少了实验的数量和难度,使学生既有充分的探究活动的时间,又不影响教学的实施.
联系先前学习过的酸、碱都能与指示剂反应,使指示剂变色的知识,暗示、鼓励学生想办法证明NaOH和HCl这个反应的确发生了.最后让学生完成该实验设计,通过活动与探究让学生归纳出该反应的现象和特点,能把学生的探究活动与“双基”紧密结合,既体现了新课标的教学理念和课程目标,又兼顾了对学生基础知识和基本技能的培养.
充分调动了学生的积极性和创造性,使学生能较好地掌握本节课的学习内容.在教师指导下,充分发挥了学生的主体性,让学生进行实验探究,在交流讨论中获得知识,同时体验学习的成就感,激发学习兴趣.
本节课的总结,由学生自我评价本节课的收获,包括知识和方法及情感上的收获.一方面教师把一节课的知识小结交给了学生,同时亦鼓励了学生反思自己的学习过程,进行自评与互评.
1.中和反应的实质和特征
中和反应的实质是:H+和OH-结合生成水(H2O).酸+碱→盐+水,有盐和水生成的反应,不一定是中和反应.如:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O.所以不管进行到何种程度,只要酸、碱发生了反应就叫中和反应.判断是否完全中和是以酸、碱是否恰好完全反应作为标准的.
酸、碱溶于水后在水中被电离成自由移动的阴离子和阳离子.
例如HCl被电离成氢离子(H+)和氯离子(Cl-),而NaOH被电离成钠离子(Na+)和氢氧根离子(OH-).氢离子和氢氧根离子结合成极难被电离的水,所以溶液中剩下的是钠离子和氯离子.
钠离子和氯离子在溶液中依然处于被电离的状态,并不结合,但是生成物是NaCl.
酸与碱作用生成盐和水的反应,叫做中和反应.
反应特征:
在酸碱滴定中的理论值和实际值总有偏差,来看看这个:
当量点无法直接观察到,滴定时酸、碱的强弱不同,达到滴定终点时溶液的酸碱性就不同,需选择适当指示剂使终点等于当量点,以作为判断标准.
指示剂的选择:
①强酸与强碱的中和滴定
酸碱滴定中三个重要的点:
当量点:酸的当量数=碱的当量数(二者正好完全反应).
终点:指示剂变色的点.
中和点:酸碱滴定过程中,恰呈中性的点,即pH=7.
注意:当量点才是恰好完全反应的点.
当量点不一定等于终点.
当量点溶液的pH=7,这时既可选酚酞作指示剂,也可选甲基橙作指示剂.一般不用紫色石蕊试液作指示剂,因其颜色突变不明显.
②强酸与弱碱的中和滴定
当量点溶液显酸性,溶液pH<7,最好选甲基橙、甲基红作指示剂,一般不选酚酞作指示剂.因为酚酞遇酸不变色.
③弱酸与强碱的中和滴定
当量点溶液显碱性,pH>7,这时最好选酚酞作指示剂,一般不选甲基红和甲基橙作指示剂.
2.中和反应的应用
改变土壤的酸碱性
在土壤里,由于有机物在分解的过程中会生成有机酸,矿物的风化也可能产生酸性物质,空气污染造成酸雨,也会导致一些地方的土壤呈酸性,这些都不利于作物的生长.施用适量的碱,能中和土壤里的酸性物质,使土壤适合作物生长,并促进微生物的繁殖.土壤中的钙离子增加后,能促使土壤胶体凝结,有利于形成团粒,同时又可供给植物生长所需的钙元素.
处理工厂的废水
工厂里的废水常呈现酸性或碱性,若直接排放将会造成水污染,所以需进行一系列的处理.碱性污水需用酸来中和,酸性污水需用碱来中和,如硫酸厂的污水中含有硫酸等杂质,可以用熟石灰来进行中和处理,生成硫酸钙沉淀和水.
用于医药卫生
人的胃液呈酸性,主要含盐酸,当胃液的pH为0.9~1.5时,有助于食物的消化.如果胃酸过多,就会使人感到不适,这时医生就会让你口服一些碱性药物,使碱与胃酸反应生成无毒的中性物质.用含氢氧化铝的药片治疗胃酸过多,生成氯化铝和水,Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O.
被蚊虫叮咬后可在患处涂含有碱性物质(如NH3·H2O)的药水(蚊虫能分泌出蚁酸).
调节溶液酸碱性
在科学实验室里,经常要把溶液的pH控制在一定的范围内,如果溶液的酸性或碱性太强,就可以用适当的碱或酸调节溶液的pH.
厨房中的应用
松花蛋中含有碱性物质,人们在食用它时常加一些醋,以中和其碱性,使松花蛋美味可口;在蒸馒头时,人们在经过发酵的面团里加一些纯碱,以中和发酵产生的酸,这时蒸出的馒头松软可口.
调节人体酸碱平衡
人们日常所吃的食物可分为酸性食物和碱性食物两大类.由于过量摄入高蛋白、高脂肪、高糖类营养物质,在体内产生大量的酸性物质,形成酸性体质,而酸性体质会引起高血压、糖尿病、心脑血管疾病、高血脂、痛风等疾病.这时最好补充碱性食物来中和体内的部分酸,如蔬菜、水果、奶制品等,使人体酸碱达到平衡.
第课时
1.知道并掌握测定溶液酸碱度——pH的方法.
2.了解生活中一些物质的pH,及其具有的重要意义.
1.通过设计实验比较不同浓度的同种酸和同种碱的酸碱性强弱程度,体会并了解溶液酸碱度的意义.
2.通过对生活中一些物质pH的测定,掌握测定溶液pH的方法.
3.通过测定不同溶液的pH,了解溶液的酸碱度对人类生活和生产的重要意义.
1.学习化学应理论联系实际.
2.进一步增强学习化学的兴趣.
【重点】
测定溶液酸碱度——pH的方法.
【难点】
在坐标系中表示酸碱度的变化情况.
【教师准备】 酚酞试液、不同浓度的两瓶硫酸溶液、不同浓度的两瓶氢氧化钠溶液、橙汁、白醋、洁厕灵、洗洁精、洗发水、护发素、石灰水、自来水、pH试纸等.
导入一:
【材料】 已知下表是一些农作物最适宜生长的土壤的pH范围:
农作物
水稻
马铃薯
烟草
薄荷
棉花
小麦
pH
6~7
4.8~5.5
5~6
7~8
6~8
6.3~7.5
【提问】 你知道pH对于农业生产而言有什么意义吗?
导入二:
【引言】 我们知道氢氧化钠溶液和稀氨水的碱性强弱不同,用无色酚酞试液可以分辨出氢氧化钠溶液和稀氨水哪个碱性更强吗?
【教师演示实验】 在氢氧化钠溶液和稀氨水中分别滴加无色酚酞.
我们发现酸碱指示剂只能判断酸碱性,不能判断酸碱性的强弱──即酸碱度.
三、溶液酸碱度的表示法——pH
思路一
【引入】 在生活、生产和科学研究中,有时仅知道溶液是酸性还是碱性是不够的,经常还需要知道溶液的酸碱性强弱程度,即溶液的酸碱度.例如:就某地区的土壤而言,不仅要知道它呈酸性还是碱性,还要确切知道该土壤的酸碱度,以便选择适宜种植的植物.
【设问】 利用酸碱指示剂,只能测定溶液是酸性还是碱性,不能测定溶液的酸碱度.那么怎样表示和测定溶液的酸碱度呢?
【讲解】 溶液的酸碱度常用pH来表示,pH的范围在0~14之间.
【展示】 pH和溶液酸碱性的关系:
【板书】 三、溶液酸碱度的表示法——pH
1.溶液的酸碱度常用pH来表示,pH范围通常在0~14之间.
pH<7溶液呈酸性
pH>7溶液呈碱性
pH=7溶液呈中性
【比一比,赛一赛】 以小组为单位,在组与组之间展开竞赛,看谁能很快记住酸碱度与pH之间的关系.
[过渡语] 认识了pH与酸碱度的关系,那如何测定溶液的pH呢?
【讲解】 测定pH最简便的方法是使用pH试纸.
【展示】 pH试纸.
【介绍】 每一本pH试纸上都有一个标准比色卡,标准比色卡上列出了14种不同的颜色,分别对应1~14之间的pH.
【板书】 2.测定pH最简便的方法是使用pH试纸.
【展示】 活动与探究:用pH试纸测定一些液体的pH.
测定方法:在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,将被测液滴到试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,即可得出被测液的pH.
(1)测定几种酸或碱的稀溶液的pH:
稀硫酸
稀盐酸
氢氧化钠溶液
pH
(2)测定生活中一些物质的pH,说明它们的酸碱性.(可根据实际情况选择生活中的一些物质进行实验)
pH
酸碱性
pH
酸碱性
橘汁
汽水
糖水
自来水
牛奶
醋
番茄汁
酱油
肥皂水
洗洁精
【设问】 你了解身边一些物质的pH吗?
【展示】 根据教材63页图10-19:身边一些物质的pH,判断物质的酸碱性.
【交流】 橘子、醋等为酸性;肥皂水、洗洁精等为碱性.
思路二
教师活动
学生活动
设计意图
【过渡】 通过前面的学习,我们已经知道盐酸是酸性物质.如果现在由于生产实际的需要,要用到酸性很弱的盐酸溶液,那么我们怎样来知道盐酸溶液的酸性强弱呢?
【教师】 组织学生阅读溶液酸碱度的表示法.
小组讨论:
阅读后对酸碱性和酸碱度有初步认识.
在已有的酸碱知识基础上提出酸碱性强弱问题,便于学生接受.
【板书】 三、酸碱度的表示法——pH
溶液的酸碱度用pH表示,范围为0~14.
①酸性溶液pH<7,pH越小酸性越强.
②中性溶液pH=7.
③碱性溶液pH>7,pH越大碱性越强.
测定pH最简便的方法——用pH试纸.
根据pH和溶液酸碱性的关系图找规律,形成初步结论.
培养整理知识和归纳知识的能力.
【展示】 实验探究:
提出实验要求,指导完成探究报告.
操作步骤
情况记录
结论
(1)在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,分别将稀硫酸、稀盐酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、氯化钠溶液、碳酸钠溶液、蒸馏水滴到pH试纸上
稀硫酸pH约为 ,稀盐酸pH约为 氢氧化钠溶液pH约为 ,氢氧化钙溶液pH约为 ,氯化钠溶液、碳酸钠溶液pH约为 ,蒸馏水pH约为 .
(2)分别取上述稀硫酸、氢氧化钠溶液和氯化钠溶液各1滴于3支试管中,加入约1/3试管的水振荡,再分别滴到pH试纸上
稀硫酸pH约为 ,氢氧化钠溶液pH约为 ,氯化钠溶液pH约为 .
(3)将橘子汁、雪碧、糖水、自来水、肥皂水、洗洁精分别滴到pH试纸上
橘子汁pH约为 ,雪碧pH约为 ,糖水pH约为 ,自来水pH约为 ,肥皂水pH约为 ,洗洁精pH约为 .
【注意】
①平时我们接触到的物质哪些是酸性的,哪些是碱性的?酸碱性强弱程度如何?
②肥皂、洗衣粉可以直接用手使用,厕所清洁剂能否也用手直接使用,为什么?
以小组为单位进行探究实验,出现问题组内同学之间交流讨论,协调解决并完成探究报告.
利用实验探究加深学生对知识的感性认识,并且学会从一般到特殊的认识过程.充分开发教材资源,也可让学生自带一些溶液并测其pH,形成良好的实验观念,让学生的实验视野不仅仅停留在课本要求上,还会主动挖掘周边有价值的实验对象.
四、了解溶液的酸碱度在实际中有重要的意义
[过渡语] 学习溶液酸碱度的表示方法——pH,不仅能从理论上知道溶液酸碱度对生活、生产及科研的重要意义,还能对今后的实际应用起指导作用.请同学们看下面的内容.
思路一
【板书】 2.了解溶液的酸碱度在实际中有重要的意义.
【投影】 讨论:
(1)化工生产中许多反应必须在一定pH的溶液里才能进行.
(2)在农业生产中,农作物一般适宜在pH为7或接近7的土壤中生长.
(3)测定雨水的pH(因溶解有二氧化碳,正常雨水的pH约为5.6,酸雨的pH小于5.6),可以了解空气的污染情况.
(4)测定人体内或排出的液体的pH,可以了解人体的健康状况.
【设问】 为了了解人体的健康状况,我们还需知道正常人体内或排出的液体的pH,你了解这些资料吗?
【投影】 人体内的一些液体和排泄物的正常pH范围:
血浆
7.35~7.45
唾液
6.6~7.1
胃液
0.9~1.5
乳汁
6.6~7.6
胆汁
7.1~7.3
胰液
7.5~8.0
尿液
4.7~8.4
粪便
4.6~8.4
【教师】 医生了解了上述资料,即可以对病人进行对症治疗.老师建议大家去医院搜集一些相关资料,加深对溶液酸碱度的印象.
思路二
教师活动
学生活动
设计意图
【过渡】 (针对导入一)一些农作物生长的土壤需要适宜的pH范围.在生产和生活中处处离不开pH.
【活动】 阅读教材,了解pH对生产、生活以及人类生命活动的意义.
【注意】 提醒学生注意正常雨水的pH约为5.6,所以pH小于5.6的雨水是酸雨.
【提出问题】 洗发时,用过洗发剂后再用护发素,这样对头发有保护作用.你能解释这是为什么吗?
学生阅读教材,了解pH在生产、生活及生命活动中的意义,聆听老师讲解.根据实验测得的洗发剂和护发素的pH,思考、讨论老师提出的问题.
从教材、实验中获取信息,并能用所学知识解释生活中的现象,体会到化学来源于生活.
【提出问题】 分别往pH=13的氢氧化钠溶液中,逐滴加入pH=1的稀盐酸,试着画出pH随着盐酸加入量的变化关系图.
【活动】 老师巡视并指导学生画图.
【指导】 学生画出之后,标出A、B、C三点,引导学生分析A、B、C三点所示溶液中溶质的成分.
【追问】 稀释酸溶液或者碱溶液,pH与加水量的关系图是怎样的?
学生合作画出图像,然后分析A、B、C三点所示溶液中溶质成分.
A点溶质有氢氧化钠和氯化钠,B点溶质只有氯化钠,C点溶质有氯化氢和氯化钠.
学生画出稀释酸、碱溶液的图像.
将化学知识与数学知识结合,培养学生分析问题、解决问题的能力.
【拓展延伸】
改变溶液pH的方法:
①酸性溶液:加水,溶液pH不断增大,接近于7.
加碱性溶液,溶液pH不断增大,最终pH大于7.
②碱性溶液:加水,溶液pH不断减小,接近于7.
加酸性溶液,溶液pH不断减小,最终pH小于7.
溶液的酸碱度及表示方法:
1.溶液的酸碱性:溶液呈酸性、碱性或中性,通常用指示剂来测定.
2.溶液的酸碱度:指溶液酸碱性的强弱程度,即酸碱度是定量表示溶液酸碱性强弱的一种方法.溶液的酸碱度通常用pH表示.pH的范围:0~14.
3.溶液酸碱度和pH的关系:
溶液的pH
溶液的酸碱性
<7
酸性溶液(pH越小,酸性越强)
=7
中性溶液
>7
碱性溶液(pH越大,碱性越强)
1.(2015·重庆中考)某同学用pH试纸测得以下液体的pH,实验过程中pH试纸变成蓝色的是 ( )
A.雨水pH=6 B.食醋pH=3
C.肥皂水pH=10 D.食盐水pH=7
解析:pH试纸变成蓝色,则pH大于7,说明溶液显碱性.雨水的pH=6,小于7,显酸性;食醋的pH为3,小于7,显酸性;肥皂水的pH为10,大于7,显碱性;食盐水的pH为7,显中性.故选C.
2.某小组同学在完成氢氧化钠与盐酸中和反应的实验时,溶液的pH变化如图所示,结合坐标图分析,该小组的同学分析合理的是 ( )
A.实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
B.在“a”点表示恰好完全反应
C.将任意一种酸、碱溶液加水稀释,其pH变化也符合本坐标图
D.有盐和水生成的反应一定是中和反应
解析:由溶液的pH变化图示可知,溶液开始时pH大于7,实验是将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中;氢氧化钠与盐酸恰好完全反应时溶液呈中性,溶液的pH等于7;酸溶液在加水稀释时,溶液的pH只能小于7,碱溶液在加水稀释时,溶液的pH只能大于7;酸与碱起反应生成盐和水的反应是中和反应,有盐和水生成的反应不一定是中和反应,例如,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,不属于中和反应.故选B.
3.中和反应在生活、生产中应用广泛.在一定量的氢氧化钠溶液中加入一定浓度的稀盐酸,下列能正确反映溶液pH变化的是 ( )
解析:氢氧化钠溶液呈碱性,其pH大于7,盐酸呈酸性,其pH小于7,氢氧化钠溶液和盐酸可以发生中和反应,恰好完全反应时其pH等于7.故选A.
4.(中考)数字化装备正逐步进入宜昌市的各个校园.在盐酸和氢氧化钠反应的过程中,如图是利用数字化传感器得到的溶液pH变化图像.
(1)反应的化学方程式为 ;
(2)当溶液呈中性时,所消耗氢氧化钠溶液的体积是 mL;
(3)图中b点所示的溶液中,含有的溶质是 .
解析:(1)氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为:NaOH+HClNaCl+H2O;(2)由图示,当溶液呈中性时,pH=7,此时所消耗氢氧化钠溶液的体积是10mL;(3)b点时,pH>7,溶液显碱性,氢氧化钠过量,含有的溶质是NaOH和NaCl.故答案为:
(1)NaOH+HClNaCl+H2O (2)10 (3)NaOH和NaCl
第2课时
三、pH
1.pH范围:0~14
2.pH和溶液酸碱性的关系
pH<7溶液呈酸性
pH>7溶液呈碱性
pH=7溶液呈中性
3.测定溶液pH的方法
4.了解溶液酸碱度的重要意义
一、教材作业
【必做题】
教材第65页练习与应用的1(1)(2)、4题.
【选做题】
教材第65页练习与应用的2、3题.
二、课后作业
【基础巩固】
1.某溶液pH=3,则该溶液 ( )
A.呈酸性 B.呈碱性
C.呈中性 D.都不正确
2.已知苹果汁的近似pH为2.9~3.3,在苹果汁中滴入紫色石蕊试液,显示的颜色是 ( )
A.无色 B.红色 C.蓝色 D.紫色
3.下列各pH表示溶液酸性最强的是 ( )
A.pH=14 B.pH=7
C.pH=1 D.pH=0
4.(中考)同样是清洁剂,炉具清洁剂有强碱性,而厕所清洁剂则有强酸性,用这两种清洁剂进行实验得到的结果一定有误的是 ( )
A.测得炉具清洁剂pH=13
B.测得厕所清洁剂pH=8
C.炉具清洁剂使无色酚酞溶液变红
D.厕所清洁剂使紫色石蕊溶液变红
5.(中考)一些食物的近似pH如下,下列说法不正确的是 ( )
食物
苹果汁
葡萄汁
牛奶
鸡蛋清
pH
2.9~3.3
3.5~4.5
6.3~6.6
7.6~8.0
A.葡萄汁比苹果汁的酸性强
B.苹果汁和葡萄汁都能使石蕊试液变红
C.牛奶和鸡蛋清都接近中性
D.胃酸过多的人应少饮苹果汁
【能力提升】
6.(中考)质量为50g、溶质质量分数为20%的氢氧化钾溶液和质量为50g、溶质质量分数为20%的稀硫酸混合,所得溶液的pH ( )
A.小于7 B.等于7 C.大于7 D.不确定
7.(中考)某校化学小组在利用硫酸和氢氧化钠溶液探究酸碱中和反应时,利用数字化传感器测得烧杯中溶液pH的变化图像如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.图中c点所示溶液呈碱性
B.图中a点所示溶液中,含有的溶质是Na2SO4和H2SO4
C.该实验是将氢氧化钠溶液逐滴滴入到盛有硫酸的烧杯中
D.由a点到b点的pH变化过程证明酸和碱发生了中和反应
【拓展探究】
8.(中考)如图(1)表示稀盐酸和氢氧化钠溶液发生反应过程中溶液的pH变化.根据图像信息,回答问题.
(1)进行该反应的实验操作是按照图(2)中的 (填“甲”或“乙”)图所示进行的.
(2)整个实验过程中溶液的颜色变化是 .
(3)曲线上C点表示 .
【答案与解析】
1.A(解析:该溶液pH<7,呈酸性.故选A.)
2.B(解析:pH为2.9~3.3,pH<7,溶液呈酸性,使石蕊试液变红色.故选B.)
3.D(解析:酸性溶液pH越小,酸性越强.故选D.)
4.B(解析:炉具清洁剂有强碱性,测得炉具清洁剂pH=13,正确;厕所清洁剂有强酸性,测得厕所清洁剂pH=8,呈碱性,错误;炉具清洁剂呈强碱性,能使无色酚酞溶液变红,正确;厕所清洁剂呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红,正确.故选B.)
5.A(解析:由表格信息可知,葡萄汁的pH比苹果汁的pH大,故葡萄汁的酸性比苹果汁弱,故错误;葡萄汁和苹果汁的pH均小于7,显酸性,能使紫色的石蕊试液变红色;由牛奶和鸡蛋清的pH可知,二者均接近中性;苹果汁显酸性,胃酸过多的人应少饮用苹果汁.故选A.)
6.A(解析:根据反应
2KOH+H2SO4K2SO4+2H2O
112 98
50g×20% 50g×20%
可以看出氢氧化钾与硫酸反应时氢氧化钾需要量大,而反应中氢氧化钾和硫酸的质量相等,则硫酸有剩余,溶液显酸性,pH小于7.故选A.)
7.D(解析:c点的pH小于7,溶液显酸性;a点的pH大于7,溶液显碱性,溶液中的溶质是硫酸钠和氢氧化钠;由图像可知,pH是开始时大于7逐渐减小到等于7,然后小于7,可知原溶液显碱性,不断地加入酸性溶液,使pH减小,说明是把硫酸滴加到氢氧化钠溶液中;由a点到b点的pH的变化是从大于7逐渐减小到等于7,可以说明酸和碱发生了中和反应.故选D.)
8.(1)乙 (2)红色变为无色 (3)盐酸和氢氧化钠刚好完全中和,此时溶液pH为7(解析:(1)根据pH的变化趋势,可以看出,pH是由大于7逐渐减小到等于7再减小至小于7,可以得出原溶液是碱性的,加酸进行中和反应,变成中性,然后变成酸性,所以进行该反应的实验操作是按照图(2)中的乙图所示进行的;(2)通过推导可知,原溶液显碱性,所以酚酞的颜色开始是红色的,加酸后,红色会逐渐褪去,所以整个实验过程中溶液的颜色变化是:红色变为无色;(3)根据图像可知,C点的pH是7,溶液呈中性,原溶液是碱性的,加盐酸发生中和反应生成盐和水,所以曲线上C点表示:盐酸和氢氧化钠刚好完全中和,此时溶液pH为7.)
别具一格的引导过程,突出了自主探究的学习方式.突出体现了新课标所提出的一个新的理念:积极倡导自主、合作、探究的学习方式.从实验方案的设计,到实验过程,再到实验结论的得出,都由学生完成.使用试纸测定化学试剂的pH和测定生活中物质的pH的实验,由学生说出实验方案后,由学生实验,出现的现象由学生分析解释,给了学生很大的自主探究的空间,学生在课堂上不再是被动地接受知识,而是积极参与学习,让他们在“过程”中学会了学习,学会了知识.
师生、生生互动,较好地处理了传授知识与培养能力的关系.这节课问题的设计较好地体现出传授知识与培养能力的关系.在学完本节课内容后,让学生总结这节课学到的知识,这样同学们兴趣高涨,整堂课学生处于积极的思维活动中,组内相互合作,同学们从团结合作中学会了知识,学会了交流.教师不再是单纯的知识传授者,而是学生学习活动的组织者和引导者,学生的积极参与,教师适时、适当的点拨和评价等师生互动、生生互动的形式,体现出重过程和方法的教育理念.
练习与应用(教材第65页)
1.(1)酸;红;碱;红 (2)pH试纸;玻璃棒;pH试纸;标准比色卡 (3)①Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O ②醋酸;Mg(OH)2+2CH3COOH(CH3COO)2Mg+2H2O ③加入熟石灰;酸;碱;中和
2.A
3.可以向废液中滴加酚酞溶液,如果变红色,说明呈碱性,或者用pH试纸测定溶液的pH,如果pH大于7,说明溶液呈碱性.如果溶液呈碱性,可以通过向废液中加入酸性溶液中和后再排放.
4.(1)所降雨水是酸雨.在测定期间,雨水的酸性增强. (2)硫酸厂生产过程中产生SO2,燃料煤燃烧也产生SO2,另外液化石油气燃烧也会产生很多酸性气体等.这些酸性气体溶解在雨水中,使雨水的酸性增强,形成酸雨.采取的措施主要是将废气(工厂产生的和燃煤产生的)用碱性溶液(如石灰水)吸收处理后再排放出来.
5.解:设含H2SO4的质量为x,则:
2NaOH + H2SO4Na2SO4+2H2O
80 98
40g×15% x
8098=40g×15%x,解得x=7.35g.答:略.
1.氢离子浓度指数
pH一般指氢离子浓度指数,是表示溶液酸碱性程度的数值,即所含氢离子浓度的常用对数的负值.
H2O+H2OH3O++OH-
(水的电离)
为了便于理解和说明pH,首先阐述一下水的电离和水的离子积常数.
水的电离:水是一种极弱的电解质,可以发生微弱的电离,其电离方程式为:H2O+H2OH3O++OH-,简写为H2OH++OH-,是一个吸热过程.水的电离受温度影响,加酸、加碱都能抑制水的电离.水的电离是水分子与水分子之间的相互作用而引起的,因此极难发生.实验测得,25℃时1L纯水中只有1×10-7mol的水分子发生电离.由水分子电离出的H+和OH-数目在任何情况下总相等.25℃时,纯水中[H+]=[OH-]=1×10-7mol/L.
水的离子积常数:[H+]·[OH-]=KW,其中KW称作水的离子积常数,简称水的离子积;[H+]和[OH-]分别是指整个溶液中氢离子和氢氧根离子的总物质的量浓度.KW只随温度变化而变化,是温度的常数.如25℃时,[H+]=[OH-]=1×10-7mol/L,KW=1×10-14;100℃时,[H+]=[OH-]=1×10-6mol/L,KW=1×10-12.
2.尿液pH报告与健康的关系
大多数人拿到尿检报告,最为关注的一般是白细胞、蛋白质、隐血等.几乎很少有人会关注到,在这么多的指标里面,还会有pH的存在,也不知道pH对人体健康意味着什么.
根据一个人的pH,可以判断这个人容易得哪些尿路疾病;并可以通过饮食调节,来有效预防这些疾病的发生.
健康人体内有复杂的酸碱平衡调节能力,健康人的尿液pH一般为弱碱性,但由于人体内的糖类、蛋白质、脂类等营养物质在代谢过程中产生多种酸性物质,所以正常人尿液pH为5.5~6.5.
但如果长期饮食搭配不当,过度食用肉类、酒类、白面、白糖等酸性食物,而粗粮、水果、蔬菜、食用菌等碱性食物摄取不足,就容易使自身酸碱失去平衡,从而让自己更易患上肾结石、尿路感染等尿路疾病.
3.长期啤酒海鲜易致肾结石
酒精可增加尿中乳酸排泄而造成尿液酸化,而啤酒更可在尿中产生大量尿酸,再加上海鲜又是富含嘌呤的食物,所以极易产生结石.
很多人知道多吃豆制品、多喝矿泉水容易长结石,但却不知道尿液过酸才是导致结石的元凶.根据临床统计,20%的肾结石完全由饮食导致,60%的肾结石则与不合理的饮食密切相关.
对于尿液偏酸性的人来说,原本就容易长结石.在这种情况下,可以通过饮食的调节,将尿液pH稳定在6.0~6.5,多吃碱性食物,可以有效预防结石.
实验活动6 酸、碱的化学性质
1.加深对酸和碱的主要性质的认识.
2.通过实验解释生活中的一些现象.
通过学生动手实验培养学生观察、记录、分析实验现象的能力.
通过亲自动手做实验,激发学生学习的兴趣,体验到学有所用的快乐.进一步增强对化学现象的探究欲望,培养善于合作、勤于思考的科学精神,逐步树立认识来源于实践的观点.
【重点】
加深对酸和碱的主要性质的认识.通过实验解释生活中的一些现象.
【难点】
通过实验解释生活中的一些现象.
【教师准备】 石蕊、酚酞、pH试纸、稀硫酸、石灰水、盐酸、氢氧化钠、食盐水、醋、硫酸铜、生锈的铁钉、三脚架、镊子、试管、试管刷、试管夹、酒精灯等.
【学生准备】 药品的铝塑板,复习酸、碱的有关化学性质.
导入一:
【展示】 两瓶无色液体(一瓶是酸溶液,一瓶是碱溶液),该如何鉴别它们呢?
【交流】 先加入酸碱指示剂,再加入稀硫酸或稀盐酸等.
【注意】 纠正学生语言的描述.
【回顾】 酸、碱的化学性质.
导入二:
【教师】 某学生做中和反应的实验,直接向氢氧化钠中加入稀盐酸,一段时间后发现忘了加酚酞,于是取反应后的溶液加入酚酞,发现酚酞不变色,就得出了恰好完全中和,所得溶液呈中性的结论.该同学的结论对吗?
【学生】 “盐酸与氢氧化钠恰好完全反应”的结论是错误的,还有可能是酸过量.
【教师】 引导学生猜想可能的情况.
【学生】 先独立设计方案,然后小组讨论,汇报方案,其他同学进行补充.
【学生汇报方案】 ①加锌粒,看是否有气泡;②加碳酸钙,看是否有气泡;③加碳酸钠,看是否有气泡;④加石蕊,看是否变红;⑤用pH试纸测定溶液的pH;⑥加氧化铁,看是否溶解;⑦加氧化铜,看是否溶解;⑧加氢氧化铜,看是否反应.
[过渡语] 酸和碱具有哪些不同的化学性质呢?下面我们一起通过实验探究它们的化学性质.
思路一
【实验一】 酸、碱和指示剂的反应.
【教师】 演示教材69页的实验步骤1中内容.讲解用药品的铝塑板代替点滴板的使用方法.
【强调】 胶头滴管的使用.先排空再吸液;滴液时,悬空垂直放在试管口滴加;使用过程中,始终保持橡胶乳头在上,以免被试剂腐蚀;用完后立即清洗,滴瓶的滴管除外;胶头滴管使用时千万不能伸入容器内或与器壁接触.
【交流】 学生汇报实验现象:
第1个点滴板中稀盐酸、稀硫酸变为红色,氢氧化钠、氢氧化钙溶液变为蓝色.
第2个点滴板中稀盐酸、稀硫酸不变色,氢氧化钠、氢氧化钙溶液变为红色.
【归纳实验结论】 酸能使紫色石蕊溶液变红色,不能使无色酚酞溶液变色,碱能使紫色石蕊溶液变蓝色,使无色酚酞变红色.
[过渡语] 酸还可以除去铁锈,通过实验活动二来探究生锈的铁钉和稀盐酸的反应.
【实验二】 生锈的铁钉和稀盐酸的反应.
【教师】 实验中生锈的铁钉要用细线拴住.强调放铁钉的注意事项.
【学生交流】 每组的实验现象:
步骤1中铁锈消失,铁钉变亮,溶液由无色变为黄色.
步骤2中铁钉表面有气泡产生.
【学生板演】 化学方程式:
6HCl+Fe2O32FeCl3+3H2O
Fe+2HClFeCl2+H2↑
[过渡语] 刚才探究了酸、碱与指示剂的反应、酸与金属氧化物的反应,酸和碱还能与哪些物质发生反应呢?
【教师】 将学生分为三个大组,分别探究实验三、四、五.
实验三:氢氧化钠和硫酸铜的反应.
实验四:氢氧化钠和稀盐酸的反应以及蒸发溶液.
实验五:氢氧化钙和稀盐酸的反应.
【学生交流】 各组汇报实验现象.
[设计意图] 开拓思维,培养学生的知识迁移能力.
【实验三】 氢氧化钠和硫酸铜的反应
实验用品
氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、稀盐酸、试管、胶头滴管
实验原理
2NaOH+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2↓
Cu(OH)2+2HClCuCl2+2H2O
实验步骤
①在试管中加入约2mL硫酸铜溶液,然后滴入氢氧化钠溶液,观察现象
②向上述试管中加入稀盐酸,观察现象
实验现象
步骤①中出现蓝色沉淀,溶液由蓝色变为无色
步骤②中蓝色沉淀消失,溶液由无色变为蓝色
实验结论
氢氧化钠和硫酸铜反应产生不溶于水的蓝色沉淀氢氧化铜,氢氧化铜不溶于水,但可以溶于盐酸中
【实验四】 氢氧化钠和稀盐酸的反应以及蒸发溶液.
滴入酚酞后溶液由无色变为红色.
滴入稀盐酸后溶液由红色变为无色.
加热蒸干后蒸发皿上出现少量白色固体.
【学生交流】 学生汇报实验结果和实验现象,并与同学交流.
【提问】 你认为溶液蒸干后留下的白色固体可能是什么物质?
【展示】 反应的微观示意图:
[设计意图] 引导学生反思实验探究过程中的异常或偶然现象,反思所利用实验原理的优劣.
【实验五】 氢氧化钙和稀盐酸的反应
实验用品
氢氧化钙粉末、蒸馏水、酚酞溶液、稀盐酸、试管2支、药匙
实验原理
Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O
实验步骤
①向两支试管中各加入相同量的氢氧化钙粉末,然后加入1mL水,振荡
②向上述两支试管中各滴入1~2滴酚酞,观察现象
③继续向其中一支试管中加入约1mL水,振荡
④向另一支试管中加入约1mL稀盐酸,振荡
实验现象
步骤①中试管中出现白色浑浊液体
步骤②中白色浑浊液体变为红色
步骤③中试管中仍然是红色浑浊液体
步骤④中红色浑浊液体变为无色澄清的溶液
实验结论
氢氧化钙能和稀盐酸发生中和反应,不需要加指示剂也可以判断反应是否发生
【问题与讨论】 通过实验五可以验证氢氧化钙的哪些性质?
【点拨】 氢氧化钙的溶解度非常小,水溶液呈碱性,能与酸反应.
【交流】 验证了氢氧化钙的以下性质:(1)氢氧化钙的溶解性,它是一种微溶于水的物质;(2)氢氧化钙溶液呈碱性,能使无色酚酞溶液变成红色;(3)氢氧化钙能与酸反应.
[设计意图] 培养学生对实验的反思意识,引导学生从规范实验操作和优化实验原理的角度反思实验.
思路二
操作步骤
实验现象与结论
习题
【过渡】 通过学习,我们认识了酸和碱的主要性质,酸和碱在发生化学变化时具有哪些变化和现象?现在请同学们和老师一起探究酸和碱的化学性质.
1.指示剂遇酸、碱的变色反应
【操作】 ①在点滴板不同眼位分别滴加稀硫酸、石灰水、盐酸、氢氧化钠溶液,然后再分别滴入紫色石蕊溶液,观察颜色.
②洗净点滴板,把①中的石蕊试液改为酚酞试液,其他药品不变,再做一次实验.观察在溶液中酚酞呈现的颜色.
③洗净点滴板,在点滴板不同眼位分别放一小片pH试纸,分别滴加稀硫酸、石灰水、盐酸、氢氧化钠溶液和食盐水,据比色卡读出pH,并作好记录.
石蕊
酚酞
pH
稀硫酸
石灰水
盐酸
氢氧化
钠溶液
食盐水
(1)要鉴别盐酸、澄清石灰水和食盐溶液,可以用 .
(2)指示剂遇酸或碱变色的变化属于 变化.
(3)使石蕊变红的离子是 ,使石蕊变蓝的离子是
.
2.酸与金属氧化物反应生成盐和水
【操作】 将2支生锈的铁钉分别放入两支试管中,分别滴加2mL稀盐酸.观察到铁钉变得光亮时,将其中一支铁钉取出,洗净.继续观察另一支试管中的现象.
现象1: .
化学方程式1: .
现象2: .
化学方程式2: .
完成下列反应:
H2SO4+CuO
3.碱与某些盐的作用
【操作】 在试管中加入2mL的硫酸铜溶液,然后滴入几滴氢氧化钠溶液,观察.然后再向试管中加入稀盐酸,观察.
现象1: .
化学方程式1: .
现象2: .
化学方程式2: .
4.中和反应
【操作】 在试管中加入约1mLNaOH溶液,滴加1~2滴酚酞溶液.再慢慢滴加盐酸,并搅拌,直到溶液恰好由红色变成无色.然后将NaOH溶液换成氢氧化钙固体,加水溶解重复上述操作,并观察实验现象.
【讨论】 可以验证氢氧化钙的哪些性质?
【分析】 验证了氢氧化钙的三点性质:(1)氢氧化钙的溶解性,它是一种微溶于水的物质;(2)氢氧化钙溶液呈碱性,能使无色酚酞溶液变成红色;(3)氢氧化钙能与酸反应.
现象1: .
反应1的化学方程式: .
现象2: .
反应2的化学方程式: .
【拓展延伸】
在用酸除铁锈时,能否将金属制品长时间浸在酸中?
某硫酸厂排出的废水中含有硫酸等杂质,严重危害当地的生态环境,你会怎么处理这些废水呢?
列表对比总结酸和碱的性质:
酸:如盐酸(HCl)
碱:如Ca(OH)2
(1)与石蕊试液作用
红
蓝
(2)与酚酞试液作用
无
红
(3)与碱或酸作用
NaOH+HClNaCl+H2O
Ca(OH)2+2HCl
CaCl2+2H2O
(4)与氧化物作用
CaO+2HClCaCl2+H2O
Ca(OH)2+CO2
CaCO3+H2O
(5)与某些盐反应(强制弱,或生成沉淀)
CaCO3+2HCl
CaCl2+H2O+CO2
Ca(OH)2+MgCl2CaCl2+Mg(OH)2
(6)与活泼金属反应
Mg+2HCl
MgCl2+H2
不反应
1.某同学在化学晚会上用毛笔蘸取一种无色液体在一张白纸上书写了“化学魔术”四个字,然后再喷上另一种无色液体,白纸上立即出现了红色的“化学魔术”四个字.该同学所用的两种无色液体可能是 ( )
A.NaOH溶液、酚酞溶液
B.CuSO4溶液、NaOH溶液
C.紫色石蕊溶液、酚酞溶液
D.酚酞溶液、“雪碧”饮料
解析:NaOH溶液能使酚酞溶液变红;CuSO4溶液是蓝色的,且CuSO4溶液与NaOH溶液反应会生成蓝色沉淀氢氧化铜;石蕊溶液是紫色的,与题意不符,且石蕊溶液遇酚酞溶液不变色;“雪碧”饮料中含有碳酸,酸性溶液不能使酚酞溶液变色.故选A.
2.某校化学兴趣小组的同学开展了《春天——我们寻找指示剂》主题探究活动,重温波义耳研究指示剂的过程.下面是他们开展活动的实录:
(1)将收集的各种鲜花的花瓣分别在研钵中研碎,用酒精浸泡,用纱布过滤得到浸出液;
(2)将所得的各种浸出液,分别滴入稀盐酸、水、氢氧化钠溶液中,下表是他们收集的部分浸出液变色情况的实验记录:
花的名称
稀盐酸
水
氢氧化钠
红梅花
红色
无色
草绿
桃花
粉红色
无色
黄绿
黄菊花
浅黄
浅黄
浅黄
请你根据他们的实验记录分析, 花瓣的浸出液不适合做指示剂,原因是 ;
(3)用自制的酸碱指示剂测定厨房里的一杯无色溶液的酸碱性:(写一种情况即可)
操作方法
可能观察到的现象
分析及结论
(4)通过本次探究活动,请谈谈你对科学探究与化学学习的关系的认识(仅谈一点): .
解析:(2)观察表格给出的变色情况可以看出,黄菊花浸出液在酸性、中性和碱性溶液中均为浅黄色,该物质不能作指示剂.(3)红梅花和桃花浸出液在酸、碱性溶液中显示的颜色不同,可以用来鉴别溶液的酸碱性.(4)科学探究对于化学学习有很大的帮助.故答案为:
(2)黄菊花;其浸出液在酸性、中性和碱性溶液中均为浅黄色 (3)
操作方法
可能观察到的现象
分析及结论
取待测液少许,滴入红梅花浸出液
溶液变红色
溶液呈酸性
(4)科学探究是化学学习的一种重要方法
3.(中考)小明同学学习了氢氧化钙和氢氧化钠的化学性质后知道:氢氧化钙和氢氧化钠都能与二氧化碳反应,二氧化碳通入石灰水中能产生明显的现象.于是小明同学提出了一个问题: ?
小明同学联想到在做“固体碘溶解在酒精中”的实验时,酒精作为溶剂,能溶解固体碘.酒精能否溶解氢氧化钠和碳酸钠呢?小明查阅资料并通过实验获知:氢氧化钠不与酒精发生化学反应,但能溶解在酒精中形成无色、透明的溶液.氢氧化钠的酒精溶液与氢氧化钠的水溶液化学性质相似,碳酸钠不与酒精反应也不溶于酒精.
至此,小明同学对自己提出的问题有了清晰的解决方案.
(1)小明同学的解决方案是 .
(2)写出解决方案中涉及的化学方程式: .
解析:由题干中“氢氧化钙和氢氧化钠都能与二氧化碳反应,二氧化碳通入石灰水中能产生明显的现象”可以联想到:能否让二氧化碳与氢氧化钠反应产生明显的现象.(1)由于氢氧化钠不与酒精发生化学反应,但能溶解在酒精中形成无色、透明的溶液.氢氧化钠的酒精溶液与氢氧化钠的水溶液化学性质相似.碳酸钠不与酒精反应也不溶于酒精,所以将二氧化碳通入氢氧化钠的酒精溶液中,生成的碳酸钠不与酒精反应也不溶于酒精,会有晶体析出.(2)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:CO2+2NaOHNa2CO3+H2O.故答案为:
能否让二氧化碳与氢氧化钠反应产生明显的现象 (1)将二氧化碳通入氢氧化钠的酒精溶液中 (2)CO2+2NaOHNa2CO3+H2O
实验活动6 酸、碱的化学性质
实验1 酸和碱与酸碱指示剂反应
加入紫色石蕊溶液后的颜色变化
加入无色酚酞溶液后的颜色变化
稀硫酸
稀盐酸
石灰水
氢氧化钠溶液
实验2生锈的铁钉和稀盐酸的反应
实验3氢氧化钠和硫酸铜的反应
实验4氢氧化钠和稀盐酸的反应以及蒸发溶液
实验5氢氧化钙和稀盐酸的反应
【基础巩固】
1.(中考)小科为研究“碱与盐反应”的规律,设计了如图所示的五组实验,每支试管盛有3毫升溶液,分别向试管中滴加3滴溶液,除氢氧化钙溶液饱和外,其余溶液的质量分数都为5%,下列叙述正确的是 ( )
A.甲组和乙组实验能观察到相同的现象
B.乙组和丙组实验均能观察到蓝色沉淀
C.乙组实验产生的沉淀质量比丁组多
D.戊组实验产生的沉淀质量比丙组少
2.下面是某同学进行碱的化学性质实验时记录的实验现象,其中与事实不相符的是 ( )
A.在Ca(OH)2溶液中加入稀盐酸,无明显变化
B.在NaOH溶液中通入CO2气体,有白色沉淀生成
C.在Ca(OH)2溶液中加入几滴石蕊溶液,溶液呈蓝色
D.在NaOH溶液中加入CuSO4溶液,有蓝色沉淀生成
【能力提升】
3.(中考)某学习小组测定实验室里一瓶NaOH溶液是否变质,以及变质程度,进行了下列实验,实验方案正确的是 ( )
A.取少量样品,加入几滴酚酞溶液,溶液由无色变红色,证明氢氧化钠溶液没有变质
B.取少量样品,加入少量稀盐酸,没有气泡产生,证明氢氧化钠溶液没有变质
C.取少量样品,加入过量的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤,向滤液中加入几滴酚酞溶液,溶液不变色,证明氢氧化钠溶液完全变质
D.取少量样品,加入过量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤,向滤液中加入几滴酚酞溶液,溶液由无色变红色,证明氢氧化钠溶液部分变质
【拓展探究】
4.某校化学课堂围绕课本中《实验活动6 酸、碱的化学性质》开展自主探究活动,以下是探究片段,请你参与学习.
(1)向装有生锈铁钉的试管中加入稀盐酸,观察到铁锈逐渐消失,因此盐酸常用于金属表面除锈,该反应的化学方程式为: .
(2)在进行盐酸中和氢氧化钠溶液实验时,某一小组忘记向氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液,因此未观察到明显现象.该小组同学对此时反应后所得溶液的成分产生疑问.
【假设猜想】针对疑问,第一组同学的猜想如下:
猜想一:只有NaCl
猜想二:有NaCl和HCl
猜想三:有NaCl和NaOH
猜想四:有NaCl、HCl和NaOH
第二组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的.你认为不合理的猜想是 .
【实验探究】
①第三组同学取少量该溶液于试管中,滴加 溶液,无明显变化,则溶液中一定没有氢氧化钠.
②为验证其余猜想,第四组同学分别取该溶液样品按下列方案探究:
方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
往溶液中加
有气泡产生
溶液中有HCl
方案二
往溶液中滴加AgNO3溶液
产生白色沉淀
溶液中有HCl
【得出结论】通过比较分析,同学们一致确定猜想二是正确的.
【评价反思】①老师对同学们能用多种方法进行探究给予肯定,同时指出方案二是错误的,原因是 .
②小明发现,排除不合理猜想后,只做一次实验就能同时验证其余猜想,此实验方法是: .
【交流讨论】中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛应用,请你举一个实例说明: .
【答案与解析】
1.D(解析:A.甲组能够观察到产生白色沉淀,乙组能够观察到产生蓝色沉淀;B.乙组能够观察到产生蓝色沉淀,丙组能够观察到产生红褐色沉淀;C.因为溶液都属于稀溶液,密度相差较小,因此3毫升溶液的质量远远大于3滴溶液的质量,产生沉淀的质量决定于滴加的3滴溶液的质量,3滴5%的氯化铜溶液和3滴5%的氢氧化钠溶液质量相差很小,氯化铜和氢氧化钠反应的化学方程式及其反应物、生成物的质量关系为:
CuCl2+2NaOHCu(OH)2↓+2NaCl
135 80 98
由反应物、生成物之间的质量关系可知,当氯化铜和氢氧化钠的质量接近相等时,产生沉淀氢氧化铜的质量应该是氢氧化钠滴入氯化铜生成沉淀质量大,即乙组实验产生的沉淀质量比丁组小.故选D.)
2.B(解析:氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,现象不明显,故A与事实相符;二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠易溶于水,不是白色沉淀;紫色石蕊试液遇碱变蓝色,Ca(OH)2溶液属于碱溶液,所以在Ca(OH)2溶液中加入几滴石蕊溶液,溶液呈蓝色;氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠.)
3.C(解析:碳酸钠和氢氧化钠都显碱性,都能使酚酞变色;氢氧化钠全部变质成碳酸钠时,碳酸钠和少量的盐酸反应生成氯化钠和碳酸氢钠,也不会出现气泡;碳酸钠和氯化钡会生成碳酸钡沉淀,氢氧化钠能使酚酞变色,取少量样品,加入过量的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤,向滤液中加入几滴酚酞溶液,溶液不变色,证明氢氧化钠溶液完全变质;氢氧化钡会引入氢氧根离子,对后面的检验造成干扰.故选C.)
4.(1)6HCl+Fe2O32FeCl3+3H2O (2)【假设猜想】猜想四 【实验探究】①酚酞 ②
方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
往溶液中加碳酸钠溶液
方案二
【评价反思】①氯化钠中的氯离子也会与硝酸银生成白色沉淀 ②滴入石蕊试液,观察溶液颜色 【交流讨论】改良酸性土壤(解析:(1)盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,化学方程式为:6HCl+Fe2O32FeCl3+3H2O.
(2)【假设猜想】盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,盐酸可能过量,也可能氢氧化钠过量,两者也可能恰好完全反应,但是氢氧化钠和盐酸不能同时有剩余,所以不合理的猜想是猜想四.
【实验探究】①通过验证的结论可知溶液中没有氢
氧化钠,氢氧化钠显碱性,一般可以用酚酞检验.
②检验盐酸可以用活泼金属、碳酸盐、硝酸银等物质,碳酸盐、活泼金属和盐酸反应会生成气体.
方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
往溶液中加碳酸钠溶液
方案二
【评价反思】①通过分析可知,氯离子和银离子会生成白色的氯化银沉淀,但是盐酸和氯化钠中都含有氯离子,不能判断出氯离子是哪种物质提供的,所以方案二是错误的,原因是:氯化钠中的氯离子也会与硝酸银生成白色沉淀.②石蕊在酸性溶液中显红色,在中性溶液中不变色,在碱性溶液中显蓝色,显然猜想四是错误的,其他三个猜想中溶液分别显中性、酸性、碱性,所以只做一次实验就能同时验证其余猜想,此实验方法是:滴入石蕊试液,观察溶液颜色.
【交流讨论】中和反应是酸和碱发生的复分解反应,在日常生活中,用氢氧化钙可以改良酸性土壤.)
一些学生做生锈的铁钉和稀盐酸的反应时,观察到现象后,没有将其中的铁钉取出、洗净,说明不少学生并没有耐心、细心地看过实验报告后再做实验.个别甚至抛开实验报告,看别的同学的操作跟着做.
建议实验前先让学生齐读一遍实验内容,再讲解或略为演示.实验前教师要先做一遍,观察氢氧化钠、盐酸、硫酸的浓度是否适合,浓度太低将导致铁锈去不掉,或没有明显现象.做中和实验的盐酸和氢氧化钠溶液的浓度要接近,这样才易于操作.
1.酸、碱的化学性质实验中学生容易出现的错误
(1)比较酸和碱与指示剂的作用时:
①学生用滴管吸取酸或碱时不清洗滴管就去吸其他的液体.
②用滴瓶上的滴管去吸非滴瓶中的液体.
(2)做用盐酸除铁锈的实验时:
①铁钉放入过快,没有“一横、二放、三慢竖”,易打破试管底部.
②加入盐酸后用力振荡试管易打破试管.
③生锈的铁钉如果用之前做“铁与硫酸铜溶液反应”的实验用过的铁钉,铁钉表面看似有锈,但可能是铜,这样我们就不能看到除锈的现象了.
④盐酸的浓度不够,影响除锈的反应速率.
(3)①学生容易将滴管伸入试管中,胶头滴管易沾上药品.
②吸完硫酸铜溶液后不清洗直接去吸氢氧化钠溶液,这样滴管中有蓝色不溶物生成,而且过后不易清洗.
(4)没有将氢氧化钙粉末送到试管底部,试管壁上粘了许多氢氧化钙粉末,向试管中滴加酚酞时,将滴管伸入试管内部,这样吸酚酞的滴管就沾上了氢氧化钙粉末,当把滴管放回滴瓶中以后,发现装酚酞的滴瓶瓶口变红,接着瓶中的酚酞也有点变红了.加入氢氧化钙粉末太多,这样当加入盐酸量不足时,溶液仍为红色,或上部虽变为无色但过一会儿或振荡后仍变为红色.
2.实验活动6 酸、碱的化学性质实验报告
班级: 实验组: 姓名:
【实验目的】
1.加深对酸和碱的主要性质的认识.
2.通过实验解释生活中的一些现象.
3.通过实验与探究,加深对“无明显现象的反应是否已发生的判断”方法的理解.
【实验仪器和用品】
点滴板2个、小试管(若干)、药匙、玻璃棒、蒸发皿、酒精灯、火柴、坩埚钳、石棉网、三脚架、烧杯、胶头滴管、10mL量筒等.
稀盐酸、稀硫酸、稀氢氧化钠溶液、澄清石灰水、硫酸铜溶液、蒸馏水、石蕊溶液、酚酞溶液、生锈铁钉(2个)、氢氧化钙粉末、pH试纸等.
【注意事项】 酸和碱有腐蚀性,实验时应注意安全.
【知识储备】 1.中和反应是放热反应.
2.碳酸钠溶液可与氢氧化钙溶液反应产生白色沉淀.
3.碳酸钠溶液可与盐酸反应产生气泡.
【实验活动】
1.酸和碱与指示剂的作用
实验步骤
在点滴板不同眼位分别滴加稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液和澄清石灰水,再分别滴入紫色石蕊溶液,观察颜色.在另一个点滴板上用酚酞代替石蕊重复上述实验,并观察现象
实验现象(填显示的颜色)
稀盐
酸
稀硫
酸
NaOH
溶液
Ca(OH)2
溶液
石蕊
酚酞
结论
石蕊遇酸 ,遇碱 ;酚酞遇酸 ,遇碱 .
习题
(1)使石蕊变红的离子是 ,使石蕊变蓝的离子是 .
(2)指示剂遇酸或碱变色的变化属于 变化.
(3)要鉴别盐酸、澄清石灰水和食盐溶液,可以用 .
2.酸与生锈铁钉的反应:
实验步骤
取两枚生锈的铁钉放入两支试管中(一横、二放、三慢竖),分别倒入约2mL稀盐酸,观察现象.
当铁钉表面的锈去掉变得光亮时,将一支试管中的(盐酸倒入废液缸)铁钉取出,洗净.继续观察另一支试管中的现象.
再过一段时间将铁钉取出,洗净,比较两支铁钉.
实验现象
化学
方程式
Fe2O3+HCl
Fe+HCl
结论
酸能与 反应,生成
酸能与 反应,生成
问题与交流
用酸除去金属表面的铁锈时,能否将铁制品长时间浸泡在酸中?为什么?
3.碱与某些盐溶液反应及酸与碱反应
实验步骤
在试管中取约2mLCuSO4溶液,然后滴入几滴NaOH溶液,观察现象.
再向试管中加入稀盐酸,振荡,观察现象.
实验现象
化学方
程式
2NaOH+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2↓
Cu(OH)2+HCl
结论
碱能与 反应,生成
碱能与 反应,生成
习题
仿写化学方程式:Ca(OH)2+Na2CO3
4.氢氧化钙的性质
实验步骤
向两支试管中各加入相同量的Ca(OH)2粉末(用药匙柄一端挑一点),然后各加入1mL蒸馏水,振荡,再各加入1滴酚酞溶液,观察现象.
继续向其中一支试管中加入约1mL水,振荡;向另一支试管中加入约1mL稀盐酸,振荡;比较两支试管中的现象.
实验现象
化学方程式
问题与交流
此实验可以验证Ca(OH)2的哪些性质?
(1)Ca(OH)2固体 溶于水,水溶液显 性.
(2)Ca(OH)2固体 溶于盐酸(即与盐酸反应生成易溶物).
5.酸碱中和反应
实验步骤
在试管中取约1mLNaOH溶液,滴入1滴酚酞溶液.然后边用滴管慢慢滴入稀盐酸,边不断振荡试管,至溶液恰好变为无色为止.观察操作过程中的现象.
组装蒸发装置,取该无色溶液约1mL于蒸发皿中加热,使液体蒸干,观察最终现象.
实验现象
化学方程式
NaOH+HCl
问题与交流
步骤中为什么要加入酚酞溶液,它在本实验中的作用是什么?
能否利用已有知识设计其他实验验证NaOH溶液和稀盐酸确实发生了反应?(原理最好与本实验不同)
【拓展实验】
1.还有哪些酸、碱的化学性质没有涉及?能否通过一个实验验证?
2.NaOH溶液中通入CO2现象如何?能否设计一个实验验证两者发生了反应?
3.设计其他实验验证NaOH和稀盐酸确实发生了反应.
设计的实验步骤
预计的实验现象
化学方程式
(如没有可不填)
结论
稀盐酸确实与氢氧化钠溶液发生了反应
实验活动7 溶液酸碱性的检验
1.初步学会用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性.
2.初步学会用pH试纸测定溶液的酸碱度.
3.初步学会自制酸碱指示剂,并用制得的指示剂检验溶液的酸碱性.
通过测试,让学生感受到pH试纸比指示剂能更好地测定物质的酸碱性;通过对各种操作的比较及对测试数据的分析,建立正确的测试和读数方法;通过学生间的合作与交流,培养学生的合作意识与能力.
1.通过探究活动的分工、配合,增强学生的协作意识、合作能力.
2.通过对检测溶液酸碱性的意义分析,提高学生的环保意识.
导入一:
【材料】 生活中有酸味的物质多数为酸性物质,在实验室中有盐酸、硫酸、硝酸等,这三种酸被称为工业三大强酸,在实验室中我们可以通过尝味道的方法来检验某物质是否属于酸吗?
导入二:
【展示】 播放《波义耳与指示剂的发明》视频(http://www.234.cn/animation-2199.html).
[过渡语] 我们能不能像化学家波义耳那样自己制作酸碱指示剂呢?
思路一
【展示】 酸碱指示剂制作方法:
(1)研碎→加3~5mL酒精→过滤;
(2)切碎→加水10mL→加热→过滤;
(3)花瓣放入塑料袋中→加3~5mL酒精→轻轻揉捏→挤出;
(4)……
[设计意图] 培养学生搜集信息的能力,对知识方法的归纳能力.
【教师】 归纳实验步骤及注意事项.自己选择植物的花瓣或果实,在研钵中捣烂,加入酒精浸泡;用纱布将浸泡出的汁液过滤或挤出.分离固液的方法:过滤、扎孔挤出、注射器抽取.
【学生实践】
1.自制酸碱指示剂:
自己选择植物的花瓣或果实,在研钵中捣烂,加入酒精浸泡;用纱布将浸泡出的汁液过滤或挤出.
2.选择实验室或生活中的几种溶液,进行下列实验:
(1)分别用酚酞溶液和石蕊溶液检验溶液的酸碱性;
(2)用pH试纸测定溶液的酸碱度.
注:撕一片pH试纸放在干净的玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取待测液,滴在pH试纸上,半分钟内,将显示的颜色与标准比色卡对比,得出溶液的pH.
【实验】 自制的指示剂在溶液中颜色的变化.
选择的溶液
加入石蕊溶液后的颜色变化
加入酚酞溶液后的颜色变化
溶液的酸碱性
pH
加入自制指示剂后的颜色变化(以牵牛花汁液制成的自制酸碱指示剂为例)
稀盐酸
红色
无色
酸性
pH<7
变红
烧碱溶液
蓝色
红色
碱性
pH>7
变蓝
柠檬水
红色
无色
酸性
pH<7
变红
其他溶液
【活动】 3.测土壤浸泡液的酸碱度
自制土壤浸泡液:将土壤样品与蒸馏水按1∶5的质量比在烧杯中混合,充分搅拌后静置.
用pH试纸测澄清液体的酸碱度.
【学生】 动手操作完成实验,观察实验现象及得出实验结论.
[设计意图] 实验过程中培养学生的动手操作能力.
【教师】 大家自制的指示剂检验溶液酸碱性的效果如何?
了解各组同学自制的指示剂的检验效果,比较哪种植物制成的指示剂效果好?
【学生】 交流讨论汇报结果.
[设计意图] 培养学生的观察能力.
【教师】 归纳自制的指示剂在酸、碱溶液中的颜色变化情况.
【学生】 同组同学之间交流.
[设计意图] 培养学生实验过程中的动手操作能力及实验后的归纳总结能力.
【问题与探究】
(1)用pH试纸测定溶液酸碱度的操作应注意哪些问题?
(2)自制指示剂检验溶液酸碱性的效果如何?哪种植物的花瓣或果实制成的指示剂检验效果好?
【讨论与交流】
(1)试纸必须是干燥的,不能用水润湿,否则测得数据不准确;不可将试纸伸入到溶液中.
(2)通过上面的实验探究可以看出,自制的酸碱指示剂可以检验溶液的酸碱性,其中用牵牛花(或其他某些植物)制成的指示剂的变色范围大一些,既可以检验出酸性溶液又可以检验出碱性溶液的植物花瓣制成的指示剂检验效果最好.
思路二
【导语】 在实验室禁止用口尝药品的味道,不能通过尝味道来检验物质是否属于酸,可以通过酸碱指示剂来检验物质的酸碱性.在家庭和日常生活中,有许多的酸碱性物质,也有许多的植物花瓣和果实可以作为酸碱指示剂,如何利用这些植物花瓣和果实来制作酸碱指示剂呢?
1.自制酸碱指示剂:
【演示实验】 用紫薯制酸碱指示剂的过程:研碎→加3~5mL酒精→过滤;花瓣放入塑料袋中→加3~5mL酒精→轻轻揉捏→挤出.
2.选择实验室或生活中的几种溶液,进行下列实验:
(1)分别用酚酞溶液和石蕊溶液检验溶液的酸碱性.
【小组合作实验】 学生用所带植物的花瓣或果实自制酸碱指示剂,选择实验室或生活中的几种溶液,进行下列实验,并填写表格,教师巡视指导.
选择的溶液
加入石蕊溶液后的颜色变化
加入酚酞溶液后的颜色变化
溶液的酸碱性
pH
加入自制指示剂后的颜色变化
稀盐酸
稀硫酸
氢氧化钠溶液
氢氧化钙溶液
(2)用pH试纸测定溶液的酸碱度.
【教师】 本节课我们学习用pH试纸来测一些物质的pH.今天的主持人为A(男)同学和B(女)同学.(主持人上台)
A:说是主持,我们会和同学们一样,也要做实验,我们一起做,一起讨论.
B:各组还要把结果写在黑板上,看哪组做得最好.(两位主持人在讲台上做实验)
【学生分组实验】 测稀硫酸、稀盐酸、水、氢氧化钠溶液的pH.(老师在黑板上画表)
学生自由上台在黑板上板书实验结果.
组次
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A、B
稀硫酸
1
1
1
1
1
1
1
5
1
1.5
1
1
1
稀盐酸
2
2
2
2
2
2
2
5
2
2.5
2
2
2
氢氧化钠
13
13
13
13
13
13
13
10
13
12.5
13
13
13
水
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
[设计意图] 让每位学生都有机会做主持,本身就是对能力的训练,把讲台让给学生,同学们相互理解与支持,合作有了更大的自主空间,行为和表达更具有学生自身的特点.但主持人和同学们是处于同一知识平台,随时需要老师的指点,老师在课前要帮助主持人理好提纲.
【分析讨论】 A:有11个组的数据基本相同,请问第八组的数据为什么与其他组差别较大呢?
第八组同学:我们是按照要求做的,所得出的就是这个数据.
B:你们坚持这个结论吗?
第八组同学:坚持,我们同组同学刚才讨论过了,可能是我们所测的液体和大家的不同,是老师在开我们的玩笑.
A:是不是这回事,这可要问老师了.
师:我们要向第八组同学表示钦佩,这组的液体和大家的确实不同,我向其中多加了水,他们做学问能质疑,能尊重事实.我们要向他们表示祝贺(鼓掌).
B:这个不同的现象说明了什么?
生:同是某一种液体,浓度不同,pH不同,即同一物质的溶液因浓度变化pH也会发生变化,酸变稀了则pH上升,酸性减弱,碱变稀了,则pH下降,碱性减弱.
A:这个解释让我们明确了更多的知识.再请第十组同学说一下,你们得出稀盐酸的pH为1.5是怎么回事呢?
第十组代表:在测的时候,我们发现pH试纸的颜色和标准比色卡并不完全一致,我们就取了中间值.
B:那就是说是想象出的一种颜色了,颜色是能想象出来的吗?
第十组代表:好像不能.
生1:既然不能,那么用最接近的颜色反而更准确了.
生2:说明用pH试纸只能粗略地测量.
生3:书上说,用pH试纸测是最简单的方法,我知道医生给人看病时也常用pH试纸,而给人治病,应该是要求很高的,这是怎么回事呢?(冷场)
A:老师,请您回答.
师:这就如托盘天平也是粗略地称量,大多数情况下,所得到的值已足够达到要求.现在已经过了一段时间,我们把已用过的pH试纸再与标准比色卡对照,看一下有没有变化.
生1:和先前测得的值比较,有变化.
生2:说明时间长了pH试纸所测得的颜色会发生变化.
生3:要求我们在测pH时,把液体滴在pH试纸上后,要立即与比色卡比较,才能反映出液体的pH.
师:请同学们任取一种刚测过pH的液体,放在小烧杯中,把pH试纸放在里面看看.
生1:液体变颜色了.
生2:取出试纸读数,液体的pH与我们刚才的数据有区别.
A:我和B同学也观察到了这个现象,那这说明了什么?
生1:这个纸不是普通的纸,是pH试纸(笑声,谁不知道),我是说上面有药.
生2:对,就跟我们的衣服上沾上污物,放入水中,污物会扩散到水中一样.
生3:如果把pH试纸直接放入药品里,药品可就被污染了,并且也测不准.
师:同学们观察和分析得很好,让我们明白了一些道理,你们真棒.
[设计意图] 测pH的实验操作并不难,如果用灌输的方法,几分钟就可以解决,可是以上对方法的体验和对问题的探究,学生乐学,印象深刻.对于容易做的实验就更要让学生自己做,要让学生感受到成功的喜悦.
A:现在我们归纳一下用pH试纸测pH的方法.
B:还有,在测时,需要注意哪些方面.(老师边听边板书)
方法与原则
注意事项(主要原因)
(1)用玻璃棒取液滴在pH试纸上
不能把试纸放到试剂瓶里(防止污染药品)
(2)立即读数
准确读数(时间一长,pH试纸会变色)
(3)取整数值
更符合实际
(4)酸的pH<7,碱的pH>7,中性溶液的pH=7
以已有知识为指导
[设计意图] 及时归纳与总结.
【小组合作探究】 测月季花土壤的酸碱性,教师巡视指导.
【拓展延伸】
石蕊试纸测氨气酸碱性时为什么要用红色的?
把石蕊试纸用蒸馏水蘸湿然后放入被测气体中如果试纸变红则是酸性气体,如二氧化碳和二氧化硫气体.如果变蓝,则是碱性气体,如氨气呈碱性.石蕊遇碱变蓝,因而用红色的石蕊试纸更容易察觉颜色的变化.
1.石蕊溶液分别滴加在酸、碱溶液中的颜色:石蕊溶液遇酸溶液显示红色,遇碱溶液显示蓝色.
2.酚酞溶液分别滴加在酸、碱溶液中的颜色:酚酞溶液遇酸溶液显示无色,遇碱溶液显示红色.
3.pH<7,溶液呈酸性;pH=7,溶液呈中性;pH>7,溶液呈碱性.
4.pH试纸测定溶液酸碱度的操作方法:在玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取待测溶液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出该溶液的pH.
1.向pH=6的溶液中滴加酚酞试剂,溶液呈 ( )
A.红色 B.无色 C.蓝色 D.紫色
解析:pH=6的溶液显酸性,不能使无色酚酞变色.故选B.
2.人体摄入面条后胃液中会产生一定量的胃碱,欲调节胃液酸碱平衡,可补充下列饮料中的 ( )
A.苹果汁 B.矿泉水 C.苏打水 D.豆浆
解析:人体摄入面条后胃液中会产生一定量的胃碱,欲调节胃液酸碱平衡,需要食用显酸性的物质.豆浆、矿泉水、苏打水等物质的pH都等于或大于7,显中性或碱性;苹果汁的pH小于7,显酸性,可以用苹果汁中和胃碱.故选A.
3.(中考)常温下,下列说法错误的是 ( )
A.pH=2的溶液显酸性
B.pH=7的溶液显中性
C.溶液的pH由5变成2,其酸性减弱
D.pH>10的土壤不适于种植农作物,因为碱性太强
解析:常温下,pH=7时,溶液显中性.pH>7,溶液显碱性,且pH越大,溶液碱性越强.pH<7时,溶液显酸性,pH越小,溶液酸性越强.植物一般适宜生长在pH为6.5~7.5的土壤中,酸性太强或碱性太强均不适合植物生长.故选C.
实验活动7 溶液酸碱性的检验
一、实验目的
二、自制酸碱指示剂
三、检验溶液的酸碱性
1.利用石蕊、酚酞检验
2.利用自制酸碱指示剂检验
【基础巩固】
1.下表是一些食物的pH,胃酸过多的病人空腹时最宜食用的是 ( )
物质
橘子
葡萄
牛奶
玉米粥
pH
3~4
3.5~4.5
6.3~6.6
6.8~8.0
A.橘子 B.葡萄 C.牛奶 D.玉米粥
2.小阳取下列生活中的物质,测得其pH如下表所示:
物质
肥皂水
雨水
糖水
柠檬汁
洗涤剂
pH
10.2
5.9
7.0
2.5
12.2
由此判断:
(1)酸性最强的物质是 ;
(2)能使无色酚酞试液变红的物质是 (填一种物质即可).
3.(中考)某校同学开展了如图所示“溶液酸碱性的检验”的实验活动:
图1
图2
(1)把自制的紫色紫薯汁按图1所示分别滴加到试管中,观察到的现象如下表所示:
溶液
白醋
盐酸
蔗糖水
草木灰水
石灰水
加入紫薯汁后的颜色
红色
红色
紫色
绿色
绿色
①图1中存放紫薯汁的仪器名称是 .
②由表可知,紫薯汁能作酸碱指示剂,遇到稀硫酸溶液显示的颜色是 .
(2)用pH试纸测定图1中部分溶液的酸碱度:草木灰水pH>7,属于 (填“酸性”“中性”或“碱性”)溶液,白醋pH (填“>”“<”或“=”)7.
(3)图2是三位同学分别测定某溶液酸碱度的操作示意图,其中正确的是 (填“A”“B”或“C”,下同),可能导致被测溶液的pH数值发生改变的错误操作是 .
【能力提升】
4.溶液的酸碱度(酸碱性强弱的程度)常用pH来表示.江河湖泊水体的pH小于6.5或大于8.5时,就会使水生生物受到不良影响,严重时造成鱼虾绝迹.流溪河是广州市人民的重要饮水源,某校研究小组的同学在“我与化学”的活动中,对流经从化几个城镇的流溪河段水质pH进行了测试.
(1)取样.从上游到下游分别选择8个重要河段取样,并按次序分别编为1~8号.
(2)测试及数据记录.用25型酸度计分别测定各河段水样的pH,并记录如下:
水样
1
2
3
4
5
6
7
8
第一次测试pH
7.70
7.61
7.00
6.92
6.80
6.62
6.50
6.48
第二次测试pH
7.72
7.62
7.00
6.90
6.81
6.61
6.50
6.46
第三次测试pH
7.73
7.65
7.00
6.91
6.82
6.61
6.50
6.48
平均值
7.72
7.63
7.00
6.91
6.81
6.61
6.50
6.47
回答下列问题:
(1)根据测试数据,可知上游河水呈 ,下游河水呈 .从上游到下游,河水pH的变化是: .
(2)据调查,影响上游河水pH的原因是上游土壤中含有某种矿物质,根据测试数据推测,该矿物质应该是 物质,而河水流经几个城镇后pH的变化说明,河水从上而下不断受到 物质的影响.
(3)测试数据显示,第 河段的水质pH已对水生生物产生不良影响.
【拓展探究】
5.某同学跟妈妈学炒紫甘蓝(紫卷心菜),用油炒后加入食醋,发现紫色的叶片立即变红,激发了他的探究欲望.
【提出问题】紫甘蓝的汁液能作酸碱指示剂吗?
【进行实验】取紫甘蓝叶片少许在研钵中捣烂,用少量水浸泡,滤出蓝紫色的汁液.将汁液分别滴入下列液体中,观察其显示的颜色并记录.
液体名称
白醋
蒸馏水
食盐溶液
肥皂水
纯碱溶液
紫甘蓝汁液显示的颜色
红色
蓝紫色
蓝紫色
蓝色
绿色
【得出结论1】紫甘蓝的汁液 (选填“能”或“不能”)作酸碱指示剂.
【质疑并求证】紫甘蓝的汁液在均为碱性的肥皂水和纯碱溶液中,为何显示不同颜色?
用pH试纸测得上述肥皂水和纯碱溶液的pH分别为9和11,则肥皂水的碱性比纯碱溶液的碱性(选填“强”或“弱”) .
pH
7~9
10~11
12~14
紫甘蓝汁液显示的颜色
蓝色
绿色
黄色
查阅资料:
【得出结论2】紫甘蓝的汁液在不同pH范围内显示的颜色不同,利用紫甘蓝的汁液还可以区分液体碱性的 .
【拓展应用】柠檬酸是制汽水的原料之一,为探究其固体是否显酸性,南南同学联想到教材上二氧化碳相关实验的设计,准备了三朵用紫甘蓝的汁液染成蓝紫色的干燥小花.
取干燥的花①和喷上水的花②,分别放入盛满二氧化碳的两个集气瓶中,发现花①不变色,花②变成了 色.在干燥的花③上直接撒少量柠檬酸固体,花不变色,说明了 ;再向该花喷水,蓝紫色的花上出现了红色.
【反思】上述花的变色均与水有关,水的作用分别是:
花②中 ;
花③中 .
【答案与解析】
1.D(解析:结合中和反应的应用分析,胃酸过多的病人空腹时,宜食用碱性物质(pH>7)以中和多余的胃酸.故选D.)
2.(1)柠檬汁 (2)肥皂水(解析:(1)柠檬汁的pH最小,酸性最强;(2)肥皂水、洗涤剂显碱性,能使酚酞试液变红色.)
3.(1)①滴瓶 ②红色 (2)碱性;< (3)B;C(解析:(1)①根据实验室常用仪器可知:存放紫薯汁的仪器名称是滴瓶;②由表中信息推测,紫薯汁遇到稀硫酸溶液可能显示的颜色是红色;(2)用pH试纸测定图1中部分溶液的酸碱度:草木灰水pH>7,属于碱性溶液,白醋pH<7;(3)C中会把pH试纸润湿会使溶液被稀释导致数值不准确,A中直接放入待测液中会使溶液被污染.)
4.(1)碱性;酸性;逐渐减小 (2)显碱性的;显酸性的 (3)8(解析:(1)上游河水的pH>7,显碱性;下游河水的pH<7,显酸性;从上游到下游,河水pH逐渐减小.(2)水中溶解了显碱性的物质时,通常显碱性;水中溶解了显酸性的物质时,通常显酸性.(3)江河湖泊水体的pH小于6.5或大于8.5时,就会使水生生物受到不良影响.因为第8河段的水的pH小于6.5,所以对水生生物能够产生不良影响.)
5.【得出结论1】能 【质疑并求证】弱 【得出结论2】相对强弱 【拓展应用】红;柠檬酸固体不显酸性 【反思】水与CO2反应生成碳酸;柠檬酸溶解于水,在水中会解离出H+(解析:【得出结论1】紫甘蓝的汁液在酸碱性溶液中会出现不同的颜色,故能作指示剂;【质疑并求证】对碱性溶液来说碱性越强pH越大;【得出结论2】由于其能在不同pH范围的碱性溶液中显示不同的颜色,因此可检验碱性的相对强弱;【拓展应用】柠檬酸固体不显酸性;【反思】水与二氧化碳反应生成碳酸,柠檬酸溶解于水,在水中会解离出H+.)
部分学生还有不少知识上的错误认识,如误认为pH=0的溶液为中性溶液,对二氧化碳与水反应生成碳酸使溶液pH降低不理解,对酚酞试液遇酸溶液不变色记不住,对pH试纸既能检测溶液的酸碱度又能检测溶液的酸碱性认识不清,误认为pH试纸只能用于检测溶液的酸碱度.对出现问题的处理对策:要加强相关习题训练,碰到疑难问题让学生分组讨论,从辩论中得出真知.
对数据进行分析,是科学探究的重要方法.老师有意用一组不同浓度的溶液,创设了真实的问题情景,让学生明白,物质浓度不同,其pH不同及其变化规律.通过怎样操作和读数的讨论,有效地落实了学科知识点,并且让学生深切地感受了科学探究要尊重事实这个基本点.课堂中充分体现了让学生做,让学生说,让学生思考,让学生自己得出结论的自主理念.如:通过对操作方法的探究,调动了学生的创造和设计欲望,让学生感受了成功的喜悦.因为这节课的难度不大,让学生做主持,同学们之间有更强的亲和力,课堂体现了“自主、合作、探究”的理念.科学化、生活化、趣味化的色彩浓厚.老师的组织、引导、帮助的角色到位.整个课堂活跃而不失严谨,开放而不失章法.
1.实验活动7 溶液酸碱性的检验实验报告
【预习提纲】
1.pH的范围是在 之间.
2.pH与溶液酸碱度的关系
pH<7 溶液呈 性.
pH=7 溶液呈 性.
pH>7 溶液呈 性.
【实验步骤】
1.自制酸碱指示剂:自己选择植物的花瓣或者果实,在研钵中捣烂,加入酒精浸泡;用纱布将浸泡出的汁液过滤出来或者挤出.用试剂瓶装好待用.
2.选择实验室或生活中的几种溶液,进行实验:
(1)分别用酚酞试液和石蕊试液检验溶液的酸碱性;
(2)用pH试纸测定溶液的酸碱度;
(3)试验自制的指示剂在溶液中的颜色变化.
选择的溶液
加入石蕊溶液后的颜色变化
加入酚酞溶液后的颜色变化
溶液的酸碱性
pH
加入自制指示剂后的颜色变化
3.用pH试纸测定土壤样品的酸碱度
步骤:取土壤样品与蒸馏水按1∶5的质量比在烧杯中混合,充分搅拌后静置.用pH试纸测定酸碱度.
2.几种不同溶液加入其他溶液的酸碱度变化情况
(1)向一定量的盐酸溶液中加水(如图a).
加水前盐酸溶液呈酸性,pH<7,加水时溶液的溶质质量分数会变小,pH会逐渐变大,但不会等于7,只会无限接近于7.
(2)向一定量的氢氧化钠溶液中加水(如图b).
加水前,氢氧化钠溶液呈碱性,溶液的pH>7.加水时,其溶液的pH逐渐变小,但不会等于7,只会无限接近于7.
(3)向一定量的盐酸中加入氢氧化钠(如图c).
加入氢氧化钠溶液前,盐酸溶液呈酸性,pH<7.向盐酸溶液中加入氢氧化钠时,随着盐酸溶液不断被中和,其溶液的pH增大,当氢氧化钠过量时,溶液的pH>7.
(4)向一定量的氢氧化钠溶液中滴加盐酸(如图d).
加入盐酸溶液前,氢氧化钠溶液呈碱性,pH>7.向氢氧化钠溶液中加入盐酸溶液时,随着氢氧化钠溶液不断被中和,其溶液的pH变小,当盐酸溶液过量时,溶液的pH<7.
(5)向一定量的水中加盐酸溶液(如图e).
加盐酸前,水的pH=7,加盐酸溶液时,pH逐渐变小,溶液的酸性逐渐变强,pH<7.
(6)向水中加入氢氧化钠(如图f).`
加氢氧化钠前,水的pH=7,加氢氧化钠时,pH逐渐变大,溶液的碱性逐渐变强,pH>7.
通过图像不仅能分析随着变化的进行pH的变化,还能:分析随着药品的加入生成沉淀或气体的量的变化;判断同一温度下不同溶质在同一溶剂里的溶解度大小;通过不同金属在同样的酸中反应速率的快慢来确定不同金属的活动性强弱;分析随着反应的进行生成生成物量的变化等等.
1.通过对所学知识的回顾,加深对酸、碱概念的理解,并能灵活运用所学知识解决实际问题.
通过几种常见酸和碱的主要性质和用途,进一步领会物质的性质和用途间的关系,巩固酸、碱的化学性质,加深对某些反应的认识.
2.会用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性,并能应用于鉴别一些典型物质的溶液.
1.认识酸和碱的腐蚀性及使用时的安全事项,并掌握有关事故的急救与处理常识.
2.知道酸和碱之间发生中和反应,并领会中和反应的实质,培养分析能力、逻辑推理能力.
1.了解酸碱性对生命活动及工农业生产的影响,以及中和反应在实际中的应用,培养学习化学的兴趣.
2.了解酸碱度在实际中的意义,进一步认识我们生活的环境,增强环保意识,提高生活质量.
【重点】
酸与碱的通性的对比与掌握.
【难点】
构建酸、碱性质的知识网络,使知识系统化.
专题一 酸和碱的性质
1.酸、碱的物理性质、特性和用途
(1)浓盐酸、浓硫酸的物理性质:
颜色、状态
气味
挥发性
浓盐酸
无色液体
刺激性气味
易挥发
浓硫酸
无色黏稠液体
无味
不挥发
(2)浓硫酸的特性:
①脱水性:能够夺取纸张、木材、布料、皮肤里的水,使它们脱水生成黑色的炭,发生炭化.
②吸水性:浓硫酸跟空气接触,能够吸收空气里的水分,可用作某些气体的干燥剂.
③强烈的腐蚀性.
④强氧化性,与金属反应时一般不生成氢气.
(3)浓硫酸的稀释:稀释浓硫酸时,一定要将浓硫酸沿着器壁慢慢地注入水里,并不断搅拌,使产生的热量迅速地扩散,切不可把水倒入浓硫酸中.
(4)长期敞口放置的影响:
溶质质量
溶剂质量
溶液质量
溶质质
量分数
相应
性质
浓盐酸
减小
不变
减小
减小
挥发性
浓硫酸
不变
增大
增大
减小
吸水性
(5)酸的用途:
①盐酸用途:重要化工产品,用于金属表面除锈,制造药物等,人体胃液中含有盐酸,可帮助消化.
②硫酸用途:重要化工原料,用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属和金属除锈等.浓硫酸可干燥氧气、氢气和二氧化碳等气体,不能干燥氨气.
注意:盐酸具有挥发性,浓盐酸在空气里会形成白雾,这是因为从浓盐酸里挥发出来的氯化氢气体跟空气里的水蒸气接触,形成盐酸小液滴的缘故.如果不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液.
(6)氢氧化钠和氢氧化钙:
氢氧化钠
氢氧化钙
颜色、状态
白色固体,极易溶于水(溶解放热),易潮解
白色粉末,微溶于水
俗名
烧碱、火碱、苛性钠
熟石灰、消石灰
制法
Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH
CaO+H2OCa(OH)2
用途
①氢氧化钠固体可作干燥剂
②化工原料:制肥皂、造纸
③去除油污:炉具清洁剂中含氢氧化钠
①工业:制漂白粉
②农业:改良酸性土壤、配波尔多液
③建筑材料
注意:氢氧化钠暴露在空气中时容易吸收水分,表面潮湿并逐渐溶解,这种现象叫做潮解.碱有腐蚀性,使用时应十分小心.不慎将碱液沾到皮肤上,要用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液.
2.酸、碱的化学性质
酸的化学性质
碱的化学性质
酸溶液能使紫色的石蕊试液变红色,可使无色的酚酞试液不变色
碱溶液能使紫色的石蕊试液变蓝色,使无色的酚酞试液变红色
能与多种活泼金属反应,生成氢气.如,Fe+2HClFeCl2+H2↑
能与某些金属氧化物反应,生成盐和水(复分解反应).如,用盐酸除铁锈:Fe2O3+6HCl3H2O+2FeCl3(溶液呈黄色)
能与某些非金属氧化物反应,生成盐和水.
如:Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O.
酸与碱反应,生成盐和水(中和反应).如:NaOH+HClNaCl+H2O
能与酸反应,生成盐和水.
如:Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O
注意:(1)Ca(OH)2与CO2反应时有明显的现象,适用于检验二氧化碳是否存在.但由于Ca(OH)2微溶于水,故不适合用于除去大量的二氧化碳气体.
(2)NaOH与CO2反应时无明显的现象,不适用于检验二氧化碳是否存在.但由于NaOH易溶于水,所以可用少量的高浓度氢氧化钠溶液除去大量的二氧化碳气体.
(3)NaOH和CO2、盐酸反应时,由于无明显反应现象,因此无法肯定反应是否发生,所以需要借助简单的实验(如加酸碱指示剂等),通过明显的现象来判断反应是否发生.
【专题分析】
酸和碱在历年的中考中都占有较大比例,而且难度较大,在以往的中考中,侧重于对酸、碱性质的考核,这部分内容的命题贴近生活,更注重实用性.常以选择题、填空题、实验探究题、计算题等形式考查,其题型多,变化大,难度也偏大,如鉴别、除杂等也是常见的酸、碱、盐知识中的典型代表题型,解推断题应使具备的知识全面,各物质和反应间的联系也要了然于心.
(中考)归纳总结是学习化学的一种方法.请结合小明同学对碱的四点化学性质的归纳图完成下列问题.(箭头上方的物质是指与碱反应的物质)
(1)碱溶液能使无色酚酞溶液变 .
(2)氢氧化钠暴露在空气中变质的化学方程式为 ,所以氢氧化钠必须 保存.
(3)请帮小明补充完整性质3箭头上方的反应物质是 (填“酸”或“碱”或“盐”).
(4)碱溶液有相似的化学性质,是因为碱溶液中都含有 (填化学符号).
〔解析〕 (1)碱性溶液能使无色酚酞溶液变红色;(2)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,所以氢氧化钠必须密封保存;(3)非金属氧化物、酸和碱反应均生成盐和水;(4)碱溶液有相似的化学性质,是因为碱溶液中都含有OH-.
〔答案〕 (1)红色 (2)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O;密封 (3)酸 (4)OH-
(中考)实验室中常需要使用硫酸.
(1)用小木棍蘸少量浓硫酸,放置一会儿后,可观察到 .
(2)98%的浓硫酸稀释为稀硫酸时,一定要将 沿烧杯壁缓慢地注入盛有 的烧杯里,并用 搅拌,此时若用手轻轻触碰烧杯外壁,有 的感觉.
(3)49g质量分数为20%的稀硫酸与足量锌反应,最多生成氢气的质量是多少?(写出计算过程)
〔解析〕 (1)浓硫酸具有脱水性,能够使物质发生炭化,故用小木棍蘸少量浓硫酸,放置一会儿后,可观察到小木棍蘸有硫酸的部位变黑;(2)稀释浓硫酸时,一定要将浓硫酸沿烧杯壁缓慢地注入盛有水的烧杯里,并用玻璃棒搅拌,浓硫酸溶于水会放出大量的热,若用手轻轻触碰烧杯外壁,有热的感觉.
〔答案〕 (1)小木棍变成黑色 (2)浓硫酸;水;玻璃棒;热
(3)解:设生成氢气的质量为x,
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
98 2
49g×20%=9.8g x
982=9.8gx,
x=0.2g.
答:最多生成氢气的质量为0.2g.
[解题策略] 本题考查了浓硫酸的性质和稀释方法及根据化学方程式的计算,浓硫酸的稀释可以简要记忆为“酸入水中”,依据化学方程式结合题干提供的数据进行计算时要把硫酸溶液的质量换算为溶质的质量.
甲同学为了区别氢氧化钠和氢氧化钙溶液,设计了如图所示的四组实验方案.
(1)在C组实验中发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH;其中能达到实验目的的是 .
(2)实验结束后,甲同学将A、C组四支试管中的溶液倒入同一容器中,看到溶液变浑浊,该现象说明有 生成(填化学式),滴入酚酞后溶液呈红色.
(3)滴入酚酞后溶液呈红色,说明溶液呈碱性.使溶液呈碱性的物质是什么呢?甲同学进一步推测:溶液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和 三种物质中的一种,或是三种物质两两混合组成的混合物.
(4)为了验证推测,甲同学查阅资料,获悉氯化钡溶液呈中性,并设计如下实验加以验证.请根据要求完成下列空白:
实验内容
预测现象
结论
取少量容器中的上层溶液于试管中,加入过量的氯化钡溶液,静置
①若有白色沉淀,溶液呈无色
物质是碳酸钠
②若无沉淀生成,溶液呈红色
物质是氢氧化钙
③若有白色沉淀,溶液呈红色
(5)乙同学认为甲同学第②步验证的结论不严密,原因是 .
〔解析〕 (1)C组中发生的反应为氢氧化钙和碳酸钠的反应,该反应生成了碳酸钙沉淀和氢氧化钠,根据氢氧化钠和氢氧化钙的性质可以知道,它们都能够和稀盐酸反应且都没有现象,都能使酚酞变红,氢氧化钠不能和碳酸钠反应,但是氢氧化钙可以和碳酸钠反应生成白色沉淀,氢氧化钠和氢氧化钙都能与二氧化碳反应,但是CO2和氢氧化钠反应没有现象,和氢氧化钙反应生成白色沉淀,所以能够达到实验目的的为C和D;(2)根据题意生成的白色沉淀只能是碳酸钙,其化学式为CaCO3;(3)根据题意可以知道,在溶液中可能含有氢氧化钠,其化学式为NaOH;(4)能够和氯化钡溶液反应生成白色沉淀的为碳酸钠,而氢氧化钙不能和碳酸钠共存,所以可以判断使溶液变红的是氢氧化钠,即该溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠;(5)氢氧化钠溶液也呈碱性,也可以使酚酞变红,所以不能仅仅根据溶液变红就判断溶液中呈碱性的物质只有氢氧化钙.
〔答案〕 (1)C、D (2)CaCO3 (3)NaOH (4)物质是碳酸钠和氢氧化钠的混合物 (5)氢氧化钠溶液也显碱性,还可能是氢氧化钠或氢氧化钠和氢氧化钙的混合物
[解题策略] 由氢氧化钠和氢氧化钙的性质可以知道,它们都能够和稀盐酸反应且都没有现象,都能使酚酞变红,氢氧化钠不能和碳酸钠反应,但是氢氧化钙可以和碳酸钠反应生成白色沉淀,氢氧化钠和氢氧化钙都能和二氧化碳反应,但是氢氧化钠和二氧化碳反应没有现象,而氢氧化钙和二氧化碳反应生成白色沉淀.
专题二 溶液的酸碱度和中和反应
1.酸碱指示剂
(1)酸碱指示剂(简称:指示剂)是指能跟酸或碱的溶液起作用而显示不同的颜色的物质.常见的有:石蕊溶液、酚酞溶液.也可将指示剂用滤纸浸泡,制成试纸.常见的试纸有红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、酚酞试纸.
(2)变色规律:
石蕊溶液遇酸性溶液变成红色,遇碱性溶液变成蓝色.酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变成红色.
(3)使用方法:取少量该溶液,滴入几滴指示剂,根据溶液呈现的颜色判断溶液的酸碱性.
注意:
①酸碱指示剂是与酸性或碱性的溶液起作用而显示不同颜色的物质.显色的物质是指示剂,而不是酸性或碱性的溶液.
②酸或碱的溶液能够使酸碱指示剂显示不同的颜色,但能使酸碱指示剂显示不同颜色的不一定就是酸或碱的溶液.例如,碳酸钠溶液能够使酚酞试液变红,只能说其溶液显碱性,而不能说纯碱是碱或其水溶液是碱的溶液(因为纯碱属于盐类).
2.溶液的酸碱度表示法——pH
(1)溶液的酸碱度常用pH来表示,pH范围通常在0~14之间.
pH<7,溶液呈酸性;pH>7,溶液呈碱性;pH=7,溶液呈中性.pH越小,溶液的酸性越强;pH越大,溶液的碱性越强.
(2)测定pH的方法是使用pH试纸.
测定方法:在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,将被测液滴到试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,即可得出被测液的pH.
(3)pH的应用.
①化工生产中许多反应必须在一定pH的溶液里才能进行.
②在农业生产中,农作物一般适宜在pH为7或接近7的土壤中生长.
③测定雨水的pH(因溶解有二氧化碳,正常雨水的pH约为5.6,酸雨的pH小于5.6),可以了解空气的污染情况.
④测定人体内或排出的液体的pH,可以了解人体的健康状况.
注意:试纸不可直接伸入溶液,以免污染溶液.测定溶液的pH时,试纸不可事先用蒸馏水润湿,因为润湿试纸相当于稀释被测溶液,这会导致测量不准确,若该溶液为酸性溶液,则pH偏高,若该溶液为碱性溶液,则pH偏低.用pH试纸只能粗略地测定溶液的酸碱度,测得的pH是整数而不能是小数.
3.中和反应
(1)定义:酸与碱作用生成盐和水的反应.
(2)实质:酸中的氢离子与碱中的氢氧根反应生成水.
(3)应用:
①医疗:用胃舒平(含氢氧化铝)来医治胃酸(含盐酸)过多;当我们不小心被黄蜂刺了(呈碱性),可以用食醋涂在皮肤上;被蚊虫叮咬(分泌出蚁酸)后可涂上些呈碱性的物质(如氨水、肥皂).
②土壤改良:根据土壤情况,可以利用中和反应改良,例如:如果土壤显酸性,则加熟石灰中和;如果土壤显碱性,则加含酸性物质的农家肥中和.
③溶液酸碱性的调节:可加入一定量的酸或碱的溶液控制溶液的酸碱性.
④污水处理:工厂生产过程中的污水,需进行一系列的处理.例如,硫酸厂的污水中含有硫酸等杂质,可以用熟石灰进行中和处理.
(4)中和反应与复分解反应的关系:中和反应是复分解反应的一部分,复分解反应包含中和反应.
【专题分析】
以生产和生活中的具体物质酸碱性的测定或pH为信息,考查酸碱性溶液的区分、pH的测定及应用.酸碱指示剂的考查常和pH相结合,多数是选择题,也可利用其变色情况进行物质的初步鉴别、中和反应的实验探究及运用中和反应的基本原理解决实际问题.以选择题的形式考查溶液的pH及应用等.以填空题、实验探究题的形式考查中和反应的实质.
(中考)如图以稀盐酸为例的反应关系体现了酸的化学性质,其中X与图中所给物质的类别不同,结合此图回答下列问题:
(1)稀盐酸中阳离子的符号是 ;
(2)反应①中石蕊溶液变为 色;
(3)反应⑤的化学方程式为 .
〔解析〕 (1)酸是指在电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物,稀盐酸中阳离子是氢离子,其离子符号为:H+;(2)稀盐酸显酸性,遇石蕊溶液显红色;(3)反应⑤是氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水.
〔答案〕 (1)H+ (2)红 (3)Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O
[解题策略] 酸具备五大通性:与酸碱指示剂反应;一般与活泼金属反应生成氢气和盐;与金属氧化物反应生成盐和水;与碱反应生成盐和水;与某些盐反应生成新酸和新盐.
(中考)如图所示的三个实验均可验证酸与碱能发生反应:
(1)根据实验一回答:
①加稀盐酸前,一定能观察到的实验现象是 ;
②该实验通过稀盐酸与 反应的现象,验证了酸与碱能发生反应.
(2)实验二通过两支试管中的现象对比,可以判断稀盐酸与Ca(OH)2能反应,该实验除需控制所加水和稀盐酸的温度、体积相同外,还需控制 相同.
(3)实验三中,加入X可验证稀硫酸与碱能发生反应,符合此条件的X是下列物质中的 .
A.酚酞 B.CuO
C.Na2CO3 D.Ba(NO3)2
〔解析〕 (1)氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀;据加入酸以后氢氧化铜逐渐消失,溶液变为蓝色,推测酸与碱发生了化学反应.
(2)由控制变量法分析,本实验中除了水和稀盐酸的种类不同外,其他各量必须保持相同,水和稀盐酸的温度、体积相同,还需控制氢氧化钙粉末的质量相同.
(3)在碱中加入过量的酸后,溶液显酸性,再加入酚酞后溶液仍为无色,说明碱已经不存在了,进而证明了酸与碱确实发生了反应.
〔答案〕 (1)①产生蓝色沉淀 ②氢氧化铜 (2)氢氧化钙粉末的质量 (3)A
[解题策略] 记忆酸碱指示剂的颜色变化可采用口诀法记忆:石蕊,酸红碱蓝;酚酞,酸无碱红.
单元质量评估
(时间:90分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Na—23 Cl—35.5
一、选择题(每小题3分,共42分)
1.下列物质的溶液长期放置在空气中,溶液质量因发生化学变化而增大的是 ( )
A.浓盐酸 B.浓硫酸
C.浓氨水 D.氢氧化钠溶液
2.取三种植物的花瓣分别放在研钵中,加入酒精研磨,得到花汁.各取少许花汁,用稀酸和稀碱进行检验,结果如下表所示:
花的种类
花汁在酒精中的颜色
花汁在酸溶液中的颜色
花汁在碱溶液中的颜色
大红花
粉红色
橙色
绿色
万寿菊
黄色
黄色
黄色
雏菊
无色
无色
黄色
则下列说法不正确的是 ( )
A.研磨花瓣时加入酒精是为了溶解其中的色素
B.在pH=10的溶液中大红花汁会变成橙色
C.万寿菊花汁不能用作酸碱指示剂
D.可用雏菊花汁来区别稀盐酸和氢氧化钠溶液
3.某溶液的pH=4,它能使紫色石蕊试液变为 ( )
A.紫色 B.红色 C.蓝色 D.无色
4.下列实验操作正确的是 ( )
5.某同学用pH试纸测定日常生活中的一些液体的pH.他的实验记录一定错误的是 ( )
A.肥皂水pH=10
B.食醋pH=7
C.橘子汁pH=4
D.纯碱溶液pH=11
6.下列数据为常见水果的近似pH,其中呈碱性的是 ( )
7.下图是X、Y、Z、W四种溶液的近似pH.下列判断正确的是 ( )
A.X一定是酸
B.Y不一定是水
C.Z可能显碱性
D.W中含有的阴离子全部为OH-
8.李明同学在学习酸碱指示剂与常见的酸、碱溶液作用时,归纳出如下图所示的关系.图中A、B、C、D是两圆相交的部分,分别表示指示剂与酸、碱溶液作用时所显示的颜色,则其中表示不正确的是 ( )
A.紫色 B.蓝色
C.红色 D.无色
9.中和反应在生产和生活中有着广泛的应用.下列应用与中和反应原理一定无关的是 ( )
A.服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多症
B.用稀硫酸处理印染厂的碱性废水
C.在蚊虫叮咬处涂抹稀氨水可以减轻蚊虫分泌出的蚁酸造成的痛痒
D.在工业上,用氢氧化钙和碳酸钠反应制取氢氧化钠
10.为研究二氧化碳与氢氧化钠是否反应,某同学设计的下列方案不可行的是 ( )
11.某同学为了区别氢氧化钠溶液和稀盐酸,设计了如下图所示的四组实验方案,其中不能达到目的的是 ( )
12.某学校化学课外活动小组的同学开展了下列实验活动:取刚降到地面的雨水水样,用pH计(测pH的仪器)每隔几分钟测一次pH,针对下列数据,说法正确的是 ( )
测定
时刻
5∶05
5∶10
5∶15
5∶20
5∶25
5∶30
5∶35
pH
4.95
4.94
4.94
4.88
4.86
4.85
4.85
A.所降雨水不是酸雨
B.上述雨水呈酸性的主要原因是溶解了空气中的二氧化碳
C.该雨水对农作物生长无害
D.在测定期间,雨水的酸性逐渐增强
13.下图是氢氧化钠溶液和盐酸用滴加方式反应时,溶液pH随滴入溶液体积变化的曲线.
下列说法不正确的是 ( )
A.该实验是将氢氧化钠溶液滴入盐酸中
B.氢氧化钠溶液和盐酸恰好反应时,溶液pH=7
C.当滴入20mL溶液时,再滴加石蕊试剂,溶液呈红色
D.当pH=12时,所得溶液的溶质为NaCl和NaOH
14.如果不断加水把某硫酸溶液稀释,则硫酸溶液的pH与加水量的关系图正确的是 ( )
二、填空简答题(每空2分,共24分)
15.许多植物的果实和花瓣中含有色素.现提取几种植物的果实或花瓣的汁液,分别用不同pH的溶液逐一检验,现象记录如下表.
植物的汁液
pH<7
pH=7
pH>7
牵牛花
红色
紫色
蓝色
胡萝卜
橙色
橙色
橙色
玫瑰
浅红色
浅红色
绿色
(1)与实验中常用的指示剂石蕊的变色原理相似的是 (填植物的名称).
(2)某同学做稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的实验时发现,因为无明显现象不能判断何时反应恰好完全进行.了解了表格中的信息后,他有了主意:他将5%的氢氧化钠溶液10mL放入锥形瓶中,滴加了2滴玫瑰花汁后振荡,然后用滴管逐滴滴加(边滴边振荡)5%的稀盐酸至液体刚好变成了 色,该同学判断:稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应.
16.化学兴趣小组的同学用如下图所示装置做中和反应实验,请按要求回答问题.
(1)向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴入酚酞溶液,溶液变为红色,此时溶液的pH 7(填“>”或“<”或“=”),用胶头滴管吸取盐酸逐滴加入烧杯中,并不断用玻璃棒搅拌,当溶液刚好由红色变成 色时,恰好完全中和,停止加入盐酸,该反应的化学方程式为 .
(2)实验(1)中,某同学又多加了几滴盐酸,这时溶液显 性,此时溶液中的溶质为 .
17.纯净水农夫山泉的广告画面如下图.玻璃杯中盛有农夫山泉水样,水样中浸入pH试纸后,呈现淡绿色(弱碱性),广告提示大家:弱碱性的水对人体健康有利,请你回答:
(1)图中测定水样pH的方法是 (填“正确”或“错误”)的,用pH试纸测定液体的pH时,所需用品除玻璃片、pH试纸外,还需要 .
(2)根据图片提供的信息我们能够获知:常温时,农夫山泉饮用天然水的pH范围约为 ,该结果能用实验室的广范pH试纸测出来吗? (填“能”或“不能”),原因是 .
三、实验探究题(每小题12分,共24分)
18.某兴趣小组的同学对一包久置的生石灰干燥剂产生了好奇,于是他们对这包干燥剂的成分展开探究.
【提出问题】
这包干燥剂是否变质?成分是什么?
【猜想假设】
猜想一:全部是CaO;
猜想二:是CaO和Ca(OH)2的混合物;
猜想三:全部是Ca(OH)2;
猜想四:是Ca(OH)2和CaCO3的混合物.
【实验探究】
(1)取部分该干燥剂于试管中,加水后无放热现象,说明这包干燥剂中不含 .
(2)继续向试管中滴加足量稀盐酸,有气泡出现,说明这包干燥剂中含有 .
(3)为了进一步确定这包干燥剂中有无其他成分,小组同学设计了以下三种方案.另取部分干燥剂于烧杯中,加水并搅拌.静置后取上层清液于三支试管中.请你参与实验,并填写表中的空白:
实验
方案
方案一
方案二
方案三
实验
操作
实验
现象
溶液由无色变红色
澄清溶液变浑浊
写出方案二中发生反应的化学方程式: .
【实验结论】
通过以上实验探究,得出猜想 成立.
【拓展迁移】
小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因.认识到实验室保存氧化钙应注意 .
19.某化学兴趣小组围绕“酸和碱的中和反应”的学习,进行了如下实验.
实验一:加5mL氢氧化钠溶液于烧杯中,滴入几滴酚酞溶液,可观察到的现象为 ,然后加入稀盐酸,用玻璃棒搅拌,溶液褪为无色,有关的反应方程式为 .
实验二:对实验一反应后溶液中的溶质进行探究.
【提出猜想】
猜想一:只有NaCl
猜想二:有NaCl和NaOH
猜想三:有NaCl和HCl
你认为猜想 不合理,其理由是 .
【设计实验】
实验操作
实验现象
实验结论
取反应后的溶液于试管中,加入
猜想三成立
【拓展应用】我国土壤的酸碱性有“南酸北碱”之说,你认为需向酸性土壤中加入 进行改良.
四、计算题(共10分)
20.为测定某盐酸的质量分数,往盛20g40%的氢氧化钠溶液的烧杯中逐滴加入该盐酸,加入盐酸的质量与烧杯中溶液pH的变化关系如图所示.
(1)所用氢氧化钠溶液中溶质的质量为g.
(2)当滴加盐酸到图像中D点时,烧杯中溶液的溶质是 (填化学式).
(3)计算该盐酸的质量分数是多少?(根据化学方程式列式计算)
【答案与解析】
1.D(解析:A中浓盐酸具有挥发性,放在空气中质量会减小;B中浓硫酸具有吸水性,质量会增加,但没有生成新物质,属物理变化;C中浓氨水具有挥发性,放在空气中质量会减小;D中氢氧化钠溶液易与二氧化碳反应导致溶液的质量增加,生成了碳酸钠,属于化学变化.)
2.B(解析:研磨花瓣时加入酒精是为了溶解其中的色素.根据大红花汁在碱溶液中显示绿色,故在pH=10>7的溶液中(即碱性溶液中),大红花汁会变成绿色,而不是橙色.根据万寿菊花汁在中性溶液(酒精)、酸溶液、碱溶液中都显示相同的颜色,故万寿菊花汁不能用作酸碱指示剂.根据雏菊的花汁在酸溶液、碱溶液中显示不同的颜色,故可用雏菊花汁来区别稀盐酸和氢氧化钠溶液.)
3.B(解析:某溶液的pH=4,溶液显酸性,故它能使紫色石蕊试液变为红色.)
4.D(解析:测定溶液的pH时,如果将试纸伸入待测液中会污染试剂,A错误;过滤时要用玻璃棒引流,B错误;用托盘天平称量一定质量的固体时,应该左物右码,C错误;稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒搅拌,使热量及时扩散.)
5.B(解析:食醋的主要成分是醋酸,属于酸性物质,因此pH小于7,不会等于7.)
6.D(解析:当物质的pH大于7时显示碱性.)
7.B(解析:硫酸氢钠属于盐,其溶液呈酸性;Y也有可能是呈中性的盐溶液,如氯化钠溶液;Z溶液一定显碱性;碳酸钠溶液的pH大于7,呈碱性,阴离子不是全为氢氧根离子.)
8.A(解析:根据所学知识可知,酸能够使紫色石蕊试液变红色,使无色酚酞不变色,故A选项是错误的;碱溶液能够使紫色石蕊试液变蓝色,使无色酚酞变红色.)
9.D(解析:中和反应是酸和碱生成盐和水的反应,在工业上,用氢氧化钙和碳酸钠反应制取氢氧化钠,发生反应:Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH,属于碱和盐之间的反应,与中和反应原理无关.)
10.C(解析:A.如图装置中的烧瓶充满了二氧化碳气体,用胶头滴管加入少量的氢氧化钠溶液,二氧化碳与氢氧化钠反应使瓶内压强减小,在外界大气压的作用下,酚酞溶液进入烧瓶,形成喷泉,现象明显;B.如图瓶内的二氧化碳能与氢氧化钠反应使瓶内压强减小,在大气压的作用下,U形管内水柱左侧升高、右侧下降,现象明显;C.如图二氧化碳通入氢氧化钠溶液中,二氧化碳能与氢氧化钠反应但反应没有现象,无法判断反应的进行;D.如图左侧通入二氧化碳时,二氧化碳与左侧锥形瓶中的氢氧化钠反应,右侧锥形瓶内没有现象,由此可以判断二氧化碳与氢氧化钠发生了反应.)
11.D(解析:盐酸能与镁反应,氢氧化钠不能,A正确;氢氧化钠溶液能使酚酞变红,盐酸不能,B正确;氢氧化钠能使石蕊变蓝,盐酸能使石蕊变红,C正确;氢氧化钠虽然能与二氧化碳反应,但是看不到任何现象,盐酸不能与二氧化碳反应,D中两支试管中导管口都有气泡产生.)
12.D(解析:pH<5.6的雨水,为酸雨,故所降雨水是酸雨.正常雨水呈酸性的主要原因是溶解了空气中的二氧化碳,但酸雨的形成主要是二氧化硫或二氧化氮引起的.该雨水会导致土壤酸化,影响农作物生长.在测定期间,雨水的pH越来越小,故雨水的酸性逐渐增强.)
13.C(解析:根据图示可知,该实验是将氢氧化钠溶液滴入盐酸中;氢氧化钠溶液和盐酸恰好反应时,溶液pH=7;当滴入20mL溶液时,溶液呈碱性,说明氢氧化钠溶液过量,盐酸已完全消耗,再滴加石蕊试剂,氢氧化钠溶液使石蕊试剂变为蓝色;当pH=12时,盐酸完全消耗,氢氧化钠溶液过量,则所得溶液的溶质为NaCl和NaOH.)
14.B(解析:如果不断加水把某硫酸溶液稀释,则硫酸溶液的pH不断增大,但只能无限接近7,不能等于7或大于7.)
15.(1)牵牛花 (2)浅红(解析:(1)紫色石蕊遇酸变红,遇碱变成蓝色,遇中性溶液不变色,故与牵牛花相似;(2)稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应时溶液呈中性,由表格信息可知,碱性溶液能使玫瑰花汁变成绿色,中性溶液使玫瑰花汁变成浅红色,故稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应时液体恰好由绿色变成浅红色.)
16.(1)>;无;NaOH+HClNaCl+H2O (2)酸;HCl、NaCl(解析:向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴入酚酞溶液,溶液变为红色,说明溶液呈碱性,此时溶液的pH大于7;当二者恰好反应完全时,应该是溶液的颜色刚好变为无色时;实验(1)中,某同学又多加了几滴盐酸,这时溶液显酸性,此时酸过量,所以溶液中溶质有:HCl、NaCl.)
17.(1)错误;玻璃棒 (2)6.8~7.8;不能;pH试纸的测量值为整数(解析:(1)pH试纸的使用方法应该是:用玻璃棒蘸取少量待测液滴至pH试纸上进行观察并读数,而图中将pH试纸直接放入了水样中,来测定酸碱度,这是错误操作.用pH试纸测定液体的酸碱度时需要用到玻璃片、pH试纸和玻璃棒.(2)根据图中信息可以得知农夫山泉饮用天然水的pH范围为:6.8~7.8,而用广范pH试纸测定溶液pH时,数据只能是整数.)
18.【实验探究】(1)CaO (2)CaCO3 (3)产生蓝色沉淀;CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O 【实验结论】四 【拓展迁移】密封(解析:【实验探究】(1)根据氧化钙能与水反应放出热量,故取部分该干燥剂于试管中,加水后无放热现象,说明这包干燥剂中不含CaO.(2)碳酸钙能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,故向试管中滴加足量稀盐酸,有气泡出现,说明这包干燥剂中含有CaCO3.(3)氢氧化钙能与CuCl2发生反应:CuCl2+Ca(OH)2Cu(OH)2↓+CaCl2,故现象是:产生蓝色沉淀;方案二中发生反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O.【实验结论】通过以上实验探究,说明既含有碳酸钙,又含有氢氧化钙,故得出猜想四正确.【拓展迁移】反思生石灰干燥剂变质的原因,应认识到实验室保存氧化钙应注意密封.)
19.实验一:溶液变成红色;HCl+NaOHNaCl+H2O 【提出猜想】二;氢氧化钠能使酚酞变成红色 【设计实验】铁粉;有气泡产生 【拓展应用】Ca(OH)2(解析:实验一:碱能使无色酚酞溶液变红,故加5mL氢氧化钠溶液于烧杯中,滴入几滴酚酞溶液,可观察到的现象为溶液变成红色;然后加入稀盐酸,用玻璃棒搅拌,溶液褪为无色,有关的反应方程式为:HCl+NaOHNaCl+H2O.【提出猜想】猜想二不合理,其理由是:氢氧化钠能使酚酞变成红色,而此时溶液显无色.【设计实验】实验结论是猜想三成立,即要证明是否含有盐酸,故实验操作为:取反应后的溶液于试管中,加入铁粉(合理即可);实验现象:有气泡产生.【拓展应用】根据中和反应的原理,改良酸性土壤时可向土壤中加入Ca(OH)2.)
20.(1)8 (2)NaCl和HCl (3)29.2%.(解析:(1)所用氢氧化钠溶液中溶质的质量为20g×40%=8g.(2)当滴加盐酸到图像中D点时,盐酸过量,故烧杯中溶液的溶质是NaCl和HCl.
(3)设25g盐酸中HCl的质量为x.
NaOH+HClNaCl+H2O
40 36.5
8g x
408g=36.5x,x=7.3g.
该盐酸的质量分数为7.3g25g×100%=29.2%.
答:该盐酸的质量分数是29.2%.)
人教版九年级下册课题2 酸和碱的中和反应教案: 这是一份人教版九年级下册课题2 酸和碱的中和反应教案,共7页。教案主要包含了教材分析,教学目的分析, 教学重点分析,教学难点分析,教学方法分析,学生学情分析,教学媒体,教学过程等内容,欢迎下载使用。
人教版九年级下册课题2 酸和碱的中和反应第2课时教学设计: 这是一份人教版九年级下册课题2 酸和碱的中和反应第2课时教学设计,共4页。教案主要包含了新课导入,播放视频,归纳与交流,实验探究,学生实验,交流讨论,学生活动,总结与交流等内容,欢迎下载使用。
初中化学人教版九年级下册课题1 常见的酸和碱第1课时教学设计: 这是一份初中化学人教版九年级下册课题1 常见的酸和碱第1课时教学设计,共4页。教案主要包含了新课导入,交流讨论,旧知回顾,实验探究1,实验记录,实验探究2,概念讲解,注意事项等内容,欢迎下载使用。