10.2 酸和碱的中和反应 学案 初中化学人教版九年级下册（2022年）

10.2 酸和碱的中和反应 学案
学习目标
1.知道酸和碱的中和反应，理解反应的微观过程及图像变化，认识中和反应在实际中的应用；
2.认识酸碱度，会用PH试纸检验溶液的酸碱性，了解酸碱性对生命活动和农作物的影响；
3.通过实验探究，提高用观察的方法来分析事物的能力。
学习重难点
1.酸和碱之间的中和反应。
2.中和反应的探究过程。
学习过程
一、中和反应
【实验10-8】酸和碱的中和反应
（1）在烧杯中加入适量氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液。
（2）然后用滴管慢慢滴入稀盐酸，并不断搅拌。
【现象】在氢氧化钠溶液中滴加酚酞后溶液显红色，随着滴加盐酸，颜色逐渐消失至无色。
【结论】氢氧化钠和盐酸发生了化学反应。
【解释】HCl + NaOH == NaCl + H2O
酸 + 碱 → 盐 + 水
【思考】你知道上述反应是如何发生的吗？
盐酸与氢氧化钠溶液混合后，氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)结合成了水分子，即：H+ +OH == H2O。
【练一练】其它的酸和碱也能发生类似的反应，你能尝试着写出它们的化学方程式吗？
盐酸与氢氧化钙： ；
硫酸与氢氧化钾： ；
硫酸与氢氧化钠： ；
【答案】2HCl + Ca(OH)2== CaCl2 + 2H2O；H2SO4 + 2KOH == K2SO4 + 2H2O；H2SO4 + 2NaOH == Na2SO4 + 2H2O
1.中和反应：酸与碱作用生成盐和水的反应称为中和反应。
2.中和反应的实质：H+ +OH == H2O。
3.中和反应的通式：酸+碱→盐+水。
【思考】中和反应生成盐和水，所以生成盐和水的反应都是中和反应，这句话对吗？
不对。因为能生成盐和水的反应有3种：
①酸+金属氧化物=盐+水，如：2HCl+CuO=CuCl2+H2O
②酸+碱=盐+水，如：HCl+NaOH=NaCl+H2O
③碱+非金属氧化物=盐+水，如：NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
【练一练】对下面两个化学反应的说法错误的是(　　)
HCl＋NaOH===NaCl＋H2O 2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O
A．反应物都是一种酸和一种碱
B．氯化钠和硫酸钠都是由金属离子和酸根离子构成的，属于盐
C．都是中和反应
D．生成盐和水的反应一定是中和反应
【答案】D
【练一练】向稀HCl中加入适量氧化铁至恰好完全反应，如图是该反应前后溶液中存在的主要离子。图示中“”表示的微粒是（　　）
A．H+ B．Cl﹣ C．Fe2+ D．Fe3+
【答案】B
二、中和反应在实际中的应用
1.改良酸性土壤
在农业生产中，农作物生长对于土壤的酸碱性有一定的要求。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，调节土壤的酸碱性，以利于农作物生长。 例如，近年来由于空气污染形成酸雨，导致一些地方的土壤酸性增强，不利于农作物生长，于是人们将适量的熟石灰加入土壤，以中和其酸性。
2.处理工业废水
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物质，可以用熟石灰进行中和处理；印染厂的废水呈碱性，可加入硫酸进行中和。
3.治疗胃酸过多
人的胃液里含有适量盐酸，可以帮助消化。但是如果饮食过量时，胃会分泌大量胃酸，造成胃部不适以致消化不良。在这种情况下，可以遵医嘱服用某些含有碱性物质的药物（如氢氧化铝），以中和过多的胃酸。化学方程式：6HCl + 2Al(OH)3 == 2AlCl3 + 3H2O。
4.缓解蚊虫叮咬
人被有些蚊虫叮咬后，蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸，使叮咬处很快肿成大包而痛痒。如果涂一些含有碱性物质的溶液，就可减轻痛痒。
【思考】现在你知道吃皮蛋为什么要放醋了吗？
在制作皮蛋的过程中要加入生石灰和纯碱，这两种物质混在一起呈碱性，能让蛋白质发生一系列变化产生碱性的氨水。松花蛋直接吃会有灼伤的感觉，加醋之后可以中和其中的碱性物质。
【练一练】生活中常会用到中和反应的原理，其中下列做法错误的是（　　）
A．吃松花蛋时可加入少量食醋减轻涩味
B．将食醋涂抹在蚊虫叮咬处以减轻痛痒
C．胃酸过多时可服用碱性药物氢氧化钠以降低胃液中胃酸的含量
D．用熟石灰改良酸性土壤
【答案】C
三、溶液酸碱度的表示方法——PH
1.pH和溶液的酸碱度、酸碱性的关系
化学上用pH表示溶液的酸碱度，pH的数值一般在0~14之间。测定溶液PH的最简单方法是使用PH试纸。
pH<7 为酸性，PH越小酸性越强；pH=7为中性；pH>7 为碱性，PH越大碱性越强。
【实验10-9】在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取溶液滴到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。
pH 酸碱性
稀盐酸 1 酸性
稀硫酸 1 酸性
稀氢氧化钠溶液 14 碱性
氯化钠溶液 7 中性
【结论】酸性溶液的PH<7，中性溶液的pH=7，碱性溶液的PH>7.
【总结】用pH试纸测定pH的方法：
测定时，在玻璃片或白瓷板上放一片pH试纸，用玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸上，半分钟后把试纸显示的颜色跟标准比色卡对照，即可得出溶液的pH。
【注意】（1）不能直接把pH试纸浸入待测溶液中，以免带入杂质，污染试液；
（2）测试之前不能先用水将pH试纸润湿，因为用水润湿后的pH试纸会将待测溶液稀释，从而导致误差；
（3）我们实验室一般使用的pH试纸是广泛pH试纸，测出的pH值是1～14的整数；
（4）为了比较精确的测定溶液的pH，我们可以用精密pH试纸和酸度计（pH计）来测量。
【练一练】下列检测某溶液pH的操作正确的是（ ）
A.将pH试纸投入待测液，对照标准比色卡读数
B.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取少量待测液，沾在置于洁净表面皿的pH试纸上，半分钟内根据试纸呈现的颜色，对照标准比色卡读数
C.用玻璃棒蘸取待测液沾在用蒸馏水润湿的pH试纸上，对照标准比色
卡读数
D.用玻璃棒蘸取待测液沾在pH试纸上，3分钟后对照标准比色卡读数
【答案】B
【实验10-10】测定生活中一些物质的pH。
物质 PH 酸碱性 物质 PH 酸碱性
橙汁 4 酸性 白醋 3 酸性
苹果汁 4 酸性 糖水 7 中性
自来水 7 中性 洁厕灵 1 酸性
汽水 4 酸性 油污清洁剂 14 碱性
牛奶 6 酸性 肥皂水 8 碱性
洗洁精 7 中性 洗发露 7 中性
【练一练】一些食物的pH如下，其中酸性最强的是（　　）
A．菠菜：5.1～5.7 B．牛奶：6.3～6.6
C．玉米粥：6.8～8.0 D．鸡蛋清：7.6～8.0
【答案】A
【练一练】下列液体中呈碱性的是（　　）
A．pH＝5.4的雨水 B．pH＝2.3的柠檬水
C．pH＝7.0的蒸馏水 D．pH＝7.3的矿泉水
【答案】D
【练一练】常温下，下列“水”的pH小于7的是（　　）
A．冰水 B．糖水 C．氨水 D．汽水
【答案】D
2.溶液的酸碱性对于生活、生产以及人类的生命活动的重要的意义：
①化工生产中许多反应必须在一定pH溶液里才能进行。
②在农业生产中，农作物一般适宜在pH=7或接近7的土壤中生长；在pH<4的酸性土壤或pH>8的碱性土壤中，一般不适于种植。调节土壤的pH是改良土壤的方法之一。
③测定雨水的pH可以了解空气污染情况
某些工厂排放的酸性气体（如SO2、氮氧化物等）未经处理而排放到空气中，可能导致降雨的酸性增强(正常雨水的pH~5.6)，我们把pH<5.6的降雨称为酸雨。
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。
人的体液的pH必须维持在一定范围内，如果超越正常范围，会导致生理功能失调或发生疾病，甚至出现酸中毒或碱中毒。
【练一练】化学物质及其变化与生活密切相关。
（1）健康人的体液pH必须维持在一定范围内。如果体液pH超越正常范围，就会导致某些疾病的产生。胃液的pH 7（填“﹥”“﹤”或“=”） 。人体内二氧化碳排出不畅时，会导致血液pH （填“升高”或“降低”）。
（2）下表是一些作物适宜生长的pH范围：
某地红土壤偏酸性。上述作物不适宜在红土壤中种植的是 。
【答案】﹤；降低；甘草
【思考】在氢氧化钠溶液中滴加蒸馏水时，溶液的PH如何变化？
氢氧化钠溶液呈碱性。向少量氢氧化钠溶液中滴入蒸馏水时溶液的pH变化情况如下：
【练一练】下图中以横坐标表示加入的物质的质量，纵坐标表示溶液的pH变化．试分析哪个图象与哪项实验可能相对应？将其标号填在所列事实后面的括号内．（每个括号只能填一个标号）
（1）向氢氧化钠溶液中逐滴加水稀释　 　
（2）向水中不断通二氧化碳　 　
（3）向水中加熟石灰　 　．
【答案】D；A；B
【思考】在氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时，溶液的PH如何变化？
我们利用pH传感器实时监测混合溶液在酸碱中和反应过程中的pH变化情况，并借助计算机以图像的形式呈现出来，即可直接得到酸碱中和反应过程中溶液的pH变化曲线。如向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时溶液的PH变化为：
你知道图像中的A点、B点和C点分别代表什么意思吗？
A点表示：滴入盐酸较少，溶液中的NaOH有剩余，溶液呈碱性， pH>7，溶液中的溶质是NaCl和NaOH。
B点表示：盐酸与溶液中的NaOH恰好完全反应，此时溶液呈中性，pH=7，溶液中的溶质是NaCl。
c点表示：滴入盐酸过量，溶液中的HCl有剩余，溶液呈酸性，pH<7，溶液中的溶质是NaCl和HCl。
【总结】中和反应中溶液pH的变化：
【练一练】实验小组探究盐酸和氢氧化钠反应过程中溶液pH的变化规律，得到如图所示曲线。下列有关该实验事实的说法正确的是（　　）
A．该实验是将氢氧化钠溶液滴入盐酸中
B．A点时的溶液能使酚酞试液变红
C．B点表示参加反应的盐酸和氢氧化钠的质量相等
D．C点时，氢氧化钠过量
【答案】B
学习检测
1．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，用盐酸来除铁锈
D．在蚊虫叮咬处涂抹稀氨水减轻痛痒
【答案】C
【解答】解：A、服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多症，该反应是酸与碱反应生成盐和水的反应，属于中和反应，故选项错误。
B、用稀硫酸处理印染厂的碱性废水，该反应是酸与碱反应生成盐和水的反应，属于中和反应，故选项错误。
C、在工业上，用盐酸来除铁锈，是铁锈的主要成分氧化铁与稀盐酸反应，该反应不是酸与碱反应生成盐和水的反应，不属于中和反应，故选项正确。
D、在蚊虫叮咬处抹稀氨水以减轻瘙痒疼痛，该反应是酸与碱反应生成盐和水的反应，属于中和反应，故选项错误。
故选：C。
2．下列饮品酸性最强的是（　　）
饮品 柠檬汁 橘子汁 牛奶 豆浆
pH 2.2～3.5 3.1～4.2 6.3～6.6 7.4～7.9
A．柠檬汁 B．橘子汁 C．牛奶 D．豆浆
【答案】A
【解答】解：A.柠檬酸的pH＜7，显酸性；
B.橘子汁的pH＜7，显酸性；
C.牛奶的pH＜7，显酸性；
D.豆浆的pH＞7，显碱性。
其中柠檬汁的pH最小，酸性最强。
故选：A。
3．一些常见食物的pH近似值如下：鸡蛋清7.6 8.0，牛奶6.3 6.6，葡萄3.5 4.5，苹果2.9 3.3。据此，下列说法错误的是（　　）
A．胃酸过多症患者在空腹时不能进食过多的苹果
B．鸡蛋清为碱性食品
C．苹果汁能使紫色石蕊试液变蓝色
D．葡萄汁的酸性弱于苹果汁
【答案】C
【解答】解：A.苹果的pH小于7，显酸性。胃酸过多症患者在空腹时不能进食过多的苹果，选项说法正确；
B.鸡蛋清的pH大于7，是碱性食物，选项说法正确；
C.苹果显酸性，其汁液能使紫色石蕊试液变红，选项说法错误；
D.苹果的pH小于葡萄的pH，所以苹果汁的酸性比葡萄汁强，选项说法正确。
故选：C。
4．“宏观﹣微观﹣符号”是学习化学的重要内容和方法。如图是某反应的微观示意图，下列说法正确的是（　　）
A．反应后只生成一种物质
B．反应中Na+和SO42﹣个数比为1：1
C．反应后溶液中只有一种物质
D．反应的实质是氢离子与氢氧根离子结合生成水分子
【答案】D
【解答】解：A、由某反应的微观示意图，反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子，反应后生成硫酸钠和水，故选项说法错误。
B、由某反应的微观示意图，反应中Na+和SO42﹣个数比为2：1，故选项说法错误。
C、反应后溶液中硫酸钠和水两种物质，故选项说法错误。
D、由某反应的微观示意图，反应的实质是氢离子与氢氧根离子结合生成水分子，故选项说法正确。
故选：D。
5．实验小组用pH传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应，实验中溶液pH的变化如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A．该实验是将氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中
B．a点溶液中所含溶质为NaCl、HCl
C．b点溶液中所含溶质为NaCl、NaOH
D．从b点到c点的pH变化过程中，没有发生化学反应
【答案】D
【解答】解：A、由图象可知，pH值是开始时大于7逐渐减小到7然后小于7，可知原溶液显碱性，然后不断的加入酸性溶液，使pH减小，说明是把稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中，故选项说法错误。
B、a点溶液的pH大于7，溶液显碱性，说明氢氧化钠过量，所得溶液中的溶质为NaOH和NaCl，故选项说法错误。
C、b点溶液的pH等于7，溶液显中性，两者恰好完全反应，所得溶液中的溶质为NaCl，故选项说法错误。
D、从b点到c点，是完全反应后继续滴加稀盐酸，变化过程中，没有发生化学反应，故选项说法正确。
故选：D。
6．将稀盐酸慢慢滴入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，用温度计测量烧杯中溶液的温度温度随加入稀盐酸的质量变化曲线如图所示：
（1）在滴加的过程中，烧杯中溶液的pH逐渐　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）由图可知，稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是　 　（选填“放热”或“吸热”）反应。
（3）图中B点时，溶液中的溶质是　 （填化学式）。
（4）图中C点对应的溶液中存在的离子有　 　（填写离子符号）。
【答案】（1）减小；（2）放热；（3）NaCl；（4）H+、Na+、Cl﹣。
【解答】解：（1）将稀盐酸慢慢滴入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，碱性逐渐变弱，在滴加的过程中，烧杯中溶液的pH逐渐减小。
（2）AB段温度升高，可知，稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是放热反应。
（3）图中B点时，放出的热量最多，两者恰好完全反应，则溶液中的溶质是氯化钠，其化学式为NaCl。
（4）图中C点是恰好完全反应后继续滴加稀盐酸，溶液显酸性，稀盐酸过量，所得溶液中的溶质为HCl和NaCl，溶液中存在的离子有氢离子、钠离子、氯离子，其离子符号为H+、Na+、Cl﹣。
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