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第十单元 酸和碱
常见的酸和碱
新课讲授
看到上面的水果,你有什么感觉?
有酸酸的味道。
生活中给你留下“碱”印象的物质有哪些?
实验室是不允许品尝化学试剂的味道的,那我们怎么确定物质的酸碱性呢?
“酸”一词从有酸味的酒而来。最早,在制酒的时候,有时把比较珍贵的酒放在窖中保存,在微生物的作用下,产生了酸。
“碱”一词在阿拉伯语中表示灰。人们将草木灰放到水中,利用灰汁洗浴、印染等。
酸和碱的由来
实验10-1
实验现象:
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
食 醋
石灰水
盐 酸
氢氧化钠溶液
变红色
不变色
变蓝色
变红色
变红色
不变色
变蓝色
变红色
一.酸碱指示剂
3.变色规律:紫色石蕊溶液遇酸溶液变成红色,遇碱
溶液变成蓝色。无色酚酞溶液遇酸溶液不变色,遇碱溶液变红色。中性溶液不能使指示剂变色。
1.概念:能跟酸或碱的溶液起作用而显示不同颜色的物质。
2.种类:紫色石蕊溶液、无色酚酞溶液
注意:①酸性或碱性溶液能使指示剂变色,是化学变化;但不能说指示剂使酸性或碱性溶液变色,变色的是指示剂。
②指示剂颜色的变化只能说明溶液是显酸性或碱性,但不能确定溶液是酸溶液还是碱溶液。
硫酸
H2SO4
醋酸
CH3COOH
碳酸
H2CO3
HNO3
硝酸
我们的胃酸中含有什么酸呢?
盐酸
HCl
二.常见的酸
(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。
正确闻气味的方法
实验10-2
1.常见酸的物理性质
浓盐酸 浓硫酸
颜色、状态
打开瓶盖后的现象
气味
无色液体
无色、油状粘稠液体
瓶口有白雾
无现象
有刺激性气味
无味
白雾产生的原因:浓盐酸挥发出来的氯化氢气体遇到空气中的水蒸气形成盐酸小液滴。
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,在实验室中常用它做干燥剂。(不能干燥氨气)
2.用途:
补充:
敞口放久置于空气中的浓盐酸和浓硫酸,各成分怎样变化?
溶质质量 溶剂质量 溶液质量 溶质质量分数
浓盐酸
浓硫酸
减少
不变
减少
减少
不变
增加
增加
减少
浓硫酸、浓盐酸长期敞口放置,溶质质量分数均减小。
总结:
实 验 放置一会儿后的现象 原 理
用玻璃棒蘸浓硫酸在纸上写字
用小木棍蘸 少量浓硫酸 将浓硫酸滴到 一小块布上 纸上显出黑色字迹
蘸有硫酸的部位变黑
滴有硫酸的部位变黑甚至烧成洞
浓硫酸能夺取含碳、氢、氧等元素组成的化合物里的水分 ( 氢、氧元素 ), 生成黑色的炭和水。
实验10-3:
①腐蚀性:浓硫酸把这些物质中的氢、氧元素按水的组成
比脱去即脱水性,发生化学变化。
若皮肤或衣服不慎沾到浓硫酸:
应立即用大量水冲洗,再涂上3%~5%的NaHCO3溶液。
3.浓硫酸的特性:
②吸水性:实验室可做某些气体的干燥剂,发生物理变化。
但不能干燥碱性气体(如NH3)
浓硫酸可以干燥中性气体:H2、O2、N2、 CO、 CH4 和酸性气体CO2、SO2、HCl,但不能用来干燥碱性气体:如NH3
气流方向:_ → _
a
b
a
b
洗气瓶:
4.浓硫酸的稀释
水的密度比浓硫酸小,浮在浓硫酸上面,溶解时放出大量的热会使水立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅,这是非常危险的。
注意:稀释浓硫酸时,切不可将水倒进浓硫酸里!
将浓硫酸沿烧杯壁缓慢地注入盛有水的烧杯里,用玻璃棒不断搅拌。
4.浓硫酸的稀释:
简记:酸入水,不断搅!
(散热)
三.酸的化学性质
1.与指示剂反应:
酸能使紫色石蕊溶液变红,不能使无色酚酞溶液变色。
加紫色石蕊溶液 加无色酚酞溶液
稀盐酸
稀硫酸
变红
变红
不变色
不变色
与稀盐酸反应 与稀硫酸反应
镁
锌
铁
Mg+2HCl=MgCl2 +H2 ↑
Zn+2HCl=ZnCl2 +H2 ↑
Fe+2HCl=FeCl2 +H2↑
Mg+H2SO4=MgSO4+H2 ↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 ↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
酸 + 活泼金属 → 金属化合物(盐) + 氢气
2.与金属反应:
请写出Al与稀盐酸和稀硫酸反应的化学方程式:
3.与金属氧化物反应:
现 象 化学方程式
铁锈+盐酸
铁锈+硫酸
铁锈消失,溶液变为黄色(Fe3+)
Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3+ 3H2O
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
酸+金属氧化物→金属化合物(盐)+水
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?
不能,如果将金属制品长时间浸在酸中,铁锈被除去后,铁钉表面就会冒出气泡,这是因为铁与酸发生反应。
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
思考:
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
现象:黑色粉末逐渐溶解,溶液由无色变成蓝色
补充:酸与氧化铜的反应
CuO+2HCl=CuCl2+H2O
问:氧化铝稀硫酸反应的化学方程式。
4.与金属化合物(盐)反应:
AgNO3 + HCl = AgCl ↓+ HNO3
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓+ 2HCl
CaCO3 + 2HCl == CaCl2+ CO2↑+ H2O
酸+金属化合物(盐)→新金属化合物(新盐)+新酸
实验10-5
实 验 现 象 分 析
颜色、状态
将它放在表面皿上一会儿
将它放在水中并用手触摸外壁
白色固体
表面潮湿并逐渐溶解
发热
氢氧化钠溶于水放出热量
吸收水分而潮解
四.常见的碱
1. 氢氧化钠(NaOH)
①物理性质:白色固体,易溶于水,并放出大量热;在空气中
易潮解。
②腐蚀性:故俗名叫做苛性钠、
火碱或烧碱。
若不慎沾到皮肤:先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液。
③用途:
a.一种重要的化工原料,广泛应用于肥皂、石油、造纸、
纺织和印染等工业。
b.氢氧化钠能与油脂反应,在生活中可用来去除油污,
如炉具清洁剂中含有氢氧化钠,就是利用这一反应原理。
c.实验室可做干燥剂。但不能干燥酸性气体;
如:CO2、SO2、HCl。
干燥装置
液体干燥剂
固体干燥剂
如:浓硫酸,具有吸水性.
如:氢氧化钠固体具有吸水性。
氧化钙与水反应
CaO + H2O = Ca(OH)2
现象
颜色、状态
在水中的溶解情况
向澄清溶液中通入CO2
取一小药匙氢氧化钙,观察颜色和状态。再放入小烧杯中,加入约30ml水,搅拌,观察。放置,取上层清液,向其中通入少量二氧化碳,观察现象。
实验10-6:
白色粉末状物质
微溶于水
澄清石灰水变浑浊
2.氢氧化钙
①性质:
俗称熟石灰或消石灰;白色粉末状物质,微溶于水,其水溶液俗称石灰水。
溶解度随温度升高而减小;有腐蚀性。
②用途:
a.做建筑材料 b.配制波尔多液(杀菌,Ca(OH)2、CuSO4)
c.改良酸性土壤
常见的碱还有氢氧化钾(KOH)、氨水(NH3·H2O)等。
KOH
NH3·H2O
五.碱的化学性质
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
变蓝色
变蓝色
变红色
变红色
紫色石蕊试液遇碱变蓝,无色酚酞试液遇碱变红。
1.与指示剂反应:
2.与非金属氧化物反应:
①Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
碱+非金属氧化物→金属化合物(盐)+水
②2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
注意:氢氧化钠必须密封保存。
检验CO2
吸收CO2
会吸收空气中的H20和CO2
试写出三氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式。
③2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O
Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
补充:
氢氧化钠与二氧化硫反应:
氢氧化钙与二氧化硫反应:
氢氧化钠与二氧化硅反应:
2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O
③与金属化合物反应(盐):
3NaOH+FeCl3 = Fe (OH)3 ↓+3NaCl
2NaOH+CuSO4 = Cu(OH)2 ↓+ Na2SO4
碱+金属化合物(盐)→新碱+新金属化合物(新盐)
氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液的反应:
氢氧化钠溶液与氯化铁溶液的反应:
讨论:
不同的酸为什么有相似的化学性质?
不同的碱为什么也有相似的化学性质?
溶液 导电性
盐酸
硫酸
氢氧化钠溶液
氢氧化钙溶液
蒸馏水
乙醇
不导电
不导电
导电
导电
导电
导电
实验物质的导电性
实验10-7:试验物质的导电性:
讨论:酸溶液、碱溶液为什么能导电?而蒸馏水、乙醇
为什么不导电?
HCl=H+ + Cl-
H2SO4=2H+ + SO42-
NaOH=Na++OH-
Ca(OH)2=Ca2++2OH-
六.溶液的导电性:
1.原因:酸、碱、盐的水溶液中都存在自由移动的阴、
阳离子。
HCl → H+ + Cl-
H2SO4→2H+ + SO42-
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。
酸的解离:
NaOH → Na+ + OH-
Ca(OH)2→ Ca2+ + 2OH-
不同的碱溶液中也都含有相同的OH-,所以,碱也有一些相似的性质。
碱的解离:
2.酸和碱分别具有相似化学性质的原因:
①不同的酸溶液中都含有H+,所以酸溶液有一些相似的
化学性质。
②不同的碱溶液中都含有OH-,所以碱溶液有一些相似的
化学性质。
补充:酸、碱的概念:
①酸:在水溶液中能电离出的阳离子全部是H+的化合物。
②碱:在水溶液中能电离出的阴离子全部是OH-的化合物。