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课题2 酸和碱的中和反应
第二课时 溶液酸碱度的表示法——pH
第十单元
学习目标
Q1:怎样表示溶液的酸碱度
Q2:怎样测定溶液的酸碱度?
Q3:酸碱度在实际中有那些应用?
探究新知
酸具有酸性,碱具有碱性。其实,还有许多物质具有酸性或碱性。利用酸碱指示剂可以检验溶液的酸碱性。
在生活、生产和科学研究中,往往还需要精确地知道溶液的酸碱性强弱程度,即溶液的酸碱度。
那么,怎样测定和表示溶液的酸碱度呢?
pH
1.溶液的酸碱度
探究新知
1. 酸碱度的表示
含义:表示溶液酸碱性的强弱程度
表示方法:pH(注意大小写)范围:0-14
溶液酸碱性强弱与pH的关系
(碱性增强)
(酸性增强)
0 7 14
酸性溶液的pH<7;pH越小,酸性越强。
碱性溶液的pH>7;pH越大,碱性越强。
中性溶液的pH=7。
拓展视野
pH的本质
酸溶液中都含有H+ ,使溶液呈酸性;碱溶液中都含有OH- ,使溶液呈碱性。
在一定量的水溶液中, H+的浓度越大,酸性越强,pH值越小;OH-浓度越大,碱性越强,pH值越大。
1. 酸碱度的表示
探究新知
2. 酸碱度的测定
4. pH的测定
仪器:pH试纸、玻璃棒、玻璃片/白瓷版
操作:
①在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,②用玻璃棒蘸取溶液滴到pH试纸上,③对比标准比色卡,读出该溶液的pH值
实验10-9 pH的测定
探究新知
1.不能直接把试纸浸入待测液,否则会污染试剂。
2.不能先用水湿润pH试纸和玻璃棒,否则会稀释待测液的浓度,测出来的pH值就不准确。
蒸馏水湿润pH试纸,测酸性溶液,结果(偏大/小/不变) 。
蒸馏水湿润pH试纸,测中性溶液,结果(偏大/小/不变) 。
蒸馏水湿润pH试纸,测碱性溶液,结果(偏大/小/不变) 。
3.pH试纸只能粗略测定溶液的pH,测得的pH值只能读取整数。要精确测定溶液的pH,需要用到pH计(又叫酸度计)。
偏大
偏小
不变
2. 酸碱度的测定
探究新知
Q:如何测定土壤的酸碱度?
取少量土壤样品,加水溶解,静置,用玻璃棒蘸取上层清液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH。
探究新知
5. 身边一些物质的pH
【实验10-10】测定生活中一些物质的pH,判断其酸碱性。
pH 酸碱性 pH 酸碱性
橘汁 3~4 酸性 汽水 3~4 酸性
糖水 7 中性 自来水 6~7 酸性
牛奶 6~7 酸性 唾液 6~7 酸性
番茄汁 4~6 酸性 草木灰水 8~11 碱性
肥皂水 8~10 碱性 洗洁精 6~7 酸性
探究新知
3.酸碱度的应用
(1)化工生产中,许多反应必须在一定pH的溶液里才能进行;
(3)测定雨水的pH,可以了解空气的污染情况;(酸雨pH小于5.6。因溶解有二氧化碳,正常雨水的pH≈5.6)
(4) 健康人的体液必须维持在一定的酸碱度范围内,如胃液的pH在0.9~1.5。测定人体内或排出的液体的pH,可以了解人体的健康状况。
(2)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;
CO2+H2O=H2CO3
阅读教材P63-64,归纳溶液的酸碱度对生活、生产以及人类的生命活动重要的意义。
课后习题
1、(1)酸;红;碱;红
(2)pH试纸;玻璃棒;pH试纸;标准比色卡
2、A
3、【指示剂或pH试纸】方法一:取少量河水样品于试管中,滴加2~3滴酚酞溶液,若溶液变红,则说明河水已被碱性溶液污染。
方法二:在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取河水样品滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,若读出该溶液的pH>7,则说明河水已被碱性溶液污染。
治理措施:向被污染的河水中加入适量的酸性溶液
4、(1)是酸雨;酸性增强
(2)SO2;将二氧化硫用碱性溶液吸收、少用或不用煤作为生活燃料。
5、7.35g
探究新知
pH曲线——中和反应
①酸入碱:向NaOH aq中加入盐酸至过量;绘制溶液的pH随加入酸的体积的变化曲线。
0
7
pH
加入酸的体积
起点:碱→pH大于7
趋势: OH-浓度减小, H+浓度增大→ pH减小
终点: 酸→ pH小于7
各点溶质成分分析:
NaOH+HCl === NaCl+H2O
点 反应程度 溶质成分 蒸干可得固体
A
M
B
C
NaOH
未开始反应
酸不足
恰好完全反应
酸过量
A
M
B
C
NaOH、NaCl
NaCl
HCl、NaCl
NaOH溶液
稀盐酸
NaOH
NaOH、NaCl
NaCl
NaCl
探究新知
①碱入酸:向盐酸中加入NaOH aq至过量;绘制溶液的pH随加入碱的体积的变化曲线。
起点:酸→pH小于7
趋势:H+浓度减小, OH-浓度增大→ pH增大
终点: 碱→ pH大于7
各点溶质成分分析:
NaOH+HCl === NaCl+H2O
点 反应程度 溶质成分 蒸干可得固体
A
M
B
C
HCl
未开始反应
碱不足
恰好完全反应
碱过量
HCl、NaCl
NaCl
NaOH、NaCl
NaOH溶液
稀盐酸
无
NaCl
NaCl
NaOH、 NaCl
0
7
pH
加入碱的体积
A
M
B
C
pH曲线——中和反应
探究新知
①稀释一定溶质质量分数的盐酸
0
7
pH
加入水的体积
②稀释一定溶质质量分数的碱
起点:酸→pH小于7
趋势:H+浓度减小→ pH增大
终点:H+浓度无限减小但存在→ pH无限接近但不等于7
0
7
pH
加入水的体积
起点:碱→ pH大于7
趋势: OH-浓度减小→ pH减小
终点: OH-浓度无限减小但存在→ pH无限接近但不等于7
pH曲线——酸碱稀释
探究新知
中和反应都是放热反应
中和反应的温度曲线
NaOH溶液
稀盐酸
向NaOH aq中加入盐酸至过量;绘制溶液的温度随时间的变化曲线。
①当实验进行到____s时,酸与碱恰好完全反应。
②将稀盐酸加入到一定量的NaOH溶液中进行酸碱中和反应,如图,当实验进行到20 s时,溶液中含有的溶质是______________(填化学式,下同),当实验进行到60 s时,溶液中含有的溶质是____________。
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NaOH、NaCl
NaCl、HCl
探究新知
向NaOH 溶液中滴加酚酞溶液,后逐渐加入盐酸
中和反应后溶质成分的探究
Q:反应后,除酚酞外的溶质成分有几种可能性?如何证明?
猜想一:NaCl;
猜想二:NaCl 、HCl;
猜想三:NaCl、NaOH;
猜想四:NaCl 、HCl、NaOH。
(恰好完全反应)
(酸过量)
(碱过量)
(不合理,盐酸和NaOH会继续反应)
探究新知
1.提出问题
向盐酸中加入氢氧化钠溶液,完全反应后,所得溶液中的溶质是?
2.猜想假设
猜想一:NaCl;
猜想二:NaCl 、HCl;
猜想三:NaCl、NaOH;
3.实验探究
目的 实验方案 实验现象
证明猜想一正确
证明猜想二正确
证明猜想三正确
(恰好完全反应)
(酸过量)
(碱过量)
中和反应后溶质成分的探究
目的 实验方案 实验现象
证明猜想一:NaCl
证明猜想二:NaCl 、HCl
证明猜想三:NaCl、NaOH
思路:检验HCl、NaOH不存在(溶液呈中性)
1. 加石蕊溶液
2. 测pH
3. 加酚酞;
再加金单/金氧/碳酸(氢)盐/某些碱等与酸反应有现象的物质
溶液呈紫色
pH=7
溶液呈无色;
无现象
思路:检验有HCl
1. 加石蕊溶液
2. 测pH
3. 加活金/金氧/碳酸盐/某些碱等与酸反应有现象的物质
溶液显红色
pH<7
有现象
有现象
1. 加石蕊/酚酞溶液
溶液显蓝色
2. 测pH
pH>7
3. 加CuSO4等与碱反应有现象的物质
一定有的物质不需要检验
思路:检验有NaOH
学以致用
向盛有氢氧化钠溶液(滴有酚酞溶液)的烧杯中滴加盐酸时,观察到烧杯中的溶液由红色变为无色。
(1)请写出有关反应的化学方程式。
(2)实验结束后,所得溶液中除酚酞外一定含有的溶质是________,可能含有的溶质是_________。
(3)要确定该溶质的成分,请写出一种可选用的试剂。
NaOH+HCl=== NaCl+H2O
NaCl
HCl
紫色石蕊溶液 / Zn等 / CuO等 / Na2CO3等 / Cu(OH)2等
中和反应后溶质成分的探究
探究新知
3.酸碱度的应用
洗发剂和护发剂的酸碱性
1.一般情况下,我们使用的洗发用品是酸性的还是碱性的?
2.有的洗发用品分为洗发剂和护发剂。洗发时,在用过洗发剂后再使用护发剂,这样对头发有保护作用。你能解释这是为什么吗?
3.从清洁效果和保护头发的角度考虑,你认为怎样选择洗发用品比较好?
呈弱碱性。
弱碱的洗发剂容易去掉头发上的油污,弱酸的护发剂与碱反应,便于保护头发。
用弱碱性的洗发剂洗发,弱酸性的护发剂护发。