10.2.3 中和反应
情景导入
当我们被蚊虫叮咬后,会发现用肥皂水进行清洗后,痛痒症状明显减轻;患胃酸过多症的病人看病时,医生会开一种含有Al(OH)3的药物给病人服用;在前面学习熟石灰时,讲到熟石灰可用于农业上改良酸性土壤等等,这些都是为什么呢 要知道这其中的奥妙,就必须搞清楚酸和碱之间能否发生反应这一问题,这一课时我们就针对这一问题展开探究。
【自主预习】
中和反应的特点及其在实际中的应用。
阅读教材,回答下列问题。
1.中和反应
(1)酸和碱作用生成 和 的反应叫中和反应。
(2)盐:由 离子和 离子构成的化合物。
2.中和反应在实际中的应用
(1)农业生产中常用 改良酸性土壤。
(2)工业上常用 来中和硫酸厂的污水。
(3)医疗上用胃舒平[含Al(OH)3]等药物来中和过多的 。
3.写出氢氧化钙和稀盐酸以及氢氧化钠和稀硫酸反应的化学方程式: 。
下列反应中属于中和反应的是 ( )
A.CuO+2HClCuCl2+H2O
B.H2SO4+Cu(OH)2CuSO4+2H2O
C.Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
D.Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
【答案】预学思考
1.(1)盐 水
(2)金属或铵根 酸根
2.(1)熟石灰
(2)熟石灰
(3)胃酸
3.Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O、H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O
自学检测 B
【合作探究】
中和反应
小组合作完成教材实验10-10,探究酸和碱的反应。
1.实验探究酸和碱的反应
如图所示,在烧杯中加入约5 mL稀氢氧化钠溶液,滴入几滴无色酚酞溶液,振荡,溶液变为
色;用滴管慢慢滴入稀盐酸,并用玻璃棒不断搅拌溶液,至溶液恰好变为 色为止。
结论:稀盐酸能和氢氧化钠发生化学反应,化学方程式为 。
2.中和反应的实质
酸溶液中的 与碱溶液中的 结合生成 的过程。如HCl+KOHKCl+H2O中实际参加反应的是H+和OH-,即H++OH-H2O。
3.中和反应时,溶液pH的变化
(1)酸加入碱中:在0点时,溶液的pH>7,此时溶液显碱性,随着酸的加入,pH不断减小,当酸碱恰好中和时,溶液的pH=7,继续加酸,溶液的pH<7,溶液呈酸性。
(2)碱加入酸中:跟“酸入碱”时情况相反。
1.室温下,将氢氧化钠溶液滴加到盛有一定量稀盐酸的容器中,边滴边搅拌,用数字pH仪连接电脑实时测得pH变化曲线如图。下列相关叙述错误的是 ( )
A.容器中发生的反应属于中和反应
B.a点溶液能使紫色石蕊溶液变红
C.b点表示HCl与NaOH等质量反应
D.c点溶液中的溶质是NaCl和NaOH
【归纳总结】酸、碱、盐
名称酸碱盐
定义H+和酸根离子金属离子(或铵根离子)和OH-金属离子(或铵根离子)和酸根离子
特点阳离子全部是H+阴离子全部是OH-除金属离子(或铵根离子)和酸根离子之外,还可能含有其他离子
举例HCl、H2SO4、 HNO3NaOH、KOH、NH3·H2OKCl、Na2CO3、NH4Cl
中和反应在实际中的应用
自主阅读教材,了解中和反应在实际中的应用。
1.改变土壤的酸碱性:如往酸性土壤中加入氢氧化钙。
2.处理工厂废水:如可用熟石灰中和硫酸厂的废水,发生反应的化学方程式为 。
3.用于医药:
(1)胃酸过多的病人,可遵医嘱服用含氢氧化铝或氢氧化镁的药物。其原理可以用化学方程式表示为 或 。
(2)人被有些蚊虫叮咬后可涂抹稀氨水、牙膏等 物质,以中和蚊虫分泌的蚁酸,减轻痛痒。
(1)被蚊虫叮咬处肿成大包,这是蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸,从而使皮肤肿痛,涂一些碱性物质(如NH3·H2O)的药水可减轻痛痒,你知道其中的原因吗
(2)稀盐酸可以将热水瓶胆壁上的水垢[主要成分是CaCO3和Mg(OH)2]除去,原理是什么 写出有关反应的化学方程式。
2.下列做法利用了酸碱中和反应原理的是 ( )
A.用食醋腌木瓜时,放入食盐进行调味
B.用稀盐酸除去铁钉上的铁锈
C.焙制蛋糕时加入碳酸氢钠使蛋糕膨松
D.服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多症
【答案】任务驱动一
1.红 无 HCl+NaOHNaCl+H2O
2.H+ OH- H2O
跟踪演练
1.C
任务驱动二
2.Ca(OH)2+H2SO4CaSO4+2H2O
3.(1)3HCl+Al(OH)3AlCl3+3H2O 2HCl+Mg(OH)2MgCl2+2H2O
(2)碱性
课堂讨论
(1)蚁酸是一种酸,而氨水是一种碱,酸与碱可发生中和反应,从而减轻痛痒
(2)水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2,都是难溶性的物质,它们都能与稀盐酸发生反应生成可溶性的盐。有关反应的化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,2HCl+Mg(OH)2MgCl2+2H2O
跟踪演练
2.D
·学习小助手·
①中和反应一定生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应。②大多数中和反应发生时无明显现象,需要添加指示剂来帮助判断反应是否发生。③中和反应不属于基本反应类型。④盐中不一定含有金属元素,如NH4Cl。
·导学建议·
通过实验探究,初步学会判断化学反应是否发生的一些方法。通过练习、讨论和交流,体会化学与社会的密切关系,感受化学来源于生活,并广泛地运用于生活。10.2.2 常见的碱
情景导入
在我们食用的袋装食品中常常会有一袋干燥剂,你们一定看过其成分——氧化钙(生石灰),它为什么能作干燥剂呢 它遇水后生成什么呢 在我们使用的厨房清洁剂中,你会发现其成分中存在氢氧化钠,这又是为什么呢 想知道这其中的奥妙吗 学好这节课的内容,这些问题就会迎刃而解了。
【自主预习】
氢氧化钠、氢氧化钙的性质和用途→碱的化学性质。
阅读教材,回答下列问题。
1.氢氧化钠(化学式为 ):白色固体,易溶于水,溶解时 热,有吸水性,可作
剂,有腐蚀性,俗称 、火碱、烧碱。
2.氢氧化钙[化学式为 ]:白色粉末状固体, 溶于水,俗称 、消石灰。
3.碱的化学通性
(1)碱与酸碱指示剂的作用:碱溶液能使紫色石蕊溶液变 ,使无色酚酞溶液变 。
(2)碱溶液能跟某些非金属氧化物反应
①NaOH溶液与CO2反应的化学方程式为 。
②Ca(OH)2溶液与CO2反应的化学方程式为 。
下列物质敞口存放在烧杯中一段时间后,质量增加且会变质的是 ( )
A.浓盐酸B.浓硫酸
C.食盐水 D.氢氧化钠溶液
【答案】预学思考
1.NaOH 放 干燥 苛性钠
2.Ca(OH)2 微 熟石灰
3.(1)蓝 红
(2)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
自学检测 D
【合作探究】
认识几种常见的碱
阅读教材并完成实验10-8、实验10-9。
(1)氢氧化钠和氢氧化钙的物理性质和用途:
物质 氢氧化钠(NaOH) 氢氧化钙[Ca(OH)2]
俗名 、 、苛性钠 熟石灰、
物理 性质 白色固体, 溶于水,溶解时放出热量 白色粉末, 溶于水
特征 在空气中易 ,具有强烈的 性 较强的腐蚀性,溶解度随温度的升高而
主要 用途 氢氧化钠可作某些气体的干燥剂;作化工原料,用于制肥皂,以及应用于石油、造纸、纺织、印染等工业;氢氧化钠可以去除 ,作炉具清洁剂 用作 ;配制波尔多液;改良 土壤等
特别提醒:①氢氧化钠有强烈的腐蚀性,如果不慎沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再涂上1%的 溶液。
②氢氧化钙可由 和水反应制得,反应的化学方程式为 。
③除了氢氧化钠、氢氧化钙之外,常见的碱还有氢氧化钾(KOH)、氨水(NH3·H2O)等。
1.下列关于氢氧化钠和氢氧化钙的说法中,正确的是 ( )
A.都易溶于水且放出大量的热
B.都能用来改良酸性土壤
C.都可作为气体的干燥剂
D.都有较强的腐蚀性
探究碱的化学性质
完成教材实验“探究:碱的化学性质”。
(1)与指示剂反应:
紫色石蕊溶液遇碱变蓝色;无色酚酞溶液遇碱变红色。
(2)与某些非金属氧化物反应,如Ca(OH)2+CO2 +H2O;
2NaOH+CO2 +H2O;
2NaOH+SO2 +H2O。
·技巧点拨·
①只有可溶性的碱形成的碱溶液才能与酸碱指示剂反应。②不是所有的非金属氧化物都能与碱溶液反应,如CO不能与氢氧化钠、氢氧化钙反应。③二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,与氢氧化钠溶液反应无明显现象,所以检验二氧化碳用澄清石灰水,除去二氧化碳用氢氧化钠溶液。④氢氧化钠固体不能干燥二氧化碳、二氧化硫等气体;需要密封保存,防止潮解和与空气中的二氧化碳因发生反应而变质。
2.物质结构决定性质,物质性质决定用途,反应本质决定变化现象。下图是老师构建的氢氧化钙部分知识网络,其中“-”表示相连物质能发生化学反应, X与图中所给物质的类别不同。请回答:
(1)无色酚酞溶液在Ca(OH)2溶液中显红色,能使无色酚酞溶液变红的离子是 。
(2)请写出熟石灰[Ca(OH)2]在工农业中的一种用途: 。
(3)若X溶液能与Ca(OH)2溶液反应并产生蓝色絮状沉淀,写出产生该实验现象的一个化学方程式: 。
(4)若X溶液能与Ca(OH)2溶液反应制备NaOH,写出该反应的化学方程式: 。
【答案】任务驱动一
(1)火碱 烧碱 消石灰 易 微 潮解 腐蚀 减小 油污 建筑材料 酸性
①硼酸 ②生石灰 CaO+H2OCa(OH)2
跟踪演练
1.D
任务驱动二
(2)CaCO3↓ Na2CO3 Na2SO3
跟踪演练
2.(1)OH-
(2)改良酸性土壤(合理即可)
(3)Ca(OH)2+CuSO4Cu(OH)2↓+CaSO4(合理即可)
(4)Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH
·学习小助手·
(1)设计实验验证二氧化碳能与氢氧化钠发生反应,要设计对比实验,排除氢氧化钠溶液中的水对实验结果的影响。
(2)CaO、Ca(OH)2、CaCO3之间的相互转化关系:
·导学建议·
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,养成学习化学的兴趣。让学生在观察与讨论中发现问题、提出问题、解决问题,培养学生科学观察、规范表达和分析问题的能力,树立实事求是、严谨务实的科学态度。10.2.1 常见的酸
情景导入
我国新能源汽车已经建立起完整和自主可控的产业链体系,电池100%自主可控。纯电动汽车的可充电电池主要有铅酸电池,铅酸电池中含有硫酸,硫酸有哪些特性和用途呢
【自主预习】
盐酸、硫酸的性质及用途→盐酸、硫酸的特性及使用时的注意事项→酸的化学性质。
阅读教材,回答下列问题。
1.纯净的浓盐酸是 色、有 气味的液体。打开浓盐酸的瓶盖,在瓶口会看到 ,说明浓盐酸具有 性。
2.浓硫酸具有的特性:① 性,常作干燥剂;②腐蚀性,能使木材、纸张等 而变黑;③溶于水放出大量的热。
3.写出实验室用稀硫酸制取氢气的化学方程式:
下列关于几种常见酸的用途的说法,错误的是 ( )
A.人体胃液中含有盐酸,有助于消化
B.汽车用铅蓄电池中的酸是盐酸
C.醋酸可用来制作食用醋
D.稀盐酸和稀硫酸都可以用于除铁锈
【答案】预学思考
1.无 刺激性 白雾 挥发
2.吸水 炭化
3.Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
自学检测 B
【合作探究】
认识常见的酸
1.几种常见的酸
完成教材实验10-4,探究盐酸、硫酸的物理性质。
酸 物理性质 用途
盐酸 浓盐酸是无色、有 气味的液体,具有 重要化工产品。用于金属表面 、制造药物等;人体胃液中含有盐酸,可
硫酸 浓硫酸是无色、 的油状液体, 挥发,具有吸水性 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。浓硫酸具有吸水性,在实验室中常用它作
拓展延伸:浓盐酸敞口放置一段时间后,溶质的质量 ,溶剂的质量 ,溶质质量分数 ;浓硫酸敞口放置一段时间后,溶质的质量 ,溶剂的质量 ,溶质质量分数 ;所以浓硫酸、浓盐酸都要 保存。
2.浓硫酸的腐蚀性
完成教材实验10-5、10-6,探究浓硫酸的腐蚀性。
(1)浓硫酸的腐蚀性
实验内容 放置一会儿后的现象
用玻璃棒蘸浓硫酸在纸上写字 纸上出现 色字迹
用小木棍蘸少量浓硫酸 蘸有浓硫酸的部位
将浓硫酸滴到一小块布上 滴有硫酸的部位
(2)浓硫酸的稀释方法:将 沿烧杯内壁缓慢地注入盛有 的烧杯,用
不断搅拌,切不可将 倒入 中。
(3)使用浓硫酸时,如果不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用 冲洗,然后涂上3%~5%的 溶液。
·学习小助手·
稀释浓硫酸时,不能将水倒入浓硫酸中!如果将水注入浓硫酸,由于水的密度较小,水会浮在浓硫酸上面,浓硫酸溶解时放出的热能使水立即沸腾,使硫酸液滴四处飞溅,非常危险!应将浓硫酸缓慢倒入水中,并不断搅拌,即“酸入水,沿器壁,缓慢倒,不断搅”。
1.实验室中一瓶浓盐酸敞口放置了一段时间,下列图像能正确反映其变化关系的是 ( )
A. B.
C. D.
探究酸的化学性质
完成教材“探究:酸的化学性质”,在点滴板上进行实验,并观察记录现象。
(1)与指示剂作用
操作 滴加紫色石蕊溶液 滴加无色酚酞溶液
稀盐酸
稀硫酸
结论 紫色石蕊溶液遇酸变 色,无色酚酞溶液遇酸
(2)与活泼金属反应
【小组讨论】回忆所学的知识,完成下表。
金属 与稀盐酸反应的 化学方程式 与稀硫酸反应的 化学方程式
镁
铁
锌
·方法归纳·
①从反应的基本反应类型看,它们都属于置换反应。②浓硫酸和硝酸都有强氧化性,不能与金属发生置换反应生成氢气。③铁与稀盐酸、稀硫酸反应,生成物为氯化亚铁、硫酸亚铁,铁元素的化合价由0升为+2,溶液为浅绿色。
(3)酸与金属氧化物的反应
反应物 现象 化学方程式
铁锈+ 稀盐酸 铁锈逐渐 ,溶液由无色变为 色 Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O
铁锈+ 稀硫酸 铁锈逐渐 ,溶液由无色变为 色 Fe2O3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+3H2O
·学习小助手·
铁锈的主要成分是Fe2O3,铁元素的化合价为+3。铁锈与稀盐酸、稀硫酸反应,生成物为FeCl3、Fe2(SO4)3,溶液为黄色。
(4)总结:酸的通性
①酸能和酸碱指示剂反应,如能使紫色石蕊溶液变红,不能使无色酚酞溶液变色。
②酸能与活泼金属反应生成盐和氢气。
③酸能与金属氧化物反应生成盐和水。
④酸还能与某些盐反应,如
2HCl+CaCO3CaCl2+CO2↑+H2O;
2HCl+Na2CO32NaCl+CO2↑+H2O。
2.将下列组合物质中的液体分别滴至固体中,实验装置如图所示,发现小气球都可以鼓起来,小气球鼓起的主要原因不同于其他三个的是 ( )
①镁和稀硫酸 ②石灰石和稀盐酸 ③氢氧化钠和水 ④碳酸钠和稀盐酸
A.① B.② C.③ D.④
酸具有相似化学性质的原因
小组合作完成教材“实验10-7”,观察并记录现象。
物质的导电性:
物质名称 稀盐酸 稀硫酸 蒸馏水 乙醇
灯泡是 否发亮 发亮 发亮 不发亮 不发亮
存在的 粒子 H+、Cl-、 H2O H+、S、 H2O H2O C2H5OH
结论 在溶液中,若存在自由移动的 ,则该溶液就能导电
·方法归纳·
酸具有相似化学性质的原因:在不同的酸溶液中,都含有H+,所以酸具有一些相似的化学性质。
3.盐酸和硫酸都能使紫色石蕊溶液变红,这是因为它们的溶液中都含有 ( )
A.氢原子 B.氢分子
C.氢离子 D.酸根离子
【答案】任务驱动一
1.刺激性 挥发性 除锈 帮助消化 无味 不 干燥剂 减小 不变 减小 不变 增大 减小 密封
2.(1)黑 变黑 被腐蚀
(2)浓硫酸 水 玻璃棒 水 浓硫酸
(3)大量水 碳酸氢钠
跟踪演练
1.A
任务驱动二
(1)红色 不变色 红色 不变色 红 不变色
(2)Mg+2HClMgCl2+H2↑ Mg+H2SO4MgSO4+H2↑ Fe+2HClFeCl2+H2↑ Fe+H2SO4FeSO4+H2↑ Zn+2HClZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
(3)消失 黄 消失 黄
跟踪演练
2.C
任务驱动三
离子
跟踪演练
3.C
·导学建议·
通过实验引导学生观察、描述和记录实验现象,让学生在观察与讨论中发现问题、提出问题、解决问题,培养学生科学观察、分析问题和解决问题的能力,培养科学精神。
