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第九章 酸和碱
第一节 初识酸和碱
01
教学目标
02
新知导入
03
新知讲解
04
典例分析
05
课堂练习
06
课堂小结
01
学习目标
1.了解并记住金属活动性顺序,并能用它来判断某金属与酸能否发生置换反应,掌握酸与金属氧化物的反应。
2.通过对盐酸、稀盐酸化学性质的学习,概括出酸的通性,培养学生的比较、归纳能力,通过对金属活动顺序的应用,培养学生分析和解决问题的能力。
3.通过对酸的通性的学习,使学生逐渐懂得从个别到一般认识事物的过程,建立个性与共性的辩证关系。
02
新知导入
工人师傅在电焊时,通常先用稀盐酸或稀硫酸对焊接面进行清洗,以使焊接后的接头更牢固。
为什么用稀盐酸、稀硫酸清洗而不用水清洗呢
03
新知讲解
实验目的:
探究盐酸除铁锈的实验原理
实验操作和现象:
实验 操作 取1个生锈的铁钉,观察颜色 放入试管中,加入适量稀盐酸 一段时间后取出铁钉,观察颜色 再将铁钉放入稀盐酸中,继续观察
实验 现象
铁钉表面有红棕色固体
铁锈消失,溶液由无色变为黄色
产生气泡
银白色
Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O
实验结论:
03
新知讲解
实验反思:
工业除锈过程中,要避免长时间浸泡,还要禁止明火,你能说出其中的原因吗?
反应初期:酸溶液与铁锈发生了反应
铁锈消失后:酸溶液又与铁发生了反应
Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3+ 3H2O
Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O
溶液为黄色
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
溶液为浅绿色
一、避免长时间浸泡的原因
酸会腐蚀金属基体,造成金属基体被腐蚀,导致零件变薄、强度降低,甚至损坏设备。酸液浪费与环境负担,长时间浸泡会消耗更多酸液,增加生产成本;废弃的酸性废液处理难度更大,污染土壤和水体。
二、 禁止明火的原因
1.产生易燃易爆的氢气
无论是酸与铁锈反应的后期,还是酸直接接触铁单质,都会生成氢气。
2.明火易引发爆炸或燃烧
当除锈区域的氢气浓度达到爆炸极限时,遇到明火会立即发生剧烈爆炸,同时氢气燃烧还会产生火焰,引发火灾,造成人员伤亡和设备损坏。
03
新知讲解
03
新知讲解
一、酸除铁锈
工人师傅在电焊时,通常先用稀盐酸或稀硫酸对焊接面进行清洗,以使焊接后的接头更牢固。
为什么用稀盐酸、稀硫酸清洗而不用水清洗呢
稀盐酸、稀硫酸能与金属氧化物发生复分解反应,将其溶解去除,反应后生成的盐类可溶于水,冲洗后就能露出洁净的金属表面,让焊接更牢固。
水无法溶解这层氧化膜,只能冲走表面的灰尘杂质,不能达到清洁焊接面的目的。
03
新知讲解
分类的初步建立
分类的深入认识
分类的简单应用
元素组成
微观粒子构成
化学性质
选择代表物及其典型反应
相似性
差异性
具体存在形式
决定
归纳
比较
推测同类物质
可能的化学性质
化学学科定义和研究一类物质的过程
03
新知讲解
1.酸的相似性
二、酸的相似性与差异性
酸 滴加紫色石蕊溶液后的颜色变化 滴加无色酚酞溶液后的颜色变化
稀盐酸
稀硫酸
变红
不变色
变红
不变色
化学性质1:
酸能使紫色石蕊溶液变红,不能使无色酚酞溶液变色。
优点:操作简单、节约药品、显色明显
03
新知讲解
二、酸的相似性与差异性
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↑
分析:以上反应的生成物有什么共同之处?
化学性质2:
通常情况下,酸溶液能与活泼金属(H之前)发生置换反应,生成氢气和该金属的化合物。
03
新知讲解
二、酸的相似性与差异性
反应物 现象 化学方程式
铁锈+稀盐酸
铁锈+稀硫酸
Fe2O3+3H2SO4 =Fe2(SO4)3 +3H2O
铁锈溶解,溶液由无色变黄色
铁锈溶解,溶液由无色变黄色
Fe2O3+6HCl = 2FeCl3 +3H2O
分析:①以上反应的生成物有什么共同之处?
化学性质3:
酸能与某些金属氧化物反应生成水和该金属的化合物。注意:反应前后化合价不变!
03
新知讲解
二、酸的相似性与差异性
反应物 现象 化学方程式
碳酸钙+稀盐酸
碳酸钙+稀硫酸
CaCO3+H2SO4 =CaSO4+H2O+CO2↑
由于生成的硫酸钙微溶于水,所以一般不用于实验室制取二氧化碳
固体溶解有气泡产生
固体溶解有气泡产生
CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O+CO2↑
分析:①以上反应的生成物有什么共同之处?
化学性质4:
酸能与盐反应生成新酸和新盐。注意:碳酸不稳定直接分解生成二氧化碳和水!
酸的通性本质探究 —— 为什么酸具有相似化学性质?
03
新知讲解
二、酸的相似性与差异性
微观本质:酸的水溶液电离核心——H 的生成
酸的微观本质是在水溶液中能电离出氢离子(H ),无论酸的种类、强弱如何,电离后均会产生H 和对应的酸根离子,H 是所有酸水溶液的共有微观粒子,这是酸具有共性的基础。酸的通性本质是H 性质的体现,这是酸类物质的共性核心。
例如盐酸(HCl=H +Cl )、硫酸(H2SO =2H +SO4 ),即便弱酸也会部分电离出H ,核心特征一致。
03
新知讲解
二、酸的相似性与差异性
柠檬酸可能具有哪些化学性质?解释柠檬酸除铁锈和除水垢(含有CaCO3)的原理。
柠檬酸化学性质:
①能与酸碱指示剂反应 ;②能与活泼金属反应;③能与金属氧化物反应 ;④能与碳酸钙反应
柠檬酸除铁锈:
柠檬酸利用其酸性,与Fe2O3发生复分解反应,生成可溶于水的柠檬酸铁和水,从而将疏松的氧化膜溶解去除,露出洁净的金属表面。
柠檬酸除水垢:
柠檬酸电离出的H+会与CaCO3发生反应,生成可溶于水的柠檬酸钙、水和二氧化碳气体,水垢随反应逐渐溶解脱落。
03
新知讲解
二、酸的相似性与差异性
2.酸的差异性
盐酸和硫酸虽然都含氢元素,但酸根原子团不同,决定其化学性质存在差异。
例如,将硝酸钡[Ba(NO3)2]溶液分别加入稀盐酸和稀硫酸中
H2SO4+Ba(NO3)2 =BaSO4↓+2HNO3
盛有稀硫酸的试管中生成白色沉淀,而盛有稀盐酸的试管中无明显变化。
【实验现象】
03
新知讲解
二、酸的相似性与差异性
2.酸的差异性
酸根离子对酸的差异性影响主要体现在两方面:
1. 物理性质差异:如盐酸易挥发、硫酸呈油状难挥发,均由酸根离子特性决定。
2. 化学性质特殊性:如盐酸与AgNO 生成沉淀,浓硫酸能与铜反应,均是酸根离子的独特性质导致。
H 决定酸的共性,酸根离子决定酸的个性,二者共同构成酸的完整性质,体现了同类物质的辩证关系。
03
新知讲解
课外实践
原料
制作方法
思考
白糖、食品级柠檬酸(C6H8O7)、食品级小苏打(NaHCO3)、矿泉水、 新鲜柠檬汁或其他果汁。
1. 取一个适宜容量干净塑料瓶(配有密封性好的瓶盖),加入矿泉水;
2. 加入适量白糖、柠檬酸、小苏打,盖上瓶盖,摇匀,静置后便可饮用;
3. 饮用时根据个人口味可再加入适量新鲜柠檬汁或其他水果汁。
1. 以上方法中发生的化学反应体现出酸的什么性质?
2. 查找资料,尝试写出柠檬酸和小苏打反应的化学方程式。
C6H8O7+3NaHCO3=C6H5O7Na3+3H2O+3CO2↑
酸能和碳酸氢钠反应
——自制碳酸饮料
03
新知讲解
课外拓展
生活中常见的酸:柠檬酸(食品)、醋酸(食醋)、胃酸(盐酸)、果酸(水果);
实用用途:除了除锈、除水垢,酸在食品加工(发酵)、清洁消毒(醋酸除油污)、医药(胃酸调节)中的应用;
安全提示:强酸(如浓硫酸、浓盐酸)的腐蚀性(避免接触皮肤)、胃酸过多的缓解原理(与碱的中和反应铺垫)、食品中酸的合理使用(如食醋调味的注意事项)。
04
典例分析
【典例01】(酸和氧化铁的反应)用足量的盐酸浸泡生锈的铁钉,可观察到的实验现象是( )
①铁钉上的铁锈消失;
②铁钉上有气泡产生;
③溶液呈黄色。
A.只有①② B.只有①③
C.只有③ D. ①②③
D
04
典例分析
【典例02】(酸的性质和用途)草酸是自然界中普遍存在的一种酸,推测它不可能具有的化学性质或用途是 ( )
A. 能用于除铁锈
B. 能与二氧化碳反应
C. 能与酸碱指示剂作用
D. 能用于除水壶内的水垢(CaCO3)
B
04
典例分析
【典例03】(酸和氧化铜反应)氧化铜与稀盐酸发生反应时,容器中溶液总质量随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.该实验是将稀盐酸逐渐加入到盛有氧化铜的容器中
B.n点表示氧化铜与稀盐酸恰好完全反应
C.m点和n点对应溶液中铜元素的质量不相等
D.m点和n点对应溶液蒸发结晶后得到的固体成分相同
C
05
课堂练习
1.下列关于H2SO4性质的描述中,不属于酸共同具有的化学性质是( )
A.使紫色石蕊溶液变红
B.去除铁钉上的铁锈
C.浓硫酸滴到白纸上使纸变黑
D.与Mg反应放出氢气
C
05
课堂练习
2.类推是学习化学的重要方法之一,但盲目类推又可能得出错误结论。下列类推正确的是( )
A.H2SO4与HCl均是酸,H2SO4在水溶液中能电离出H+,则HCl在水溶液中也能电离出H+
B.锌和银均是金属,锌能与稀硫酸反应放出氢气,则银也能与稀硫酸反应放出氢气
C.溶液是均一、稳定的,则均一稳定的液体一定是溶液
D.能使石蕊变蓝的一定是碱溶液
A
06
课堂小结
常见的酸
酸的通性
酸的异性
相似:溶液中含H+
①酸能使紫色石蕊试液变红;酸使无色酚酞试液不变色
②酸+活泼金属→盐+氢气
③酸+金属氧化物→盐+水
差异:
硫酸阴离子:SO42-
盐酸阴离子:Cl-
Thanks!
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