第三节 溶液的酸碱性
本节教材在编排上主要是以两个版块来实现课标要求的。第一板块中,教材首先通过石蕊试液、酚酞试液遇白醋、柠檬汁、石灰水等溶液的变色情况引出酸碱指示剂的概念,学生不仅能根据指示剂的显色区分酸溶液和碱溶液,同时为后续酸碱性强弱的引入做了良好的铺垫。在第二板块中,教材引入了pH这一表示溶液酸碱度的方法,同时介绍了利用pH测定溶液酸碱度的实验操作。为学生对pH与溶液酸碱度的关系有一个较为清晰的认识,教材中设计了一系列测定生活中常见物品pH的实验,再配以一些图文资料,使学生认识到了解溶液pH的实际意义。本节的难度在本单元来说相对不大。
【教学目标】
1.知识与技能
(1)了解用酸碱指示剂检验溶液酸碱性的方法。
(2)学会用pH试纸测溶液的酸碱度,能用所学的知识和方法去测试一些物质的pH。
(3)知道酸碱性对生命活动和农作物生长的影响。
2.过程与方法通过对各种操作的比较及对测试数据的分析,建立正确的测试和读数方法。
3.情感、态度与价值观让学生自主测试,拓展活动的空间,培养尊重事实的观念和关注生活、关注社会的意识。
【教学重点】
探究pH—表示溶液酸碱度的方法及测量的操作技能。
【教学难点】
用pH试纸测量物质的酸碱度的操作技能。
【教学准备】
白醋、柠檬汁、石灰水、肥皂水、食盐水、蔗糖水、稀盐酸、氢氧化钠溶液、无色酚酞试液、紫色石蕊试液、蒸馏水、点滴板、滴管、烧杯、玻璃棒、试管。
一、导入新课
食醋有酸味,西红柿、柠檬汁等也有酸味。化学家研究了这些物质,发现其中含有一类特殊的化合物一酸(acid)。肥皂、洗衣粉等洗涤剂有滑腻感和涩味,这些物质中含有另一类特殊的化合物——碱(alkali )。
通常情况下,含有酸的物质有酸味,含有碱的物质有涩味和滑腻感。虽然在生活中我们可以品尝或接触一些含有酸或碱的物质,但化学家从不用品尝或触摸的方法来确定某种物质是不是酸或碱。那么如何识别酸和碱,怎样检验溶液酸碱性的强弱呢?这正是我们这节课要探究的内容。
二、推进新课
如何检验溶液的酸碱性
活动1 感知酸碱指示剂在不同性质的溶液中的变色规律
1.认识并记住石蕊溶液和酚酞溶液的颜色。
【引入】你会用什么方法鉴别它们哪个显酸性,哪个显碱性?
【展示】一瓶紫色石蕊溶液,一瓶无色酚酞试液。
【讲解】遇到酸和碱时能发生特定的颜色变化,化学上把这类物质叫做酸碱指示剂。常用的酸碱指示剂有紫色的石蕊试液和无色的酚酞试液。
2.了解石蕊溶液、酚酞溶液在不同性质溶液中的颜色变化。
【演示】(1)在点滴板的6个空穴中各滴入1~2滴紫色石蕊溶液;
(2)分别取酸性溶液(白醋、柠檬汁),碱性溶液(石灰水、肥皂水),中性溶液(食盐水、蔗糖水)1~2滴滴入上述空穴中;观察并记录实验现象。
(3)取另一块洁净的点滴板,将石蕊溶液改为酚酞溶液,重复上述实验。观察并记录实验现象。
【讨论】(1)根据实验结果,上述溶液可以分为几种类型?(三类。酸性、碱性和中性。)
(2)能否用紫色石蕊试液或无色酚酞试液识别含有酸性和碱性的溶液?(能用紫色石蕊试液识别含有酸和碱的溶液,但不能用无色酚酞试液识别含有酸性的溶液,因为无色酚酞溶液在酸性和中性溶液中均为无色。)
3.感受酸碱指示剂的用途
【实验】猜想下列溶液的酸碱性,并用实验加以验证。(根据教学实际填写)
【巧记】紫石蕊,遇酸红,遇碱蓝。无酚酞,遇酸无,遇碱红。
怎样判断溶液酸碱性的强弱
活动3 了解溶液酸碱度的表示法──pH
1.感受酸碱性和pH之间的关系
【过渡】利用酸碱指示剂,只能试验溶液是酸性还是碱性,不能试验溶液的酸碱度。那么怎样表示和测定溶液的酸碱度呢?
酸味的 很多酸都有毒
上图中的物质有什么共同的地方?它们的味道都是酸的。
酸味是各类酸的共同特性。但是,我们可以利用这一种方法作为试验酸的强弱吗?当然不可以!那么用什么样的方法才是比较安全的方法呢?
【讲解】pH试纸是最常用的一种检验酸强度的试纸。当pH试纸接触不同强度的酸和碱时,就会呈现不同的颜色。在盛装pH试纸的盒上,通常都附有一张色码对照表(见下图)。对照表上的十三种颜色,就可以知道所测试物质的的酸碱强度。
【投影】(学生看书P14~15图)
PH计精确到小数 PH试纸精确到整数
【阅读】阅读课本P13~44。
重点句子做上记号。
【讲解】酸的pH:酸所显示的pH范围是由1至6,酸的强度越强则pH越小(H+的浓度越大),酸度越弱则pH越大。pH为1的溶液是一种强酸,而pH为6的溶液则是弱酸。
碱的pH:碱性溶液的pH范围是由8至14。pH越高(OH-的浓度越大)的溶液碱性越强。
完整的pH范围:完整的pH范围是由0至14。pH为7的溶液不属于酸性也不属于碱性,我们称它为中性(neutral)。例如纯水的pH便是7。
【小结】溶液的酸碱性及pH的关系
2.学会用pH试纸测定液体的pH
【阅读】阅读课本P14“溶液pH的测定方法”。
【强调】测定溶液pH应注意的问题见“创优作业”
【示范】教师示范操作,学生观察
【小组实验】现有pH试纸、玻璃片、滴管、玻璃棒,测定下表所示溶液的pH。
【练习】完成课本P15“在线测试”。
物质的酸碱性对生命活动的意义
活动4了解溶液酸碱度的表示法——pH
【过渡】学习了溶液酸碱度的表示方法——pH,不仅能从理论上知道溶液酸碱度对生活、生产及科研的重要意义,还能对今后的实际应用起指导作用。请同学们看下面的资料。
【投影】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为7或接近7的土壤中生长。3.测定雨水的pH(因溶解有二氧化碳,正常雨水的pH约为5.6,酸雨的pH小于5.6),可以了解空气的污染情况。
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。
【设问】为了了解人体的健康状况,我们还需知道正常人体内或排出的液体的pH,你了解这些资料吗?
【投影】
【讲解】医生了解了上述资料,即可以对病人进行对症治疗。老师建议大家去医院搜集一些相关资料,加深对溶液酸碱度的印象。
【提问】现在商场上的洁肤用品各种各样。你在选择洁肤用品时,有什么尺度和标准吗?
【投影】
【阅读】P16“pH和洁肤用品”
【设问】溶液的酸碱度对头发有什么影响?对你选择洗发液有什么启示?
【讲解】1.一般人洗发时应选择质量好的弱碱性洗发液。
2.正常人头皮及毛发呈弱酸性(pH范围在4.5~5.5之间),如果使用碱性过大的洗发水时,头皮和毛发酸碱平衡会遭到破坏,有利于某些不良微生物的生长繁殖,还会导致头皮细胞的过度角化,引起头皮干燥,脱屑增多及毛发变脆,容易开叉等现象。
3.烫发或直发时,一般用到的试剂是碱性,故做过此类美发的人最好用偏酸性的洗发剂洗头,以便头发能恢复正常的酸性状态。
三、典例剖析
例 溶液的酸碱度常用pH来表示,请回答下列与pH相关的问题:
(1)请分别指出酸性溶液与碱性溶液的pH范围。
酸性溶液: ;碱性溶液: 。
(2)用酚酞溶液检测NaOH溶液,将看到什么颜色?用pH试纸呢?用酚酞溶液: , 用pH试纸: 。
(3)电解pH=4的稀硫酸(实质是电解水),随着电解的进行,溶液的pH将发生怎样的变化?并请总结出溶液的pH变化与溶液中H+浓度变化的关系。
【解析】当溶液的pH等于7时,呈中性;当溶液的pH大于7时,呈碱性;当溶液的pH小于7时,呈酸性。酚酞试液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红,遇中性溶液不变色。显酸性的溶液,氢离子浓度越大,酸性越强,pH越小。随着电解的进行,水不断减少,氢离子的浓度越来越大,酸性越来越强,溶液的pH越来越小。
【答案】(1)pH<7 pH>7(2)溶液显红色试纸显蓝色(从绿色到蓝紫色均可)(3)随着电解的进行,溶液的pH越来越小;当溶液的pH越来越小时,溶液中H+浓度越来越大
四、课堂小结
【提问】通过这节课的学习,你有什么收获、体会或想法?
【小结】1.酸碱指示剂简称指示剂。如紫色石蕊试液和无色酚酞。
2.石蕊试液遇到酸变红色,遇到碱变蓝;酚酞遇碱变红色,遇酸不变色。
3.酸碱指示剂的发现:英国科学家──波义耳
4.酸碱度的表示方法—pH,了解酸碱度与pH的关系以及酸碱度在实际中的重要意义。
五、布置作业
1.完成本课时对应练习。
2.完成课本P17“挑战自我”1、2、3题。
3.家庭小实验,课本P17“挑战自我”4题。
教材习题解答
挑战自我(P17)
1.C【解析】pH越小,溶液的酸性越强。
2.B【解析】A、D的溶液pH>7,C的溶液pH=7,B的溶液pH<7。
3.实践题(略)
4.实践题(略)
第三节 溶液的酸碱性
如何检验溶液的酸碱性
二、怎样判断溶液的酸碱性的强弱
1.溶液的酸碱度常用pH来表示,pH范围通常在0~14之间。
pH<7溶液呈酸性
pH>7溶液呈碱性
pH=7溶液呈中性
2.测定pH最简便的方法是:使用pH试纸。
三、物质的酸碱性对生命活动的意义
1.与指示剂有关的实验是学生认识酸碱的基础,通过这组实验应帮助学生有一个初步的认识,并学会利用指示剂区分酸碱溶液这一方法。实验中,也可根据学生认知上的一些误区,增添一些实验用试剂,如在明确指示剂特点之后,可增加一些名称中带有“酸”的中性试剂进行实验,以使学生纠正前期头脑中的错误认识。充分开发实验7──3的教学价值。
2.如果将实验从课上移至课下,增加学生的动手机会。教材实验探究7—3中的素材大多来自于生活中,如果都让实验员准备,会有一定的难度,学生也未必都有动手的机会。教学中,发给学生一定数量的pH试纸(提示学生可分为若干小块),让其在家中完成实验,即节省出一些授课时间,还增加了学生的动手机会,同时还为学生掌握pH提供了大量的感性材料。