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酸碱盐概念教学课件第一章酸碱盐基础概念什么是酸?酸是一类重要的化合物,具有以下特性释放氢离子酸是溶于水后能释放氢离子(H⁺)的物质这是酸最基本的化学特性感官特性味道酸,能使蓝色石蕊试纸变红,这是酸的重要鉴别方法常见酸什么是碱?定义特征物理特性碱是能与酸反应生成盐和水的物质味苦,触感滑腻,能使红色石蕊试纸从化学角度看,碱能接受质子或提供变蓝这些特性帮助我们在实验室中电子对识别碱性物质常见碱氢氧化钠NaOH、氢氧化钙CaOH₂、氨水NH₃·H₂O等在工业和日常生活中有广泛应用什么是盐?盐是化学反应中的重要产物,其基本概念包括•盐是酸中氢离子被金属离子或铵离子替代后形成的化合物•化学式中通常含有金属元素和非金属元素•多数盐为离子化合物,结构稳定常见的盐类包括氯化钠NaCl食盐,调味品硫酸铜CuSO₄蓝色结晶,杀菌剂硝酸钾KNO₃肥料,火药成分酸碱的强弱强酸弱酸在水溶液中完全电离的酸,如盐酸HCl、硫酸H₂SO₄、硝酸在水溶液中只部分电离的酸,如醋酸CH₃COOH、碳酸HNO₃这类酸的水溶液中几乎不含未电离的分子,氢离子浓度H₂CO₃这类酸的水溶液中同时存在已电离的离子和未电离的高分子强碱弱碱在水溶液中完全电离的碱,如氢氧化钠NaOH、氢氧化钾KOH在水溶液中只部分电离的碱,如氨水NH₃·H₂O、氢氧化铝这类碱的水溶液中氢氧根离子浓度高AlOH₃溶液中同时存在已电离的离子和未电离的分子酸碱的物理性质对比酸的特性碱的特性•具有酸味(柠檬酸、醋酸)•水溶液能导电(含有自由离子)•使蓝色石蕊试纸变红色•与某些金属反应产生氢气•腐蚀性,能侵蚀织物和皮肤酸碱指示剂酸碱指示剂是能随溶液酸碱性改变颜色的物质,是实验室中识别溶液酸碱性的重要工具石蕊试纸最常用的酸碱指示剂,酸性环境变红色,碱性环境变蓝色石蕊是从地衣中提取的天然染料酚酞酸性溶液中无色,碱性溶液中呈现鲜艳的粉红色常用于酸碱滴定实验中作为终点指示剂甲基橙酸性溶液中呈红色,碱性溶液中呈黄色pH变化范围较广,适用于多种酸碱滴定实验值简介pHpH值是表示溶液酸碱度的数值,由丹麦生化学家索伦森(S.P.L.Sørensen)于1909年提出•pH值范围通常为0-14•pH7表示酸性溶液•pH=7表示中性溶液(如纯水)•pH7表示碱性溶液•pH值越低,酸性越强;pH值越高,碱性越强pH值实际上是溶液中氢离子浓度的负对数pH=-log[H⁺]酸碱溶液的电离示意强酸电离强碱电离弱碱电离平衡HCl→H⁺+Cl⁻NaOH→Na⁺+OH⁻NH₃+H₂O⇌NH₄⁺+OH⁻盐酸在水中完全电离,释放氢离子和氯离子氢氧化钠在水中完全电离,释放钠离子和氢氧氨水在水中部分电离,形成平衡状态溶液中溶液中几乎不存在未电离的HCl分子根离子溶液中几乎不存在未电离的NaOH分同时存在NH₃分子、NH₄⁺离子和OH⁻离子子酸与金属的反应活泼金属与酸反应是一类重要的化学反应,通常生成相应的盐和氢气这种反应在实验室制备氢气和某些金属盐时常用反应方程式Mg+2HCl→MgCl₂+H₂↑Zn+H₂SO₄→ZnSO₄+H₂↑反应条件•金属必须位于氢前的金属活动性顺序中•酸溶液需有一定浓度•反应速率受温度和金属表面积影响酸与碱的中和反应酸溶液含有大量H⁺离子的溶液,如盐酸HCl、硫酸H₂SO₄等碱溶液含有大量OH⁻离子的溶液,如氢氧化钠NaOH、氢氧化钾KOH等盐和水HCl+NaOH→NaCl+H₂O反应放热,水温升高,生成的盐由酸的阴离子和碱的阳离子组成中和反应的离子方程式⁺⁻₂H+OH→H O中和反应的本质是氢离子与氢氧根离子结合生成水分子完整离子方程式净离子方程式HCl+NaOH→NaCl+H₂O去除两边相同的旁观离子后H⁺+Cl⁻+Na⁺+OH⁻→Na⁺+Cl⁻+H₂O H⁺+OH⁻→H₂O这个简化后的方程式清晰地表明,无论使用哪种强酸和强碱,中和反应的本质都是氢离子与氢氧根离子结合生成水分子酸与碳酸盐的反应酸与碳酸盐反应是一种重要的化学反应,生成盐、二氧化碳和水这种反应常用于实验室制备二氧化碳气体和某些盐类反应方程式CaCO₃+2HCl→CaCl₂+CO₂↑+H₂ONa₂CO₃+2HCl→2NaCl+CO₂↑+H₂O反应特点•产生二氧化碳气体(可用澄清石灰水检验)•反应迅速,常伴有气泡产生•不同酸与不同碳酸盐反应生成不同的盐碱与金属的反应某些活泼金属能与强碱溶液反应,生成盐和氢气这类反应主要发生在两性金属(如铝、锌等)与强碱溶液之间反应方程式反应条件2NaOH+Zn→Na₂ZnO₂+H₂↑通常需要较高浓度的碱溶液2NaOH+2Al+2H₂O→2NaAlO₂反应速率受温度和金属表面积影响+3H₂↑金属表面的氧化层可能影响反应应用价值可用于制备氢气用于清洗某些金属表面的氧化层在某些合金生产过程中有应用酸碱盐的生活应用土壤调节医疗应用生活小窍门草木灰含碱性物质,可用于中和酸性土壤,改善胃酸过多时,可服用碱性药物(如氢氧化铝、碳蚊虫叮咬后,皮肤局部会产生酸性物质导致瘙农作物生长环境一些地区的农民长期使用这种酸氢钠等)进行中和,缓解胃痛症状这些制剂痒,可使用小苏打等碱性物质涂抹缓解,中和酸传统方法来提高土壤肥力在中国药房随处可见性刺激酸碱指示剂的实际应用石蕊试纸实验演示酚酞指示剂演示石蕊试纸是最常用的酸碱指示剂,可快酚酞是另一种常用的酸碱指示剂速判断溶液的酸碱性•在酸性溶液中无色•蓝色石蕊试纸遇酸变红•在碱性溶液中呈现鲜艳的粉红色•红色石蕊试纸遇碱变蓝•常用于酸碱滴定实验中•可用于测试未知溶液的酸碱性•pH值在
8.2-
10.0范围内变色•适合定性判断,不能精确测量pH值盐的分类与性质可溶盐难溶盐在水中溶解度大于
0.1g/100g水的盐在水中溶解度小于
0.1g/100g水的盐•大多数钠盐、钾盐•大多数碳酸盐(Na₂CO₃、K₂CO₃例外)•大多数硝酸盐•多数氯化物(AgCl、HgCl₂、•大多数硫酸盐(CaSO₄、BaSO₄等)PbCl₂例外)•部分氯化物(AgCl、PbCl₂等)酸式盐多元酸中的氢离子只被部分替换的盐•如NaHCO₃(碳酸氢钠)•NaHSO₄(硫酸氢钠)•溶液通常呈弱酸性盐的制备方法概述酸与金属反应制盐酸与碱中和制盐Zn+2HCl→ZnCl₂+H₂↑HCl+NaOH→NaCl+H₂O适用于活泼金属,反应通常迅速且完全需要注意氢气的安全排放这是最基础的制盐方法,适用于制备大多数可溶性盐反应完全,产物纯度高沉淀法制备难溶盐酸与碳酸盐反应制盐AgNO₃+NaCl→AgCl↓+NaNO₃CaCO₃+2HCl→CaCl₂+CO₂↑+H₂O通过两种可溶性盐反应,生成一种难溶性盐沉淀需要过滤、洗涤等适用于多种碳酸盐,反应易于判断终点(气泡停止产生)后处理步骤制备盐的实验步骤示范滴定法制备纯净盐过滤、蒸发结晶过程
1.准备酸和碱的标准溶液
1.将中和后的溶液转移至蒸发皿
2.将适量酸溶液加入锥形瓶中
2.在水浴上加热,蒸发部分水分
3.加入2-3滴酚酞指示剂
3.冷却至室温,观察结晶析出
4.用滴定管缓慢滴加碱溶液
4.过滤收集晶体
5.观察溶液颜色变化,至浅粉色为终点
5.用少量冷水洗涤晶体
6.记录消耗的碱溶液体积
6.将晶体置于干燥器中干燥酸碱盐的化学方程式练习12酸与碱的中和反应酸与金属的反应填写下列方程式填写下列方程式H₂SO₄+2NaOH→Na₂SO₄+2H₂O2HCl+Mg→MgCl₂+H₂↑3HCl+AlOH₃→AlCl₃+3H₂O3H₂SO₄+2Al→Al₂SO₄₃+3H₂↑34酸与碳酸盐的反应复杂离子方程式填写下列方程式写出下列反应的离子方程式2HNO₃+Na₂CO₃→2NaNO₃+CO₂↑+H₂O Na₂CO₃+2HCl→2NaCl+H₂O+CO₂↑2HCl+MgCO₃→MgCl₂+CO₂↑+H₂O离子方程式CO₃²⁻+2H⁺→H₂O+CO₂↑酸碱盐的安全知识酸碱的腐蚀性实验室操作注意事项•强酸和强碱均具有强烈腐蚀性,可伤害皮肤、眼睛和呼吸道•浓硫酸不仅有腐蚀性,还有强烈脱水性•强碱如氢氧化钠可溶解油脂,对皮肤造成严重灼伤紧急处理•皮肤接触立即用大量清水冲洗至少15分钟•眼睛接触立即用流动清水冲洗,并就医•溅洒处理酸溶液可用碳酸氢钠中和,碱溶液可用稀醋酸中和酸碱盐的环境影响酸雨现象水体酸碱平衡土壤酸化当大气中的二氧化硫和氮氧化物与水反应形成工业废水排放可能导致水体pH值异常,影响长期酸雨会导致土壤酸化,影响植物生长和微硫酸和硝酸,降水pH值低于
5.6,形成酸雨水生生物的生存环境生物活动大多数水生生物适宜生存在pH值
6.5-
8.5的环土壤酸化还会促使土壤中的重金属离子释放,酸雨对建筑物(特别是大理石、石灰石建筑)境中,pH值过高或过低都会导致生物死亡进一步危害生态系统有严重腐蚀作用酸碱盐的工业应用硫酸的工业应用氢氧化钠的工业应用硫酸是最重要的工业原料之一,年产量超过2亿吨主要应用包括氢氧化钠(烧碱)是重要的工业碱,应用广泛•化肥生产制造过磷酸钙、硫酸铵等肥料•石油精炼作为催化剂用于汽油的精炼•电池制造用作铅蓄电池的电解液•金属加工用于金属表面清洗和处理•染料制造参与许多染料的合成过程•造纸工业分解木材纤维素,制备纸浆•肥皂制造与油脂反应生成皂和甘油•纺织工业棉织物的精练和漂白•铝的冶炼从铝土矿中提取氧化铝•清洁剂制造作为多种清洁剂的原料酸碱盐的检测方法pH试纸最简便的pH检测工具,浸入溶液后与标准色卡比对,可大致确定pH值精度一般为
0.5-1个pH单位,适合快速检测pH计电子仪器,通过测量溶液中的电位差来确定pH值精度高,可达
0.01个pH单位,适合精确测量使用前需要用标准缓冲液校准指示剂选择不同指示剂有不同的变色范围,选择适当的指示剂可提高测定精度如甲基橙(pH
3.1-
4.4)、酚酞(pH
8.2-
10.0)、溴麝香草酚蓝(pH
6.0-
7.6)等酸碱盐的趣味实验火山喷发模拟实验指示剂颜色变化实验这是一个模拟酸碱反应的经典趣味实验
1.用纸板和黏土制作火山形状模型
2.在火山口内放入小苏打(碳酸氢钠)
3.加入少量洗洁精和红色食用色素
4.倒入醋(醋酸)
5.观察熔岩(二氧化碳气泡与洗洁精混合物)喷发化学原理NaHCO₃+CH₃COOH→CH₃COONa+H₂O+CO₂↑利用紫甘蓝汁作为天然指示剂
1.将紫甘蓝切碎,用热水浸泡
2.过滤得到紫色的紫甘蓝汁
3.准备不同的溶液醋、小苏打水、肥皂水等
4.往各溶液中滴加紫甘蓝汁酸碱盐知识小测验选择题判断题填空题
1.下列物质中,属于强酸的是()A.醋酸
1.所有的盐都是中性的()
1.酸与金属反应时,通常生成______和B.硫酸C.碳酸D.氨水______
2.氢氧化铝是两性氢氧化物,既能与酸反
2.pH值为9的溶液属于()A.强酸B.弱酸应,也能与碱反应()
2.中和反应的离子方程式为______C.中性D.碱性
3.酸雨的pH值通常低于
5.6()
3.蓝色石蕊试纸遇酸变______色,红色
3.能使酚酞溶液变红的是()A.盐酸B.纯石蕊试纸遇碱变______色水C.氢氧化钠溶液D.二氧化碳请同学们思考后作答,稍后我们将一起讨论正确答案课堂总结酸碱盐定义主要性质酸溶于水释放H⁺的物质酸酸味,蓝色石蕊变红碱溶于水释放OH⁻的物质碱苦味,红色石蕊变蓝盐酸和碱反应的产物pH值衡量酸碱度的标准实验技能与安全重要反应指示剂使用中和反应酸+碱→盐+水pH值测定酸与金属酸+金属→盐+H₂安全处理酸碱物质酸与碳酸盐酸+碳酸盐→盐+CO₂+H₂O拓展阅读与学习资源推荐书籍课后实验建议•《化学元素周期王国》——介绍元素性质与化学反应•《化学实验安全指南》——实验室安全操作详解•《生活中的化学》——化学原理在日常生活中的应用•《趣味化学实验100例》——简单有趣的家庭化学实验在线学习资源•中国科学院化学教育网•利用红叶卷心菜制作pH指示剂•中学化学教学网•探究不同品牌清洁剂的pH值•化学实验虚拟仿真平台•研究不同饮料的酸碱性与口感关系•科普中国-化学频道•观察酸碱对植物生长的影响•制作简易柠檬电池,探索电化学原理谢谢聆听!欢迎提问与讨论下节课我们将继续深入学习酸碱盐反应的计量关系和离子反应方程式,请同学们预习相关内容希望今天的课程对大家有所帮助!。
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