第 1 课时 · § 1.2
物质的酸碱性
一滴石蕊,红蓝立判
学习目标
- 能说出石蕊、酚酞在酸性、中性、碱性溶液中的颜色,并用它们判断酸碱性;
- 理解 pH 与酸碱性强弱的关系,能给身边的物质「排座次」;
- 会正确使用 pH 试纸,并能说出两个经典错误错在哪里。
引入
生活里的酸、碱、盐
- 柠檬为什么是酸的?
它含有柠檬酸——酸性物质有共同的「脾气」。
- 肥皂水为什么摸起来滑腻?
碱性物质的典型手感(但强碱有腐蚀性,不能摸!)。
- 胃药为什么能治「烧心」?
胃酸过多,用碱性物质把它「中和」掉。
往三支试管里各滴一滴紫色石蕊试液——颜色立刻「招供」
预备知识
先认识几位「常客」
常见离子速查
例:Ca2+ 配 CO32−,1 : 1 正好抵消 → CaCO3;Na+ 配 SO42−,得 2 : 1 → Na2SO4。
酸、碱、盐到底是什么?
- 酸溶于水时,解离出的阳离子全部是 H+。如 HCl、H2SO4。
- 碱溶于水时,解离出的阴离子全部是 OH−。如 NaOH、Ca(OH)2。
- 盐由金属离子(或 NH4+)和酸根离子构成。如 NaCl、Na2CO3。
一句话记忆酸出氢离子,碱出氢氧根,剩下「金属+酸根」的都叫盐。
§ 1.2
两种酸碱指示剂
动手指示剂实验台
选一种试液、选一种指示剂,看看试管里发生什么。
试液:
指示剂:
石蕊遇酸变红。
试一试:①哪种组合「看不出任何变化」?②只有酚酞,能把稀盐酸和蒸馏水区分开吗?(不能——这正是石蕊的价值)
§ 1.2
pH:酸碱性的「刻度尺」
指示剂只能回答「是酸还是碱」,pH 还能回答「有多酸、有多碱」。pH 的范围通常是 0 ~ 14:
- pH < 7:酸性,数值越小,酸性越强;
- pH = 7:中性(如纯水、食盐水);
- pH > 7:碱性,数值越大,碱性越强。
动手pH 标尺
拖动滑块,或点击身边的物质,看它落在标尺的哪一段。
中性
石蕊:紫色
酚酞:无色
纯水正好站在正中间。
pH 试纸的正确用法
用玻璃棒蘸取待测液,点在 pH 试纸上,再把颜色与标准比色卡对照读数。
两个经典错误
①把试纸直接浸入待测液——会污染整瓶试剂;②先用水润湿试纸——相当于稀释了待测液,酸的 pH 会偏大、碱的偏小。
例题由指示剂推断酸碱性
某无色溶液能使无色酚酞试液变红。回答:(1) 该溶液显什么性?pH 范围如何?(2) 向其中滴入紫色石蕊试液,会变成什么颜色?(3) 厨房里找一种可能属于这类的物质。
- 酚酞「专认碱」——只有在碱性溶液中才变红。所以该溶液显碱性。
- 碱性溶液的 pH > 7。
- 石蕊遇碱变蓝。所以滴入石蕊后溶液呈蓝色。
- 厨房例子:纯碱(碳酸钠)溶液。注意:Na2CO3 虽然名字带「碱」、水溶液显碱性,它其实是一种盐——名字会骗人,成分不会。
随堂练
三道题过关
1向白醋中滴入紫色石蕊试液,颜色变为
解析:白醋含醋酸,显酸性;石蕊遇酸变红。
2下列物质的水溶液 pH 最大的是
解析:pH 越大碱性越强。柠檬汁约 2.5、食盐水 7、肥皂水约 10、含 NaOH 的清洁剂可达 13。
3用 pH 试纸测定某溶液酸碱度,正确的操作是
解析:浸入会污染试剂;润湿相当于稀释(酸测得偏大、碱偏小)。
本课时一句话石蕊遇酸红、遇碱蓝;酚酞见碱才脸红。
第 2 课时 · § 1.3
常见的酸
盐酸与硫酸:酸家族的两位代表
复习回顾 · 上节课的三件宝
①石蕊遇酸红、遇碱蓝;酚酞见碱才脸红。②pH:<7 酸性,=7 中性,>7 碱性,越偏两端越强。③pH 试纸:蘸取 → 点样 → 对照比色卡。
今天认识两位「真正的酸」——它们为什么行为如此相似?
学习目标
- 记住盐酸、浓硫酸各自的「个性」:挥发性、吸水性、脱水性;
- 会安全地稀释浓硫酸,并能说出为什么必须「酸入水」;
- 掌握酸的五条通性,会写每一条对应的化学方程式。
§ 1.3
两位代表的「个性档案」
HCl盐酸(氢氯酸)
- 浓盐酸有挥发性:打开瓶塞冒白雾(HCl 气体遇水蒸气成盐酸小液滴,是雾不是烟)。
- 人的胃液里就有盐酸,帮助消化。
- 用途:除铁锈、金属表面清洗、制药。
H2SO4硫酸
- 浓硫酸有吸水性——可作干燥剂(不能干燥氨气)。
- 有强脱水性、腐蚀性:能把纸、木材中的氢氧「按水的比例」夺走,使其炭化变黑。
- 若浓硫酸沾到皮肤:先用大量清水冲洗,再涂 3%~5% 的碳酸氢钠溶液。
✓ 稀释浓硫酸的正确姿势
把浓硫酸沿器壁(或玻璃棒)慢慢注入水中,并不断搅拌——「酸入水,沿器壁;慢慢倒,不断搅」。
✗ 千万不能「水入酸」
水的密度小,倒入浓硫酸会浮在表面,溶解时局部剧烈放热,会使酸液沸腾飞溅,非常危险!
§ 1.3
酸的五条通性
为什么不同的酸「行为」相似?——因为溶液里都有 H+。
- ① 使指示剂变色:石蕊变红,酚酞不变色。
- ② 酸 + 活泼金属 → 盐 + 氢气(金属须排在氢前)
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ (实验室制氢气)
- ③ 酸 + 金属氧化物 → 盐 + 水
Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O (除铁锈:红色锈渐溶,溶液变黄)
- ④ 酸 + 碱 → 盐 + 水(中和反应,第 4 课时详讲)
HCl + NaOH = NaCl + H2O
- ⑤ 酸 + 某些盐 → 新盐 + 新酸
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ (实验室制二氧化碳)
易错点除铁锈时,铁器不能在酸里久泡——锈除完后,酸会接着和铁本身反应(Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑),把铁器「越洗越薄」。
例题用酸的通性解释除锈
把一枚生锈的铁钉(锈的主要成分为 Fe2O3)放入过量稀盐酸中。(1) 描述看到的现象;(2) 写出除锈的化学方程式;(3) 解释为什么放久了钉子表面会冒气泡。
- 现象:红棕色的铁锈逐渐溶解消失,溶液由无色变为黄色(生成了 FeCl3)。
- 方程式:铁锈是金属氧化物,用通性③「酸 + 金属氧化物 → 盐 + 水」:
Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O
- 配平检查:左边 2 个 Fe、3 个 O、6 个 H、6 个 Cl;右边相同。✔
- 冒气泡的原因:锈除完后,过量的盐酸开始与铁本身反应(通性②):
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
气泡就是氢气。所以除锈要「适可而止」。
随堂练
三道题过关
1稀释浓硫酸的正确方法是
解析:「酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅」。水入酸会局部剧烈放热、酸液飞溅。
2写出化学方程式:实验室用锌粒和稀硫酸制氢气。
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
酸的通性②:酸+活泼金属 → 盐+氢气(锌排在氢前)。注意气体符号「↑」别漏。
对照一下:
3用稀盐酸除铁锈,为什么不能把铁器长时间泡在酸里?
锈除完后,酸会继续与铁本身反应:Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑,铁器会被「越洗越薄」。
对照一下:
本课时一句话酸入水,沿器壁;慢慢倒,不断搅。
第 3 课时 · § 1.4
常见的碱
氢氧化钠与氢氧化钙
复习回顾 · 酸的五条通性
①指示剂变色 ②+活泼金属→盐+H2↑ ③+金属氧化物→盐+水 ④+碱→盐+水 ⑤+某些盐→新盐+新酸。共同原因:酸溶液里都有 H+。
那么——碱溶液里都有 OH−,它们是不是也有一套「通性」?
学习目标
- 记住 NaOH、Ca(OH)2 的俗名、特性和保存方法;
- 掌握碱的四条通性,会写对应的化学方程式;
- 会设计实验探究一瓶 NaOH 是否变质、变质到什么程度。
§ 1.4
两位代表的「个性档案」
NaOH氢氧化钠 俗名:烧碱、火碱、苛性钠
- 白色固体,极易溶于水且大量放热。
- 有强腐蚀性——沾到皮肤先用大量水冲,再涂硼酸溶液。
- 易潮解(吸收水分),还会吸收 CO2 而变质,所以必须密封保存。
- 用途:造纸、纺织、去油污(炉具清洁剂)。
Ca(OH)2氢氧化钙 俗名:熟石灰、消石灰
- 白色粉末,微溶于水,其澄清水溶液就是石灰水。
- 由生石灰加水制得:CaO + H2O = Ca(OH)2(大量放热)。
- 用途:改良酸性土壤、配制波尔多液、砌墙抹灰。
§ 1.4
碱的四条通性
原因:溶液中都有 OH−(指可溶性碱)。
- ① 使指示剂变色:石蕊变蓝,酚酞变红。
- ② 碱 + 非金属氧化物 → 盐 + 水
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O (检验 CO2:石灰水变浑浊)
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O (吸收 CO2 用 NaOH,因为它溶解度大)
- ③ 碱 + 酸 → 盐 + 水(中和反应,下一课时详讲)
- ④ 碱 + 某些盐 → 新碱 + 新盐
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4 (蓝色絮状沉淀)
高频考点:NaOH 变质
敞口放置的 NaOH 会吸收 CO2 变成 Na2CO3(2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O)。检验:取样加稀盐酸,冒气泡→已变质。完整探究见下面例题。
例题探究:这瓶 NaOH 溶液变质了吗?
一瓶敞口放置许久的 NaOH 溶液。(1) 它可能发生了什么变化?写出方程式;(2) 设计实验检验它是否变质;(3) 进一步检验它是部分变质还是全部变质。
- 变质原因:吸收了空气中的 CO2:
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
变质后瓶里可能是「Na2CO3」或「NaOH 和 Na2CO3 的混合物」。
- 检验是否变质=检验有没有 CO32−。取样,加足量稀盐酸:有气泡 → 含 Na2CO3,已变质。
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑
(也可加 CaCl2 溶液,看是否出现白色沉淀。)
- 检验是否「部分变质」=还要检验剩下的 NaOH。难点:Na2CO3 溶液本身也显碱性、也能使酚酞变红,会「冒充」NaOH。
- 所以要先除干净 CO32− 再检验碱:取样,加过量 CaCl2 溶液(把 CO32− 全部沉淀为 CaCO3↓),静置后向上层清液滴酚酞:变红 → 还有 NaOH,部分变质;不变红 → 全部变质。
- 追问:除杂为什么用 CaCl2 而不用石灰水?因为 Ca(OH)2 会与 Na2CO3 反应生成新的 NaOH,反而干扰检验。选试剂时「不引入要检验的物质」是铁律。
随堂练
三道题过关
1NaOH 必须密封保存的两个原因是什么?
①易潮解(吸收空气中的水分);②会吸收 CO2 发生变质(生成 Na2CO3)。
对照一下:
2检验一瓶气体是 CO2,用什么试剂?写出化学方程式。
用澄清石灰水:CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O,石灰水变浑浊。
注意:检验用石灰水(现象明显),吸收大量 CO2 才用 NaOH(溶解度大但无现象)。
对照一下:
3检验一瓶 NaOH 溶液是否变质,最简单的方法是?
取样,加稀盐酸:有气泡冒出 → 含 Na2CO3,已变质(气体是 CO2)。
对照一下:
本课时一句话碱有氢氧根:石蕊变蓝、酚酞变红;NaOH 记得密封存。
第 4 课时 · § 1.5
酸和碱之间发生的反应
中和反应:H+ 遇上 OH−
复习回顾 · 为什么说酸和碱「天生一对」
酸溶液里都有 H+;碱溶液里都有 OH−。酸的通性④「酸+碱」、碱的通性③「碱+酸」——其实是同一件事。
今天专门研究它:反应时到底发生了什么?怎么「看见」它?有什么用?
学习目标
- 能准确判断一个反应是不是中和反应(看反应物类别!);
- 理解中和反应的微观实质:H+ + OH− = H2O;
- 能看懂中和过程的 pH 变化曲线,说出中和反应的四大应用。
§ 1.5
定义与实质
酸 + 碱 → 盐 + 水,叫中和反应。它的微观实质只有一件事:
H+ + OH− = H2O
酸碱双方「同归于水」,剩下的离子组成盐。中和反应通常无明显现象——所以实验时先滴酚酞,用颜色变化「看见」它。
动手往 NaOH 溶液里滴稀盐酸
烧杯里是 20 mL 滴了酚酞的 NaOH 溶液(红色)。拖动滑块加入稀盐酸,观察 pH 曲线和颜色变化。
试一试:①把滑块停在恰好 20 mL——红色刚好褪去,此时杯里只有什么?②过了 20 mL 再加,pH 为什么继续往下掉?③曲线在 20 mL 附近为什么特别「陡」?
怎么判断是不是中和反应?
- 看反应物:必须是酸和碱。
- ✔ HCl + NaOH、H2SO4 + Ca(OH)2
- ✘ CO2 + NaOH(CO2 是氧化物,不是酸)
- ✘ CaCO3 + HCl(CaCO3 是盐,不是碱)
- 中和反应都属于复分解反应;但生成盐和水的反应不一定是中和反应。
中和反应的应用
- 农业:用熟石灰改良酸性土壤。
- 医药:胃酸过多,服含 Al(OH)3 的胃药:Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O。
- 环保:工厂酸性废水用熟石灰中和后排放。
- 生活:被蚊虫叮咬(蚁酸)涂肥皂水等碱性物质止痒。
随堂练
三道题过关
1下列反应属于中和反应的是
解析:中和反应必须「酸 + 碱」。A 是金属与酸;B 中 CO2 是氧化物;D 中 CaCO3 是盐。
2中和反应的微观实质:H+ 和 OH− 结合生成___。
解析:H+ + OH− = H2O。酸碱双方的「特征离子」结合成水,剩下的离子组成盐。
3向滴有酚酞的 NaOH 溶液中滴稀盐酸,恰好完全中和时,溶液中的溶质是什么?
只有 NaCl。恰好中和:酸碱都不剩,红色刚好褪去,杯中只有盐和水。
对照一下:
本课时一句话H+ 遇 OH−,同归于水;剩下的离子组成盐。
第 5 课时 · § 1.6
几种重要的盐
盐家族与复分解反应
复习回顾 · 最后一块拼图
已学:酸(通性五条)、碱(通性四条)、中和反应。其中「酸+盐」「碱+盐」都已经露过面——
今天系统认识盐,并总结这些反应共同的规律:复分解反应。
学习目标
- 认识五种重要的盐及其俗名、用途;
- 掌握复分解反应发生的三个条件,会用溶解性口诀判断沉淀;
- 会检验 CO32−、Cl−、SO42− 等常见离子。
§ 1.6
复分解反应:交换「舞伴」
两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物:AB + CD → AD + CB。它能发生的条件是——生成物中至少有一个「离场」:
生成 沉淀 ↓ 或 气体 ↑ 或 水
若交换后谁也不沉淀、不放气、不成水,那就只是离子在水里「换个座位」,不算发生反应。另外,参加反应的盐和碱一般要可溶。
溶解性口诀(判断沉淀用)钾钠铵硝皆可溶;盐酸盐不溶银(AgCl↓);硫酸盐不溶钡(BaSO4↓);碳酸盐只溶钾钠铵。碱中可溶:钾钠钡钙(钙微溶)。
动手复分解反应判断器
任选两种溶液混合,判断器告诉你能不能反应、为什么。先自己心里判断,再点「混合」对答案。
+
盐与化肥(了解)
- 化肥三要素:氮 N(叶)、磷 P(根)、钾 K(茎)。
- 铵态氮肥(含 NH4+)不能与碱性物质(如草木灰、熟石灰)混用——会放出氨气,肥效流失。
例题一种试剂鉴别三瓶溶液
三个失去标签的试剂瓶,分别装有稀盐酸、NaOH 溶液、NaCl 溶液(均无色)。只允许用一种试剂把它们区分开,选什么?怎么操作?
- 思路:三瓶溶液的酸碱性正好「各占一类」——酸性、碱性、中性。所以选能同时给出三种不同信号的试剂。
- 选紫色石蕊试液:分别取样滴加,变红的是稀盐酸,变蓝的是 NaOH 溶液,仍紫的是 NaCl 溶液。一次搞定。
- 为什么不选酚酞?酚酞只在碱中变红——能认出 NaOH,但稀盐酸和 NaCl 溶液都「不变色」,区分不开。
- 方法总结:鉴别多种溶液,先比酸碱性,再想特征离子(如 Cl− 用 AgNO3、SO42− 用钡盐、CO32− 用稀盐酸),最后才考虑两两混合法。
随堂练
三道题过关
1下列各组溶液混合后,能发生复分解反应的是
解析:只有 B 生成 BaCO3↓(碳酸盐只溶钾钠铵)。其余交换后全部可溶,不反应。
2纯碱(苏打)的化学式是___。
解析:纯碱是碳酸钠 Na2CO3——名字带「碱」,其实是盐;小苏打是 NaHCO3,别混淆。
3检验 CO32−:取样加稀盐酸,产生的气体能使澄清石灰水变___。
解析:CO32− 遇稀盐酸放出 CO2,CO2 使澄清石灰水变浑浊——碳酸盐的「身份证」。
全章三句话带走
① 石蕊遇酸红、遇碱蓝,酚酞见碱才脸红;② 酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅;③ 复分解要发生——沉淀、气体或者水,总得有一个。