資源簡介

第7章　應用廣泛的酸、堿、鹽
第1節　溶液的酸堿性
設計說明 本節課的教學內容分為兩部分：第一部分，酸性溶液和堿性溶液。通過列舉生活中有酸味的物質引出酸性溶液和堿性溶液、酸堿指示劑，引導學生通過實驗檢驗溶液的酸堿性。 第二部分，溶液酸堿性的強弱程度及溶液酸堿性與生命活動的關系。通過提出問題：不同濃度的稀鹽酸酸性的強弱程度明顯不同，怎樣表示這種差別？引入溶液pH的概念及溶液的酸堿度的測定方法。先通過實驗測定溶液的pH，進一步理解pH與酸堿性之間的關系。最后結合具體事例認識酸堿性對生命活動的重要性及其影響。 教學目標 【知識與技能】 1.認識溶液的酸堿性，會用酸堿指示劑定性地檢驗溶液的酸堿性，能說出生活中常見物質的酸堿性。 2.了解溶液酸堿度的表示方法，會使用pH試紙定量測定溶液的酸堿度。 3.知道酸堿性對生命活動及農作物生長的重要性。 4.會用溶液酸堿性的知識解釋生活中的有關現象。 【過程與方法】 1.會用酸堿指示劑檢驗溶液的酸堿性。 2.了解酸堿度的表示方法，初步學會用pH試紙檢驗溶液的酸堿度。 【情感、態度與價值觀】 了解溶液的酸堿度在實際中的應用，能運用溶液酸堿度知識解決實際問題，進一步認識我們的生活環境，增強學生的環保意識。 重點難點 教學重點 1.了解并初步學會用酸堿指示劑（石蕊、酚酞）檢驗溶液的酸堿性。 2.會用pH試紙粗略地測定溶液的酸堿度。 3.知道酸堿性對人體健康和農作物生長的影響。 教學難點 認識酸堿性對生命活動的重要性及其影響。 教學方法 1.定性與定量的方法認識溶液的酸堿性和酸堿度。 2.通過學生的探究實驗，引導學生正確推理，了解溶液的酸堿度以及pH的測定方法。 教具、學具 1.計算機多媒體教學系統、CAI課件等。 2.儀器：點滴板、試管、藍色石蕊試紙、紅色石蕊試紙、pH試紙、玻璃棒等。 3.藥品：白醋、酸果汁、稀鹽酸、純堿溶液、肥皂水、石灰水、氨水、食鹽水、蔗糖水、紫色石蕊試液、無色酚酞試液等。 授課時數 1課時 教學過程 導入新課 日常生活中還有哪些物質曾給你留下過“酸”的印象？在通常情況下是不允許品嘗化學試劑的味道的，那么，我們怎么確定物質的酸性或堿性呢？ 我們已經知道，碳酸能使紫色石蕊試液變紅，氨水能使無色酚酞試液變紅。那么，食醋、酸果汁等有酸味的溶液是否都能使紫色石蕊試液變紅呢？我們熟悉的其他溶液，如肥皂水、石灰水、食鹽水、蔗糖水等是否也能使紫色石蕊試液或無色酚酞試液變色呢？ 講授新課 【實驗演示】 實驗步驟：在白色點滴板的空穴（或小試管）里分別滴入幾滴白醋、酸果汁、稀鹽酸、純堿溶液、肥皂水、石灰水、氨水、食鹽水、蔗糖水，再各滴加 1~2 滴紫色石蕊試液，觀察顏色的變化。 實驗現象：向白醋、酸果汁、稀鹽酸中滴加紫色石蕊試液，會發現溶液變紅色；向純堿溶液、肥皂水、石灰水、氨水中滴加紫色石蕊試液，會發現溶液變藍色；向食鹽水、蔗糖水中滴加紫色石蕊試液，發現紫色石蕊試液不變色。 實驗結論：（1）向白醋、酸果汁、稀鹽酸中滴加紫色石蕊試液，會發現溶液變紅色，我們說這些溶液顯酸性。（2）向純堿溶液、肥皂水、石灰水、氨水中滴加紫色石蕊試液，會發現溶液變藍色，我們說這些溶液顯堿性。（3）向食鹽水、蔗糖水中滴加紫色石蕊試液，發現紫色石蕊試液不變色，我們說這些溶液顯中性。 【教師提問】 請同學們依據紫色石蕊試液的顏色變化，將上述溶液進行分類。 【教師講述】 一、酸性溶液和堿性溶液 1.溶液的酸堿性 （1）酸性：使紫色石蕊試液變紅的溶液，如鹽酸。 （2）堿性：使紫色石蕊試液變藍，無色酚酞試液變紅的溶液，如石灰水。 （3）中性：不能使紫色石蕊試液和無色酚酞試液變色的溶液，如食鹽水。 【實驗演示】 實驗步驟：在白色點滴板的空穴（或小試管）里分別滴入幾滴白醋、酸果汁、稀鹽酸、純堿溶液、肥皂水、石灰水、氨水、食鹽水和蔗糖水，再各滴加1滴酚酞試液，觀察顏色的變化。 實驗現象：向白醋、酸果汁、稀鹽酸、食鹽水、蔗糖水中滴入酚酞試液，酚酞試液不變色；向純堿溶液、肥皂水、石灰水、氨水中滴入酚酞試液，酚酞試液變紅色。 實驗結論：酚酞試液遇酸性溶液和中性溶液不變色，遇堿性溶液變紅色。 【教師講述】 2.酸堿指示劑 在酸性和堿性溶液中分別顯示不同顏色的試劑稱為酸堿指示劑。石蕊試液和酚酞試液是常見的兩種酸堿指示劑。 【教師點撥】 某些花瓣的汁液也可以制成酸堿指示劑。在檢驗溶液的酸堿性時，變色的物質是指示劑而不是酸堿溶液。 【教師過渡】 如何用指示劑測定溶液的酸堿性呢？ 【教師提問】 3.溶液酸堿性的測定 （1）用酸堿指示劑測定 測定方法：取待測液于試管中，用膠頭滴管滴加石蕊試液（或酚酞試液）1～2滴，觀察現象。 （2）用石蕊試紙測定 ①石蕊試紙包括紅色和藍色兩種，測定酸性溶液時用藍色石蕊試紙，試紙變紅；測定堿性溶液時用紅色石蕊試紙，試紙變藍。 ②測定方法：取石蕊試紙放在表面皿里，用玻璃棒蘸取待測液，滴在試紙上，觀察試紙顏色變化。 【教師點撥】 巧記指示劑的變色規律 石酸紅、石堿藍、酚堿紅。 （說明：紫色石蕊試液遇酸變紅色，遇堿變藍色，無色酚酞試液遇堿變紅色，不變色的情況不用特殊記。） 【教師拓展】 酸堿指示劑的發現 英國著名化學家、近代化學的奠基人羅伯特·波義耳（Robert Boyle，1627—1691）在一次實驗中不小心將濃鹽酸濺到一束紫羅蘭上，為了洗掉花瓣上的酸，他把花浸泡在水中，過一會兒，他驚奇地發現紫羅蘭變成紅色。他請助手把紫羅蘭花瓣分成小片投到其他的酸溶液中，結果花瓣都變成了紅色。波義耳敏銳地覺察到，把紫羅蘭花瓣投進一種溶液中，就能確定這種溶液是否顯酸性。波義耳從許多種花和一些植物中提取汁液，并用它制成了試紙。波義耳用試紙對酸性溶液和堿性溶液進行多次試驗，終于發現了我們今天還在使用的酸堿指示劑。 【課外實驗】 自制酸堿指示劑 花瓣中含有一些植物色素，這些色素在酸性或堿性溶液中呈現不同的顏色。用花瓣的汁液也可以制成酸堿指示劑。 1.收集不同顏色的新鮮花瓣或紫蘿卜皮，各取適量，研碎，加入適量水和酒精（兩者體積比為 1∶1）浸泡，過濾，得到植物色素提取液。將提取液分別裝入小試劑瓶中備用。 2.將上述植物色素提取液分別滴入白醋、蒸餾水、澄清石灰水中，觀察顏色的變化，并記錄。 3.選擇顏色變化明顯的植物色素提取液作為酸堿指示劑，并檢驗稀鹽酸、氨水、食鹽水等溶液的酸堿性。 提取花的液汁 【課外閱讀】 花的顏色 一般花瓣內通常含有兩種色素。這些色素在不同的溫度、不同的酸堿性環境下，呈現不同的顏色。不同的花，花瓣中兩種色素的含量不同，由于花瓣內的酸堿性不同，因此花會呈現不同的顏色。同一種花，在開放的不同時期，花瓣中兩種色素的含量也不同，花就呈現不同的顏色。這就形成了“百花盛開，萬紫千紅”的美麗景觀。 【教師過渡】 不同濃度的稀鹽酸酸性的強弱程度明顯不同，酸果汁、白醋和稀鹽酸都呈酸性，但它們的酸性強弱程度不同。怎樣表示這種差別呢？我們用溶液的酸堿度來表示。 【教師導引】 從溶液的定義中我們可以看出它的三個基本特征。 【教師講述】 二、溶液酸堿性的強弱 1.溶液的酸堿度 （1）概念：溶液酸性或堿性的強弱程度叫做酸堿度。 （2）表示方法：用pH來表示溶液的酸度、堿度。 ①pH取值范圍通常為0～14。 ②溶液的酸堿度與pH的關系如圖所示。 pH=7時，溶液呈中性； pH<7時，溶液呈酸性，且pH越小，酸性越強； pH>7時，溶液呈堿性，且pH越大，堿性越強。 【教師點撥】 （1）pH 中的“p”要小寫，“H”要大寫，不可寫成“PH”或“ph”。 （2）溶液的酸堿性從定性方面描述溶液呈酸性、中性或堿性，一般用酸堿指示劑測定。 （3）溶液的酸堿度從定量方面表示溶液酸性或堿性的強弱程度，一般用pH試紙測定。 【教師拓展】 溶液的酸堿度與溶液的溶質質量分數密切相關。當某溶液加水稀釋時，其pH的變化趨勢如下： ①酸性溶液加水稀釋，pH變大，但只能接近7，不會大于或等于7（即酸性溶液不會稀釋成堿性溶液或中性溶液），如圖1所示。 ②堿性溶液加水稀釋，pH變小，但只能接近7，不會小于或等于7（即堿性溶液不會稀釋成酸性溶液或中性溶液），如圖2所示。 　　　　 　 圖1　酸性溶液加水稀釋　　 圖2　堿性溶液加水稀釋 ③中性溶液加水稀釋時pH不變，pH等于7，溶液仍為中性。 【教師設問】 用pH來表示溶液的酸度、堿度，如何測定溶液的pH呢？ 【教師講述】 2.測定溶液pH的方法 （1）測定工具：要測定溶液的pH，最簡便的方法是使用pH試紙。pH試紙可以粗略地測定溶液的酸堿度。 （2）測定方法 將pH試紙放在潔凈的玻璃片上，用玻璃棒蘸取試樣滴在pH試紙上，把試紙呈現的顏色與標準比色卡對照，就可以確定溶液的酸堿度。 【教師點撥】 （1）檢驗氣體是酸性或堿性要將試紙潤濕后再使用。 （2）pH試紙只能粗略地測定溶液的酸堿度，測定的數值都是整數，如pH=3或pH=11，若要精確地測定溶液的酸堿度，可使用酸度計（pH計）進行測定，如pH=0.9等。 （3）測定方法中，常使用玻璃棒蘸取試液，也可用膠頭滴管滴加。在使用試紙時，試紙不能直接放入待測液中，以免污染試劑，測酸性或堿性溶液的酸堿度時，pH試紙不能用水潤濕。 （4）用酸度計（pH 計）可以更精確地測定溶液的 pH。 【學生探究】 用 pH 試紙檢測某種溶液的 pH 時，將玻璃棒蘸取的試樣溶液滴在 pH 試紙上（pH 試紙不能預先用水濕潤），把試紙呈現的顏色與標準比色卡對照，就可以確定溶液的酸堿度。 請用 pH 試紙檢測某些液體的 pH，記錄檢測的結果，并與同學交流。如果測試結果差異較大，請分析原因。 建議從以下所列物質中選擇檢測的試樣。 土壤溶液、河水（或湖水、海水、井水等）、純凈水、汽水、雞蛋清、食鹽水、明礬溶液、碳酸鈉溶液、洗發劑、護發劑、果汁和唾液等。 【學生回答】討論后回答。 【教師點撥】 pH試紙測試結果差異較大的原因可能有以下幾個： （1）玻璃棒使用后沒有清洗，又去蘸取其他樣品。 （2）待測液滴在試紙上，過了很長時間才去讀數。 （3）色彩分辨不清，試紙變色后的顏色與標準比色卡對照不準。 （4）pH試紙潤濕后使用。 （5）pH試紙被污染了，失效了。 【多媒體展示】 【教師過渡】 溶液的酸堿性與生命活動有著密切的關系。我們從溶液酸堿性與人體健康、溶液的酸堿性與農作物生長、溶液的酸堿性與自然環境三個方面來學習。先看溶液酸堿性與人體健康的關系。 【教師講述】 三、溶液酸堿性與生命活動的關系 1.溶液酸堿性與人體健康的關系 健康人的體液必須維持在一定的范圍內。如果體液pH超出正常范圍，會導致生理功能失調或發生疾病，甚至出現“酸中毒”或“堿中毒”。人體中幾種重要體液的正常pH范圍如下表。 體 液血液唾液胃液膽汁乳汁尿（排泄物）pH7.35～7.456.6～7.10.8～1.56.8～7.46.4～6.75.0～7.0
【教師點撥】 人體胃液的正常pH為0.8～1.5，如果胃酸分泌過多，使胃液pH下降，容易出現胃痛等癥狀。 【教師過渡】 再看溶液的酸堿性與農作物生長的關系。 【教師講述】 2.溶液的酸堿性與農作物生長的關系 不同的農作物要正常生長，對土壤的酸堿性要求不同。幾種作物生長最適宜的pH范圍如下表。 作物pH作物pH水稻、小麥、玉米6.0～7.0甘蔗、桑樹、蘋果樹6.0～8.0番茄、西瓜6.0～7.0松樹、煙草5.0～6.0棉花6.0～6.8柑橘樹5.0～7.0大豆6.5～7.5茶樹5.0～5.5
【教師點撥】 大多數農作物適宜在接近中性（pH為6.5～7.5）的土壤中生長，酸性太強（pH小于4）或堿性太強（pH大于8）的土壤都不適宜農作物的生長。 【教師過渡】 最后看溶液的酸堿性與自然環境的關系。 【教師講述】 3.溶液的酸堿性與自然環境的關系 （1）我們知道空氣中含有CO2，CO2溶解在雨水中形成碳酸，碳酸顯酸性，故正常雨水的pH大小為5.6～6.0，略顯酸性。 （2）空氣受到污染，特別是SO2和氮的氧化物溶于雨水發生一系列反應生成H2SO4和HNO3，使雨水的酸性增強，pH<5.6，這樣的雨水稱為酸雨。 課堂小結 今天，我們學習了酸性溶液和堿性溶液、溶液酸堿性的強弱、溶液酸堿性與生命活動的關系三個知識點。溶液的酸堿性可以用指示劑檢驗，紫色石蕊試液遇酸性溶液變紅色，遇堿性溶液變藍色，遇中性溶液不變色；無色酚酞試液遇堿變紅色，遇酸性溶液和中性溶液不變色。溶液的酸堿度可以用pH表示，pH=7時，溶液呈中性；pH<7時，溶液呈酸性，且pH越小，酸性越強；pH>7時，溶液呈堿性，且pH越大，堿性越強。測定溶液pH的方法是將pH試紙放在潔凈的玻璃片上，用玻璃棒蘸取試樣滴在pH試紙上，把試紙呈現的顏色與標準比色卡對照，就可以確定溶液的酸堿度。溶液酸堿性與生命活動有著密切的關系，控制好所在環境的pH對人體健康、作物生長和自然環境意義重大。 當堂達標 1.測定某溶液是否為強酸性，下列做法不正確的是（　?。?A.用石蕊試液 B.用紅色石蕊試紙 C.用藍色石蕊試紙 D.用CaCO3粉末 答案：B 2.①酸奶、②肥皂水、③食鹽水是生活中常見的三種物質。酸奶能使紫色石蕊試液變紅，肥皂水顯堿性，食鹽水的pH=7。它們按pH由小到大排列正確的是（　?。?A.①②③ B.①③② C.②①③ D.③②① 答案：B 3.按如圖所示裝置，玻璃棒末端固定一團噴有酚酞溶液的脫脂棉Y。先加入物質X，再塞上帶玻璃棒的橡膠塞。片刻后，能觀察到噴有酚酞溶液的脫脂棉Y變紅，則物質X可能是（　　） A.濃鹽酸 B.濃氨水 C.濃醋酸 D.濃氫氧化鈉溶液 答案：B 4.下列檢測某溶液pH的操作正確的是（　?。?A.將pH試紙投入待測液，對照標準比色卡讀數 B.用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取少量待測液，沾在置于潔凈表面皿上的pH試紙上，半分鐘內根據試紙呈現的顏色，對照標準比色卡讀數 C.用玻璃棒蘸取待測液沾在用蒸餾水潤濕的pH試紙上，對照標準比色卡讀數 D.用玻璃棒蘸取待測液沾在pH試紙上，3分鐘后對照標準比色卡讀數 答案：B 5.下表是人體中體液的正常pH范圍，下列說法錯誤的是（　?。?體液血液胃液膽汁乳汁pH7.35～7.450.8～1.56.8～7.46.4～6.7
A.胃液和乳汁均顯酸性 B.膽汁能使無色酚酞試液變紅 C.酸性最強的是胃液 D.血液顯弱堿性 答案：B 6.“測土選種”是現代農業常用的科學方法，取某地土壤浸出的溶液，加入無色酚酞試液后顯紅色。下表為四種農作物適宜生長的pH范圍，你認為該地土壤比較適宜種植的農作物是（　?。?農作物水稻茶樹甘蔗馬鈴薯pH6.0～7.05.0～5.56.0～8.04.8～5.5
A.甘蔗　　　　B.茶樹　　　　C.水稻　　　　D.馬鈴薯 答案：A 7.某環境監測站取剛降下的雨水，每隔一段時間測定其pH，數據如下： 測定時間/分鐘01245pH4.84.64.54.54.5
下列有關說法不正確的是（　?。?A.雨水酸性逐漸減弱 B.雨水的酸性一段時間后趨于穩定 C.酸雨會腐蝕機械設備和建筑物 D.硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要因素 答案：A 8.用濾紙折成蝴蝶并噴灑某種溶液或試劑后，懸掛于鐵架臺上。另取一只盛有某未知溶液的燒杯，放在紙蝴蝶的下方（如圖所示）。一會兒，紙蝴蝶的顏色發生變化，請回答： （1）若紙蝴蝶上噴灑的是酚酞試液，紙蝴蝶變紅色，燒杯中的溶液是　　　　。 （2）若紙蝴蝶上噴灑的是石蕊試液，紙蝴蝶變紅色，燒杯中的溶液是　　　　。若紙蝴蝶變藍色，燒杯中的溶液是　　　　。 （3）試分析產生以上現象的原因是　　　　　　　　　　　　。 答案：（1）濃氨水?。?）濃鹽酸　濃氨水?。?）濃氨水和濃鹽酸揮發出來的NH3和HCl遇水后分別形成氨水和鹽酸，氨水顯堿性，使酚酞試液變紅，使石蕊試液變藍，鹽酸顯酸性，使石蕊試液變紅 9.某校同學開展了 “溶液酸堿性的檢驗”的實驗活動： （1）把自制的紫色紫薯汁按圖1所示分別滴加到試管中，觀察到的現象如下表所示： 圖1 溶液白醋鹽酸蔗糖水草木灰水石灰水加入紫薯汁后的顏色紅色紅色紫色綠色綠色
①圖1中存放紫薯汁的儀器名稱是　　　　。 ②據上表推測，紫薯汁遇到稀硫酸顯示的顏色是　　　　　，該汁液　　 　?。ㄌ睢澳堋被颉安荒堋保┳魉釅A指示劑。 （2）用pH試紙測定圖1中部分溶液的酸堿度：草木灰水pH>7，屬于　　 　?。ㄌ睢八嵝浴薄爸行浴被颉皦A性”）溶液，白醋pH　　（填“>”“<”或“=”）7。 （3）圖2是三位同學分別測定土壤酸堿度的操作示意圖，其中正確的是 　　　　（填“A”“B”或“C”，下同），可能導致被測溶液的pH數值發生改變的錯誤操作是　　　　。 圖2 答案：（1）①滴瓶　 ②紅色　能?。?）堿性　7時，溶液呈堿性，且pH越大，堿性越強。 2.測定溶液pH的方法 （1）測定工具 （2）測定方法 三、溶液酸堿性與生命活動的關系 1.溶液酸堿性與人體健康的關系 2.溶液的酸堿性與農作物生長的關系 3.溶液的酸堿性與自然環境的關系 教學反思

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