第5节 酸和碱之间发生的反应（培优教学课件）科学浙教版九年级上册

第一章 物质及其变化 九年级上册•浙教版 第5节 酸和碱之间发生的反应 生活中我们可能遇到过被蚊虫叮咬后又痒又痛的情况，这时涂抹一些肥皂水就能缓解不适；胃酸过多时，服用某些药物可以减轻胃部不适。这些现象背后都藏着一个重要的化学反应 —— 中和反应。那究竟什么是中和反应？它是如何发生的？又在生活和生产中有哪些神奇的应用呢？今天，就让我们一起走进中和反应的奇妙世界，探寻其中的奥秘！ 导入新课 酸有相似的化学性质，碱也有相似的化学性质，那么，酸与碱能否发生反应呢? 导入新课 想一想 夏天被蚊虫叮咬，通常如何消肿止痒? 蚊虫叮咬后，蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸(HCOOH)，使叮咬处很快肿成大包而痛痒，可以涂一些肥皂水，牙膏等含有碱性物质，就可减轻痛痒。 学习目标 1. 认识酸碱之间发生的中和反应 2. 从微观角度了解酸碱中和反应实质 3. 判断中和反应是否发生及生活中应用 4. 常见的碱与盐反应 5. 课堂总结 6. 练习与应用 7. 提升训练 酸和碱之间发生的反应 重点难点 重点 1. 认识酸碱中和反应。 2. 运用指示剂判断中和反应是否发生。 难点 能从微观粒子运动的角度了解中和反应的原理，并会正确书写中和反应的化学方程式。 1. 中和反应 2. 中和反应在实际中的应用 3. 常见的碱与盐反应 4. 课堂总结 5. 练习与应用 6. 提升训练 学习内容 酸和碱之间发生的反应 一、中和反应 第5节 酸和碱之间发生的反应 一、中和反应 实验探究：酸有相似的化学性质，碱也有相似的化学性质。那么，酸和碱能否发生反应呢？ 【探究1】用两支试管分别取少量的稀盐酸和氢氧化钠溶液，一起倒入小烧杯中，搅拌，并观察现象。 没有明显现象 据此现象能否判断盐酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应？为什么？ 不能，没有明显现象不能证明有新物质生成或反应物被消耗 如何能证明盐酸和氢氧化钠这两种物质确实发生了反应？ 一、中和反应 如何能证明盐酸和氢氧化钠这两种物质确实发生了反应？ 证明：无明显现象反应的实验设计思路 (HCl或NaOH被消耗) 1.证明反应物被消耗 2.证明有新物质生成 酸、碱与指示剂的作用 一、中和反应 溶液 (无色) 反应现象明显 NaOH溶液 (无色) 滴加酚酞溶液 溶液 (红色) 加盐酸 NaOH溶液 (无色) 滴加石蕊溶液 溶液 (蓝色) 加盐酸 溶液 (紫色) 溶液 (紫色) 稀盐酸 (无色) 滴加石蕊溶液 溶液 (红色) 加NaOH溶液 石蕊的红色变为紫色或蓝色变为紫色时，视觉观察不够明显。 方案一 方案二 方案三 方案四 稀盐酸 (无色) 滴加酚酞溶液 溶液 (无色) 加NaOH溶液 溶液变红时，NaOH已过量 溶液 (红色) 设计实验方案： 一、中和反应 实验操作及步骤 实验现象 实验结论及解释 ①向5mLNaOH溶液中，滴加适量稀盐酸并振荡，观察现象。 (填“能或不能”)判断是否发生反应 ②在烧杯中加入约5mL的氢氧化钠溶液，再滴入几滴酚酞溶液。用滴管慢慢滴入稀盐酸，并用玻璃棒不断搅拌溶液。 溶液先由 色变成 色,后变成 色。 加入盐酸前溶液呈 性，加入盐酸后,溶液 碱性（填“显或不显”）。 ③再向上述烧杯中逐滴加入氢氧化钠溶液 ④取溶液加热蒸发 无明显现象 不能 无 红 无 碱 不显 溶液由 色 变成 色 无 红 白色固体 化学方程式： HCl + NaOH == NaCl + H2O 氯化钠NaCl 一、中和反应 实验 向稀氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸 一、中和反应 在烧杯中加入5 mL稀氢氧化钠溶液， 滴入几滴酚酞溶液。然后用滴管慢慢滴入稀盐酸， 并不断搅拌溶液， 至溶液颜色恰好变成无色为止。 无色变红色 红色变无色 当溶液由___色恰好变为___色时中和反应恰好完成。 无 红 加入酚酞的原因：两者反应现象不明显，酚酞起指示作用 逐滴滴加稀盐酸的目的：防止稀盐酸过量 一、中和反应 溶液 (无色) NaOH溶液(无色) 滴加酚酞溶液 溶液 (红色) 加盐酸 实验现象 氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了反应 溶液由红色变为无色，说明NaOH消失 实验结论 一、中和反应 注意事项 （1）实验时用玻璃棒不断搅拌（朝同一个方向搅拌），可以使盐酸和氢氧化钠溶液充分接触，反应迅速、完全。 （2）实验时用胶头滴管慢慢滴入稀盐酸，便于控制加入酸的量，也便于观察溶液颜色的变化。 （3）当溶液由红色恰好变为无色时，立即停止滴加，防止盐酸过量。 一、中和反应 思考1 1.某同学向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸后，发现忘记加入酚酞，他赶紧向反应后的溶液中加入酚酞试液，溶液呈无色，他认为二者恰好完全反应，溶液呈中性，他的说法是否正确? 说明原因。 2.能否把酸和碱的先后顺序调换? 不正确；酚酞试液不变色，可能是二者恰好反应，溶液呈中性，也可能稀盐酸过量；溶液呈酸性。 不可以，因为盐酸中滴加酚酞时不变色，滴加氢氧化钠溶液溶液变红色时，氢氧化钠溶液已经过量，不能指示出恰好完全反应的时刻。 一、中和反应 3. 能否把无色酚酞换成紫色石蕊? 哪个效果更好。 4.如何判断稀盐酸是否过量? (利用酸的化学性质) 可以，NaOH溶液中滴加石蕊变蓝色，再加入盐酸，恰好由蓝色变为紫色时，即恰好完全反应；用酚酞溶液效果更好，红色变无色更明显。 方案 现象 ①滴加_________试剂 溶液变红色 ②加入活泼金属，如_____ 有气泡产生 ③加_____盐：CaCO3、Na2CO3 ④滴加一滴__________溶液 溶液仍为无色 氢氧化钠 锌粒 紫色石蕊 碳酸 一、中和反应 4.酸和碱的反应是否都无明显现象? Ba(OH)2+ H2SO4 === BaSO4 ↓ + 2H2O 生成白色沉淀 Cu(OH)2+ H2SO4 === CuSO4 + 2H2O 蓝色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色 Fe(OH)3+3HCl === FeCl3 + 3H2O 红褐色固体逐渐溶解，溶液由无色变为黄色 Al(OH)3 + 3HCl === AlCl3 + 3H2O 白色固体逐渐溶解 一、中和反应 观察下面两个中和反应的微观过程，写出化学方程式，分析反应实质 稀盐酸 Ca(OH)2+2HCl ==== CaCl2+H2O 2NaOH+H2SO4 ==Na2SO4+2H2O 氢氧化钙溶液 氢氧化钠溶液 稀硫酸 中和反应的实质：H+ + OH – ==== H2O 一、中和反应 中和反应的实质：H+ + OH – ==== H2O NaOH HCl H2O 一、中和反应 定义： 酸 + 碱 → 盐 + 水 盐：由金属离子 + 酸根离子构成的化合物 NaCl、CuSO4 、CaCO3 、Na2CO3、FeSO4 酸和碱作用生成盐和水的反应叫做中和反应。 HCl + NaOH === NaCl + H2O H2SO4 + Ba(OH)2 === BaSO4↓+ 2H2O HNO3 + KOH === KNO3 + H2O 不是所有的盐都含有金属离子(如铵盐 NH4NO3) 属于复分解反应，不是基本反应类型 一、中和反应 酸与碱作用生成盐和水的反应，叫作中和反应。 反应规律：酸+碱→盐+水 中和反应的实质： H+ + OH- H2O 反应过程伴随热量放出，属于放热反应。 一、中和反应 思考：中和反应生成盐和水，那么，生成盐和水的反应一定是中和反应吗？ 酸 + 金属氧化物 → 盐 + 水 2HCl+CuO CuCl2+H2O 碱 + 非金属氧化物 → 盐 + 水 2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O 不一定，能生成盐和水的反应主要有3种： 酸 + 碱 → 盐 + 水 HCl+NaOH NaCl+H2O 当反应物只有两种，并且分别为酸和碱时，才是中和反应。 一、中和反应 酸、碱、大多数盐类物质的比较 名称 酸 碱 盐 水溶液中解离出的离子 特点 H+和酸根离子 OH-和金属离子（或铵根离子） 金属离子（或铵根离子）和酸根离子 阳离子全部是H+ 阴离子全部是OH- 除含有金属离子（或铵根离子）和酸根离子外，还可能含有其他离子 一、中和反应 思考 物质的分类 物质 混合物 纯净物 单质 化合物 金属单质 非金属单质 稀有气体 有机化合物 无机化合物 碱 盐 …… 酸 氧化物 一、中和反应 中和反应过程中的ph变化图 向碱溶液中加入酸溶液 （以向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸为例） 起始时pH＞7； 随着酸的加入pH逐渐减小； 当酸和碱恰好完全反应时溶液呈中性（b点），pH=7； 酸溶液过量时pH＜7。 一、中和反应 溶液中的溶质 a点 NaCl、NaOH b点 NaCl c点 NaCl、HCl 一、中和反应 向酸溶液中加入碱溶液 （以向稀盐酸溶液中加入氢氧化钠溶液为例） 起始时pH＜7； 随着碱的加入pH逐渐增大； 当酸和碱恰好完全反应时溶液呈中性（b点），pH=7； 碱溶液过量时pH＞7。 一、中和反应 溶液中的溶质 a点 NaCl、NaOH b点 NaCl c点 NaCl、HCl 一、中和反应 热效应： 中和反应是放热反应。 二、中和反应在生活中实际应用 第5节 酸和碱之间发生的反应 二、中和反应在生活中实际应用 二、中和反应在生活中实际应用 1.治疗胃酸过多 Al(OH)3+3HCl AlCl3+3H2O 如果患有某些胃肠疾病，胃会分泌过量胃酸，造成胃部不适以致消化不良。在这种情况下，遵医嘱服用某些含有碱性物质的药物，可以中和过多的胃酸。 二、中和反应在生活中实际应用 2.处理蚊虫叮咬 蜂或蚂蚁叮咬人的皮肤后，在皮肤内分泌出蚁酸，会使叮咬处很快出现肿、痛或瘙痒等症状。如果涂一些含有碱性物质的溶液，就可减轻症状。 涂碱性物质（肥皂水、牙膏）中和蚁酸。 二、中和反应在生活中实际应用 3.处理工厂污水 用熟石灰处理硫酸厂废水 用硫酸处理印染厂碱性废水 H2SO4+Ca(OH)2 CaSO4+2H2O H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2O 二、中和反应在生活中实际应用 4.调节土壤的酸碱性 在农业生产中，农作物生长对土壤的酸碱性有一定的要求。在实际中，常根据土壤和植物种植情况来调节土壤的酸碱性，如用熟石灰中和土壤酸性，以利于农作物生长。调节土壤的pH是改良土壤的方法之一。 二、中和反应在生活中实际应用 利用中和反应的原理，氢氧化钠也是一种碱也可以想熟石灰一样用氢氧化钠来改良酸性土壤。 不可以 ，氢氧化钠腐蚀性太强 能用生石灰代替熟石灰吗?为什么? 可以，CaO + H2O === Ca(OH)2 二、中和反应在生活中实际应用 5.日常生活中的应用 食用皮蛋时常加入一些食醋就可以将其含有的碱性物质中和，从而使涩味除去，变得可口。 二、中和反应在生活中实际应用 洗发水是碱性的，能够洗去油污，但是对头发有一定的伤害。 护发素是酸性的，和洗发水发生中和反应，减少对头发的伤害，起到护发的作用。 二、中和反应在生活中实际应用 二、中和反应在生活中实际应用 思考 判断下列反应是否属于中和反应，并说明理由。 1. Mg(OH)2 + H2SO4 === MgSO4 + 2H2O 2. Ca(OH)2+ CO2 === CaCO3↓+H2O 3. CuO + 2HCl === CuCl2 + H2O 4. Fe(OH)3 + 3HCl === FeCl3 + 3H2O 中和反应特指酸和碱反应生成盐和水。 中和反应一定生成盐和水，但有盐和水生成的反应不一定是中和反应，如：酸+金属氧化物→盐+水。 二、中和反应在生活中实际应用 Fe(OH)3 + HCl = KOH + H2SO4 = Mg(OH)2 + H2SO4 = Ba(OH)2 + HNO3 = Ba(OH)2 + H2SO4 = NH3·H2O + HCl = 【典例】完成下列反应方程式： 三、常见的碱与盐反应 第5节 酸和碱之间发生的反应 三、常见的碱与盐反应 1.在2支试管中分别注入2~3毫升氯化铜溶液和氯化铁溶液，它们各显什么颜色？ 。 CuCl2显蓝色，FeCl3显黄色 三、常见的碱与盐反应 2.在上述2支试管中分别滴加1~2滴氢氧化钠溶液， 试管中发生了什么变化？ 。 写出反应的化学方程式： ； 。 CuCl2中出现蓝色沉淀，FeCl3中出现红褐色沉淀 2NaOH + CuCl2 = Cu(OH)2↓ + 2NaCl 3NaOH + FeCl3 = Fe(OH)3↓ + 3NaCl 三、常见的碱与盐反应 请你模仿上述化学反应，写出下列化学方程式： 硫酸镁、硫酸锌能跟氢氧化钠溶液反应，生成白色的氢氧化镁和氢氧化锌白色絮状沉淀。 MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg(OH)2↓ ZnSO4+2NaOH=Na2SO4+Zn(OH)2↓ 盐＋碱→新盐+新碱 根据上述碱和盐的反应，你能总结出什么规律？ 反应物可溶，生成物有沉淀生成。 四、课堂总结 第5节 酸和碱之间发生的反应 四、课堂总结 五、练习与应用 第5节 酸和碱之间发生的反应 五、练习与应用 【典例】实验室用10g 8％的氢氧化钠溶液和稀硫酸进行酸碱反应，实验过程中烧杯内溶液的pH和温度变化如图甲、乙所示。 （1） 据图甲可知，烧杯内盛放的是 　氢氧化钠　溶液。 氢氧化钠　 五、练习与应用 （2） 图乙中B点温度开始下降的主要原因是 　氢氧化钠溶液和稀硫酸 恰好完全反应　。 （3） 计算恰好完全反应时所用的稀硫酸中溶质的质量。 解：设恰好完全反应时所用的稀硫酸中溶质的质量为x。 ＋Na2SO4＋2H2O ＝　x＝0.98g 氢氧化钠溶液和稀硫酸 恰好完全反应　 五、练习与应用 【变式】某校科学小组在利用盐酸和氢氧化钾溶液探究酸碱反应时，将其中一种溶液逐滴加入烧杯中，利用数字化传感器测得烧杯中溶液pH的变化图像如图所示。 （1） 根据图像分析可知，实验前烧杯中盛有 　氢氧化钾　溶液。 氢氧化钾　 （2） 向图中c点所示溶液中加入一定量的碳酸钠溶液，待完全反应后所 得溶液中一定含有的溶质是 　氯化钾、氯化钠　. （填名称）。 氯化钾、氯化钠　 六、提升训练 第5节 酸和碱之间发生的反应 六、提升训练 1、向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸至恰好完全反应，反应前后溶液中存在的离子种类如图所示（其中“ ”“ ”“ ”“ ”表示不同离子）。下列说法正确的是（　D　） A. “ ”表示氯离子 B. “ ”表示钠离子 C. “ ”可用适量硝酸银溶液和足量稀硝酸进行检测 D. 此反应的实质是“ ”和“ ”结合生成水分子 D 六、提升训练 2、治疗胃酸（主要成分是HCl）过多，可服用含Al（OH）3的药片，制取这类药物不可以使用KOH替代Al（OH）3，最不科学的理由是（　A　） A. KOH与胃酸不反应 B. KOH易溶于水 C. KOH有强烈的腐蚀性 D. Al（OH）3的来源更广泛 A 六、提升训练 3、如图所示，分别向四支试管中加入饱和石灰水，使其与试管内溶液充分反应。无论饱和石灰水加入多少的量，反应后试管内溶液一定呈碱性的是（　C　） A. ① B. ② C. ③ D. ④ C 六、提升训练 4、向某无色溶液中加入NaOH后能产生沉淀，则该溶液可能是（　A　） A. MgCl2溶液 B. Ba（NO3）2溶液 C. K2CO3溶液 D. CuSO4溶液 A 六、提升训练 5、取稀盐酸与氢氧化钠反应后的溶液进行实验，下列能说明两者恰好完全反应的是（　D　） A. 滴入硫酸铜溶液，生成蓝色沉淀 B. 滴入酚酞试液，溶液显无色 C. 加入氧化铜粉末，溶液变蓝色 D. 测得溶液中Na＋与Cl－的个数比为1∶1 D 六、提升训练 6、某班同学研究碱的性质时，进行如图实验，观察到有蓝色 絮状沉淀产生。一段时间后，有些小组试管中的沉淀部分变黑， 有些小组试管中的沉淀仍为蓝色。 （1） 反应生成的蓝色絮状沉淀物质是 　Cu（OH）2　（填化学式）。 Cu（OH）2　 （2） 根据质量守恒定律，推测黑色物质可能是 　D　（填字母）。 A. 铁 B. 碳 C. 二氧化锰 D. 氧化铜 D　 六、提升训练 （3） 某同学认为试管中沉淀的颜色变黑可能是由于反应物的溶质质量分数较大。为验证该猜想是否成立，他改用溶质质量分数更大的硫酸铜溶液再一次进行了实验，发现生成的蓝色絮状沉淀过一段时间后并未变黑。因此，他认为自己的猜想是错误的。他能否据此否定自己的猜想？请说明理由： 　不能，反应物中还有氢氧化钠，因此还需要通过改变氢氧化钠溶液的浓度，验证猜想是否正确　。 不能，反应物中还有氢氧化钠，因此还需要通过改变氢 氧化钠溶液的浓度，验证猜想是否正确　 六、提升训练 7、学习完酸碱中和反应后，某科学研究小组在老师的指导下进行了下列探究活动。 （1） 按图甲所示进行实验，证明了稀硫酸和NaOH溶液能发生反应， 依据的实验现象是 　溶液由红色变为无色　，该反应的化学方程式 是 　H2SO4＋2NaOHNa2SO4＋2H2O　。 溶液由红色变为无色　 H2SO4＋2NaOHNa2SO4＋2H2O　 六、提升训练 （2） 图乙是图甲反应的微观示意图，反应后“ ”表示的微观粒子 是 　H2O　（填化学符号）。 H2O　 六、提升训练 （3） 实验结束后得到无色溶液，研究小组的同学对溶液的成分进行了 进一步探究。 【提出问题】 溶液中溶质的成分有哪些？ 【作出猜想】 猜想一：Na2SO4；猜想二：Na2SO4和H2SO4。 【查阅资料】 BaSO4难溶于水。 【进行实验】 为了验证猜想，研究小组同学分别设计如表实验进行 探究： 六、提升训练 实验方案 实验现象 实验结论 方案1：向盛有少量碳酸钠粉末的试管 中滴加待测溶液 有气泡产生 溶液中含有 硫酸　　　 方案2：取少量待测溶液于试管中，滴 加氯化钡溶液 有白色沉淀生 成 溶液中含有 硫酸　　　 【实验结论】 通过实验探究，同学们认为猜想二正确。 有气泡产生 六、提升训练 【反思交流】 ① 研究小组同学讨论交流后，认为方案2是不合理的，理由是 　硫酸钠 也能与氯化钡反应生成白色沉淀　。 ② 分析反应后所得物质的成分时，不但要考虑生成物，还要考虑 　反 应物是否有剩余　。 硫酸钠 也能与氯化钡反应生成白色沉淀　 反 应物是否有剩余　 六、提升训练 【拓展应用】 应用中和反应，可以解决生产、生活中的实际问题。 如某工厂排放的废水呈酸性，可加入 　熟石灰（合理答案均可）　 进行中和。 熟石灰（合理答案均可）　 六、提升训练 8、某小组同学用盐酸和氢氧化钙对酸和碱的中和反应进行探究。甲同 学向装有氢氧化钙溶液的烧杯中加入盐酸，无明显现象，结论：两种物 质未发生反应；乙同学向装有滴有酚酞试液的氢氧化钙溶液的试管中慢 慢滴加盐酸，溶液由红色变为无色，结论：两种物质发生了反应。大家 认为乙同学的实验证明了盐酸与氢氧化钙发生了中和反应，并对乙同学 的实验继续探究： 【提出问题】 乙同学实验后的溶液中的溶质是什么？ 【提出猜想】 猜想一：只有CaCl2；猜想二：有CaCl2和HCl。 六、提升训练 方案编号 1 2 实验操作（分别取少量乙同学实验后的溶 液于烧杯或试管中） 实验现象 对比标准比色 卡：pH＜7 产生白色 沉淀 实验结论 溶液中有HCl 溶液中有 CaCl2 【实验探究】 为验证猜想，丙同学设计了如表所示的方案1和方案2， 并按方案进行实验。 六、提升训练 【实验评价】 丙同学的两个方案都有不足之处，方案1的不足之处 是 　使用pH试纸的操作不正确　；方案2的不足之处是 　加入AgNO3溶 液产生白色沉淀只说明溶液中有Cl－，盐酸中也有Cl－，不能说明溶液 中一定有CaCl2　。 使用pH试纸的操作不正确　 加入AgNO3溶 液产生白色沉淀只说明溶液中有Cl－，盐酸中也有Cl－，不能说明溶液 中一定有CaCl2　 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 $$