内容正文:
第4节 常见的碱(第1课时)(导学案)
科学观念:了解碱的定义,明确碱是电离产生OH⁻的化合物;通过实验归纳碱的通性。
科学思维:设计NaOH与Ca(OH)₂的对比实验,提炼共性;从离子视角解释通性本质;参照酸的性质研究方法,构建碱的认知模型。
探究实践:完成指示剂变色实验;记录数据,分析现象与碱性的定量关系;用NaOH溶液吸收SO₂并进行化学方程式书写训练。
态度责任:讨论工业碱液处理废气的原理;初步认知碱的腐蚀风险,养成防护习惯。
1. 碱的通性(重点)
2. 碱的通性的微观本质(难点)
1.酸的通性
①与酸碱指示剂的反应
碱的水溶液能使紫色石蕊试液变 色。使无色酚酞试液变 色。
②与某些非金属氧化物的反应生成
碱能吸收某些酸性气体(如二氧化碳CO2、二氧化硫SO₂)。
化学方程式: 、
应用:工业上常用碱溶液(如NaOH溶液)吸收废气中的 (如SO₂),减少污染。
③与某些盐溶液的反应生成 (通常有沉淀)
氯化铜溶液和氢氧化钠溶液混合,现象: 。
化学方程式:
氯化铁溶液和氢氧化钠溶液混合,现象: 。
化学方程式:
④与酸反应生成
盐酸和氢氧化钙反应的化学方程式:
知识回顾
什么是碱?
电离出的阴离子全部是氢氧根离子()的化合物叫做碱。
那么碱有哪些性质呢?
一、碱的通性
活动
1.在2支盛有氢氧化钠溶液的试管里分别滴入几滴紫色石蕊试液、无色酚酞试液,观察试管里的溶液发生了什么变化。
用pH试纸试验,氢氧化钠溶液能使pH试纸呈什么颜色?
2.用澄清石灰水溶液重复上述实验,观察产生的现象是否相同。将上述实验结果都填入表中。
试液
酚酞试液
石蕊试液
pH试纸
氢氧化钠溶液
澄清石灰水
实验结论:
在研究了酸的性质后,我们知道认识物质有一定的方法。例如,对一类物质中的典型物质进行分析,用对比实验的方法寻找物质的特性,从物质的变化中归纳其性质。
我们分析盐酸、硫酸的性质,从而归纳出酸的通性,同样的,以氢氧化钠和氢氧化钙作为分析对象,我们也可以归纳出碱的通性。
氢氧化钠溶液和澄清石灰水能使指示剂变色,故可知:
碱的通性:①碱溶液能使指示剂变色
思考与讨论
是不是所有的碱都能使指示剂变色呢?
我们知道物质的性质之后,从物质的性质可以推测其用途,而在研究碱的性质时,我们也可以采用类似的方法。
如生产硫酸的工厂排放的废气里含有污染环境的二氧化硫,如果将废气通过氢氧化钠溶液,可大大减少二氧化硫的含量。这是什么原理呢?
氢氧化钠与二氧化硫发生反应:
用途:工业上常用碱溶液来吸收酸性气体
思考与讨论
若将二氧化硫直接排入大气中有什么危害?
同样的,氢氧化钠也能与三氧化硫发生反应:
注意:氢氧化钠与二氧化硫和三氧化硫反应生成的盐不同。
活动
向一支盛有澄清石灰水的试管中通入二氧化碳气体,观察现象?
现象: 。
反应的化学方程式:
用途:常用来检验二氧化碳的存在
碱的通性:②碱(可溶性碱)+某些非金属氧化物(常见:CO2、SO2、SO3)→盐+水
活动
向分别盛有氢氧化钠、氢氧化钙溶液的试管中滴加酚酞试液,有什么现象? ,再分别向两支试管中加入稀盐酸或稀硫酸,观察现象 。
反应的化学方程式:
向装有蓝色氢氧化铜固体、红褐色氢氧化铁固体的试管中加入稀盐酸溶液,你能看到什么现象?
反应的化学方程式为:
碱的通性:③碱+酸→盐+水
活动
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?
2.在上述2支试管中分别滴加1~2毫升氢氧化钠溶液,试管中发生了什么变化?
写出反应的化学方程式:
碱的通性:④碱(可溶)+盐(可溶)→新碱+新盐(生成物有沉淀)
要注意碱的通性适用条件:如可溶性,生成物是否沉淀等!!!
碱的通性
①碱溶液能使指示剂变色(可溶性碱)
②碱(可溶) + 某些非金属氧化物 → 盐 + 水
③碱 + 酸 → 盐 + 水
④碱(可溶) + 盐(可溶) → 新碱 + 新盐(生成物有沉淀)
碱的分类
我们可以将碱分为两类
可溶性碱: 、(微溶)、
不可溶性碱:蓝色、(均为白色)
注意:特殊颜色的沉淀要牢记!!!
思考与讨论
根据碱的通性,写出氢氧化钡与二氧化碳、盐酸、碳酸钠反应的三个化学方程式。
对于不溶性碱,只有碱的通性其中一条化学性质,即碱+酸→盐+水。
此外,不溶性碱受热易分节生成金属氧化物和水,如:
为什么不同的碱却具有相似的性质呢?
二、碱的微观本质
1.碱溶液使石蕊试液变蓝,使酚酞试液变红→碱在溶液中电离出,使指示剂变色
2.可溶性碱+某些非金属氧化物→盐+水
3.碱 + 酸 → 盐 + 水
4.碱 + 盐 → 新碱 + 新盐
氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化钙等都含有氢氧根离子(),具有碱的通性。
课堂小结:
1. 氢氧化铯是一种可溶性碱,其化学式为CsOH,下列叙述中不正确的是( )
A.CsOH溶液能与CO2反应
B.CsOH在水中能电离出Cs+、OH-
C.CsOH溶液能使酚酞试液变红
D.CsOH溶液与硫酸反应生成的盐的化学式为CsSO4
2.根据事物的某些相似性类推其他的相似性,并预测类似的可能性,是我们经常使用的一种思维方法。以下类推结果与实际相符的是( )
A.酸的pH小于7,所以pH小于7的雨水一定是酸雨
B.稀盐酸中有H+,能与碱反应,稀硫酸中也有H+,也一定能与碱反应
C.碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝,所以能使紫色石蕊试液变蓝的一定是碱溶液
D.CO2和SO2都能与碱溶液反应,所以非金属氧化物一定能与碱溶液反应
3.为研究碱的化学性质,小科进行了如下实验,试管中溶液红色不能褪去的是( )
A.
B.
C.
D.
4.归纳总结是学习化学的重要方法,小明同学用思维导图的形式总结了的化学性质如图甲(即与四类物质能够发生化学反应)。请回答:
(1)小红同学将某稀酸溶液逐滴滴入一定量的稀氢氧化钠溶液中,用温度传感器对反应过程中溶液的温度进行实时测定,得到的曲线如图乙,根据图像可以得出该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)反应③可以选用的物质是 ,能观察到的现象是 。
A. B. C. D.
(3)写出符合④的一个化学反应方程式 。
5.归纳总结是学习科学的一种方法。请结合小科同学对碱的四点化学性质的归纳图回答下列问题(箭头上方的物质是指与碱反应的物质)。
(1)碱溶液有相似的化学性质,是因为碱溶液中都含有 (填化学符号)。
(2)性质3箭头上方的反应物质是 (选填“酸”、“碱”或“盐”)。
(3)工业上常用碱液来吸收酸性气体,请写出用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫的化学方程式
。
6.小森为了探究碱的化学性质,如图1装置进行实验(忽略空气中CO2对本实验的影响)。
【实验步骤】步骤Ⅰ:连接装置,检查装置的气密性。
步骤Ⅱ:装入试剂药品后立即关闭止水夹。
步骤Ⅲ:向下缓慢推动注射器活塞将二氧化碳全部推入锥形瓶,轻轻振荡锥形瓶。
步骤Ⅳ:打开止水夹,发现乙瓶中的一部分液体由导管倒吸至锥形瓶甲中。
【思考与交流】
(1)步骤:Ⅰ中气密性检查的一种方法:乙中装有适量水,连接装置,乙瓶中导管在液面以下,打开止水夹,将注射器活塞向上拉,若观察到 则气密性良好。
(2)小启认为步骤Ⅳ中的现象能证明CO2与NaOH溶液反应,小正认为不能,你支持谁的观点并说出理由 。
(3)锥形瓶甲中的液体,在整个实验过程中,溶质质量变化情况如图2所示、已知BC段溶质总质量下降的原因是 (请用化学方程式表示)
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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第4节 常见的碱(第1课时)(导学案)
科学观念:了解碱的定义,明确碱是电离产生OH⁻的化合物;通过实验归纳碱的通性。
科学思维:设计NaOH与Ca(OH)₂的对比实验,提炼共性;从离子视角解释通性本质;参照酸的性质研究方法,构建碱的认知模型。
探究实践:完成指示剂变色实验;记录数据,分析现象与碱性的定量关系;用NaOH溶液吸收SO₂并进行化学方程式书写训练。
态度责任:讨论工业碱液处理废气的原理;初步认知碱的腐蚀风险,养成防护习惯。
1. 碱的通性(重点)
2. 碱的通性的微观本质(难点)
1.酸的通性
①与酸碱指示剂的反应
碱的水溶液能使紫色石蕊试液变蓝色。使无色酚酞试液变红色。
②与某些非金属氧化物的反应生成盐和水
碱能吸收某些酸性气体(如二氧化碳CO2、二氧化硫SO₂)。
化学方程式:CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O、SO₂ + 2NaOH = Na₂SO₃ + H₂O
应用:工业上常用碱溶液(如NaOH溶液)吸收废气中的酸性气体(如SO₂),减少污染。
③与某些盐溶液的反应生成新碱和新盐(通常有沉淀)
氯化铜溶液和氢氧化钠溶液混合,现象:产生蓝色絮状沉淀。
化学方程式:CuCl₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + 2NaCl
氯化铁溶液和氢氧化钠溶液混合,现象:产生红褐色絮状沉淀。
化学方程式:FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl
④与酸反应生成盐和水
盐酸和氢氧化钙反应的化学方程式:2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
知识回顾
什么是碱?
电离出的阴离子全部是氢氧根离子()的化合物叫做碱。
那么碱有哪些性质呢?
一、碱的通性
活动
1.在2支盛有氢氧化钠溶液的试管里分别滴入几滴紫色石蕊试液、无色酚酞试液,观察试管里的溶液发生了什么变化。
用pH试纸试验,氢氧化钠溶液能使pH试纸呈什么颜色?
2.用澄清石灰水溶液重复上述实验,观察产生的现象是否相同。将上述实验结果都填入表中。
试液
酚酞试液
石蕊试液
pH试纸
氢氧化钠溶液
变红色
变蓝色
蓝色pH>7
澄清石灰水
变红色
变蓝色
蓝色pH>7
实验结论:碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝色,能使无色酚酞变红色
在研究了酸的性质后,我们知道认识物质有一定的方法。例如,对一类物质中的典型物质进行分析,用对比实验的方法寻找物质的特性,从物质的变化中归纳其性质。
我们分析盐酸、硫酸的性质,从而归纳出酸的通性,同样的,以氢氧化钠和氢氧化钙作为分析对象,我们也可以归纳出碱的通性。
氢氧化钠溶液和澄清石灰水能使指示剂变色,故可知:
碱的通性:①碱溶液能使指示剂变色
思考与讨论
是不是所有的碱都能使指示剂变色呢?
有些碱不能溶于水,如氢氧化铜、氢氧化铁、氢氧化镁等,由于不溶于水,无法在溶液中电离出氢氧根离子,故它们不能使紫色石蕊试液、无色酚酞试液变色。所以说碱溶液能使指示剂变色。
我们知道物质的性质之后,从物质的性质可以推测其用途,而在研究碱的性质时,我们也可以采用类似的方法。
如生产硫酸的工厂排放的废气里含有污染环境的二氧化硫,如果将废气通过氢氧化钠溶液,可大大减少二氧化硫的含量。这是什么原理呢?
氢氧化钠与二氧化硫发生反应:
亚硫酸钠
用途:工业上常用碱溶液来吸收酸性气体
思考与讨论
若将二氧化硫直接排入大气中有什么危害?
二氧化硫在大气中与氧气、水蒸气反应生成硫酸,形成酸雨。酸雨会腐蚀建筑物、酸化土壤和水体,影响农作物生长、破坏植被等。且二氧化硫属于有毒气体,对人体造成危害。
同样的,氢氧化钠也能与三氧化硫发生反应:
硫酸钠
注意:氢氧化钠与二氧化硫和三氧化硫反应生成的盐不同。
活动
向一支盛有澄清石灰水的试管中通入二氧化碳气体,观察现象?
现象: 澄清石灰水变浑浊 。
反应的化学方程式:
用途:常用来检验二氧化碳的存在
碱的通性:②碱(可溶性碱)+某些非金属氧化物(常见:CO2、SO2、SO3)→盐+水
活动
向分别盛有氢氧化钠、氢氧化钙溶液的试管中滴加酚酞试液,有什么现象? 溶液均变成红色 ,再分别向两支试管中加入稀盐酸或稀硫酸,观察现象 溶液红色逐渐褪去,变为无色 。
反应的化学方程式:
向装有蓝色氢氧化铜固体、红褐色氢氧化铁固体的试管中加入稀盐酸溶液,你能看到什么现象?
蓝色固体逐渐溶解,溶液变为蓝色;红褐色固体逐渐溶解,溶液变为黄色 。
反应的化学方程式为:
碱的通性:③碱+酸→盐+水
活动
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?
氯化铜溶液呈蓝色;氯化铁溶液呈黄色 。
2.在上述2支试管中分别滴加1~2毫升氢氧化钠溶液,试管中发生了什么变化?
产生蓝色沉淀,溶液蓝色逐渐褪去;产生红褐色沉淀,溶液黄色逐渐褪去 。
写出反应的化学方程式:
碱的通性:④碱(可溶)+盐(可溶)→新碱+新盐(生成物有沉淀)
要注意碱的通性适用条件:如可溶性,生成物是否沉淀等!!!
碱的通性
①碱溶液能使指示剂变色(可溶性碱)
②碱(可溶) + 某些非金属氧化物 → 盐 + 水
③碱 + 酸 → 盐 + 水
④碱(可溶) + 盐(可溶) → 新碱 + 新盐(生成物有沉淀)
碱的分类
我们可以将碱分为两类
可溶性碱: 、(微溶)、
不可溶性碱:蓝色、(均为白色)
注意:特殊颜色的沉淀要牢记!!!
思考与讨论
根据碱的通性,写出氢氧化钡与二氧化碳、盐酸、碳酸钠反应的三个化学方程式。
对于不溶性碱,只有碱的通性其中一条化学性质,即碱+酸→盐+水。
此外,不溶性碱受热易分节生成金属氧化物和水,如:
为什么不同的碱却具有相似的性质呢?
二、碱的微观本质
1.碱溶液使石蕊试液变蓝,使酚酞试液变红→碱在溶液中电离出,使指示剂变色
2.可溶性碱+某些非金属氧化物→盐+水
3.碱 + 酸 → 盐 + 水
4.碱 + 盐 → 新碱 + 新盐
氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化钙等都含有氢氧根离子(),具有碱的通性。
课堂小结:
1. 氢氧化铯是一种可溶性碱,其化学式为CsOH,下列叙述中不正确的是( )
A.CsOH溶液能与CO2反应
B.CsOH在水中能电离出Cs+、OH-
C.CsOH溶液能使酚酞试液变红
D.CsOH溶液与硫酸反应生成的盐的化学式为CsSO4
【答案】D
【详解】A、氢氧化铯是一种可溶性碱,根据碱的通性可知,CsOH与CO2反应生成Cs2CO3和H2O,叙述正确,不符合题意;
B、氢氧化铯是一种可溶性碱,在水溶液里完全电离,电离方程式为CsOH═Cs++OH-,叙述正确,不符合题意;
C、氢氧化铯是一种可溶性碱,其水溶液呈碱性,所以滴入无色酚酞试液后溶液呈红色,叙述正确,不符合题意;
D、根据化学式CsOH可知,Cs在化合物中显+1价,CsOH与硫酸反应生成的盐是硫酸铯,硫酸根显-2价,根据化合物中元素化合价为堆零,硫酸铯的化学式为Cs2SO4,叙述错误,符合题意。
故选D。
2.根据事物的某些相似性类推其他的相似性,并预测类似的可能性,是我们经常使用的一种思维方法。以下类推结果与实际相符的是( )
A.酸的pH小于7,所以pH小于7的雨水一定是酸雨
B.稀盐酸中有H+,能与碱反应,稀硫酸中也有H+,也一定能与碱反应
C.碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝,所以能使紫色石蕊试液变蓝的一定是碱溶液
D.CO2和SO2都能与碱溶液反应,所以非金属氧化物一定能与碱溶液反应
【答案】B
【详解】A、pH小于5.6的雨水是酸雨,pH小于7的雨水不一定是酸雨,该选项推理不正确;
B、酸的溶液中都含有H+,因此化学性质有相似之处,都能与碱反应,该选项推理正确;
C、碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝,但能使紫色石蕊试液变蓝的溶液是碱性溶液,不一定是碱溶液,例如碳酸钠溶液,该选项推理不正确;
D、CO2和SO2都能与碱溶液反应,但是非金属氧化物不一定能与碱溶液反应,如碱不能与CO反应,该选项推理不正确。
故选B。
3.为研究碱的化学性质,小科进行了如下实验,试管中溶液红色不能褪去的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.氯化铁与氢氧化钙反应,生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,氢氧化铁是不溶于水的沉淀,溶液呈中性,溶液红色能褪去,不合题意;
B.稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,生成氯化钠和水,溶液红色能褪去,不合题意;
C.二氧化碳和氢氧化钙反应,生成碳酸钙沉淀和水,溶液呈中性,溶液红色能褪去,不合题意;
D.二氧化碳和氢氧化钠反应,生成碳酸钠溶液和水,碳酸钠溶液显碱性,溶液呈碱性,溶液红色不能褪去,符合题意。
故选D。
4.归纳总结是学习化学的重要方法,小明同学用思维导图的形式总结了的化学性质如图甲(即与四类物质能够发生化学反应)。请回答:
(1)小红同学将某稀酸溶液逐滴滴入一定量的稀氢氧化钠溶液中,用温度传感器对反应过程中溶液的温度进行实时测定,得到的曲线如图乙,根据图像可以得出该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)反应③可以选用的物质是 ,能观察到的现象是 。
A. B. C. D.
(3)写出符合④的一个化学反应方程式 。
【答案】(1)放热(2)B;产生蓝色沉淀(3)2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O(合理即可)
【详解】(1)根据乙图可以看出,在一定量的氢氧化钠溶液中加入某稀酸的过程中,溶液温度逐渐升高,氢氧化钠反应完以后,溶液温度逐渐下降恢复到室温,故氢氧化钠和某稀酸的反应是一个放出热量的反应;
(2)反应③是氢氧化钠与盐的反应,属于复分解反应,复分解反应发生的条件是生成物中含有沉淀、气体或水中的一种。
A、Fe2O3与NaOH不反应,故不符合题意;
B、CuSO4与NaOH反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,故符合题意;
C、BaCl2与NaOH两种物质交换成分后的物质中没有沉淀、气体和水,所以反应不会发生,故不符合题意;
D、KNO3与NaOH两种物质交换成分后的物质中没有沉淀、气体和水,所以反应不会发生,故不符合题意;
故选B;
(3)氢氧化钠能和非金属氧化物二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式是2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。
5.归纳总结是学习科学的一种方法。请结合小科同学对碱的四点化学性质的归纳图回答下列问题(箭头上方的物质是指与碱反应的物质)。
(1)碱溶液有相似的化学性质,是因为碱溶液中都含有 (填化学符号)。
(2)性质3箭头上方的反应物质是 (选填“酸”、“碱”或“盐”)。
(3)工业上常用碱液来吸收酸性气体,请写出用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫的化学方程式
。
【答案】(1)OH-(2)酸(3)2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O
【详解】(1)碱溶液有相似的化学性质,是因为碱溶液中都含有氢氧根离子,离子符号为OH-;
(2)性质3箭头上方的反应物质是酸,这是因为酸和碱反应生成盐和水;
(3)氢氧化钠溶液吸收二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O。
6.小森为了探究碱的化学性质,如图1装置进行实验(忽略空气中CO2对本实验的影响)。
【实验步骤】步骤Ⅰ:连接装置,检查装置的气密性。
步骤Ⅱ:装入试剂药品后立即关闭止水夹。
步骤Ⅲ:向下缓慢推动注射器活塞将二氧化碳全部推入锥形瓶,轻轻振荡锥形瓶。
步骤Ⅳ:打开止水夹,发现乙瓶中的一部分液体由导管倒吸至锥形瓶甲中。
【思考与交流】
(1)步骤:Ⅰ中气密性检查的一种方法:乙中装有适量水,连接装置,乙瓶中导管在液面以下,打开止水夹,将注射器活塞向上拉,若观察到 则气密性良好。
(2)小启认为步骤Ⅳ中的现象能证明CO2与NaOH溶液反应,小正认为不能,你支持谁的观点并说出理由 。
(3)锥形瓶甲中的液体,在整个实验过程中,溶质质量变化情况如图2所示、已知BC段溶质总质量下降的原因是 (请用化学方程式表示)
【答案】(1)乙中液体进入甲(2)小正,因为二氧化碳溶于水且与水反应也能产生相同的现象
(3)Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH
【详解】(1)Ⅰ中气密性检查的一种方法是乙中装有适量水,连接装置,乙瓶中导管在液面以下,打开止水夹,将注射器活塞向上拉,装置内压强减小,在大气压的作用下,乙中液体进入甲,若观察到乙中液体进入甲,则气密性良好;
(2)由于二氧化碳溶于水且与水反应也能使瓶内的气压减小,产生相同的现象,所以步骤Ⅳ中的现象不能证明CO2与NaOH溶液反应;
(3)根据图示和操作步骤可知,AB段表示氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,BC段表示碳酸钠溶液与加入的氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式为Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH,每106份质量Na2CO3能生成80份质量的NaOH,溶质由碳酸钠转变为氢氧化钠,溶质质量减小。
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
1 / 2
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