内容正文:
酸和碱的反应(第二课时)作业设计
科粤版·九年级化学下册·第八单元 常见的酸、碱、盐
一、课标分析
依据《义务教育化学课程标准(2022年版)》,本课时隶属“物质的性质与应用”学习主题,要求学生认识常见酸、碱的主要性质和用途,初步认识中和反应及其在生产、生活中的应用。本课时在学生已认识酸、碱通性的基础上,通过实验探究酸与碱之间的反应,帮助学生建立中和反应的概念,理解反应过程中溶液酸碱性的变化规律,并能运用中和反应原理解释农业、工业、医药和日常生活中的相关现象,在真实问题解决中发展化学核心素养。
二、四维核心素养
通过本课时作业,学生能从物质转化视角认识酸碱作用,形成“物质是变化的”化学观念;能依据实验现象推理归纳,发展科学思维;能设计完成中和反应探究,提升探究能力;能体会中和反应在改良土壤、处理废水中的价值,增强科学态度与责任。
三、教学重难点
重点:认识中和反应的概念,理解其中和实质,了解其在农业、工业、医药等方面的应用。难点:通过实验探究认识反应过程中溶液酸碱性的变化,学会借助酸碱指示剂判断反应是否恰好完成,并能运用原理解释真实情境中的实际问题。
四、作业内容
(一)基础巩固
1. 下列反应中,属于中和反应的是( )
A. 氧化铜与稀硫酸的反应
B. 二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应
C. 氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应
D. 碳酸钙与稀盐酸的反应
2. 农业生产中常用来改良酸性土壤的物质是( )
A. 烧碱
B. 熟石灰
C. 食盐
D. 石灰石
3. 下列物质中,能跟稀盐酸发生中和反应的是( )
A. 镁条
B. 氧化铜
C. 氢氧化镁
D. 碳酸钙
4. 蚊子、蚂蚁等昆虫叮咬人时,会向人体皮肤内注入一种具有酸性的物质,使皮肤红肿、痛痒。为减轻痛痒,可在叮咬处涂抹的物质是( )
A. 食醋
B. 食盐水
C. 肥皂水(呈弱碱性)
D. 蒸馏水
5. 下列关于中和反应的说法中,正确的是( )
A. 生成盐和水的反应一定是中和反应
B. 中和反应一定是酸和碱作用生成盐和水的反应
C. 中和反应过程中没有热量的变化
D. 只有强酸和强碱之间才能发生中和反应
6. 下列各组物质相互间能发生中和反应,且反应后所得溶液能使紫色石蕊试液变红的是( )
A. 氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应
B. 氢氧化钠溶液与过量稀盐酸
C. 稀盐酸与过量氢氧化钠溶液
D. 氢氧化铜与稀盐酸恰好完全反应
7. 胃酸过多的病人,可服用含下列哪种物质的药物来缓解症状( )
A. 烧碱
B. 氢氧化铝
C. 食盐
D. 熟石灰
8. 某同学在做酸碱中和反应实验时,向烧杯中的氢氧化钠溶液里滴加稀盐酸一会儿后,忘记了滴加指示剂。为了判断盐酸与氢氧化钠是否恰好完全反应,他取出少量反应后的溶液于一支试管中,向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡后观察到酚酞试液不变色。于是他得出“两种物质已恰好完全中和”的结论。你认为他得出的结论( )
A. 正确,因为酚酞不变色说明溶液一定呈中性
B. 不正确,因为酚酞在酸性溶液中也不变色
C. 正确,因为氢氧化钠已经被完全反应掉
D. 无法判断,因为缺少必要的实验操作
9. 下列实际应用中,利用中和反应原理的是( )
①用氢氧化钠溶液洗涤石油产品中残余的硫酸
②用熟石灰处理硫酸厂排放的污水
③用熟石灰改良酸性土壤
④用稀氨水涂抹在被蚊虫叮咬处止痒
A. ①②③ B. ②③④ C. ①②④ D. ①②③④
10. 向一定量的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,能正确表示此过程中溶液酸碱性变化情况的是( )
A. 溶液由碱性逐渐变为中性
B. 溶液由碱性逐渐变为中性,再继续变为酸性
C. 溶液由酸性逐渐变为中性
D. 溶液始终保持碱性不变
11. 酸和碱作用生成盐和水的反应,叫做____________反应。其实质是酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合生成____________的过程。
12. 请各举一个利用中和反应原理的实例:
(1)农业上:____________________________________________;
(2)工业上:____________________________________________;
(3)医药上:____________________________________________。
13. 在氢氧化钠溶液中滴入酚酞试液后,溶液呈____________色;再逐滴加入稀盐酸,当溶液恰好变成无色时,说明酸和碱恰好完全反应。此时若再补滴一滴氢氧化钠溶液,溶液又呈____________色,说明此时溶液呈____________性。
14. 人的胃液中含有少量的盐酸,可以帮助食物消化。如果胃酸分泌过多,会引起胃部不适,此时可服用含氢氧化铝的药物来治疗,其治疗原理是利用____________和____________发生中和反应。
15. 农业生产中,酸性土壤不利于农作物生长,人们常向土壤中撒入适量的熟石灰,其目的是利用熟石灰的____________性来中和土壤中的酸性物质,从而调节土壤的酸碱性。
16. 为什么说“有盐和水生成的反应不一定是中和反应”?请举一例说明。
17. 举出一个生活中利用中和反应的事例,并简述其中所蕴含的化学道理。
18. 在用盐酸中和氢氧化钠溶液的实验中,为什么要逐滴加入盐酸并不断用玻璃棒搅拌?如果滴加盐酸过快或一次性加入过量,会对实验造成什么影响?
(二)能力提升
19. 某化学兴趣小组的同学做酸碱中和反应实验,请你参与探究并回答下列问题。
【实验步骤】
(1)在烧杯中加入一定量的氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞试液,溶液显红色。
(2)用胶头滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断用玻璃棒搅拌溶液,直到溶液颜色恰好变成无色为止。
【问题讨论】
(1)实验中酚酞试液所起的作用是什么?
(2)滴加盐酸时为什么要用玻璃棒不断搅拌?
(3)反应后得到的无色溶液中,除了酚酞和水之外,一定含有什么物质?可能还含有什么物质?
(4)请设计一个简单实验,证明反应后溶液中是否含有过量的盐酸。要求写出实验操作方法、预期观察到的现象以及相应的结论。
20. 某同学想用实验证明氢氧化钠溶液与稀盐酸确实发生了中和反应,他设计了如下两个方案:
方案一:先向氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液,溶液变红,再逐滴加入稀盐酸,红色逐渐褪去。
方案二:先向稀盐酸中滴加酚酞试液,溶液不变色,再逐滴加入氢氧化钠溶液,溶液由无色变为红色。
请回答下列问题:
(1)两个方案中,你认为哪一个方案更能说明酸和碱之间确实发生了反应?请说明理由。
(2)在方案一中,溶液由红色恰好变为无色时,酸和碱是否一定恰好完全反应?此时所得溶液一定呈中性吗?
(3)如果向反应后的无色溶液中加入少量锌粒,观察到有气泡产生,由此可以得出什么结论?
21. 化工厂排放的污水中常含有一定量的酸或碱,若直接排放会污染水体、破坏水生生态。某工厂化验室对一份呈酸性的废水样品进行检测,欲从中和反应的角度选择合适的处理方法。请回答:
(1)若要中和该酸性废水,从下列物质中选择一种最经济、最合适的是( )
A. 氢氧化钠 B. 熟石灰 C. 食盐 D. 盐酸
(2)简述选择该物质处理酸性废水的理由。
(3)处理废水时,为什么不能将用于中和的碱一次性加得过多?实际操作中应如何控制加入的量?
(三)拓展培优
22. 归纳是学习化学的重要方法。请你以“中和反应”为核心,从反应物的类别、生成物的类别、反应的实质、反应过程中溶液酸碱性的变化、反应过程中的能量变化以及在生产生活中的应用等方面,系统归纳中和反应的有关知识,并与同学交流你的归纳结果。
23. 某同学在学习了中和反应后,对“反应后溶液中的溶质成分”产生了浓厚兴趣。他取氢氧化钠溶液与稀盐酸反应后的无色溶液,分别进行如下探究:
(1)他对反应后溶液中的溶质成分作出如下猜想:①只有生成的盐;②生成的盐和剩余的碱;③生成的盐和剩余的酸。你认为上述猜想中,不需要通过实验验证就可以直接排除的是哪一种?为什么?
(2)为了验证另外两种猜想是否成立,他取少量反应后的溶液于试管中,向其中加入锌粒,观察到有气泡产生。由此他认为猜想③成立。请你评价他的实验方案是否严密,并说明理由。
(3)请你再设计一种不同于上述方案的方法,验证反应后的溶液中是否含有过量的盐酸。要求写出实验操作、预期现象和相应结论。
24. 阅读下列材料,回答有关问题。
材料一:人体胃液中含有适量的盐酸,有助于食物的消化。但如果胃酸分泌过多,人就会感到胃痛,医生通常会建议病人服用主要成分为氢氧化铝的药物来缓解症状。
材料二:被蚂蚁、蜜蜂叮咬后,昆虫会向人体皮肤内注入具有酸性的物质,使皮肤红肿、痛痒。有经验的人会在患处涂抹肥皂水或稀氨水,痛痒感会很快减轻。
材料三:由于空气污染,有些地方降下的雨水呈较强的酸性,人们称之为“酸雨”。酸雨会使土壤酸化,危害农作物和森林的生长。农业生产上常向土壤中撒入适量的熟石灰来改良酸性土壤。
(1)上述三则材料中,都利用了同一个化学原理,这个原理是什么?
(2)材料一中,服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多。从用药安全的角度考虑,为什么不选用氢氧化钠或熟石灰来代替氢氧化铝?
(3)结合材料三,请你再提出一条防止或减少酸雨危害的合理建议。
(4)中和反应在生产和生活中有着广泛的应用。请你再举出一个不同于上述材料中所提到的应用实例,并简述其中所蕴含的化学原理。
参考答案
(一)基础巩固
1. C。中和反应特指酸与碱作用生成盐和水的反应。A 是金属氧化物与酸的反应,B 是非金属氧化物与碱的反应,D 是盐与酸的反应,三者均不属于中和反应。
2. B。农业上常用廉价、腐蚀性较弱的熟石灰来改良酸性土壤;烧碱腐蚀性过强、成本高,不适合。
3. C。中和反应必须是酸与碱之间的反应,四个选项中只有氢氧化镁属于碱。
4. C。蚁酸呈酸性,涂抹呈弱碱性的肥皂水可以与蚁酸发生中和反应,从而减轻痛痒。
5. B。生成盐和水的反应不一定是中和反应,如金属氧化物与酸、非金属氧化物与碱的反应;中和反应是放热反应;酸与碱之间都能发生中和反应。
6. B。盐酸过量时溶液呈酸性,能使紫色石蕊试液变红;恰好完全反应时溶液一般呈中性,不能使石蕊试液变红;碱过量时溶液呈碱性。
7. B。氢氧化铝是弱碱性物质,能与胃液中过多的盐酸发生中和反应,且腐蚀性弱、对人体安全;烧碱和熟石灰腐蚀性过强,食盐不能中和胃酸。
8. B。酚酞在酸性和中性溶液中都不变色,酚酞不变色不能说明溶液一定呈中性,也可能是盐酸过量、溶液呈酸性。
9. D。四个应用均是利用酸与碱发生中和反应的原理。
10. B。氢氧化钠溶液呈碱性,逐滴加入稀盐酸时碱性逐渐减弱至中性,盐酸过量后溶液变为酸性。
11. 中和;水。
12. (1)农业上用熟石灰中和酸性土壤;(2)工业上用熟石灰处理含酸的工业废水;(3)医药上用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多。(其他合理答案均可)
13. 红;红;碱。
14. 胃液中的盐酸;氢氧化铝。
15. 碱。
16. 中和反应必须是酸和碱之间的反应。例如二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成盐和水,但二氧化碳属于非金属氧化物而不是酸,因此该反应不是中和反应。(又如氧化铜与稀硫酸反应生成盐和水,氧化铜是金属氧化物而不是碱,也不是中和反应。)
17. 示例:被蚊虫叮咬后涂抹肥皂水止痒。蚊虫分泌出的蚁酸呈酸性,肥皂水呈弱碱性,二者发生中和反应,减少了酸性物质对皮肤的刺激,从而减轻痛痒。(其他合理答案均可)
18. 逐滴加入是为了便于控制加入酸的量,防止一次加入过多;不断搅拌是为了使酸和碱充分接触、反应均匀迅速,便于准确判断反应终点。若滴加过快或过量,盐酸会过量,溶液由中性变为酸性,无法准确判断酸碱是否恰好完全反应。
(二)能力提升
19.(1)通过颜色变化指示溶液酸碱性的改变,从而判断中和反应是否发生以及反应是否恰好完成。
(2)使酸和碱充分接触、混合均匀,保证反应迅速而完全,避免局部酸过量。
(3)一定含有反应生成的盐;由于酚酞不变色,溶液可能呈中性,也可能呈酸性,因此可能还含有过量的盐酸。
(4)示例:取少量反应后的无色溶液于试管中,加入少量锌粒。若有气泡产生,说明溶液中含有过量的盐酸;若无气泡产生,说明盐酸没有过量,酸和碱恰好完全反应。(也可加入碳酸钠粉末、紫色石蕊试液、氧化铁粉末等,合理即可。)
20.(1)方案一更能说明问题。方案一中,原本呈红色的氢氧化钠溶液随着盐酸的加入红色逐渐褪去,直观地说明氢氧化钠在不断减少、被盐酸所消耗,从而证明酸和碱确实发生了反应。方案二中酚酞在盐酸中本身无色,加入氢氧化钠后变红,只能说明后来溶液呈碱性,对反应过程的指示不如方案一直接。
(2)不一定。溶液由红色恰好变为无色时,酸和碱可能恰好完全反应,也可能是盐酸稍微过量。因为酚酞在酸性溶液中也不变色,所以此时溶液不一定呈中性。
(3)锌粒与酸反应会产生氢气,加入锌粒后有气泡产生,说明反应后的溶液中含有过量的盐酸。
21.(1)B。
(2)熟石灰来源广泛、价格低廉,呈碱性,能与废水中的酸发生中和反应;且其碱性较弱、腐蚀性较小,使用相对安全,适合大规模处理工业废水。
(3)若碱一次加得过多,处理后的废水会呈碱性,同样会污染水体。实际操作中应分批少量加入,并用酸碱度试纸或酸度计不断检测废水的酸碱度,直至废水接近中性再排放。
(三)拓展培优
22. 参考要点:①反应物为酸和碱;②生成物为盐和水;③反应实质是酸中的氢离子与碱中的氢氧根离子结合生成水;④反应前溶液因酸或碱而呈酸性或碱性,随着反应进行,酸碱性逐渐减弱,恰好完全反应时溶液一般呈中性,若其中一方过量则溶液仍呈酸性或碱性;⑤中和反应是放热反应;⑥广泛应用于改良酸性土壤、处理工业废水、治疗胃酸过多、缓解蚊虫叮咬痛痒等。(归纳合理、表述清晰即可)
23.(1)不需要实验就可以直接排除的是猜想②。因为反应后的溶液是无色的,而反应中曾滴加过酚酞试液;若溶液中还剩余氢氧化钠(碱),酚酞应该显红色,与“无色溶液”这一事实矛盾。
(2)他的方案能够说明溶液中含有过量的盐酸,但不够严密。锌粒与盐酸反应产生氢气,可以证明盐酸过量、猜想③成立;但他没有设置对照,也没有进一步排除其他可能。更严密的做法是同时用多种方法相互印证,例如再取一份溶液加入紫色石蕊试液或碳酸钠粉末。
(3)示例:取少量反应后的溶液于试管中,滴加几滴紫色石蕊试液。若溶液变红,说明溶液中含有过量的盐酸;若溶液仍为紫色,说明盐酸没有过量。(也可加入碳酸钠粉末观察是否有气泡、加入生锈铁钉观察铁锈是否溶解等,合理即可。)
24.(1)都利用了酸与碱之间发生中和反应的原理,即通过加入呈碱性或呈酸性的物质,与原物质中的酸或碱发生反应,使其酸性或碱性减弱。
(2)氢氧化钠和熟石灰都具有较强的腐蚀性,服用后会严重刺激和腐蚀消化道,对人体造成伤害;而氢氧化铝是弱碱性物质,腐蚀性弱,既能中和过多的胃酸,又对人体安全。
(3)示例:减少含硫煤的使用、开发和使用清洁能源、工厂废气经处理达标后再排放、多植树造林等。(合理即可)
(4)示例:在实验室或化工厂中,常用氢氧化钠溶液洗涤石油产品中残留的硫酸,利用氢氧化钠这种碱与残留的硫酸发生中和反应,从而除去硫酸。(其他合理实例均可。)
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