内容正文:
8.2 常见的酸和碱(第一课时)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
本课时依据义务教育化学课程标准中“身边的化学物质”主题要求,引导学生认识盐酸、硫酸等常见酸的主要性质和用途,知道酸具有腐蚀性,初步学会浓硫酸的稀释方法。课标强调从学生已有生活经验出发,通过观察、实验和比较等探究活动,让学生在宏观现象与微观本质之间建立初步联系,形成对酸类物质的感性认识。本课时为后续学习酸的化学性质、酸碱中和反应及盐类知识奠定基础,同时注重培养学生安全取用化学药品、规范操作实验的良好习惯,体现化学与日常生活、生产实际的密切联系。
二、四维核心素养
通过对常见酸的学习,初步形成物质性质与用途相联系的化学观念;通过浓硫酸特性的比较与分析发展科学思维;通过观察实验现象、归纳物理性质提升科学探究能力;通过认识酸的腐蚀性与安全操作规范,培养严谨求实的科学态度与安全责任意识。
三、教学重难点
重点:盐酸、硫酸的物理性质;浓硫酸的吸水性、脱水性与腐蚀性;浓硫酸的正确稀释方法及操作注意事项。难点:浓硫酸吸水性与脱水性的本质区分;浓硫酸稀释操作的原理,以及错误操作导致酸液飞溅危险的原因分析。
四、作业内容
(一)基础巩固
1. 填空题。
(1)盐酸是______气体的水溶液,纯净的浓盐酸是______色、有______气味的液体,具有较强的______性。打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖,瓶口上方会出现______,这是因为浓盐酸挥发出的______气体与空气中的______结合,形成了盐酸小液滴。
(2)浓硫酸是一种______色、黏稠、油状的液体,______(选填“易”或“不易”)挥发。浓硫酸具有______性,能够吸收空气中的水蒸气,因此在实验室中常用作某些气体的______剂。浓硫酸还具有强烈的______性,能使纸张、木材、蔗糖等含碳、氢、氧元素的物质失去水分而炭化变黑。
(3)浓硫酸溶于水时会______(选填“吸收”或“放出”)大量的热。在稀释浓硫酸时,一定要把______沿器壁慢慢注入______中,并用玻璃棒不断______,使产生的热量迅速扩散。切不可将______倒入______中,否则可能会导致酸液沸腾溅出,造成危险。
(4)人体胃液中含有少量的______,可以帮助消化食物。汽车常用的铅蓄电池中含有______。浓硫酸有强烈的腐蚀性,如果不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用大量______冲洗,然后再涂上适量的弱碱性溶液进行处理。
(5)浓盐酸敞口放置在空气中,由于具有______性,溶液的质量会逐渐______,溶质的质量分数会逐渐______。浓硫酸敞口放置在空气中,由于具有______性,溶液的质量会逐渐______,溶质的质量分数会逐渐______。
(6)盐酸是重要的化工产品,可用于金属表面______、制造药物等;硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属______等。
2. 选择题。
(1)下列关于盐酸的叙述中,正确的是( )
A. 纯净的盐酸是黄色有刺激性气味的液体
B. 浓盐酸敞口放置在空气中,瓶口会出现白烟
C. 人的胃液中含有少量盐酸,可以帮助消化
D. 盐酸没有腐蚀性,可以用手直接接触
(2)下列物质露置在空气中一段时间后,质量会增加的是( )
A. 浓盐酸 B. 浓硫酸 C. 食盐水 D. 蔗糖溶液
(3)下列有关浓硫酸的说法中,错误的是( )
A. 浓硫酸具有吸水性,可作某些气体的干燥剂
B. 浓硫酸滴在白纸上,白纸会变黑,说明浓硫酸具有脱水性
C. 稀释浓硫酸时,应将水沿器壁慢慢倒入浓硫酸中
D. 浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗
(4)将浓硫酸滴入盛有蔗糖的烧杯中,蔗糖逐渐变黑并体积膨胀,这个实验主要说明浓硫酸具有( )
A. 吸水性 B. 脱水性 C. 挥发性 D. 腐蚀性
(5)下列气体中,可用浓硫酸干燥的是( )
A. 能与浓硫酸反应的气体 B. 不与浓硫酸反应的气体
C. 所有气体都可以 D. 只有氧气可以
(6)下列关于浓盐酸和浓硫酸的比较中,正确的是( )
A. 浓盐酸有挥发性,浓硫酸没有挥发性
B. 浓盐酸和浓硫酸都有脱水性
C. 浓盐酸敞口放置质量增加,浓硫酸敞口放置质量减少
D. 浓盐酸和浓硫酸都能干燥氧气
(7)下列有关盐酸和硫酸用途的说法中,错误的是( )
A. 盐酸可用于金属表面除锈
B. 硫酸可用于生产化肥和农药
C. 人体胃液中含有硫酸,可帮助消化
D. 汽车铅蓄电池中含有硫酸
(8)浓硫酸可以作干燥剂,是因为它具有( )
A. 脱水性 B. 吸水性 C. 腐蚀性 D. 挥发性
3. 判断题(正确的打“√”,错误的打“×”,将答案写在题后括号内)。
(1)浓盐酸敞口放置在空气中,溶液的质量会减少。( )
(2)浓硫酸能够干燥所有气体。( )
(3)稀释浓硫酸时,玻璃棒的作用是搅拌散热。( )
(4)盐酸和硫酸都属于酸,它们的物理性质完全相同。( )
(5)浓硫酸的脱水性属于物理性质。( )
(二)能力提升
4. 为什么实验室里常用浓硫酸作干燥剂,而不用浓盐酸作干燥剂?请结合两种酸的性质简要说明理由。
5. 某同学在实验室做实验时,不小心将浓硫酸滴到了手上。请你告诉他正确的处理步骤,并说明为什么不能先擦干再用水冲。
6. 在一个小烧杯中放入少量蔗糖,然后向蔗糖中缓缓加入浓硫酸,并用玻璃棒轻轻搅拌。请回答下列问题:
(1)观察到蔗糖的颜色发生了怎样的变化?这一现象说明浓硫酸具有什么性质?
(2)加入浓硫酸后,蔗糖的体积会明显膨胀,甚至变成一块“黑面包”状的固体。请结合浓硫酸的性质解释这一现象。
(3)该实验中为什么要将浓硫酸缓缓加入而不是快速倒入?
7. 为什么在稀释浓硫酸时一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,而不能把水倒入浓硫酸中?请从密度和热量两个角度加以解释。
8. 现有两瓶失去标签的无色液体,已知它们分别是浓盐酸和浓硫酸。请你设计两种以上简便的方法将它们鉴别出来,分别写出操作方法、预期现象和结论,并说明每种方法所依据的是酸的哪条性质。
9. 浓硫酸和浓盐酸敞口放置在空气中一段时间后,它们的溶液质量、溶质质量分数分别会发生怎样的变化?请简要分析原因。
10. 实验室有两瓶体积相同的浓盐酸和浓硫酸,某同学在没有标签的情况下想通过观察试剂瓶外壁和瓶口的变化来区分它们。请你告诉他应该如何操作,并解释其中的原理。同时思考:如果将这两瓶酸分别同时敞口放置一周后再称量,哪瓶液体的总质量更大?为什么?请结合两种酸的物理性质加以分析。
(三)拓展培优
11. 【拓展培优一】实验室中有一包久置的浓硫酸,某同学想知道这瓶浓硫酸是否仍然具有良好的干燥效果。请你帮助他设计一个简单的实验方案来检验该浓硫酸的吸水性是否减弱。要求写出实验思路、预期现象及判断依据,并思考:如果浓硫酸已经吸收了较多水分,它还能继续作干燥剂吗?为什么?
12. 【拓展培优二】小刚同学在阅读课外资料时了解到:浓硫酸不仅能使纸张、蔗糖等含碳有机物炭化,还能与很多金属发生反应,而稀硫酸却不能与某些金属发生类似的反应。请你结合本节课所学的知识,从“浓度不同导致性质差异”的角度,谈谈你对“物质的组成与浓度会影响其性质”这一观点的理解,并举例说明生活或生产中还有哪些类似的现象。
13. 【拓展培优三】某工厂在生产过程中需要将浓硫酸稀释为一定浓度的稀硫酸使用。工人师傅准备了一个大塑料桶,先向桶中倒入了一定量的水,然后将一整瓶浓硫酸直接沿桶壁快速倒入水中。请你指出这个操作中存在哪些安全隐患,并说明正确的稀释操作应该怎样进行。如果在操作过程中发现桶内液体沸腾飞溅,应该采取哪些应急措施?
五、参考答案
(一)基础巩固
1. 填空题。
(1)氯化氢;无;刺激性;挥发;白雾;氯化氢;水蒸气。
(2)无;不易;吸水;干燥;脱水。
(3)放出;浓硫酸;水;搅拌;水;浓硫酸。
(4)盐酸;硫酸;水。
(5)挥发;减小;减小;吸水;增加;减小。
(6)除锈;除锈。
2. 选择题。
(1)C。解析:纯净的盐酸是无色液体,A错误;浓盐酸敞口放置瓶口出现的是白雾而非白烟,B错误;盐酸有腐蚀性,不能用手直接接触,D错误;胃液中含少量盐酸帮助消化,C正确。
(2)B。解析:浓硫酸具有吸水性,吸收空气中水蒸气后质量增加;浓盐酸挥发出氯化氢气体,质量减少;食盐水和蔗糖溶液质量基本不变。
(3)C。解析:稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,不能将水倒入浓硫酸中,C说法错误。
(4)B。解析:蔗糖变黑是因为浓硫酸将蔗糖中的氢、氧元素按水的组成比脱去,剩下碳,体现了脱水性。
(5)B。解析:浓硫酸作干燥剂只能干燥不与其反应的气体,不能干燥能与之反应的气体,并非所有气体都可以。
(6)A。解析:浓盐酸有挥发性,浓硫酸没有挥发性但有吸水性,A正确;浓盐酸没有脱水性,B错误;浓盐酸敞口质量减少、浓硫酸敞口质量增加,C错误;浓盐酸不能作干燥剂,D错误。
(7)C。解析:人体胃液中含有的是盐酸而非硫酸,C说法错误;盐酸可用于金属除锈,硫酸可用于生产化肥农药,铅蓄电池中含硫酸,A、B、D均正确。
(8)B。解析:浓硫酸作干燥剂是因为它具有吸水性,能够吸收气体中混有的水蒸气。
3. 判断题。
(1)√。解析:浓盐酸有挥发性,挥发出氯化氢气体,溶液质量减少。
(2)×。解析:浓硫酸只能干燥不与其反应的气体,不能干燥能与之反应的气体。
(3)√。解析:稀释浓硫酸时用玻璃棒搅拌是为了使热量迅速扩散。
(4)×。解析:盐酸和硫酸虽然都属于酸,但物理性质并不完全相同,如挥发性、脱水性等方面存在差异。
(5)×。解析:脱水性是浓硫酸将物质中的氢、氧元素按水的组成比脱去,生成了新物质碳,属于化学性质。
(二)能力提升
4. 浓硫酸具有吸水性,能够吸收气体中的水蒸气,且浓硫酸不易挥发,在干燥过程中不会向被干燥气体中引入新的杂质,因此常用作干燥剂。而浓盐酸具有挥发性,会挥发出氯化氢气体,如果用浓盐酸干燥气体,不仅不能有效吸收水分,还会使被干燥的气体中混入氯化氢气体,引入新的杂质,因此不能用作干燥剂。
5. 正确处理步骤:立即用大量流动的水冲洗受伤部位,然后再涂上适量的弱碱性溶液进行处理。不能先擦干再用水冲的原因是:浓硫酸沾到皮肤上后会迅速发生脱水作用并放出大量热,如果先用布擦,可能在擦拭过程中加重皮肤的损伤,并且摩擦会加速放热过程,使皮肤受到更严重的灼伤。先用大量水冲洗可以迅速带走热量并稀释浓硫酸,减轻伤害程度。
6. (1)蔗糖由白色逐渐变为黄色,最终变为黑色。这一现象说明浓硫酸具有脱水性,能将蔗糖中的氢、氧元素按水的组成比脱去,使蔗糖炭化。
(2)浓硫酸滴入蔗糖后,蔗糖脱水炭化生成黑色的碳。同时浓硫酸溶于水(蔗糖中原本含有的水分以及脱水生成的水)会放出大量热,使部分碳与浓硫酸进一步作用产生气体,这些气体被包裹在碳中,使炭化后的固体体积膨胀,形成疏松多孔的“黑面包”状固体。
(3)浓硫酸与蔗糖作用会放出大量的热,如果快速倒入,热量不能及时扩散,可能导致液体剧烈沸腾甚至溅出,造成危险。缓缓加入并不断搅拌可以使热量均匀扩散,保证实验安全。
7. 从密度角度看,浓硫酸的密度比水大得多。如果把水倒入浓硫酸中,水的密度小,会浮在浓硫酸上面。从热量角度看,浓硫酸溶于水会放出大量的热,使浮在上面的水立即沸腾,导致酸液向四周飞溅,造成严重的安全事故。而把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,由于浓硫酸密度大,会逐渐沉入水底,再加上玻璃棒搅拌,热量可以均匀地扩散到整个水体中,避免局部过热,从而保证操作安全。
8. 方法一:打开试剂瓶瓶盖,观察瓶口。瓶口上方出现白雾的是浓盐酸,因为浓盐酸挥发出的氯化氢气体与空气中水蒸气结合形成盐酸小液滴;瓶口无明显现象的是浓硫酸。方法二:分别取少量两种液体,用小木条蘸取液体后观察,木条变黑的是浓硫酸(脱水性),无明显变化的是浓盐酸。方法三:分别取等量的两种液体在天平上称量,然后敞口放置一段时间后再称量,质量明显增加的是浓硫酸(吸水性),质量明显减少的是浓盐酸(挥发性)。(答出任意一种合理方法即可)
9. 浓盐酸敞口放置:由于浓盐酸具有挥发性,会挥发出溶质氯化氢气体,导致溶液中溶质质量减少,溶剂质量基本不变,因此溶液总质量减少,溶质质量分数减小。浓硫酸敞口放置:由于浓硫酸具有吸水性,会吸收空气中的水蒸气,导致溶剂质量增加,溶质质量基本不变,因此溶液总质量增加,溶质质量分数减小。
10. 操作方法:将两瓶酸分别敞口放置在空气中,观察试剂瓶外壁和瓶口的变化。原理:盛浓盐酸的试剂瓶瓶口会出现白雾,因为浓盐酸挥发出的氯化氢气体与空气中水蒸气结合形成盐酸小液滴;盛浓硫酸的试剂瓶瓶口没有明显现象,但瓶壁可能会微微发热(浓硫酸吸水放热)。一周后称量,盛浓硫酸的瓶子总质量更大,因为浓硫酸吸收了空气中的水蒸气,溶剂增加导致总质量增加;而浓盐酸由于挥发,溶质减少导致总质量减少。
(三)拓展培优
11. 实验思路:取一小堆蓝色的硫酸铜晶体(已干燥),放入一只小烧杯中,然后向晶体上加入少量待检验的浓硫酸,观察晶体颜色的变化。预期现象与判断依据:如果浓硫酸仍然具有良好的吸水性,蓝色硫酸铜晶体(无水硫酸铜为白色,此处用干燥的蓝色晶体观察其是否变白——实际操作中可取少量已经吸水变蓝的硫酸铜粉末,观察加入浓硫酸后是否重新变为白色)会因失去结晶水而颜色变浅或变为白色,说明浓硫酸仍有较强的吸水性;如果晶体颜色没有明显变化,则说明浓硫酸吸水能力已经减弱。如果浓硫酸已经吸收了较多水分,它的吸水能力会大大下降,甚至不再具有良好的干燥效果,因为浓硫酸的吸水性与其浓度密切相关,浓度降低后干燥能力也随之降低,此时不宜继续作干燥剂,应更换新的浓硫酸。
12. 物质的组成与浓度会直接影响物质的性质。以浓硫酸和稀硫酸为例,浓硫酸具有脱水性、吸水性和强烈的腐蚀性,而稀硫酸不具有脱水性,腐蚀性也弱得多。这说明同一种物质,由于浓度不同,表现出的性质可能存在显著差异。浓度的改变会影响物质中有效成分的含量和分子间的相互作用方式,从而导致宏观性质的不同。生活中类似的现象有:纯酒精可以用来消毒,但浓度过低的酒精消毒效果很差;食醋浓度高时酸味很浓,兑入水后酸味明显减弱;铁在干燥的空气中不容易生锈,但在潮湿的空气中容易生锈,这些都说明浓度或环境条件的改变会影响物质的性质和反应的发生。
13. 存在的安全隐患:第一,将浓硫酸直接沿桶壁快速倒入水中,虽然方向正确(酸入水),但“快速倒入”会使大量浓硫酸在短时间内释放出大量热,局部水温骤升,可能导致水沸腾、酸液飞溅。第二,没有用玻璃棒不断搅拌,热量不能及时均匀扩散,容易造成局部过热。第三,使用塑料桶虽然耐腐蚀,但如果热量集中,也可能导致桶体局部变形。正确的稀释操作:先在桶中加入适量的水,然后将浓硫酸沿容器内壁缓缓地、慢慢地倒入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量迅速扩散。绝对不能将水倒入浓硫酸中。应急措施:如果发现桶内液体沸腾飞溅,应立即停止倾倒操作,人员迅速远离飞溅区域,避免被酸液灼伤;待液体冷却后再进行处理。如果酸液溅到皮肤上或衣服上,应立即用大量流动水冲洗受伤部位。
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