《酸碱中和的例子》PPT课件.ppt

2 4酸鹼反應與鹽類 前言酸與鹼加在一起會發生什麼變化呢 又會產生什麼物質呢 我們利用下面的實驗來認識酸與鹼的作用 目的 由鹽酸與氫氧化鈉的作用來認識酸鹼反應 器材 1M鹽酸50mL 1M氫氧化鈉30mL 酚指示劑10mL 50mL量筒1個 125mL錐形瓶1個 滴管1支 溫度計1支 漏斗1個 滴定管1支 鐵架1座 蒸發皿1個 三腳架1個 陶瓷纖維網1個 酒精燈1個 2 3酸與鹼的化學反應 步驟 1 將1M的氫氧化鈉溶液30mL放在錐形瓶中 以滴管加入3 4滴酚酞 觀察溶液所呈現的顏色 並用溫度計測量溶液溫度 將結果記錄下來 2 將1M的鹽酸經由漏斗注入滴定管中 打開滴定管開關 調整管內液面至 0 的刻度 如圖a 2 3酸與鹼的化學反應 2 3酸與鹼的化學反應 a 注入鹽酸至滴定管後 調整液面至 0 的刻度 b 將滴定管中的鹽酸滴入到錐形瓶中的氫氧化鈉溶液中 步驟 3 用左手旋轉滴定管的開關 使鹽酸由滴定管慢慢滴入錐形瓶中 如圖b 不時用右手搖動錐形瓶 直到溶液恰好變色為止 此時用溫度計測量並記錄溶液的溫度 4 取錐形瓶中的溶液10mL置入蒸發皿中 5 將蒸發皿移到陶瓷纖維網上 以酒精燈加熱至完全蒸乾 如圖c 觀察並記錄蒸發皿內最後剩下什麼物質 2 3酸與鹼的化學反應 2 3酸與鹼的化學反應 c 加熱蒸發皿 2 3酸與鹼的化學反應 活動紀錄 1 將30mL 1M的氫氧化鈉溶液倒入錐形瓶中 加入3 4滴酚酞 水溶液為 粉紅 色 用溫度計測量溫度為 28 5 2 將1M鹽酸慢慢滴入錐形瓶的氫氧化鈉溶液中 搖動錐形瓶 直到溶液恰好變色為止 此時溶液的溫度為 32 5 2 3酸與鹼的化學反應 問題與討論 1 在氫氧化鈉溶液中滴入酚酞後 會呈現什麼顏色 以鹽酸慢慢滴入氫氧化鈉溶液中 顏色會有什麼變化 解答 在氫氧化鈉溶液中滴入酚酞後 溶液呈現粉紅色 以鹽酸慢慢滴入氫氧化鈉溶液中 剛開始時顏色依然不變 呈粉紅色 直到滴入一定的量後 水溶液會忽然變成透明無色 2 3酸與鹼的化學反應 問題與討論 2 當鹽酸慢慢滴入氫氧化鈉溶液中 至溶液剛好變色時 溶液的溫度有何變化 這表示酸和鹼作用時 會放熱還是吸熱 解答 當鹽酸慢慢滴入氫氧化鈉溶液中 至溶液剛好變色時 水溶液的溫度會微微上升 表示酸和鹼作用是一種放熱反應 2 3酸與鹼的化學反應 問題與討論 3 加熱蒸發皿上的溶液 蒸發皿內最後剩下什麼物質 解答 當蒸發皿內的溶液完全被蒸乾後 蒸發皿上會留下白色粉末狀的食鹽 這是由氫氧化鈉所提供的鈉離子 與鹽酸 氫氯酸 所提供的氯離子結合 而成的氯化鈉 實驗結果所有的酸溶解在水中 會像鹽酸一樣 解離出氫離子 所有的鹼溶解在水中 會像氫氧化鈉一樣 解離出氫氧根離子當酸與鹼混合時 氫離子和氫氧根離子會互相結合成水 此過程稱為中和 中和時 除了酸鹼性會改變之外 溶液的溫度也會上升 表示中和是一種放熱反應 實驗結果酸與鹼中和時 還會產生另一種新物質 它是由鹼中的陽離子 金屬離子或銨根離子 和酸中的陰離子 非金屬離子或酸根離子 結合而成 這種物質稱為鹽類實驗2 3中最後產生的食鹽 就是由鈉離子與氯離子結合而成 式2 6 圖2 34 鹽酸 氫氧化鈉溶液 氯化鈉 水HCl NaOH NaCl H2O 圖2 34鹽酸和氫氧化鈉反應形成食鹽 實驗結果中和的化學反應式可寫成式2 7 酸 鹼 鹽 水 式2 7 也可寫成式2 8 氫離子 氫氧根離子 水H OH H2O 式2 8 請寫出硫酸 H2SO4 與氫氧化鈣 Ca OH 2 中和的化學反應式 2 4 解答H2SO4 Ca OH 2 CaSO4 2H2O 酸鹼中和時pH值變化當酸性溶液慢慢的滴入鹼性溶液中後 鹼性溶液中的氫氧根離子會被氫離子中和而漸減 氫離子則漸增 溶液的pH值也隨之變小 圖2 35 相反的 當鹼性溶液慢慢的滴入酸性溶液中後 酸性溶液中的氫離子漸減 氫氧根離子漸增 溶液的pH值也隨之變大 b 加入酸性溶液後pH值變小 a 鹼性溶液的pH值 圖2 35鹽酸滴入氫氧化鈉溶液的pH值變化 酸鹼中和生活實例生活中有很多酸鹼中和的例子 例如 胃液中含有鹽酸 若分泌過多 會讓人感到不舒服 就需服用含有鹼性物質的胃藥 使與胃酸產生中和反應我們吃東西時若食物殘留在口腔內 會造成口腔變成微酸性而發生蛀牙 因此吃完食物後要漱口或使用鹼性牙膏刷牙 以保持口腔清潔 酸鹼中和生活實例排放到空氣中的工業廢氣或都市廢氣 往往含有碳 氮或硫的氧化物等酸性物質 被雨水溶解後成為酸雨酸雨不但會侵蝕石灰岩 圖2 36 參見課本P 52 也會改變土壤的酸鹼性 除了使土壤不適合耕種外 還會破壞生態環境地球上在岩石 土壤及海水中都有許多的鹽類存在 使得生活更加便利與多樣化 以下簡單介紹一些常見的的鹽類及其性質 食鹽 NaCl 氯化鈉俗稱食鹽 為無色晶體 細小的粉末呈白色 海水中約含有2 8 的氯化鈉 因此食鹽可由海水蒸發製得 圖2 37 也可由天然的鹽礦中製取食鹽除了作為調味品及保存食物外 也是重要的工業原料 例如 電解熔化的氯化鈉可以製得金屬鈉和氯氣 圖2 37利用日晒蒸發海水可得到粗鹽 硫酸鈣 CaSO4 硫酸鈣是白色固體 微溶於水 是石膏的主要成分 石膏是天然的硫酸鈣 CaSO4 2H2O 含有結晶水 為半透明的固體我們日常生活常見的燒石膏 CaSO4 2 H2O 遇水即硬化 可做成粉筆 石膏像 圖2 38 及外科治療骨折的石膏模 圖2 38硫酸鈣製成的石膏像 碳酸鈣 CaCO3 碳酸鈣是一種白色固體 難溶於水一般石灰岩地形 大理岩和貝殼等的主要成分皆為碳酸鈣 常被用來作為建築的材料 圖2 39 圖2 39大理岩建築物 碳酸鈉 Na2CO3 碳酸鈉俗稱蘇打 是一種白色粉末 溶於水呈鹼性 為清潔劑的一種成分工業上常用來製造玻璃與肥皂 圖2 40 圖2 40利用含碳酸鈉成分做成的玻璃 常用於建築物外觀的玻璃帷幕 取1 0M的鹽酸10mL 加數滴酚指示劑 再慢慢加入l 0M的氫氧化鈉溶液15mL 不時以玻棒攪拌 則有關此反應結果的敘述 下列何者正確 A 溶液變為中性 B 溶液的pH值增加 C 溶液的溫度下降 D 溶液由紅色變為無色 2 5 解答氫氧化鈉溶液慢慢加入鹽酸中 溶液會漸漸變成鹼性 使pH值增大 另外會放出大量的熱使溶液的溫度上升 而酚指示劑由無色變成紅色 故答案為 B 阿瑞尼士 SvanteAugustArrhenius 1859 1927 關於電解質水溶液的導電情形 英國科學家法拉第 MichaelFaraday 1791 1867 曾做過研究 他認為這是水溶液中帶電粒子流動的現象 他把向正極移動的粒子稱為 負離子 向負極移動的粒子稱為 正離子 離子一詞在希臘語中原有 行走 的意思 但法拉第仍然未能完全明白離子到底是什麼 直到阿瑞尼士提出了 解離說 才確立了離子的概念 1881年 阿瑞尼士開始進行電解質導電情形的研究 他注意到食鹽溶液與蔗糖溶液在某些性質上顯著不同 1884年 他提出解離說作為博士班的畢業論文 在這篇論文中 說明電解質在水中會分解為帶正電的正離子和帶負電的負離子 離子就是帶電的原子或原子團 由於當時的人認為原子是不可分割的 既然不可分割 怎麼能帶電呢 因此當時包含阿瑞尼士指導教授在內的論文審查委員會 均認為這是違反常識的主張 經過冗長的爭論後 才勉