师:同学们,今天我们继续学习第十单元课题二——酸和碱的中和反应的第二课时。很多同学都养过金鱼,可总养不好,大家肯定想知道原因,学完今天的内容,或许你们就能明白一些。现在,我们先来看一段关于养金鱼的小视频。
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师:视频最后强调,调节出适合鱼生存酸碱度的水很重要。那什么是酸碱度呢?今天我们就来深入学习。之前我们已了解到,溶液有酸性、碱性和中性之分,可通过酸碱指示剂检测,常见的酸碱指示剂有紫色石蕊溶液和无色酚酞溶液。紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,遇碱性溶液变蓝;无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红。但在生活、生产和科研中,仅知道溶液酸碱性远远不够,有时还得了解溶液酸性或碱性的强弱程度,也就是酸碱度。那么酸碱性和酸碱度究竟是什么关系呢?要弄清楚,首先得明白什么是酸碱度,下面我们就来学习酸碱度的表示方法。
pH 用于表示溶液的酸碱度,溶液的酸碱性可用酸碱指示剂检验,而酸碱度则常用 pH 来表示。测定溶液酸碱度,即 pH,最简单的方法是使用 pH 试纸,pH 的范围在 0 - 14 之间。接下来我们学习溶液酸碱性和酸碱度的关系。当溶液的 pH 等于 7 时,溶液显中性,比如水、氯化钠溶液、硫酸钠溶液等。当溶液的 pH 小于 7 时,溶液显酸性,且 pH 越小,酸性越强,像稀盐酸溶液、稀硫酸等。当 pH 大于 7 时,溶液显碱性,且 pH 越大,碱性越强。比如 pH 等于 13 的溶液,碱性强于 pH 等于 9 的溶液,像氢氧化钙溶液、氢氧化钠溶液以及碳酸钠溶液。
大家思考一下,碳酸钠在物质分类上属于什么?对,它属于盐,但它的水溶液 pH 大于 7,显碱性,所以碳酸钠还有个名字叫纯碱。由此可见,显碱性的溶液不一定是碱的溶液,同样,显酸性的溶液也不一定是酸的溶液。既然测定溶液 pH 最常用的方法是用 pH 试纸,那具体该怎么操作呢?老师来演示一下用 pH 试纸测定某溶液的 pH。今天我们测两种溶液的 pH。分别取两片 pH 试纸放在洁净干燥的玻璃片上。
(操作演示)用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液,滴在 pH 试纸上。注意,蘸取两种溶液时,玻璃棒一定要清洗。
(继续操作演示)我们把显示出的颜色与比色卡进行对照,这片显示的颜色与 2 相似,所以测得该溶液的 pH 等于 2,显酸性。再看另一片,颜色接近于 12,所以测得它的 pH 等于 12,显碱性。我们小结一下用 pH 试纸测定 pH 的方法:在玻璃片或点滴板上放一小片 pH 试纸,用干净的玻璃棒蘸取被测液滴到试纸上,把试纸显色的颜色与标准比色卡比较,即可得出被测液的 pH。试纸测定 pH 的方法看似简单,实际操作中,很多同学会犯错。大家想一想,能将 pH 试纸直接浸入待测溶液中吗?显然不行,这样会污染待测液。那能将 pH 试纸先用蒸馏水润湿吗?这也不行。如果先用蒸馏水润湿,测定结果会怎样呢?我们知道酸性溶液 pH 小于 7,且酸性越强 pH 越小。若事先将 pH 试纸用蒸馏水润湿,就相当于稀释了酸性溶液,酸性减弱,测得的 pH 值会偏大。同理,用润湿的 pH 试纸测碱性溶液,相当于稀释了碱性溶液,碱性减弱,测得的值会偏小,所以不能事先将 pH 试纸用蒸馏水润湿。
那能不能用 pH 试纸测浓硫酸的酸碱度呢?我们学过酸的性质,知道浓硫酸有很强的脱水性。如果用 pH 试纸测浓硫酸的 pH,浓硫酸会使 pH 试纸脱水碳化,试纸变黑,无法与比色卡对照,所以不能用 pH 试纸测浓硫酸的 pH。这里提醒大家,pH 试纸测定的 pH 值是整数,如果需要精确测量某一溶液的 pH,还需借助 pH 计。下面我们通过一段视频了解一下生活中常见物质的 pH。
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师:同学们,了解溶液的酸碱度对生活、生产和生命活动意义重大。生活中常见物质的酸碱度,大家看,厕所清洁剂呈强酸性,pH 在 1 - 2 之间;厨房清洁剂呈强碱性,pH 在 12 - 13 之间。图片中还有其他常见物质的 pH,大家再看看。化工生产中,许多反应必须在一定 pH 的溶液里才能进行。农业生产中,农作物一般适宜在 pH 为 7 或接近 7 的土壤中生长,pH 不合适,农作物长势就会受影响。测定雨水的 pH 能了解空气污染情况,正常雨水 pH 约为 5.6,酸雨的 pH 小于 5.6。下面我们通过一段小视频了解酸雨是如何形成的。
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师:酸雨的形成是因为正常雨水溶解二氧化碳,pH 为 5.6,而酸雨 pH 小于 5.6。酸雨危害很大,能直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化,还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。根据形成原因不同,酸雨分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。化石燃料燃烧及工业废气中的二氧化硫、氮氧化物排放到空气中,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸继续被氧气氧化生成硫酸,形成硫酸型酸雨;二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,硝酸溶于雨水形成硝酸型酸雨。酸雨降落使土壤和水域酸化,破坏农作物和树木生长。
