师:同学们好,这节课我们来学习九年级化学下册第十单元课题一《常见的酸和碱》第二课时。我们都知道,化学是一门以实验为基础的科学,实验自然必不可少。老师在整理实验药品时,发现有两瓶无色液体标签模糊不清,分别是蒸馏水和稀盐酸,大家能不能通过实验的方法将它们鉴别出来呢?请设计一下实验方案。设计好了吗?我们一起来看看这些方案和大家设计的是否相同。
有同学想到了上节课学习的指示剂,于是设计了方案一:向两试管中加入等量的两种液体,再向试管中分别加入相同滴数的紫色石蕊溶液,若溶液变红色的为稀盐酸,无明显变化的则为蒸馏水。还有同学想到稀盐酸能与活泼金属反应产生氢气,设计了方案二:取两份等量的锌粒于试管中,向其中加入等量的两种液体,若有气泡产生的为稀盐酸,无明显现象的为蒸馏水。
大家是否还记得实验室制取二氧化碳,以及碳酸钠粉末和稀盐酸反应验证质量守恒定律的实验呢?于是又有同学提出了第三种方案:取两支试管,分别加入等量的大理石或碳酸钠粉末,并向两试管中加入等量的两种液体,若有气泡产生则为稀盐酸,无现象的为蒸馏水。相信屏幕前的同学们还能想出更多实验方案。
由于时间关系,我们先采用这三种方案来进行验证。当滴加紫色石蕊溶液时,观察到 a 中无明显变化,b 中溶液变为红色,由此得出 a 为蒸馏水,b 为稀盐酸。那其他两种方案能否得出同样的结论呢?加入锌粒以及大理石后,观察到 a 中无明显变化,b 中有气泡产生,进一步验证了我们的结论,即 a 为蒸馏水,b 为稀盐酸。
当两者都为酸时,能否用同样的方法鉴别呢?我们先来认识一些常见的酸。生活中,食醋中含有醋酸,柑橘、柠檬中含有柠檬酸,碳酸饮料中含有碳酸,实验室有盐酸、硫酸、硝酸。回到刚才的问题,当两者都为酸时,能否用同样的方法鉴别呢?加入紫色石蕊溶液、碳酸钠粉末、锌粒后,观察到每组的实验现象相同,无法鉴别出盐酸和硫酸,这时又该如何鉴别呢?这就需要我们了解盐酸、硫酸分别具有哪些性质。
我们先来看看浓盐酸、浓硫酸的物理性质。常用的浓盐酸浓度为 37% - 38%,密度为 1.19 克每立方厘米;常用的浓硫酸浓度为 98%,密度为 1.84 克每立方厘米。我们发现它们的密度都比水大。老师这里有一瓶浓盐酸,请同学们观察它的颜色和状态。
生:无色液体。
师:打开瓶盖后观察到什么?
生:有白雾出现。
师:闻一闻它的气味,同学们还记得闻气味的方法吗?
生:手在瓶口轻轻扇动。
师:对,大家闻到了什么气味?
生:有刺激性气味。
师:老师这里还有一瓶浓硫酸,请同学们观察它的颜色和状态。
生:无色粘稠的油状液体。
师:打开瓶盖后观察有什么现象?
生:无现象。
师:闻一闻它的气味呢?
生:无气味。
师:打开浓盐酸的瓶盖,为什么会有白雾出现呢?
生:因为浓盐酸具有挥发性,挥发出来的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合,形成了盐酸的小液滴。
师:非常好,而浓硫酸无明显现象,说明浓硫酸难挥发。大家听说过“水滴不穿”以及“白水能写黑字”吗?今天老师就带大家去看一看。在洁净的玻璃片上放入一块布料,在布料上滴入少量的浓硫酸,观察布料的变化。在另一块洁净的玻璃片上放一张纸,用玻璃棒蘸取浓硫酸,在纸上写一个“一”字,观察纸的变化。将一根小木棍放入浓硫酸中,观察小木棍的变化。
生:观察到当在布料上滴入浓硫酸时,布料变黑,甚至出现了破洞;蘸取浓硫酸在纸上写一个“一”字,出现了黑色的字迹;将小木棍放入浓硫酸中,小木棍变黑。
师:这是为什么呢?
生:由于浓硫酸具有强腐蚀性,能夺走向木材、布料、纸张甚至皮肤等这样由碳、氢、氧元素组成的化合物中的氢元素,按水的组成脱去,生成黑色的碳,我们把这一特性叫做脱水性。
师:浓硫酸具有强腐蚀性,所以我们在使用时一定要小心。如果不慎将浓硫酸沾到了皮肤或衣服上,应用大量的水冲洗,然后涂上 3% - 5% 的碳酸氢钠溶液。刚才老师给同学们展示的是 98% 的浓硫酸,如何将浓硫酸变成稀硫酸呢?根据生活经验,同学们会说向浓硫酸中加入适量的水,我们来看一下会出现怎样的现象。本实验所用的药品有浓硫酸、蒸馏水、锥形瓶以及分液漏斗。首先向锥形瓶中加入浓硫酸,向分液漏斗中加入蒸馏水,固定在铁架台上。打开活塞,观察实验现象。
生:观察到液滴飞溅并发出“呲”的声音。
师:这是为什么呢?
生:因为水倒入浓硫酸中,水的密度较小,浮在浓硫酸上,浓硫酸溶于水又会放出大量的热,使得水立刻沸腾,导致硫酸液滴向四周飞溅,危害人身安全。
