师:同学们好,欢迎走进初中化学课堂。今天,我们一起来学习第10单元酸和碱的中和反应第一课时。大家可能有过这样的经历:由于暴饮暴食,肠胃不舒服,去看医生,医生说胃酸过多,建议服用斯达舒来缓解。这是斯达舒药品说明书的一部分,请大家仔细阅读,猜一猜,哪一种成分能治疗胃酸过多呢?
生:我认为是氢氧化铝。人体的胃液主要成分是盐酸,属于酸。斯达舒的主要成分是氢氧化铝,属于碱。我猜想酸和碱之间发生了反应。
师:非常好。这节课,我们就一起来探究酸和碱之间到底能不能发生反应。接下来,我们做一个实验。这里,我们用到常见的碱——氢氧化钠溶液,以及常见的酸——稀盐酸。我向烧杯中倒入少量氢氧化钠溶液,再向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸。大家注意观察实验现象。你们观察到了什么?
生:没有任何现象。
师:那么,你们认为氢氧化钠溶液和稀盐酸发生反应了吗?
生:可能有的同学说没有反应,也有的同学说发生了反应。
师:其实,没有现象,并不能说明反应就没有发生,因为有很多实验是没有明显现象的。那么,如果氢氧化钠和稀盐酸发生了化学反应,能不能化隐形为显形,设计一个实验证明它确实发生了呢?我提示一下思路:化学反应一定会生成新物质,我们可以通过证明有新物质的生成来证明反应发生,这是一种思路。另外,化学反应生成新物质的同时,反应物的量在逐渐减少直到消失,所以还可以通过证明某一反应物减少或消失来证明反应发生,这又是一种思路。那么,你们设计实验是依据思路一还是思路二呢?
生:我不会选择思路一,因为我不知道生成的新物质是什么,所以我选择思路二。
师:根据思路二,我们就要来验证反应物氢氧化钠或稀盐酸减少。氢氧化钠和稀盐酸的性质大家应该很熟悉了,我们可以用酸碱指示剂颜色的改变来检验氢氧化钠或稀盐酸的减少。检验氢氧化钠或稀盐酸最简单的方法就是使用酸碱指示剂。常用的酸碱指示剂有石蕊和酚酞。紫色的石蕊溶液遇到酸性溶液会变红,遇到碱性溶液会变蓝。无色的酚酞遇到酸溶液不变色,遇到碱性溶液会变红色。我们可以先来证明反应物氢氧化钠消失了。请大家写出实验方案。同学们可以按下暂停键,给大家2分钟的时间思考。从物质类别上来看,氢氧化钠属于碱,如果加石蕊会出现什么现象呢?
生:石蕊会变蓝。
师:那么在变蓝色的溶液中继续滴加适量的稀盐酸,你们预测会出现什么现象?
生:如果氢氧化钠消失,溶液不显碱性,石蕊就有可能变成紫色。
师:这种方案理论上是可行的。但是在实际操作过程中,紫色和蓝色这两种颜色不太容易区分,所以这种方案不是很好。我们不妨把石蕊换成酚酞,在氢氧化钠溶液中滴加酚酞,你们预测会出现什么现象?
生:酚酞会变红。
师:在变成红色的溶液中继续滴加适量的稀盐酸,又会出现什么现象呢?
生:如果氢氧化钠消失,溶液不显碱性,酚酞就可能变成无色。
师:红色和无色这两种颜色很容易区分,我们可以选择这种方案。下面,就按我们筛选出的这种方案进行实验。我向烧杯中倒入少量氢氧化钠溶液,向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞。大家观察到了什么现象?
生:溶液变红了。
师:接下来,我们向红色溶液中滴加稀盐酸。大家注意观察现象。这个过程大家要有耐心,你们看到了什么现象?
生:红色消失了。
师:红色消失,说明氢氧化钠消失了。我们可以得出结论,稀盐酸可以与氢氧化钠发生反应。我们继续来看这个实验,大家能回答黑板上的这3个问题吗?我们先来看第一个问题,为什么酚酞会变成无色呢?这说明了什么?
生:酚酞变成无色说明没有氢氧化钠了,说明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应。
师:第二个问题,什么时候稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应呢?
生:当溶液恰好变成无色时,说明盐酸和氢氧化钠恰好完全反应。
师:第三个问题,盐酸和氢氧化钠完全反应时,溶液中的溶质是什么?这个问题有些难度,可能只有预习的同学才知道。
生:如果我们把反应后的溶液进行蒸发,会得到一些白色固体,这是反应中产生的氯化钠。
师:这3个问题大家都回答对了吗?同学们,上面我们从反应物氢氧化钠消失的角度完成了对氢氧化钠和稀盐酸是否能反应的探究。课后大家还可以从稀盐酸消失的角度设计实验进行探究。我们来继续看稀盐酸与氢氧化钠这个反应,稀盐酸和氢氧化钠实际反应生成了氯化钠和水。稀盐酸属于酸,氢氧化钠属于碱。氯化钠属于哪一类物质呢?通过观察我们发现,氯化钠是由钠离子和氯离子构成的化合物,钠离子是金属离子,氯离子是酸根离子,我们把这类化合物称之为盐。所以盐是由金属离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物。注意,铵根离子和酸根离子构成的化合物也属于盐,这一点大家很容易忘记。例如硫酸钠,它是由钠离子和硫酸根离子构成的;碳酸钾,它是由钾离子和碳酸根离子构成的;而硝酸铵是由铵根离子和硝酸根离子构成的;氯化铁是由铁离子和氯离子构成的,这些都属于盐。那么,我们化学上所说的盐是否就是我们日常生活中所说的盐呢?
生:显然不是。化学中的盐是指一类物质,是指由金属离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物,而日常生活中的盐是指食盐,其主要成分是氯化钠,当然氯化钠属于盐。
师:同学们,除了稀盐酸和氢氧化钠能反应,其他的酸和碱也能发生类似的反应。请大家根据稀盐酸和氢氧化钠反应的特点,试着写出以下几个化学方程式。同学们可以按下暂停键。大家写好了吗?我们来一起核对一下:稀盐酸与氢氧化钾的反应,生成了氯化钾和水;盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水;硫酸与氢氧化钾反应生成硫酸钾和水;硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水。注意书写化学方程式的时候一定要注意配平。我们来观察一下这4个化学方程式,看一看它们的反应有什么特点。老师提示一下。
生:通过观察我们不难发现,这几个反应的反应物都是酸和碱,而生成物都是盐和水。你看氯化钾、氯化钙、硫酸钾、硫酸钠,它们都属于盐。
