第三节 酸的通性 pH
教材分析
本节教材一开始就提出“人们认识事物的过程,总是先认识个别的事物,然后逐步地扩大到认识一般的事物”,目的是使学生在增长知识的同时也逐步学习一些分析和解决问题的方法。教材接下去分为四段:一、酸的分类;二、酸的命名;三、酸的通性;四、pH值—酸碱度的表示法,穿插讲解金属活动性顺序和中和反应。
关于pH值的教学
在介绍pH值之前,可举例说明,在生产、科研、生活中,有时只知道溶液是酸性,还是碱性,是非常不够的,借以强调pH值的重要性,引起学生的注意。例如,电镀厂的酸洗液和人体的胃液都是酸性的,而且都是盐酸,但是两者所起的作用却大不相同。然后讲述溶液的酸碱度,即溶液酸碱性强弱的程度,常用pH值表示。通过教材图8-4讲解pH值所表示的酸碱性的范围,并通过[实验8-21]、[实验8-22]演示或练习用pH试纸测定溶液pH值的方法。
最后让学生阅读第三节有关教材,使他们体会测定溶液酸碱度在生产,生活和科研上的实际意义。
关于酸的通性 pH的教学建议
本节教材,除金属活动性顺序、中和反应和pH值是新知识外,其他都是上一节知识的概括和总结。因此建议对于分类、命名、通性的教学可采取复习、归纳跟实验相结合的方法。pH值可采用实验、阅读、讲解相结合的教学方法。
关于金属活动性顺序的教学建议
金属活动性顺序在复习归纳得出酸的通性之后,应向学生强调,通性是一般规律,带有普遍性,可以运用它来指导我们学习,但是,规律有一定的适应范围和条件,不要绝对化,到处任意套用。例如,金属和硝酸、浓硫酸反应,就得不到氢气。然后引述教材中“是不是各种金属都能跟酸起置换反应呢?”
演示或学生做[实验8-19],把铜片、银片放入盐酸里,观察有没有反应。这里最好再增做镁、锌、铁与稀硫酸反应的实验。这样既得出不是各种金属都能跟酸发生置换反应,又说明金属跟酸发生置换反应的剧烈程度也不相同。从而理解金属活动性是不同的,进一步再引出金属活动性顺序。对金属活动性顺序的了解要做到以下两点:
(1)金属活动性是指金属原子在水溶液中丢失电子的能力,金属的位置越靠前,金属在水溶液中就越容易会失电子变成离子,它的活动性就越强。
(2)排在氢前面的金属能置换出酸里的氢,排在氢后面的金属则不能。
要特别给学生强调这里所说的酸,不包括浓硫酸和硝酸。在这点上同学常犯的错误是:认为锌和稀硝酸反应也能放出氢气。犯这种错误的同学认为,硝酸和硫酸一样,浓硝酸才有强氧化性,稀硝酸和稀硫酸一样可以和金属发生反应放出氢气。
还应指出,酸的通性中,金属和酸反应生成盐和氢气这一条,金属是指金属活动性顺序里氢以前的金属,有时把这些金属叫做活动金属或活泼金属。
对金属活动性顺序,要求学生记住并会写它们的元素符号和名称。为了落实这一要求,最有效的方法是在课上带着学生朗诵几遍。朗诵时,可以把这十五种元素分成三句,K Ca Na Mg Al,Zn Fe Sn Pb H,Cu Hg Ag Pt Au。朗诵速度可由慢渐快,直到成为能背诵的顺口溜。然后让学生默写它们的符号和名称。同学常犯的错误是把Sn、Pb、Pt、Au的元素符号写错。
关于酸的分类和命名的教学建议
酸的分类和命名这两部分可以合并讲解。先让学生写出学过的酸的化学式和名称,提示学生可按酸的组成情况抓住共性来考虑怎样分类。引导学生得出酸可以按含氧酸、无氧酸或一元酸、二元酸、三元酸……两种方法分类。然后从含氧酸和无氧酸的名称抽象出酸的命名方法。最后可给出下列酸的化学式,做酸分类和命名的练习。
关于酸的通性的教学建议
酸的通性
通性是从诸事物的个性中概括而出来的。盐酸、稀硫酸的化学性质是学生熟悉的知识,可通过复习概括出酸的通性,既让学生了解人们认识事物的过程,又培养他们的比较、归纳能力。
教学时可让学生通过复习,填写下列空白并完成化学方程式,并用文字表达出它们的共性—即酸的通性。
盐酸和稀硫酸的化学性质:
(1)
(2)跟金属反应
金属+酸→
(3)跟某些金属氧化物反应
金属氧化物+酸→
(4)跟碱反应
碱+酸→
教学至此能自然地引出中和反应及其应用。在中和反应实验中用胶头滴管操作可以说明指示剂的作用,教学大纲中并没有中和滴定的要求,因此不必介绍和使用滴定管。
(5)跟盐反应
盐+酸→
最后,结合酸、碱、盐电离产生的离子,让同学探讨:酸具有通性的根本原因,在于酸能电离出氢离子。
演示实验建议
1.[实验8-20]做氢氧化钠溶液和盐酸中和反应实验时,两种溶液的浓度最好接近,一般采用0.5摩/升的浓度较理想,现象明显。通常使用的0.5摩/升的盐酸和氢氧化钠溶液的配制;取41毫升浓盐酸,加水稀释至1升。称量20克氢氧化钠,加水溶解后,再加水稀释至1升。
2.证明中和反应生成水的实验 为了让学生观察到中和反应有水生成,如果条件许可也可以增加如下实验。
在干燥试管里放入无水硫酸铜粉末(白色),然后滴入几滴水,无水硫酸铜变蓝色。
分别向盛有冰醋酸、干燥的氢氧化钠固体的试管里加入白色粉末状无水硫酸铜,无水硫酸铜不改变颜色,将冰醋酸倒入固体氢氧化钠试管里,无水硫酸铜立即变成蓝色。这一事实能使学生相信水是酸碱中和反应的产物。
3.[实验8-21]测pH值时所用不同浓度酸、碱稀溶液的配制:
8.4毫升的浓盐酸加水稀释至1升,浓度为0.1摩/升,其pH值为l。取0.1摩/升的盐酸1毫升加蒸馏水到10毫升,它的pH值为2。取pH值为2的盐酸1毫升加蒸馏水稀释到10毫升,它的pH值为3,照此逐一稀释,能配制pH值为2、3、4、5、6的酸溶液。
同上法,0.1摩/升氢氧化钠溶液的pH值为13,稀释10倍后pH值为12,逐一稀释,能配得pH值为 11、10、9、8的碱溶液。
4.用pH试纸测定溶液pH值的操作 用玻璃棒蘸取待测溶液,把它滴在pH试纸上。把显示的颜色跟标准比色卡对照,读出相同颜色的pH值。不能直接把pH试纸浸入待测的溶液中,以免带入杂质,同时这种操作还可能泡掉pH试纸上的一部分指示剂,致使比色发生较大误差。