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 酸鹼中和反應 酸鹼中和反應

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Academic year: 2022

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全文

(1)

課程名稱:酸鹼中和反應 課程名稱:酸鹼中和反應

編授教師:

中興國中 楊秉鈞

(2)

 酸鹼中和反應

(3)

酸鹼中和反應

 酸鹼中和反應:

( 1 )特徵:當酸與鹼反應時,會形成 和 。 ( 2 )化學反應式:

 化學反應式:

 離子反應式:

( 3 )熱量: 反應,水溫 。

( 4 )中和後水溶液之酸鹼性,視反應物酸及鹼 的程度而定  可添加 以判斷反應 。

 蒸發中和液後,能得到 。

鹽類 水

放熱 上升

酸鹼指示劑 終點

鹽類

抵銷

(媒體: 1

, 1’9” )

水 鹽類

酸   

O H OH

H 2

(4)

討論 反應特徵

特徵: 與 反應,生成 與 的反應。 酸 鹼 鹽類 水

HA

BOH

解離

鹽 水

酸 鹼

H

OH

B

A

O H

BA BOH

HA   

2

(5)

酸鹼中和反應 配對思考

酸 HCl

H

2

SO

4

HNO

3

CH

3

COOH

NaOH Ca(OH)

2

KOH NH

4

OH 鹼

十六個酸鹼中和反應式

NaCl

CaCl

2

KCl Cl NH

4

4 2

SO Na

CaSO

4 4 2

SO K

4 2

4

)

( NH SO NaNO

3

2 3

) (NO Ca

KNO

3

3 4

NO NH

COONa CH

3

Ca COO

CH

3

)

2

( CH CH

3

COONH

3

COOK

4

(6)

範例解說 回家練習

1. 請寫出下列酸鹼中和反應:回家練習

2HCl Ca(OH)2 CaCl2 2H2O O

H KCl

KOH

HCl 2

 KOH HCl

 NaOH CO

H2 3

2

4

2SO C OHa( ) H

 NaOH SO

H2 4

Ca(OH)2 HCl

O H CO

Na NaOH

CO

H2 3

 2 

2 3

 2

2 O H CaSO

OH Ca

SO

H2 4 ( )2 4 2 O H SO

Na NaOH

SO

H2 4 2 2 4 2 2

水 鹽

酸   

(7)

2. 將酚酞滴入氫氧化鈉稀薄溶液中,會使溶液呈現 色,如圖 (一)。利用吸管對試管內的溶液持續吹氣,一段時間後,溶液顏色 最後呈現 色,如圖(二)。則:

 此反應屬於 反應,是一種 (物理、化學)變化。

 持續對吸管吹氣時,吹出的 氣體,會在液體中形成 。

 反應會產生的鹽類為 ;化學反應式為上題中的第 小 題。

範例解說

鹼性

放熱 化學

NaOH

CO2 H2CO3 3

2CO Na

O H CO

Na NaOH

CO

H 2 2

(8)

離子方程式表示法

【延伸學 習】

(9)

離子方程式表示法

 離子方程式表示法:

1. 改寫原則:

 。 。 。  被抵銷者,表示未參與反應

2. 實例說明:

( 1 ) 凡酸遇碳酸鹽的反應:

左右相同者抵銷 重新整理 電解質解離

氯離子未參與反應

O H CO

CaCl CaCO

HCl 3 2 2 2

2    

O H

CO Cl

Ca CaCO

Cl

H

2

3 2

2

2 2

2

 

 

O H

CO Ca

CaCO

H 3 2 2 2

2

 

 

O H CO

Ca CaCO

H 3 2 2 2

2

(10)

討論 離子方程式表示法

 離子方程式表示法:

2. 實例說明:

( 2 )凡酸遇活性大金屬的反應:

氯離子未參與反應

2

2

HCl

Zn

ZnCl2

H

2

2

2

2

2

H

Cl

Zn

Zn

Cl

H

2

2

H

Zn

Zn2

H

2

2H Zn Zn2 H

(11)

討論 離子方程式表示法

 離子方程式表示法:

2. 實例說明:

( 3 )凡酸鹼中和反應: 。

 氯、鈉離子未參與反應

 酸鹼中和就是形成 水 的反應

 酸鹼中和的離子方程式都相同

O H NaCl

NaOH

HCl

  

2

O H Cl

Na OH

Na Cl

H

2

O H OH

H

2

O H OH

H 2

(12)

討論 離子方程式表示法

 離子方程式表示法:

2. 範例討論:

( 3 )凡酸鹼中和反應: 。

鈣離子、氯離子未參與反應

O H

CaCl OH

Ca

HCl

( )

2 2

2

2

2   

O H

Cl Ca

OH Ca

Cl

H

2

2

2

2

2 2

2

2

O

H OH

H

2 2

2

2

O H OH

H 2

O H

OH

H

2

(13)

生活中的酸鹼中和

 生活中的酸鹼中和:

( 1 )因酸雨( )使土壤 pH ,早期農民割稻後會 燃燒稻草,形成 。

 草木灰( )為 性,能中和酸性的土壤

 現今中和土壤酸性,可改添加 、 等鹼性肥料,

更為環保。

草木灰

降低

(碳酸鉀)

(氧化鈣) (氧化鎂)

強鹼 弱酸

弱鹼

5 pH

3 2CO K

CaO MgO

3 2CO K

3 2CO H

KOH

(14)

生活中的酸鹼中和

 生活中的酸鹼中和:

( 2 )酸性的胃液分泌過多時,醫生會開給鹼性的胃藥(乳)緩解疼痛

 胃液( )+胃藥( )為鹼性

(媒體: 1

, 4’9” )

HCl Al

(

OH

)

3

Mg

(

OH

)

2

...

3

...

NaHCO

(15)

 酸鹼中和

(16)

酸鹼中和原理

 酸鹼中和原理:

( 1 )酸鹼中和原理:

 真正參與反應的是 、 。

 反應原理:氫離子的莫耳數 氫氧根離子的莫耳數  但酸的莫耳數與鹼的莫耳數 。

 離子反應式觀察:

 中和反應觀察:

不一定相等

mol  1 : 1 mol  2 : 1

O H

OH

H

2 H OH

O H

KCl KOH

HCl    2

O H CaCl

OH Ca

HCl

( )

2

2

2

2

2   

mol OH

mol

H 1 1

mol OH

mol

H

(17)

酸鹼中和示意圖

 酸鹼中和示意圖:

NaOH 滴定 HCl

 滴定過程粒子數變化: nH ; nOH ; nCl ; nNa

 滴定前,滴入酚酞指示劑之顏色變化: 色,轉變至 色。

酸性, pH < 7 1 :

1

(媒體: 1

, 1’17” )

酸性, pH 增 中性, pH = 7 鹼性, pH > 7

無 紅

HCl

H Cl

HCl NaOH Na OH

NaOH

OH

Na

O H OH

H 2

 

(18)

 酸鹼滴定實驗

【延伸學 習】

(19)

 酸鹼滴定

酸鹼滴定

( 1 )酸鹼中和實驗稱 ,可求出未知酸或鹼的濃度 ( 2 )甲儀器: 。

 內裝固定體積、未知濃度之鹼或酸  添加酸鹼指示劑 ( 3 )乙儀器: ,有體積刻度,內裝已知濃度之酸或鹼  逐次添加,直至反應完成為止(滴定終點)

( 4 )酸鹼指示劑:加入甲儀器中,指示滴定終點  當達滴定終點時,指示劑會 。 ( 5 )將中和混合液加熱, 蒸發後可得 。

酸鹼滴定

變色

水 鹽類

甲 乙 滴定管

錐形瓶

酸鹼指示劑

0 mL

50 mL 鹼式滴定管

玻璃珠

(20)

 酸鹼滴定

( 5 )將中和液加熱, 蒸發後可得 。

 終溫測量:溫度變化? ,中和反應為 熱。

 鹽類生成: 蒸發, 結晶。

(沸點比較:水 鹽類)

 水的檢驗:以 試紙檢測漏斗上凝結的液滴  色氯化亞鈷試紙,若變為 色時,

即證明液滴為 。

酸鹼滴定

水 鹽類

升高 放

水 鹽類

氯化亞鈷

藍 (粉)紅

(媒體: 1, 29” )

(21)

強酸強鹼滴定曲線

酸鹼滴定曲線:

pH 為縱軸、 NaOH 體積為橫軸作圖

 隨 NaOH 逐漸滴入 HCl 時,錐形瓶內中和溶液的 pH 變化

(媒體: 1, 4’1” ; 2, 3’47” ; 3

, 1’02” )

pH 7

) (ml NaOH

pH

(22)

酸鹼滴定儀器設置

鐵架

滴定 管 滴定

錐形瓶

平 視 凹 處 中 央 刻 度

一手持滴定管(或滴管),一手持錐形瓶,滴入並持續搖晃錐形瓶直至 不變色,再繼續實驗。

(23)

 鹽類

(24)

鹽類的製備方式

 鹽類的製備方式:

 鹽:由金屬離子或銨根離子與酸根或非金屬離子形成 ( 1 ) 反應:

( 2 ) 反應:

( 3 ) 反應:

酸鹼中和

活性大的金屬與酸

碳酸鹽與酸

NaOH + HCl  NaCl + H2O

2CH3COOH + Mg(OH)2  (CH3COO)2Mg + 2H2O

Mg + 2HCl  MgCl2 + H2 Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2

CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + CO2 + H2O

2NaHCO3 + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O + 2CO2

(25)

常見的鹽類

氯化鈉 NaCl

 俗稱食鹽,常用於調味。

 透明無色晶體,易溶於水,水溶液呈 性。

 氯化鈉是製造金屬鈉、氯氣及氫氧化鈉的原料。

硫酸鈣 CaSO

4

 色固體,不易溶於水。

 石膏的主成分,用於石膏製品。

碳酸鈣 CaCO

3

 色固體,不易溶於水。

 大理岩(大理石)、石灰岩、珊瑚、貝殼的主成分。

 遇酸或加熱,產生 。

CaCO

3

+ 2HCl  CaCl

2

+ CO

2

+ H

2

O CaCO  CaO + CO

二氧化碳 強鹼 HCl強酸

NaOH

(26)

碳酸鈉

Na

2

CO

3 色粉末,易溶於水。

 常作為清潔劑成分,水溶液呈 性。

 又稱『 』、『 』。

 遇熱不反應、遇酸會產生二氧化碳

Na

2

CO

3

+ 2HCl → 2NaCl + H

2

O + CO

2

碳酸氫鈉 NaHCO

3

 色粉末,易溶於水,水溶液呈 性。

 乾粉滅火器內的乾粉。

 為發粉的成分,遇熱產生 ,使食材膨脹,如椪糖。

 又稱『 』、『 』。

 遇熱、遇酸均會產生二氧化碳

NaHCO

3

+ HCl → NaCl + H

2

O + CO

2

2NaHCO

3

→ Na

2

CO

3

+ H

2

O + CO

2

常見的鹽類

(媒體: 1

, 1’47” )

洗滌鹼 蘇打

白 鹼

焙用鹼 小蘇打

弱酸 強鹼

CO2

NaOH

3 2CO H

(27)

 乾粉滅火器:

( 1 )原理設計:利用 的 、 、 性 質。

 乾粉滅火器:藉 部產生化學反應以產生 CO2 ( 2 )乾粉滅火器反應: 2NaHCO3  Na2CO3 + H2O + CO2  使用時不需要倒置:化學反應在射向火源受熱後才發生  內部有 粉末及填充高壓 。  可用於普通火災、電線走火及油類起火。

( 3 )滅火器操作口訣:拉 → 瞄 → 壓 → 掃  拉(插銷)

 瞄(火源)

 壓(把柄)

 掃(向火源左右噴灑)

乾粉滅火器

(媒體: 1, 35” ; 2

, 1’4” )

壓力 錶

安全插梢

壓柄

皮管

【延伸學習】

不可燃 不助燃 比空氣重 外

碳酸氫鈉 氮氣

CO2

(28)

鹽類圖說 草木灰及石膏

石膏像 CaSO4 加水

草木灰含 K2CO3

鹼性

難溶於水

(29)

鹽類圖說 小蘇打粉

碳酸氫鈉

NaHCO

3

(小蘇打)

O H

CO CO

Na

NaHCO

3 2 3 2 2

2  

 

(30)

鹽類圖說 椪糖

碳酸氫鈉

NaHCO

3

(小蘇打)

(媒體: 2

, 2’50” )

(31)

課程結束

參考文獻