常见的酸和碱(二)
从电离平衡到pH计算,彻底吃透酸碱反应的底层原理
按 空格/→ 演示下一步
全部页面点击任意一页,跳回舞台从这页播放
常见的酸和碱(二)
从电离平衡到pH计算,彻底吃透酸碱反应的底层原理
酸与金属反应生成氢气
厨房里的醋能除水垢,盐酸能除铁锈——这种去污能力,根源都和酸与金属的反应有关。
活动性比氢强就像成绩更好,能把氢从化合物里顶走、自己坐下
酸与金属氧化物反应
上一页酸和金属反应会冒出氢气。但铁放在外面会生锈,铁锈是金属氧化物,酸遇到它会发生完全不同的反应——不冒气,而是默默溶解。
除锈剂里的酸把铁锈「吃掉」,像药水溶解污垢
碱与酸碱指示剂的作用
前面我们看到酸能和金属、金属氧化物反应。那怎么判断一种溶液到底是酸性还是碱性?总不能每次都用金属去试吧——这时就需要一类特殊的「信号兵」出场。
变色龙随环境变换体色,指示剂随 H⁺ 浓度变换颜色——都在「翻译」周围环境的化学信号
碱与非金属氧化物反应
上一页讲过酸能溶解金属氧化物生成盐和水。反过来,碱也能「吃掉」非金属氧化物——比如 NaOH 溶液吸收 CO₂,就是这类反应的典型代表。
酸碱各管对方的「对手」——酸管碱性氧化物,碱管酸性氧化物,模式完全对称
氢氧化钠
前几页我们说了碱的通性:遇指示剂变色、和酸中和、和非金属氧化物反应。今天要认识一位碱里的"老大哥"——氢氧化钠,化学实验和工厂里几乎绕不开它。
疏通剂主要成分就是 NaOH,倒入下水道遇水放热、油脂被"皂化"溶解——这就是它腐蚀性的日常版
氢氧化钠的潮解和变质
实验室里开盖放久了的 NaOH 瓶口常结一层黏糊糊的浆,瓶底还可能有白色硬块——这是潮解和变质两件事,今天分清楚。
先抢空气中的水变湿(潮解),再与 CO₂ 反应变质
氢氧化钙及石灰水、石灰乳
上一页讲了NaOH——极易溶于水的强碱。化学里还有一种常见的碱,偏偏只肯在水里化一点点,这反而造就了它独特的形态和应用方式。
糖少水多全溶→澄清糖水;糖多到饱和→浓稠糖浆;干糖块是固体。水量决定Ca(OH)₂形态
生石灰的干燥性
上一节讲了石灰水 Ca(OH)₂,它的前身是生石灰 CaO——装修工地墙角撒的白色粉末就是它。硅胶吸水是物理'装'能挤出,生石灰吸水是化学'吃',水被彻底消耗。这就是生石灰干燥的本质。
硅胶像海绵'装水'能挤出;生石灰像饿汉'吃水',水变成自身一部分
酸溶液的导电性
上一节我们看到酸能和金属反应——推动反应发生的并不是酸分子本身,而是酸溶于水后电离出的自由离子。这些离子,同样也是酸溶液能够导电的根本原因。
河床上的石块再多也不能流动;酸必须溶入水中获得自由移动的能力,才能像水流一样运送电荷
碱溶液的导电性
上一页讲到酸溶液能导电,因为酸在水中电离出自由移动的离子。碱溶液会怎样?把电极插进 NaOH 溶液,灯泡同样亮起来——道理和酸溶液相通,但细节有差别。
离子像车流,电极像关卡;离子越多、跑得越齐,电流就越大
酸的相似化学性质(酸的通
前面我们看到稀盐酸、稀硫酸都能和铁反应放出氢气,也都能和氧化铁反应。不同的酸,反应却如此相似——背后有什么共同原因?这就要从「通性」说起了。
队服(H⁺)才是上场资格,球衣号码(酸根)只区分谁是谁
碱的相似化学性质(碱的通
前面已看到,酸溶液的相似作用都绕不开 H⁺。把酸换成氢氧化钠或石灰水,它们也有相似的反应规律,关键仍在溶液里的 OH⁻。
配方不同,共同去污依赖同一种有效成分;不同碱的相似反应也多由 OH⁻ 承担。
酸和碱的腐蚀性及安全使用
上一页讲了酸碱通性:能跟金属、金属氧化物、非金属氧化物反应。但通性过头就是腐蚀——同样是「咬」东西,酸像明刀,反应剧烈、放热冒泡;碱像暗箭,无声无息却渗透深层。
明刀反应剧烈可见(冒泡放热);暗箭深层渗透不易察觉(皂化蛋白质)
自制植物酸碱指示剂
实验室有石蕊试纸,但古人没有。厨房里切开的紫甘蓝、泡过的红茶、放久变黄的报纸——都能告诉你哪杯是酸、哪杯是碱。这页拆解植物为什么能当'酸碱探测器'。
遇酸变红、遇碱变绿——一杯厨房汁液就是一张天然的多色试纸
酸和碱在日常生活中的来源
学过了酸和碱能发生的反应,你有没有想过——这些物质最初从哪儿来?答案就在身边:厨房、卫生间、人体里。
食品饮料区是酸的'老家',清洁洗涤区是碱的'地盘',各有所归
本节要点
- ✓酸碱反应像镜像:酸+金属氧化物→盐+水,碱+非金属氧化物→盐+水
- ✓导电靠自由离子:固体酸碱不导电,溶于水后才电离出离子
- ✓氢氧化钠潮解吸水、变质吸CO2,两者都增重但产物不同
- ✓强腐蚀不分酸碱:稀释"酸入水"防溅出,浓强腐蚀是常态
- ✓指示剂变色是化学变化:H+/OH- 改变指示剂分子结构
课后思考
先独立想,再对照参考答案。三道题分别对应理解、应用和迁移三个层次。
参考答案它们溶于水都能电离出H⁺,酸的通性其实是H⁺表现出来的性质,与酸根无关。
参考答案一样。碱的通性实质是OH⁻的性质,KOH同样能电离出OH⁻,都会生成蓝色Cu(OH)₂沉淀。
参考答案不能。HCl以分子形式存在时不电离,没有H⁺生成,石蕊试纸需要H⁺才能变红。