Transcript 課程名稱：酸鹼中和與鹽類

課程名稱：酸鹼中和與鹽類
編授教師：
中興國中 楊秉鈞
 酸鹼中和反應
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 鹽類 和
（2）化學反應式：
 化學反應式：
水
。
酸  鹼  鹽類  水
 離子反應式：
H   OH   H 2O
（3）熱量： 放熱 反應，水溫 上升 。
（4）中和後水溶液之酸鹼性，視反應物酸及鹼 抵銷 的程度而定
 可添加 酸鹼指示劑 以判斷反應 終點 。
 蒸發中和液後，能得到 鹽類 。
（媒體：1，1’9”）
討論 反應特徵
 特徵： 酸 與 鹼 反應，生成 鹽類 與 水 的反應。
解離
酸

A
HA
鹼
OH
BOH
H

B


HA  BOH  BA  H2O
酸
鹼
鹽
水
酸鹼中和反應 配對思考
十六個酸鹼中和反應式
CH3COONa
HCl
Ca(NO3 ) 2 H2SO4
NaNO3
KNO3
NaOH
酸
HNO3
CH3COOH
鹼
(CHCH
COO
) 24Ca
NH
NO
3COONH
4 3
3COOK
Ca(OH)2
KOH
NH4OH
( NH 4 ) 2 SO4
Na2 SO4
NaCl
CaSO4
CaCl2
K 2 SO4
KCl
NH 4Cl
酸鹼中和反應 回家練習一
HCl  NaOH 
HCl  NaOH  NaCl  H 2O
HCl  Ca(OH )2 
2HCl  Ca(OH )2  CaCl2  2H 2O
HCl  KOH 
HCl  KOH  KCl  H 2O
HCl  NH4OH 
HCl  NH4OH  NH4Cl  H 2O
H 2 SO4  NaOH 
H 2 SO4  2NaOH  Na2 SO4  2H 2O
H 2 SO4  Ca(OH )2  H 2 SO4  Ca(OH )2  CaSO4  2H 2O
H 2 SO4  KOH 
H 2 SO4  2KOH  K2 SO4  2H 2O
H 2 SO4  NH 4OH 
H 2 SO4  2NH4OH  ( NH4 )2 SO4  2H 2O
酸鹼中和反應 回家練習二
HNO3  NaOH 
HNO3  NaOH  NaNO3  H 2O
HNO3  Ca(OH ) 2 
2HNO3  Ca(OH ) 2  Ca( NO3 ) 2  2H 2O
HNO3  KOH 
HNO3  KOH  KNO3  H 2O
HNO3  NH 4OH 
HNO3  NH 4OH  NH 4 NO3  H 2O
CH 3COOH  NaOH 
CH3COOH  NaOH  CH3COONa  H 2O
CH 3COOH  Ca(OH )2 
2CH3COOH  Ca(OH ) 2  (CH 3COO) 2 Ca  2H 2O
CH 3COOH  KOH 
CH3COOH  KOH  CH3COOK  H 2O
CH 3COOH  NH 4OH  CH3COOH  NH 4OH  CH3COONH 4  H 2O
討論 離子方程式表示法
 離子方程式表示法：
（1）改寫原則：
 電解質解離 。 左右相同者抵銷 。 重新整理
。
 被抵銷者，表示未實際參與反應
（2）範例討論：

2
2
H

CaCO

Ca
 CO2  H 2O 。
3
 凡酸遇碳酸鹽的反應：
2HCl  CaCO3  CaCl2  CO2  H 2O


2

2 H  2Cl  CaCO3  Ca  2Cl  CO2  H 2O
氯離子未參與反應
2 H   CaCO3  Ca 2  CO2  H 2O
討論 離子方程式表示法
 離子方程式表示法：
（2）範例討論：

2
2
H

Zn

Zn
 H2 。
 凡酸遇活性大金屬的反應：
2HCl  Zn  ZnCl2  H 2


2

2H  2Cl  Zn  Zn  2Cl  H 2
氯離子未參與反應
2H   Zn  Zn 2  H 2
討論 離子方程式表示法
 離子方程式表示法：
（2）範例討論：
 凡酸鹼中和反應：
H   OH   H 2O
。
HCl  NaOH  NaCl  H 2O






H  Cl  Na  OH  Na  Cl  H 2O
 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
H   OH   H 2O
討論 離子方程式表示法
 離子方程式表示法：
（2）範例討論：
 凡酸鹼中和反應：
H   OH   H 2O
。
2HCl  Ca(OH )2  CaCl2  2H 2O


2

2

2H  2Cl  Ca  2OH  Ca  2Cl  2H 2O
鈣離子、氯離子未參與反應
2 H   2OH   2H 2O
H   OH   H 2O
『酸鹼中和形成水』驗證
 白色無水硫酸銅粉末：檢驗 水 存在的試劑之ㄧ
 未知液體遇之，變成 藍 色時，即是水
硫酸銅晶體
加熱（吸熱）
硫酸銅粉末
加水（放熱）
 酸鹼中和形成水實驗：（媒體：1 ，38”）
（1）試管中加入白色無水硫酸銅粉末及冰醋酸（純醋酸）
（2）加入氫氧化鈉
 冰醋酸凝固點 16.7℃
（3）發現試管內溶液變成 藍 色 （溫度低於16.7℃，呈固態像冰）
CH 3COOH  NaOH  CH 3COONa  H 2O
生活中的酸鹼中和
 生活中的酸鹼中和：
KOH  H 2CO3
（1）早期農民於稻子收割後，會燃燒稻草，形成 草木灰 。
 草木灰（ K 2CO3 ）為鹼性，能中和酸性的土壤
（2）酸性的胃液分泌過多時，醫生會開給鹼性的胃藥（乳）
 胃液（
HCl ）＋胃藥（ Al (OH )3 Mg (OH )2 ... ）為鹼性
草木灰
生活中的酸鹼中和
 生活中的酸鹼中和：
（3）被蚊蟲叮咬，可塗上
鹼 性的
氨水 或
肥皂水 。
 蚊蟲叮咬時，分泌酸性的甲酸（蟻酸）
（4）胰臟分泌 鹼 性的消化液
 胰液的鹼性，可中和流入腸中的酸性胃液（
HCl ）。
草木灰
（媒體：1，4’9”）
 酸鹼中和原理
酸鹼中和原理
 酸鹼中和原理：化學計量
（1）酸鹼中和原理：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 不一定相等
。
（2）原理討論：
 離子反應式：
H   OH   H 2O
1
1


H mol OH  mol
 H  mol  OH  mol
 中和反應：
HCl  KOH  KCl  H 2O
mol  1 ： 1
 酸 mol  鹼 mol
2HCl  Ca(OH )2  CaCl2  2H 2O
mol  2
： 1
 酸 mol  鹼 mol
酸鹼中和示意圖
 酸鹼中和示意圖：NaOH 滴定 HCl
NaOH
NaOH  Na   OH 
HCl
HCl  H   Cl 
OH
滴定前

Na 
酸性＜7
酸性
滴定過程
中性 pH＝7
鹼性 pH＞7
滴
定
終
點
1：1
[OH  ]  [ H  ]

（媒體：1，58”）

[OH  ]  [ H  ]
[OH  ]  [ H  ]
H  OH  H 2O
 滴定過程 : n H   ; n OH -  ; n Cl- 不變 ; n Na 

HCl  H  Cl

範例解說
NaOH  OH   Na 
1.以1 M鹽酸滴定20 mL未知濃度的氫氧化鈉溶液。若完全中和時
用去鹽酸30 mL，則氫氧化鈉溶液的濃度為多少M？ 1.5 M。
法：
HCl  NaOH  NaCl  H 2O
1
1

 M 2  1.5M
M1、V1
1 30 M 2  20
HCl
法  ： 等號二邊同時有毫升欲換算公升時，可以毫升運算
H

OH   H O
2
1
1

1 30 1 M 2  20 1
 M 2  1.5M
法  ：套用公式 M1V1＝M2V2
 適用於強酸強鹼中和且酸為HA 型、鹼為BOH型時
M 1V1  M 2V2
1 30  M 2  20  M 2  1.5M
M2、V2
NaOH

H 2 SO4  2 H  SO4
2
範例解說
NaOH  OH   Na 
2.以1 M硫酸滴定20 mL未知濃度的氫氧化鈉溶液。若完全中和時用去硫酸
3
30 mL，則氫氧化鈉溶液的濃度為多少M？
M。
 2NaOH  Na2 SO4  2H 2O
1
2

 M 2  3M
1 30 M 2  20
法  ： H 2 SO4
H   OH   H 2O
1
1

 M 2  3M
1 30  2 M 2  20 1
M1、V1
H2SO4
法：
M2、V2
NaOH
法  ：套用公式 M1V1 × n ＝M2V2 × m
 適用強酸強鹼中和且酸為HnA 型、鹼為B(OH)m型時
M 1V1n  M 2V2 m
1 30  2  M 2  20 1  M 2  3M
酸鹼中和 計量公式

M1、V1
H nA
H n A  nH  A
n
M1V1  n
M1V1

B(OH ) m  mOH  B
M2、V2
B(OH)m
M 2V2
m
M 2V2  m
酸鹼中和原理：氫離子莫耳數＝氫氧根離子莫耳數
公式導出 M 1V1  n  M 2V2  m
n : 解離氫離子數
m : 解離氫氧根離子數
( 強酸與強鹼中和適用 )
範例解說
3.某燒杯裝有2 M的鹽酸1公升，則：（NaOH＝40）
 當加入20公克的氫氧化鈉，燒杯中的溶液酸鹼性為 酸 性。
 當加入80公克的氫氧化鈉，燒杯中的溶液酸鹼性為 中 性。
 當加入120公克的氫氧化鈉，燒杯中的溶液酸鹼性為 鹼 性。


 H mol  OH mol
mol

M
 n  2 1  2mol HCl  2mol H
l

中和需 2mol OH
 需 2mol NaOH  2  40  80 g NaOH
HCl
 NaOH1
1
 酸鹼滴定
酸鹼滴定
 酸鹼滴定：
（1）酸鹼中和實驗稱 酸鹼滴定 ，可求出未知酸或鹼的濃度
（2）甲儀器： 錐形瓶 。
 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： 滴定管 ，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）
0 mL
（4）酸鹼指示劑：加入甲儀器中，指示滴定終點
乙
 當達滴定終點時，指示劑會 變色 。
（5）將中和混合液加熱， 水 蒸發後可得 鹽類 。
鹼式滴定管
50 mL
玻璃珠
酸鹼指示劑
甲
酸鹼滴定儀器設置
滴
定
管
滴
定
管
平
視
凹
處
中
央
刻
度
鐵
架
錐形瓶
強酸強鹼滴定討論
 強酸強鹼滴定：探討 1M NaOH 滴定 1M、10ml HCl 滴定過程
乙
NaOH
加
酚
酞
甲
HCl
H   10 10 3 mol
 10mmol
 未滴定前：甲只有1M、10 ml HCl及數滴 酚酞 。
 溶液呈 無 色（ 酸 性，pH= 0 ）
 內含氫離子莫耳數 0.01mol (10mmol)
。
 開始滴入1M、NaOH 6 ml 時：
 甲內原有的氫離子莫耳數 0.01mol (10mmol) 。
 滴入的氫氧根離子莫耳數 0.006mol (6mmol) 。
 氫離子莫耳數剩下？ 0.004mol (4mmol) 。
 溶液呈 無 色
（ 酸 性， 部分 酸被中和，pH 變化 增加 ）
 當滴入1M、NaOH 達 10 ml 時：
 甲內原有的氫離子莫耳數 0.01mol (10mmol) 。
 滴入的氫氧根離子莫耳數 0.01mol (10mmol) 。
 溶液呈 粉紅 色
（ 中 性， 全部 酸被中和，pH 變化 增加 ）
 此時達到 滴定終點（pH＝7）。
 符號 m  103
強酸強鹼滴定討論
 強酸強鹼滴定：探討 1M NaOH 滴定 1M、10ml HCl 滴定過程
 繼續滴入1M、NaOH 達15 ml 時：
 甲內原有的氫離子莫耳數 0.01mol (10mmol) 。
)
 滴入的氫氧根離子莫耳數 0.015mol (15mmol。
 溶液呈 紅 色
增加
（ 鹼 性， NaOH 鹼 過量，pH 變化
）
 繼續滴入1M、NaOH ：溶液水溫 上升 。
 溶液顏色變化 變深 ，呈 深紅 色。
增加
（ 鹼 性， NaOH 鹼 過量，pH 變化
）
 以pH為縱軸，NaOH為橫軸，滴定曲線作圖？
 達終點後，將甲移置於 蒸發皿 中加熱：
 水
會蒸發，底部的鹽類 氯化鈉 NaCl
寫出本化學反應式：
（媒體：1，29”）
HCl  NaOH  NaCl  H 2O
。
。
強酸強鹼滴定曲線
 酸鹼滴定曲線：
 隨 NaOH 逐漸滴入 HCl 時，錐形瓶內中和溶液的 pH 變化
pH
pH 7
NaOH (ml )
（媒體：1，4’1” ；2，3’47” ；3，1’02” ）
 鹽類
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） 酸鹼中和 反應：
NaOH＋HCl  NaCl＋H2O
2CH3COOH＋Mg(OH)2  (CH3COO)2Mg＋2H2O
（2） 活性大的金屬與酸
反應：
Mg＋2HCl  MgCl2＋H2
Zn ＋2HCl  ZnCl2 ＋H2
（3） 碳酸鹽與酸 反應：
CaCO3＋2HCl  CaCl2＋CO2＋H2O
2NaHCO3＋H2SO4  Na2SO4＋2H2O＋2CO2
NaOH  HCl
氯化鈉
NaCl
硫酸鈣
CaSO4
碳酸鈣
CaCO3
NH 4OH
硫酸銨
(NH4)2SO4
( 硫酸錏 )
常見的鹽類
 俗稱食鹽，常用於調味。
 水溶液呈中性。
 氯化鈉是製造金屬鈉、氯氣及氫氧化鈉的原料。
 白色固體，不易溶於水。
 燒石膏的主成分，用於石膏製品。
 白色固體，不易溶於水。
 大理石、石灰岩、珊瑚、貝殼的主成分。
 遇酸或加熱，產生CO2。
CaCO3＋2HCl  CaCl2＋CO2＋H2O
CaCO3  CaO＋CO2
 無臭、白色的固體，易溶於水，水溶液呈酸性。
 製備：將氨氣通入硫酸中即得，可做為農業用的氮肥
H 2 SO4
2NH3+H2SO4 → (NH4)2SO4
常見的鹽類
碳酸鈉
Na2CO3
NaOH H 2CO3
碳酸氫鈉
NaHCO3
KOH H 2CO3
碳酸鉀
K2CO3
（媒體：1，1’47”）
 白色粉末，易溶於水，並生成氫氧根離子。
 常作為清潔劑成分，水溶液呈鹼性。
 又稱『洗滌鹼』、『蘇打』。
 遇熱不反應、遇酸會產生二氧化碳
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2
 白色粉末，易溶於水，並生成氫氧根離子，呈弱鹼性。
 乾粉滅火器內的乾粉。
 做麵包的發粉含有碳酸氫鈉及一種弱酸（酒石酸），遇
水起反應產生二氧化碳，使麵糰膨脹。
 又稱『焙用鹼』、 『小蘇打』 。
 遇熱、遇酸均會產生二氧化碳
NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2
2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2
 農夫收割稻子後，燃燒稻草之草木灰成分之ㄧ
 鹼性，能中和土壤之酸性（因酸雨 pH  5 造成）。
滅火器簡介
 滅火器簡介：
（1）燃燒的三要素：（ 缺一不可 ）
 要有 可燃物 ：被燃燒的物質
 要有 助燃物 ：指 O2 。
 須達 燃點
：燃燒的溫度
（2）滅火原理： 去除燃燒三要素中的任一條件 。
（3）原理設計：利用 CO2 的 不可燃 、 不助燃 、 比空氣重 性質。
 酸鹼滅火器：藉 內 部產生 酸鹼中和 反應以產生CO2
 乾粉滅火器：藉 外 部產生化學反應以產生CO2
 滅火器簡介：
滅火器簡介
（4）滅火器構造與使用法：
 酸鹼滅火器：
 使用前要 倒置  以使內部的酸與鹼混合
 內部有 濃硫酸 瓶蓋及 碳酸氫鈉 水溶液
 不用於電線走火及油類起火
2 NaHCO3＋H2SO4  Na2SO4＋2 H2O＋2 CO2
二氧化碳
濃硫酸
碳酸氫鈉
碳酸氫鈉
濃硫酸
 滅火器簡介：
滅火器簡介
（2）滅火器構造與使用法：
 乾粉滅火器：
 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 碳酸氫鈉 粉末
安全插梢
及填充高壓 氮氣 。
 可用於普通火災、
壓柄
電線走火及油類起火。

2 NaHCO3 

Na2CO3  CO2  H 2O
 提滅火器  拔出插銷
 握住皮管  掌按壓柄
（媒體：1，35” ；2，12”）
壓力錶
皮
管
鹽類圖說
難溶於水
鹼性
草木灰含 K2CO3
石膏像（ CaSO4 加水）
鹽類圖說
一
硫酸銨 （硫酸錏）ㄚˋ
(NH4)2SO4
碳酸氫鈉 （小蘇打）
NaHCO3
課程結束