陳明玉
【摘 要】溶液酸堿性貫穿于初中、高中化學的重點知識中,它分布在化學學習不同階段、不同主題中,滲透于物質的性質、組成和結構。溶液的酸堿性有三個決定因素:溶液的組成、溶液的微粒以及微粒之間的作用。本文將從酸堿溶液的確定方法、酸堿性的強弱程度、以及溶液酸堿性與生命活動的關系進行探討。
【關鍵詞】初中化學;溶液酸堿度;確定方法;強弱程度;生命活動的關系
滬教版初中化學九年級第七章第一節(jié)提到了溶液的酸堿性,而溶液的酸堿性不僅出現(xiàn)在化學不同知識點的學習中,而且對于環(huán)境以及生活有重大的意義。學習溶液酸堿性首先要學會如何去確定一種溶液是酸性還是堿性,有哪些方法可以進行確定。在確定了溶液的酸堿性之后,那不同的酸性或者堿性溶液我們該如何去區(qū)分它們的濃度呢?即我們課本上所說的酸堿性強弱程度。在我們學習完以上兩點之后,最終的目的是利用它們的性質解決環(huán)境的問題和生活問題,因為我們知道化學對環(huán)境的影響是非常的大,而且化學的性質在生活、生產中也是扮演著重要的角色。下面筆者針對這三點進行深入的探討。
一、溶液酸堿性的確定方法
溶液酸堿性的確定方法有:PH試紙、酸堿指示劑、金屬、鹽溶液等,這些都可以檢驗溶液的酸堿性,其中PH試紙是最簡單直接的方法。
1.PH試紙檢測法
常溫下將pH試紙放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取待測溶液,滴在pH試紙上,一段時間后用比色卡對比判斷,若溶液PH值>7,則該溶液為堿性;若溶液PH值<7,則該溶液為酸性。這是我們最常用最簡單直接的方法。
2.酸堿指示劑法
能檢驗溶液酸堿性的試液,稱為酸堿指示劑,常見的酸堿指示劑有:石蕊試液和酚酞試液。無色酚酞遇酸性溶液不變色,遇堿性溶液變紅色,中性溶液不變色。紫色石蕊遇酸性溶液變紅色,遇堿性溶液變藍色,中性溶液還是紫色。甲基橙也可以檢測溶液的酸堿性,能使甲基橙變紅的為酸性溶液。除此之外還可用石蕊試紙,其規(guī)律是:用藍色石蕊試紙可以檢驗酸性物質,如藍色石蕊試紙變紅,則顯酸性;用紅色石蕊試紙可以檢驗堿性物質,如紅色石蕊試紙變藍,則顯堿性。
3.金屬檢測法
可以在待測溶液中加入適量的活潑性較強的金屬比如:鉀、鎂、鋁、鐵等等,若只產生無色無味的氣體,則該溶液為酸性;若產生的無色無味氣體在空氣中逐漸變成棕紅色,則該溶液含有稀硝酸。
4.鹽溶液檢測法
若往待測溶液中加入含有CO32-的鹽溶液,有氣體生成或者在待測溶液中加入含有AlO2-的鹽溶液,產生沉淀,待測溶液都為酸性。若在待測溶液中加入含有Fe3+、Cu2+、Al3+的鹽溶液有沉淀生成則待測溶液為堿性,若加入Al3+的鹽溶液生成的沉淀再溶解,則待測溶液顯強堿。
解題的方法有很多種,學生可以根據(jù)實際情況選擇最合適的方法。學生也可以結合自己所學的知識,自己探究出其他的檢驗方法。
二、溶液酸堿性強弱程度
酸堿指示劑如酚酞和紫色石蕊只能用于判斷溶液的酸堿性,但是無法比較它們的強弱程度。那么我們該如何判斷溶液酸堿性的強弱呢?我們知道,溶液的PH值大于7為堿性,等于7為中性,小于7為酸性。在初中化學知識范圍內,我們有三種方法可以比較不同的酸溶液、堿溶液之間的強弱程度。分別為:PH試紙(PH試紙可以粗略地測定溶液的酸堿度)、酸度計(可以比較精確地測出溶液的PH值)。另外在高中我們還學習了另外一種判斷溶液酸堿性的強弱的方法,即利用水電解之后的濃度和溶液中的濃度進行比較,但此方法在此已超過了初中生的理解范圍,因此不細說。
1.PH試紙
使用試紙時,不可將試紙直接插入待測液,應取一小塊試紙放在表面皿或玻璃片上,用沾有待測液的玻璃棒點在試紙的中部,觀察顏色變化。跟標準比色卡對照。讀出PH值,則可判斷。
2.酸度計
在使用酸度計測PH值時,一般操作步驟如下:(1)校正:先將儀器斜率調節(jié)器調節(jié)在100%位置,再根據(jù)被測溶液的溫度,調節(jié)溫度調節(jié)器到該溫度值。(2)測量:把復合電極插入儀器。把電極放入溶液里,搖動燒杯,使溶液均勻。待讀數(shù)穩(wěn)定后,該讀數(shù)就是待測溶液的pH值。
三、溶液酸堿性與生命活動的關系
溶液酸堿性在生活中的應用很廣泛,與生命活動的關系聯(lián)系密切。例如:洗發(fā)水的生產、土壤的改善、酸雨PH的測定、治療胃病、降低蔬菜上的農藥毒性等等。
生活常見一些人會出現(xiàn)胃痛的癥狀,那么胃痛的原因是什么?胃藥的治療原理是什么?健康人的體液PH必須維持在一定的范圍內,如果體液PH超出正常范圍,就會導致生理功能失調或者疾病的發(fā)生,甚至出現(xiàn)“酸中毒”。胃痛是因為胃酸分泌過多而引起的,胃酸的過度分泌導致胃液PH低于正常值以下。所以我們會用一些堿性的胃藥進行中和。另外,溶液酸堿性在農作物的生長中也起著重要的作用,大部分農作物適宜在接近中性的(PH6.5-PH7.5之間的土壤中生長),例如:大豆、小麥、玉米、番茄、西瓜等等。通過測土壤的酸堿度,進行改良,給農作物提供一個適宜的生長環(huán)境對于社會的貢獻是很大的。但是有一種農作物很奇怪,浙江的龍井茶只能生存在微酸性的土壤中,如果我們不能保證土壤的PH,則茶葉很難存活。我們日常所吃的蔬菜也跟酸堿性脫不了關系,由于在蔬菜的生長過程中常噴灑農藥防治病蟲害,可用堿性溶液或清水浸泡從而使殘留在蔬菜上的毒性降低,所以我們在使用蔬菜前最好先用稀堿水或清水浸泡一段時間。當然在廢水處理上面我們也用到酸堿性的知識,我們常用熟石灰中和硫酸廠的污水(含有硫酸等雜質)等。
了解酸堿度對于我們的意義可總結如下:化工生產中很多反應必須在一定的PH溶液才能進行;農業(yè)生產中家作物一般適宜在PH為7或者接近7的土壤中生長;測定雨水的PH可以了解空氣的污染情況;測定人體內或排出的的體液的PH可以了解人體的健康狀況等等。
綜上所述,了解并掌握溶液的酸堿性不僅是課程的要求,更是生活需求。教師應重視溶液酸堿性這章節(jié)的教學,讓學生掌握熟悉它的內容,以后懂得運用該知識解決生活中的一些相關的問題或者發(fā)明出造福人類的物品。
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(作者單位:江蘇省靖江市外國語學校)