什么是酸碱指示剂

《酸碱指示剂》教案

《酸碱指示剂》教案

教学目标

知识目标：知道什么是酸碱指示剂，指示剂的变色规律。

能力目标：会用指示剂鉴别酸碱性溶液。

科学品质目标：进一步认识与体验科学发现与探究的过程，学会自制指示剂。

重点和难点

了解常见酸碱指示剂及其变色情况；运用酸碱指示剂检验酸性溶液和碱性溶液。

教学准备

教师：稀盐酸、稀硫酸、石灰水、氢氧化钠溶液、紫色石蕊试液、酚酞试液、酒精、滴管、植物花瓣、研钵。

学生：每小组准备一些花。

教学过程：

[提问]紫色的石蕊试液中通入CO2气体，有什么现象？

[学生回答]

[追问]为什么会变红？

[学生解释]

[提问]1、除碳酸外，我们还知道哪些酸？

2、这些酸中滴加到紫色石蕊试液中，紫色石蕊试液会有什么变化？

[设问]紫色石蕊在这里起了什么作用呢？指示的溶液的酸碱性。我们这节课探究的主题是酸碱指示剂。

[板书]酸碱指示剂

[提问]酸碱指示剂通过什么方式来指示溶液的酸碱性呢？

[过渡]有一位很有名的化学家，名叫波义耳，在一次很偶然的机会里，发现了酸碱指示剂。

[放影]紫罗兰花遇酸变红（玻义耳的发现）

玻义耳头像，录音，滚动字幕。

酸碱指示剂是由英国著名化学家、近代化学的奠基人罗伯特·波义耳(Robert Boyle，1627～1691)发现的。他在一次实验中，不小心将盐酸溅到一束紫罗兰花瓣上，过了一会儿，他惊奇地发现紫罗兰花瓣变成了红色。科学家们往往具有敏锐的观察能力，看到这一现象，玻义耳陷入了沉思……

[板书]一、酸碱指示剂的发现

同学们，我们追寻科学家的足迹，也来思考一下，这会让我们产生哪些联想呢？

[学生自由发表自己的想法3~4人]

[问]有了这些想法后，我们还想做哪些实验？

[学生回答]

[引导]1、其它的酸能否使紫罗兰变红？

2、其它的花遇酸能否发生颜色变化？

3、这些花遇到碱性溶液会有什么变化？

[讲解]同学们很棒！波义耳当时也是这么想的，验证这一想法的基本手段是实验，他通过反复实验，终于发现了酸碱指示剂。

酸碱指示剂练习

1．据实验现象，填写指示剂溶液变色情况：

白醋 石灰水 啤酒 糖水 食盐水 肥皂水

紫色石蕊

无色酚酞

由上述现象可知显酸性的溶液有 ，显碱性的溶液有 ，显中性的溶液

结论：与酸碱指示剂作用，酸性溶液能使紫色石蕊溶液变 ，或者紫色石蕊溶液遇酸性溶液变 ，无色酚酞溶液遇酸性溶液 。

碱性溶液能使紫色石蕊变 ，碱性溶液能使无色酚酞溶液变 。

2．写出下列符号：硝酸根离子_____________；氢氧根离子______________；氯离子_________；

碳酸根离子______________；硫酸根离子_______________；铵根离子_____________。

3、柠檬汁能使石蕊试液变红色，由此可知柠檬汁（ ）

A．显酸性 B．显碱性 C．显中性 D．无法确定

4、使酚酞试液变红色的溶液，能使紫色石蕊试液--------------------------（ ）

使紫色石蕊试液变红色的溶液，能使酚酞试液------------（ ）

A．变红色 B．变蓝色 C．变无色 D．不变色

5、向某溶液中滴入无色酚酞试液后不变色，向该溶液中滴入紫色石蕊试液，则----( )

A、一定显红色 B、可能为紫也可能为红色 C、可能显蓝色 D、一定显无色

6、日常生活中的下列物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝的是------------------------（ ）

A、蒸馏水 B、食盐 C、石灰水 D、食醋

7、酸溶液能使紫色石蕊试液变红，是因为酸溶液中都含有--------------------（ ）

酸碱指示剂

一、变色原理

酸碱指示剂既然都是一些有机弱酸或有机弱碱，那么在不同的酸碱性溶液中，它们的电离程度就不同，于是会显示不同的颜色。pH试纸则是由多种指示剂混合液制成的，通常情况下pH试纸就显金黄色，pH≈5，可见在制作时，已将指示剂混合液调至弱酸性，并不是中性，这是为了减弱空气中CO2对测定的影响。此外，中和反应时，使用酸碱指示剂只能用2～3滴，也是因为酸碱指示剂都是有机酸或有机碱，用多了会增大误差的。

石蕊和酚酞都是酸碱指示剂，它们是一种弱的有机酸。在溶液里，随着溶液酸碱性的变化，指示剂的分子结构发生变化而显示出不同的颜色。

石蕊(主要成分用HL表示)在水溶液里能发生如下电离：HL红色H+L-蓝色。

在酸性溶液里，红色的分子是存在的主要形式，溶液显红色；在碱性溶液里，上述电离平衡向右移动，蓝色的离子是存在的主要形式，溶液显蓝色；在中性溶液里，红色的分子和蓝色的酸根离子同时存在，所以溶液显紫色。

石蕊能溶于水，且能溶于酒精，变色范围是pH5.0～8.0。

酚酞是一种有机弱酸，它在酸性溶液中，浓度较高时，形成无色分子。但随着溶液中H+浓度的减小，OH-浓度的增大，酚酞结构发生改变，并进一步电离成红色离子这个转变过程是一个可逆过程，如果溶液中H+浓度增加，上述平衡向反方向移动，酚酞又变成了无色分子。因此，酚酞在酸性溶液里呈无色，当溶液中H+浓度降低，浓度升高时呈红色。酚酞的变色范围是pH 8.0～10.0。

酚酞的醌式或醌式酸盐，在碱性介质中是很不稳定的，它会慢慢地转化成无色的羧酸盐式因此做氢氧化钠溶液使酚酞显色实验时，要用氢氧化钠稀溶液，而不能用浓溶液。

二、基本分类

酸碱指示剂

1硝基酚类：这是一类酸性显著的指示剂，如对-硝基酚等。

2酚酞类：有酚酞、百里酚酞和α-萘酚酞等，它们都是有机弱酸。

3磺代酚酞类：有酚红、甲酚红、溴酚蓝、百里酚蓝等，它们都是有机弱酸。

4偶氮化合物类：有甲基橙、中性红等，它们都是两性指示剂，既可作酸式离解，也可作碱式离解。 三、基本类型

自制酸碱指示剂

背景知识：指示剂（indicator）是指用以指示滴定终点的试剂。在各类滴定过程中，随着滴定剂的加入，被滴定物质和滴定剂的浓度都在不断变化，在等当点附近，离子浓度会发生较大变化，能够对这种离子浓度变化作出显示（如改变溶液颜色，生成沉淀等）的试剂就叫指示剂。如果滴定剂或被滴定物质是有色的，它们本身就具有指示剂的作用，如高锰酸钾。

适用于各类滴定反应的指示剂有以下几种：①酸碱指示剂。指示溶液中H+浓度的变化，是一种有机弱酸或有机弱碱，其酸性和碱性具有不同的颜色。指示剂酸HIn在溶液中的离解常数Ka＝[H+][In-]／[HIn]，即溶液的颜色决定于[In-]／[HIn]，而[In-]／[HIn]又决定于[H+]。以甲基橙（Ka＝10～3.4）为例，溶液的pH＜3.1时，呈酸性，具红色；pH＞4.4时，呈碱性，具黄色；而在pH3.1～4.4，则出现红黄的混合色橙色，称之为指示剂的变色范围。不同的酸碱指示剂有不同的变色范围。②金属指示剂。络合滴定法所用的指示剂，大多是染料，它在一定pH下能与金属离子络合呈现一种与游离指示剂完全不同的颜色而指示终点。③氧化还原指示剂。为氧化剂或还原剂，它的氧化形与还原形具有不同的颜色，在滴定中被氧化（或还原）时，即变色，指示出溶液电位的变化。④沉淀滴定指示剂。主要是Ag+与卤素离子的滴定，以铬酸钾、铁铵矾或荧光黄作指示剂。

实验原理 许多植物的花、果、茎、叶中都含有色素,这些色素在酸性溶液或碱性溶液里显示不同的颜色,可以作为酸碱指示剂。

实验用品

试管、量筒、玻璃棒、研钵、胶头滴管、点滴板、漏斗、纱布。

花瓣(如牵牛花)、植物叶子(如紫甘蓝)、萝卜(如胡萝卜、北京心里美萝卜)、酒精溶液(乙醇与水的体积比为1∶1)、稀盐酸、稀NaOH溶液。

实验步骤

1.取一些花瓣、植物叶子、萝卜等,分别在研钵中捣烂后,各加入5mL酒精溶液,搅拌。再分别用4层纱布过滤,所得滤液分别是花瓣色素、植物叶子色素和萝卜色素等的酒精溶液，将它们分装在3支试管中。