无机化学酸碱理论精选(九篇)

第1篇：无机化学酸碱理论范文

摘 要：以酸碱质子理论为基础，把分散在水和非水酸碱滴定各章节中的有关常数和公式系统地连惯起来，阐明了它们的关系和意义。

关键词：中药分析;非水滴定;酸碱

滴定分析一般都在水溶液中进行，水对许多物质的溶解能力强、价廉、安全、挥发小、易于纯化，但对中药成分中的一些很弱的酸、碱不能直接滴定，由于它们的离解常数小于10-7，在水溶液中进行滴定时，没有明显的终点突跃。许多有机试样难溶于水，也不能在水溶液中直接滴定。为了解决这些问题，可采用非水溶剂（包括有机溶剂与不含水的无机溶剂）作为滴定介质。在适当的条件下，还可以分别滴定某些混合物中性质相近的各个组分，从而扩大了滴定分析的应用范围。非水滴定除溶剂较为特殊外，具有一切滴定分析所具有的准确、快速、不需要特殊设备等优点，因此，已为各国药典和参、泽泻、石菖蒲等。祖国医学认为AD病因病机为肾虚精亏、痰瘀互阻，而该方正具补肾填精、益智开窍、化瘀涤痰之效。方中何首乌补益精血、强筋延寿；红参、锁阳、当归合用，精、气、血三补；三七、丹参活血化瘀；泽泻、石菖蒲泻浊开窍。全方对肝、肾均有补益作用。现代研究表明，何首乌、当归、人参、三七均有抗衰老、抗氧化等功能。本实验研究结果显示，寿聪胶囊组血清AST、ALT、BUN、Cr与空白组比较均无明显差异（P>0.05），表明SCP对小鼠肝肾功能无明显影响，但小鼠大剂量给药1周后，有食量减少，普遍可见嗜睡、少动、精神差的现象。所以，虽然SCP对小鼠肝肾功能无明显影响，但大剂量、长期给药后有无毒副作用，还有待于临床较长时间大剂量使用后才能得出结论。

Abstract: Objective: Toinvestigate the effects of SCP on hepatorenal function of mice . Methods:Mice were fed with the maxium concentration and the maxium volume Shoucong Capsule(SCP)，and were observed for one week. During the experimental period，these mice were kept under close observation on the general behavior，the quality of taken food and hepatorenal function.Results: Following feeding with SCP，all the experimental animals showed reduced diet，poorer mind. No significant efffects were seen on the serum levels of Cr，BUN，AST and ALT.Conclusion:SCP has no signicant effects on hepatorenal function when used in a higher dosage for a continuous period of time.

Key words: Shoucong Capsule; hepatorenal function;mice

其他常规分析所采用。教学实践表明：“非水酸碱滴定”是《分析化学》教学中的一大难点。这是因为学生对物质酸碱性的认识是建立在早期学过的电离理论基础上的，局限性很大，而“非水酸碱滴定”是以酸碱质子理论为基础的。这一理论对酸碱的定义虽然十分简单，但含义深刻、内容广泛、体系严谨，尤其能很好地说明溶剂在酸碱体系中的行为和作用，是指导“非水酸碱滴定”的理论基础。还有该理论涉及到的表达式、公式和常数很多，一般教材又往往把它们分散到水和非水滴定的各章节中讲授，学生不易把它们连贯起来、弄清它们的关系和意义。针对这一情况，我们认为在讲授非水酸碱滴定的理论部分时，应以质子理论为基础，把分散在各章节中的关系式、公式和常数连贯起来，使之成为一个严密完整的理论体系。

1 酸碱的固有强度常数

以HA代表酸，B代表碱，根据酸碱质子理论有以下平衡存在：HAH++A－ KHAa=[H+][A-][][HA]KHAa为酸HA的固有酸度常数（1）

B+H+HB+ KBb=[HB+][][H+][B]KBb为碱HA的固有碱度常数（2）

1.1 酸碱反应的平衡常数

利用酸碱固有强度的概念，我们可以推导出重要的结论，即酸碱发生质子转移反应时，反应的平衡常数为：K=KHAa・KBb(3)这可从酸（HA）与碱（B）的反应式导出：HA+BHB++A－

K=[HB+][A-][][HA][B]=[HB+][A-][][HA][B]×[H+][][H+]

=KHAb・KBb上式说明酸碱之间发生质子转移时，反应进行的程度首先决定于酸碱的固有强度，酸碱越强，反应进行得越彻底。

1.2 酸和碱的离解常数

若酸HA溶于质子性溶剂HS中，则发生下列质子转移反应：HAH++A－HS+H+H2S+HA+HSH2S++A－反应的平衡常数：Ka(HA)=[H2S+][A-][][HA][HS]=KHAaKHSb（4）

(4)式表明，酸HA在溶剂HS中的酸强度取决于HA的固有酸度和溶剂HS的固有碱度，即决定于溶质酸给出质子的能力和溶剂碱接受质子能力的大小。同理，碱B在质子性溶剂HS中的平衡为：B+HSHB++S－反应平衡常数Kb(B)为：Kb(B)=[HB+][S-][][HS][B]=KBbKHSa（5）

因此，碱B在HS中的碱强度决定于B的碱强度和HS的酸强度，即决定于碱接受质子的能力和溶剂给出质子的能力。

2 溶剂的质子自递常数

常用的非水溶剂中，有的能离解、有的不能离解。能离解的溶剂称为离解性溶剂，如甲醇、乙醇、冰醋酸等；不能离解的溶剂称为非离解性溶剂，如苯、氯仿、甲基异丁酮等。在离解性的质子性溶剂中，有下列平衡存在：HSH++S- KHSa=[H+][S-][][HS]HS+H+H2S+KHSb=[H2S+][][H+][HS]KHSa为溶剂的固有酸度常数（intrinsic acidity constant），是HS给出质子能力的量度；KHSb为溶剂的固有碱度常数（intrinsic basicity constant），是HS接受质子能力的量度。合并以上两式，即得溶剂自身质子转移反应：HS +HSH2S++S-上式为溶剂HS分子间的自身离解（或质子自递反应）。

因此，在离解性溶剂中，实际上同时存在上述两个平衡，其中一分子溶剂起酸的作用，另一分子溶剂起碱的作用，由于自身质子转移的结果，形成了溶剂合质子（H2S+）和溶剂化阴离子（S－）。合并KHSa和KHSb:KHSaKHSb=[H2S+][S-][][HS]2（6）

由于溶剂自身离解很弱，[HS]可看作定值，故KHSS=[H2S+][S-]=KHSaKHSb[HS]2（7）

KHSS称为溶剂的自身质子自递常数（或自身离解常数），在一定温度下为一常数。溶剂水的自身离解常数KH2OS就是我们很熟悉的水的离子积常数KW:KW=[H3O+][OH-]=1.0×10-14 （25℃） 溶剂的质子自递常数能直观地反映出溶剂自身离解的程度，很好地说明溶剂在酸碱体系中的作用，是一个十分重要的常数［1］，可推倒以下结论： (1)关于共轭酸碱对的pKa+pKb=pKsHA及其共轭碱A－在同一溶剂HS中的酸碱离解常数与KHSS之间有固定的关系，这种关系可以从HA及A－在HS中的离解反应求得：HA+HSH2S++A-Ka(HA)=[H2S+][A-][][HA](8)-+HSHA+S- Kb(A-)=[HA][S-][][A-](9)两式相乘：Ka(HA)・Kb(A-)=[H2S+][S-]=KHSS(10)或pKa+pKb=pKs(10)可见，酸及其共轭碱的离解程度与所在溶剂的自身离解程度有关，（10）式常用来进行共轭酸碱常数之间的换算，很明显，如果酸在溶剂HS中的离解度很大，则其共轭碱在溶剂HS中的离解度很小［2］。 (2)溶剂的KHSS对酸碱反应的影响酸碱反应进行的程度也受所在Ks大小的影响。这是因为在质子性溶剂中进行的酸碱反应，总是通过溶剂化质子来实现的。

酸将H＋传递给HS：HA＋HSH2S＋＋A－碱由HS得到H＋：B＋HSHB＋＋S－生成的H2S＋又立即与S－结合：H2S＋＋S－2HS可见，酸碱在质子性溶剂中的反应实际上是溶剂自身离解反应的逆反应，反应的平衡常数：Kt=[HS]2[][H2S+][S-]=1[]KHSS(11)

由（11）式可知，同一酸碱反应完全程度与所在溶剂的离解性有密切关系。在自身离解常数小的溶剂中进行酸碱反应，比在自身离解常数大的溶剂中完成得彻底。这可以从水和乙醇这两种自身离解常数不同溶剂中的强酸、强碱反应平衡常数比较中看出。

在水溶液中，强酸与强碱的反应是溶剂H2O自身离解反应的逆反应：H3O++OH-2H2OKt=1[]KH2OS=1.0×1014 （25 ℃时）Kt为在水中强酸强碱反应的平衡常数。在乙醇中，强酸与强碱的反应也是溶剂乙醇自身离解反应的逆反应：强酸（H+）在乙醇中：H++C2H5OHC2H5OH+2强碱（OH－）在乙醇中：OH-+C2H5OHC2H5O-+H2O酸碱反应：C2H5OH+2+C2H5O-2C2H5OHKt=1[]KC2H5OHS=1.2×1019 （25 ℃时）Kt为在乙醇中强酸强碱反应的平衡常数。

可见，同一酸碱反应在质子自递常数小的溶剂中进行得更完全［3］。 (3)KHSS与滴定pH突跃范围的关系KHSS大小还直接影响着滴定pH突跃范围。从上述常数可以看出，强酸与强碱在乙醇中反应平衡常数值远比在水中为大，反应进行得完全。因此，同一酸碱滴定反应在自身离解常数小的溶剂中比在自身离解常数大的溶剂中进行得彻底，滴定突跃范围也要大一些（见表1）。pH*+pOH*=pKHSS(12)表1在水中和乙醇中0.1 mol/L的强碱滴定强酸的突跃范围溶剂[]KHSS[]计量点前（－0.1 %）[]计量点后（+0.1 %）[]突跃范围H2O[]1.0×10-14[]pH=4.3[]pH=14-4.3=9.7[]4.3～9.7C2H5OH[]1.0×10-19.1[]pC2H5OH2=4.3[]pC2H5OH2=19.1-4.3＝14.8[]4.3~14.8

从表1可知，当KHSS越小，其pKHSS就越大，计量点后（+0.1%）的pH值也越大，因此滴定突跃范围也就越大，滴定终点越敏锐。例如，在水中不能滴定的酸、碱，在KHSS较小的乙醇中就可能被滴定［2］。

3 溶剂的介电常数

电解质在溶剂中的离解通常分电离和离解两个步骤：HA+HS 电离 （A－・H2S+）[]离子对 离解H2S++A－ 在电离中，HA将质子转移给溶剂分子形成离子对，在溶剂分子的进一步作用下，发生离解形成溶剂合质子及溶剂化阴离子。离子对中离子间静电相互作用服从库仑及波尔兹曼定律，Bjerrum用下式表示离子对间的势能的近似关系：E=Z+・Z-・e2[]Dr（13）

式（13）中， r是两离子电荷中心之间的距离，D代表溶剂的介电常数，e是单位离子电荷，Z+和Z-分别是正负离子的价数。可见，溶剂在介电常数大的溶剂中两个带相反电荷离子间的吸引力和势能与溶剂的介电常数成反比。从（13）可知，极性强的溶剂介电常数大（如水，D=78.5），溶质在介电常数较大的溶剂中较易离解；极性弱的溶剂介电常数小（如苯D=2.285），溶质在介电常数较小的溶剂中较难离解，而多以离子对的形式存在。

同一溶质，在其他性质相同而介电常数不同的溶剂中，由于离解的难易不同而表现出不同的酸碱强度。例如醋酸溶于水和乙醇这两个碱强度相近的溶剂中时，在高介电常数的水中，部分醋酸分子的电离和离解，形成溶剂合质子（H3O+）和醋酸根离子（Ac－），而在低介电常数的乙醇（D=24.30）中，则只有很少醋酸分子离解成离子，多数以离子对的形式存在。因此在水中醋酸的酸度比在乙醇中大。

溶剂的介电常数对带不同电荷的酸或碱的离解作用具有不同的影响。电中性分子的酸或碱，阴离子酸及一价阳离子碱等，在离解时伴随正负电荷的分离，其离解作用随D值增大而增强。二价和三价阳离子酸，以及二价和三价阴离子碱在离解时存在相同电荷之间的分离，相同电荷之间的斥力只有在D值减小时才能增强，故它们的离解常数随D值减小而增大。一价阳离子酸和一价阴离子碱的离解作用不存在不同电荷离子的分离，故对溶剂D值变化并不敏感。例如，NH+4，Ac－的离解过程中，并无离子对形成：NH+4+HS电离（NH3・H2S+）离解NH3+H2S+Ac－+HS电离（HAc・S－）离解HAc+S－在酸碱滴定中，常常利用溶剂介电常数对某些酸（或碱）强度影响程度不同的性质来消除共存离子的干扰，以提高选择性。H3BO4与NH+4在水溶液中两者是酸强度相差不大的弱酸，不能在水溶液中用酸碱滴定法进行准确滴定。如果选用介电常数较水低的乙醇中，H3BO4的离解度减小约106倍，NH+4在乙醇中的离解度与在水中相近，加之乙醇的质子自递常数较水小，在其中的酸碱反应比在水中进行得完全。因此，能在H3BO4存在的乙醇溶液中准确滴定NH+4。

在非水滴定中，为了使试样易于溶解和得到明显的滴定突跃，常使用介电常数合适的混合溶剂以达到滴定的要求。混合溶剂的介电常数，可近似地由下式计算：D混=S1%×D1+ S2%×D2+… Sn%×Dn

式中，D混代表混合溶剂的近似介电常数；S1%、S2%、……Sn%分别代表溶剂1、……溶剂n的体积百分率；D1、D2、……Dn分别代表各溶剂的介电常数。[例1]计算由20 mL苯与10 mL醋酐所组成的混合溶剂的介电常数为多少？解：已知苯的D=2.285，醋酐的D=20.5，则：D混=20[]30×100 %×2.285+10[]30×100 %×20.5=8.35

参考文献

〔1〕黄世德.分析化学[M].北京：学苑出版社，2004：70.

第2篇：无机化学酸碱理论范文

摘 要 本文主要阐述了肉碱的结构、分布以及合成代谢，并着重对L-肉碱的生理学功能及其与抗疲劳、有氧运动能力、无氧运动能力的关系影响作了系统综述，明确了L-肉碱作为运动补剂提高运动训练成绩的生物学依据。

关键词 肉碱 生物功能 运动能力

肉碱的功能主要是转运活化的脂肪酸穿过线粒体膜，使其可以在线粒体内被氧化供能，提高机体的运动能力。肉碱有D-型和L-型，一般说的肉碱都是指L-肉碱，L-型是天然存在且有生物活性的，D-型肉碱不能在体内合成，且无活性。目前L-肉碱应用十分广泛，常被用作减肥保健食品、运动饮料以及一些药品。

一、L-肉碱的结构、分布及合成代谢

L-肉碱又称肉毒碱、维生素BT，普遍存在动物机体中，少量存在于一些植物和微生物中[1]。L-肉碱是转运长链脂肪酸进入线粒体的关键因子，主要功能是帮助脂肪酸的β氧化。动物体内肉碱包括游离肉碱和脂酰肉碱。动物体内L-肉碱的分布主要在骨骼肌、心肌及附。肉碱的合成是以赖氨酸和甲硫氨酸为主，同时还需要维生素C、尼克酸、维生素B6、氧、二价铁离子、α-酮戊二酸和还原型辅酶I。膳食中L-肉碱主要来源于动物，植物中的含量很少。机体的肉碱丢失主要是通过肾脏随尿排出体外造成的。排泄量受多种因素的影响，尿肉碱的排泄量与性别、年龄及运动状态等有关。一般情况下，男性大于女性，运动员大于普通者，白天大于夜间，老年人肉碱排泄量下降饮食成分也影响尿肉碱的排泄量，食肉者较食素者排泄量高，高脂膳食较低脂膳食后的排泄量高。

二、L-肉碱的主要生物学功能

L-肉碱的生物学功能主要有以下四方面：（一）转运活化的长链脂肪酸进入线粒体内进行氧化；（二）加速长链脂酰辅酶A的消除，恢复腺苷酸转移酶活性。促进腺苷酸转运穿越线粒体内膜，对生物膜也有稳定作用；（三）促进丙酮酸的氧化利用，提高做功能力，清除多余乳酸；（四）解氨毒，促进疲劳的恢复。研究发现肉碱有明显的抗氨毒性的保护作用，肉碱可以促进鸟氨酸循环，使具有毒性的氨合成为尿素排出体外[2]。

三、L-肉碱与运动

（一）L-肉碱对有氧运动能力的影响

对于补充L-肉碱对有氧运动能力影响目前没有统一的定论，但总体认为补充一定量的L-肉碱对提高有氧运动能力有一定的作用，主要是通过影响机体的无氧阈、呼吸商、每搏耗氧量、雄激素水平、心功能、乳酸消除等方面来发挥作用。目前的研究多用于机体口服L-肉碱对有氧能力良好作用，包括有王京钟[3]等人的研究表明补充L-肉碱对机体有氧工作能力的影响，如能够显著提高每搏耗氧量、通气阈、降低呼吸商、运动后的血乳酸值等。此外宋海燕[4]的研究从分子机制中研究阐明：L-肉碱有提高线粒体呼吸酶活性及保护线粒体膜结构的作用，从而确保呼吸链的完整性，改善心肌氧化磷酸化功能，故对促进有氧供能和提高运动能力具有较大的实用价值。

（二）L-肉碱对无氧运动能力的影响

研究发现当补充肉碱时，可减少对腺苷酸转移酶的抑制，从而可使腺嘌呤核苷酸穿过线粒体内膜增加，结果引起肌肉ATP和CP正常浓度上升，这样可提高机体的最大力量水平[5]。口服肉碱不影响极量运动后的氧债，造成这种结果的原因可能与肌肉中肉碱增加促进丙酮酸氧化变为乙酰COA而不是接受NADH+H+而被还原成乳酸有关。所以，口服肉碱可以增加机体最大氧债能力，而不增加肌肉组织及血液乳酸浓度，增加乙酰COA的生成，这对以无氧代谢为特征的大强度运动有一定效果。

四、小结

肉碱对维持机体正常生理功能的有着重要的意义，它可以有效缓解机体疲劳，也可以促进脂质代谢，调节机体能量平衡。目前研究结果表明，运动可以影响L-肉碱的体内代谢过程，长期大负荷的运动可以使尿排出的肉碱增多，因此，适当补充L-肉碱，可以缓解因肉碱不足引起的机体运动能力下降的现象，从而提高机体的有氧、无氧运动能力[6]。目前对L-肉碱运动补给的研究还不够充分，相信L-肉碱作为运动的强力手段仍会是体育界持续研究的热点。

参考文献：

[1] 姜琳琳，张慧平.左旋肉碱的应用[J].赤峰学院学报（自然科学版）.2008.24（1）：11-12.

[2] 杨月英，黄娇芳，顾金杰等.L-肉碱的生理功能、生物学制备及检测方法研究进展[J].食品科学.2015.36（5）：205-211.

[3] 王京钟等.L-左旋肉碱对人体运动能力的影响[J].中国食品添加剂.2003（5）：40-43.

[4] 宋海燕.肉毒碱对实验性心肌损伤线粒体呼吸酶的影响[J].哈尔滨医科大学学报.1997.31（1）：37-38.

第3篇：无机化学酸碱理论范文

一份有关弱碱水的科普宣传材料说:“由于营养过剩,目前绝大部分国人属于酸性体质,也就是说,绝大多数人目前处于亚健康状态。”据说,“研究证实,各种癌症患者几乎都是酸性体质。那就是说,酸性体质适宜于癌细胞生长。研究还发现,绝大多数富贵病,如糖尿病、心脑血管病等都是长期酸性体质造成的,可以毫不夸张地说,酸性体质是万恶之源。这也是国人这几年癌症、糖尿病、心脑血管病直线上升的原因之一。因此,消除酸性体质这个万病根源,维持人体酸碱平衡、保持弱碱性体质,是当务之急。”弦外之音,就是应该多喝他们生产的弱碱水,以保持人体弱碱性体质。

有关食品酸碱性的文章也不少,再进一步涉及人体酸碱度问题的宣传也不少。“酸性食品不宜多吃”、“酸性食品摄入过多有害健康”、“注意酸碱平衡”之类的观点成为健康关注的热点。这些貌似科学的宣传,往往让普通老百姓感到一头雾水,究竟哪些食品可以确切地属于碱性、哪些食品可以确切地属于酸性?无论酸性食品、碱性食品都含有人体必需的营养,似乎都需要吃。那么,怎样吃、怎样喝才能够做到酸碱平衡?

其实,这酸碱平衡的说法一直受到专家的质疑。中国营养学会常务理事、哈尔滨医科大学教授于守洋老师与哈尔滨医科大学营养学教授孙淑芝老师认为:这种宣传有欺人之嫌,弱碱水和普通水没有本质的区别。

据专家介绍,食品能够分出酸碱性来。怎么分的呢?在食品化学中,把食品燃烧后所余的灰烬进行化学分析,灰烬中含有磷、硫、氯元素较多,溶于水后生成酸性溶液;灰烬中含有较多钾、钠、钙、镁元素,溶于水后生成碱性溶液。这就是食品酸碱性由来的根据。一般说来,谷物和动物性食品鱼、肉、蛋大都属于酸性食品;而水果和蔬菜大都属于碱性食品。按照这种分法,平时要少吃酸性食品,多吃碱性食品;随着生活水平的提高,鱼肉蛋奶等酸性食品摄入多了,就喝点弱碱水,这样,难道就有助于保持体内酸碱平衡?

首先,食品灰烬不是食品本身,只是燃烧后剩下的一些氧化物,与食品进入肠道代谢根本就不是一回事。食品在人体中经过消化吸收以及各种代谢反应,形成各种各样的产物,这些产物既有酸性的也有碱性的,还有一些呈中性的,并不能简单一律地概之以酸性、碱性。

其次,虽然食品在人体内代谢过程中不断产生酸性物质和碱性物质,但人体已经建立了完善的缓冲系统和调节系统,人体自身能够平衡酸碱度。健康人血液的pH值保持在7.35~7.45之间,一般不会受到摄入食物的影响而改变,机体有充分的能力缓冲生成的酸碱产物,维持体内酸碱平衡。

有些宣传材料上称:谷物、鱼肉蛋等酸性食物摄入过多,可以导致酸性体质,引起高血压、高血脂、糖尿病、肿瘤等慢性疾病;而蔬菜水果属于碱性食物,能够纠正酸性体质,防治慢性病。他们把碳水化合物、蛋白质、脂肪这三大最基本的营养要素统统都划归为酸性食品,按照他们的逻辑,都应该少吃或者不吃。那么,缺乏了这三大营养要素是什么后果呢?营养不良,严重的营养不良!最后还可能导致机体脂肪分解,反而会使体内酸性物质增多。

蔬菜和水果确实能够防治那些慢性病的发生,但不是所谓的碱性作用,是因为蔬菜水果产生的能量低,含有丰富的维生素、矿物质、微量元素、膳食纤维等等物质,有益于人体的正常代谢。如果按照“酸碱平衡理论”纠正体内的偏酸物质,那么,每天服点小苏打(即碳酸氢钠)不就解决问题了吗,真的这么简单吗?

那么,体质有酸碱之分吗?

对于 “酸性体质”这一说法,许多专家都表示从没有听说过。哈尔滨医大孙淑芝教授告诉笔者:无论中医、西医,都没有酸性体质这种说法。另外,医学上说的这个酸碱度与所谓的酸性体质是两个完全不同的概念。即使是糖尿病患者,只要是接受规范治疗的糖尿病人,体内的pH值不会偏酸性,否则肯定是出现了酮症酸中毒。

所谓的酸性体质乃百病之源是没有科学根据的。一位长期从事内分泌临床和研究的专家说,从没有听说体质发酸能导致糖尿病,如果按照70%的国人是酸性体质的说法,岂不是绝大多数国人都是糖尿病?还有需要纠正的是,不是酸性体质导致疾病发生,而是某些脏器发生了器质性病变或因服用了某些药物等才导致酸中毒。就是说,有病在先,酸性在后;是有病导致体质泛酸,而不是酸性体质导致患病。在医学临床中,像代谢类疾病如糖尿病、肾功能衰竭等,都可以造成酸中毒出现。而这些疾病的诱因,却和酸中毒没有丝毫关系。

前面我们分析过,人的机体具有强大的缓冲体系和调节系统,有能力维持体内酸碱度的平衡,正常人根本不存在酸碱体质问题。

同时,人体不同脏器之间的酸碱度还真存在极大差异,比如胃液呈强酸性,pH值在1.5~2之间;胰液属于强碱性,pH值可达8.8;小肠液也属于强碱性,pH值在7.2~7.8之间。虽然各脏器之间酸碱度差异巨大,但分泌的消化液和食物发生作用以后,酸碱度都会发生一些不同变化,不管其变化如何,进入血液以后,都会被分解成pH值为7.35~7.45的弱碱性,不会也不可能出现什么酸性体质。

我国《生活饮用水卫生标准》明确规定,生活饮用水的pH值范围为6.5~8.5,这就意味着国家允许生活饮用水6.5~7.0的微酸性。对正常人来说没必要刻意选择弱碱水,只要水质符合国家标准,按照中国居民膳食指南的要求,每天保证饮水1200毫升,照样能起到润肠通便的作用,满足人体需要。

第4篇：无机化学酸碱理论范文

【关键词】中和反应；迷思概念；原因分析；修正

一、问题的提出

建构主义认为：“迷思概念是一种学生者自己建构出来的，一种针对自己经验的合理的解释，但却是一种不周全的解释。”所以学生对化学学习中一切知识点的理解都可能存在迷思概念。

“酸和碱的中和反应”是义务教育教科书中一个重要课题，也是初中化学中一个重要的知识点。所谓中和反应，是指酸与碱作用生成盐和水的反应。其概念简洁明了，反应微观实质也很直观易懂，但在实际的教学过程中却发现关于“中和反应”学生却产生了一些迷思概念。本文基于义务教育概念学习的阶段性以及学生认知水平，结合三个典型“中和反应”迷思概念，试图分析其产生的原因并谈谈修正的方法。

二、迷思概念产生原因分析与修正

迷思概念1：酸性物质与碱性物质的反应，就是中和反应。

产生原因：生活事例中广义使用“中和”一词误导产生迷思概念

化学与生活密切相关，生活中许多事例或通用说法以及课本不确当的用词误导造成学生产生一些中和反应迷思概念。例如：硫酸厂的污水中含有硫酸等物质，常直接用生石灰来“中和”处理；根据土壤情况，利用“中和”反应，在土壤中加入酸性或碱性物质，调节土壤的酸碱性，以利于农作物生长；胃酸过多，遵医嘱服用某些含碱性物质的药物，以“中和”过多的胃酸。

修正方法：引导厘清概念，审视把握涵义

引导学生从“中和反应”的概念出发，分析o此概念下定义的角度，从“酸与碱作用生成盐和水的反应，叫做中和反应”，或“酸+碱盐+水”可以看出，此概念中的反应物以及生成物都是从物质的分类角度进行定义的，因此要求学生先厘清物质的分类，区别酸与酸性物质、碱与碱性物质，知道如碳酸钠的溶液呈碱性，但它是盐，氧化钙能与酸反应，但氧化钙是氧化物，不是碱，不是将能否将酸除去或与碱反应的角度来判断是否是中和反应，判断时确定反应物一定是酸与碱，生成物一定是盐和水，否则不是中和反应，更要清晰区分化学概念“中和反应”与广义层面的“中和”的异同点。

迷思概念2：中和反应生成的盐一定是中性的。

产生原因：教材中的实验设计偏失产生了迷思概念

通过与学生对话调查发现，产生此迷思概念的原因来自教师的实验，再究其根源，是教材实验设计的偏失所致。

人教版“义务教育教科书”九年级化学下册第60页，课题开头引导学生思考：“酸具有相似的化学性质，碱也有相似的化学性质，那么，酸与碱能否发生反应呢？”请注意：此问题的关键词是“能否发生反应”。

教材设计的实验是【实验10-8】：在烧杯中加入约5mL的稀氢氧化钠溶液，滴加酚酞溶液。用滴管慢慢滴入稀盐酸，并不断搅拌溶液，至溶液颜色恰好变为无色为止。请注意：此实验的关键词：“至溶液颜色恰好变为无色为止”。

分析：课本要证明酸和碱能否发生反应，推导中和反应的概念，是一个定性概念，即酸与碱反应生成盐和水，只要做一个证明“反应发生了”的定性实验，但教材却安排了一个定量实验，即中和滴定反应，且选用了一个强碱、强酸间恰好反应生成了中性状态的特殊的中和反应实验，学生关注的是“恰好反应”的瞬间现象：酚酞试剂刚刚褪色，此时为中性，学生就把这种现象当作中和反应的唯一现象，而学生没有“强酸与弱碱或弱酸与强碱的中和滴定，产生的盐不是中性的”的知识储备，所以认为中和反应结果就是产生了中性状态的反应，并没有将知识建构重点放在产生盐和水的概念外延上。

修正方法：实验引导分析，微观表征解释

1.在烧杯中加入约5mL的稀氢氧化钠溶液，滴加石蕊溶液。观察现象，引导学生分析此时溶液酸碱性，分析溶液中存在的微粒种类。

2.用滴管慢慢滴入稀盐酸，不断搅拌，观察现象，引导学生分析溶液酸碱性的变化，分析溶液中存在的微粒种类。

实验现象： 蓝色―紫色―红色。教师同步呈现实验过程中的离子种类变化微观表征图示（如图1），分析说明酸与碱发生了反应，在微观上，是HCl被电离成H+和Cl-，NaOH被电离成Na+和OH-，氢离子和氢氧根离子结合成极难被电离的水，所以溶液中剩下的是钠离子和氯离子没有变化，所以酸和碱能发生反应，且反应的微观实质是“H++OH-H2O”。

通过以上分析，引导学生结合元素观、守恒观等认识中和反应，同时提醒学生，高中阶段会学习酸与碱恰好反应时生成的溶液并不是中性的事实，修正一定是中性的错误概念。

迷思概念3：具备了“H++OH-H2O”微观反应实质的反应就是中和反应。

产生原因：逻辑推论错误产生迷思概念

教师引导学生通过微观图示分析：HCl与NaOH反应，氢离子和氢氧根离子结合成极难被电离的水，溶液中的钠离子和氯离子没有变化，所以中和反应的微观实质是“H++OH-H2O”，在引导通过几个中和反应的微观分析都得出相同的结论，并要求学生根据“H++OH-H2O”写一个中和反应，通过上述学习与训练，学生由此产生了一个推论：具有“H++OH-H2O”的微观实质的反应就是中和反应的迷思概念。

我们知道一个道理：命题正确，但逆命题不一定正确。可见学生犯了一个推论性的逻辑性错误。若教师没有就此进行即时例举纠正，学生又找不到证明逆命题错误的例子，所就产生了此迷思概念。

修正方法：例举问题辨析，引导学生科学推论

思考题：现有反应：NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O，NaHSO4在溶液中能解离出Na+、H+、SO42-，溶液呈酸性，根据以上信息思考下列问题：

1.从离子角度看，该反应的本质是什么？

2.该反应是中和反应吗？

为修正此迷思概念，教师可以设计上述学生活动，要求学生先独立完成思考，然后小组内讨论，并在全班汇报结果，引发大家的思考，并引导学生建立“命题与逆命题”的逻辑关系正确思维方法。

【参考文献】

[1]杨光辉，许凯旋.我国化学迷思概念的研究状态、问题及建议[J].中学化学教与学，2013（2）：9～12

[2]叶静怡.“化学平衡”迷思概念的转变教学研究[J].化学教学，2010（6）：28～30

第5篇：无机化学酸碱理论范文

碱-碳酸盐反应则是水泥中的碱与粗集料中的白云石之间在水的作用下反应，体积膨胀，使混凝土开裂。其反应式为：

据研究，我空军机场在70年代中期以后，陆续发现道面水泥混凝土因非荷载作用的混凝土自身损坏，根据调查，发现这些机场道面板出现损坏的密度和轻重程度有很大差别。个别机场，有三分之一的道面板出现这类损坏，其中严重的为板块大面积出现较宽的裂缝，有的表层砂浆剥落、混凝土酥松，急需进行修补。例如，某军用机场在1967年进行了扩建，对原沥青混凝土道面盖被1500m，交付使用后仅3年，发现数块混凝土道面板局部出现微细裂缝，并向两边扩展。到1992年统计道面已被严重腐蚀575块，占道面板总数的8.73 % ,严重影响了机场跑道的使用性能。其碱-集料反应的外观特征是:最初在道面表层出现黄色的水迹，继而在水迹范围内产生裂缝，裂缝逐渐扩展;在雨后晴天或早晨从裂缝中析出白霜物质;对较宽的裂缝，沿裂缝常有黑褐色的渗出物印迹，并微微突起1-2mm。裂缝形状有树枝状的、地图状的或其他形状的，严重的表层砂浆剥落。这是多因素共同作用的结果。从地理位置上看，这些机场均位于长江以北的我国三北地区。到目前为止，碱集料反应仍然不同程度的危害机场水泥道面。因此，研究如何抑制碱硅酸反应是十分必要也是不可松懈的。

2、正文

2.1 相关概念

1.石灰：是由石灰石、白云石等原料，经900-1100℃煅烧而成的以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。石灰是硅酸盐制品的主要原料之一，常与硅质材料（粉煤灰、火山灰、矿渣等）搭配使用。其内部的胶凝物质主要是水化硅酸钙。

2.粉煤灰：是从煤燃烧后的烟气中收铺下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：

等。粉煤灰是一种似火山灰质混合材料，在混凝土中掺加粉煤灰代替部分水泥或细骨料，不仅能降低成本而且能提高混凝土的和易性，提高不透水性、气性抗硫酸盐性能和耐化学侵蚀性能，降低水化热，改善混凝土的耐高温性，减轻颗粒分离和析水现象，减少混凝土的收缩和开裂。

3.矿渣：经提炼后的矿石残余物为矿渣。矿渣经磨细后，是水泥的活性混合材料。

4.火山灰：火山灰是指由火山喷发出直径小于1-2mm的矿物质粒子。在常温有水的情况下可与石灰反应生成具有水硬性胶凝能力的水化物。因此磨细后可用作水泥的混合材料及混凝土的掺合料。

2.2.国外碱硅酸研究现状

目前，国外在研究grc（玻璃纤维增强型混凝土）领域处于领先地位，主要是采用抗碱玻璃纤维增强普通硅酸盐水泥，以减少碱硅酸反应给机场水泥道面混凝土造成的影响。在美国、日本、德国等碱硅酸反应严重的地区，一般采用低碱水泥作为预防碱硅酸反应的重要措施。

sims和nixon通过大量实验发现，在碱集料破坏事例中，有众多asr与acr同时引起破坏的现象。经研究，在碱碳酸盐反应中含有微晶石英，因此，碱硅酸反应也起作用。

研究表明，氯盐能促进asr反应。一般认为是nacl与氢氧化钠作用形成 。但研究显示，nacl对asr的促进作用比等摩尔浓度的naoh更高。shayan研究认为，nacl和水泥反应增大了oh-的浓度，且生成的friedel氏盐填充在asr引发的裂纹中，从而增大膨胀；但kawamura等发现这一反应仅导致少量的oh-浓度增加，arya也认为硬化水泥中大部分已与硫酸盐反应，进一步与nacl反应oh-形成必然很少，形成的friedel氏盐也很有限。

2.3.国内碱硅酸研究现状

国内研究成果表明：军用机场道面混凝土通常采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，三北地区生产的这类水泥含碱量一般较高；军用机场道面混凝土的水泥用量一般都在300kg/m 3 以上，且经常处在地面的潮湿环境中，因而发生碱集料反应的可能性较大，采取预防措施尤为必要。中国工程院、南京工业大学等经过多年的研究，取得了一系列成果，如矿物混合材、自制高效锂盐抑制剂、纤维材料等碱集料反应的抑制作用，探明了各种材料的抑制机理，提出了低ca/si比的c-s-h凝胶控制碱集料反应的抑制理论，li-s-h凝胶控制碱集料反应的抑制理论，及纤维通过形成三维网络结构而抑制膨胀的抑制理论。并且提出了偏高岭土、锂盐抑制剂、聚丙烯纤维等复合抑制材料加入到新拌混凝土中，可以有效抑制碱集料反应，大大延长道面混凝土的寿命。

南京工业大学在该领域做了卓有成效的研究工作，并建立了国家活性集料检测中心。由中国建筑材料研究院牵头的国家“九五”科技攻关项目《重点工程混凝土耐久性研究与工程应用》中针对混凝土碱集料反应危害列有专门子课题进行研究，并取得成果如“混凝土碱集料反应安全性专家系统”等。

2007年天津市颁布修订后的强制性标准《预防混凝土碱集料反应技术规程》。

严章荣采用砂浆棒法和砂浆柱法进行抑制对比试验，首先通过在低活性、中活性和高活性三种系列骨料中分别掺入dz-4及粉煤灰、掺入矿渣等量代替水泥成型试件后放在80℃ lmol/l的naoh溶液中养护28天，测试试件养护龄期内的膨胀率，并结合青藏铁路用小干沟砂对dz-4和粉煤灰的抑制效能进行检验;其次采用砂浆棒法分别掺入dz-4及粉煤灰、掺入矿渣等量代替硫铝酸盐水泥，对三种活性骨料及青藏铁路用小干沟砂进行抑制效能试验，通过硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥试验结果对比，结合微观分析方法，探索研究dz-4和粉煤灰、矿渣抑制碱—硅酸反应的机理;最后进行了砂浆柱的抗压强度和抗折强度的试验，以分析两种抑制措施对砂浆或混凝土强度的影响。通过抑制有效性试验和强度试验，得出两种抑制措施的有效性和适用性，各种混合材只有在骨料一定活性范围内才能有效地抑制碱—硅酸反应，dz-4和粉煤灰对asr的抑制是对化学反应过程的抑制和对产物结构的改善的综合作用，矿渣的抑制作用主要为降低砂浆或混凝土中的碱含量，掺入混合材后混凝土的强度没有降低，反而有一定程度的提高。

王传波结合国内科研成果《青藏铁路梁体混凝土掺合料抑制碱—骨料反应有效性实验操作规程》，采用快速砂浆棒法对矿渣、粉煤灰、硫铝酸盐水泥抑制碱—硅酸反应机理进行研究，结合扫描电镜对样品进行微观分析，以观察不同试件反应产物的变化。经分析得出主要结论:砂浆棒法中宜采用降温至20℃检测；矿渣和粉煤灰抑制碱—硅酸反应的机理是因为消耗了大量的，同时反应生成了低n(ca)/n(si)比的水化硅酸钙凝胶，“固定”了大量的碱，降低了与活性

反应的程度;硫铝酸盐水泥因其水化产物中缺乏

而不易与活性骨料反应，可以与硅酸盐水泥一起混合或在特殊地区单独使用来预防碱—硅酸反应。

詹炳根采用不同浓度的nacl和碱协同作用使混凝土产生碱硅酸反应（asr），用esm动态观察了凝胶的膨胀过程，用能谱仪测定了各种凝胶的组成，研究了凝胶组成与膨胀行为之间的关系。结果表明，氯盐的存在，使孔溶液中钙的浓度始终保持在较低的水平上，形成了膨胀性的低钙凝胶。凝胶的膨胀在某一湿度下突然增长，含有nacl的凝胶，其膨胀开始的湿度较低，后随湿度的增加加剧了膨胀过程。

王荃从混凝土的界面过渡区的组成和变化探讨了活性混合材抑制asr的作用机理。选取沸石化珍珠岩作为骨料，掺入超细粉煤灰、硅灰和超细矿粉，同时外掺不同比例的koh和nacl成型混凝土试件。结果表明，超细粉煤灰和硅灰对界面区的结构和组成都有很好的改善，都使界面区的凝胶的ca/si明显降低，其中掺入20%硅灰的试件的界面过渡区表现出来的各项性能最为优秀。而在潜在碱硅酸反应（asr）的混凝土中掺入活化煤矸石，研究表明煤矸石对单一碱所引起的asr以及因氯化与碱复合而引起的asr损伤均有较好的抑制作用。

王晓燕等研究了几种含铝物质对碱硅酸反应的抑制作用,结合xrd、sem/eds分析其抑制机理。结果显示，烧铝矾土、对碱硅酸反应具有良好的抑制作用，掺加30%烧铝矾土或20%能使碱硅酸膨胀反应下降到1%。

孔德玉、方诚等对碱激发胶凝材料(其主要材料为具有一定急冷热历史的含铝硅酸盐煅烧天然矿物或工业废渣。如：偏高岭土、矿渣、粉煤灰、硅灰、钢渣等)及混凝土进行了研究，包括新拌混凝土拌合物和易性、硬化混凝土强度和抗化学侵蚀、碱集料反应、对混凝土的耐久性问题及硬化混凝土变形性能等，研究指出碱激发胶凝材料具有良好的抗化学侵蚀性能，不存在碱集料反应隐患。但是碱激发胶凝材料耐久性和体积稳定性还受到很多因素影响，且相关因素对力学性能、耐久性、变形性的性能并不能两全其美，如一定范围内含钙量增加及采用水玻璃激发剂可提高碱激发材料强度，但会导致耐久性和抗变形性能下降。

3、结论

大量实验和研究证明: 目前，世界各国都在积极地寻找抑制碱硅酸反应的方法，既有外加剂法，如在混凝土中加锂盐抑制剂、聚丙烯纤维；也有混合材料法，采用低活性骨料，如掺入沸石珍珠岩等。这些对碱硅酸反应的抑制方法多种多样，并且都取得了一定的效果。其主要原理是在混凝土内部形成稳定的凝胶，降低碱化物的总量，抑制碱与集料中活性的反应。就目前的抑制碱硅酸反应技术之一的碱激发胶凝材料而言，笔者认为，要想安全、可靠的使用碱激发胶凝材料，必须对原材料热历史和含钙量，激发剂种类和用量，对碱激发工业废渣胶凝材料结构和性能的影响规律、机理及定量表征等，进行系统而深入的研究。

参考文献:

[1]姚燕,王玲等.中国高性能混凝土及混凝土耐久性的研究和应用.混凝土工程耐久性研究和应用.2006.

[2]孔德玉,张俊芝.碱激发胶凝材料及混凝土研究进展.硅酸盐学报,2009.

[3]王玉江,王晓峰.含碱集料对碱硅酸反应的影响.硅酸盐学报,2008.

[4]于洋,李国忠.硅灰及锂盐对碱集料反应抑制效果的研究.建筑材料学报,2008.

[5]谢晓峰,陆华.浅谈水泥混凝土碱集料的危害和控制.中国西部科技,2010.

[6]卢都有.国际混凝土碱集料反应研究动态.混凝土,2009.

[7]徐文.粉煤灰对混凝土aar有效碱的影响及机理.东南大学学报,2010.

[8]曹万智,孙庆霞.轻骨料混凝土耐久性实验研究.中国建材科技,2008.

[9]王晓峰,王玉江.碱性环境下长石的析碱机理.武汉理工大学学报,2008.

[10]刘元江.浅谈如何提高混凝土的耐久性.中国科技财富,2008.

[11]沈振岳,胡耀辉.对建筑物防水混凝土碱集料反应的监理.建筑技术,2009.

[12]俞琛捷,莫祥银.锂离子在混凝土碱集料反应过程中的作用.东南大学学报,2009.

[13]陈德鹏,钱春香.体积稳定性对混凝土耐久性的影响及控制.低温建筑技术,2009.

第6篇：无机化学酸碱理论范文

关键词：基于问题的学习法；无机及分析化学；酸碱平衡与酸碱滴定

编者按：北京林业大学是一所具有鲜明行业特色、多学科协调发展的大学，学校以林学、生物学、林业工程学为核心学科，其他学科建设紧密配合核心学科的建设与发展，使学校特色更加鲜明，人才培养质量进一步提升。近年来，该校教师根据社会发展需求，针对传统教学中存在的弊端和不足，引进新方法和新技术，从教学方法、教学模式、理论与实践结合等方面进行了改革和创新，积累了宝贵的教学改革经验，取得了一系列教学创新研究成果。我刊(省略)本期遴选该校4篇教学改革创新论文，从不同角度洞悉他们开展的一系列尝试，希望这些改革与创新经验、实践对其他行业学校学科建设与实验改革有所启发与借鉴。

无机及分析化学是化学科学的两门基础学科—无机化学和分析化学整合、改革后形成的一门新课程，它是一门重要基础课程。目前高等林业院校有关本科专业，普遍开设该课程。但由于课程内容多、课时有限，师生在教学中普遍感到教和学的效果欠佳。无论在教育理念、教学内容、教学方法上，还是在培养目标等许多方面，与高等学校发展创新教育、培养创新性人才的要求相差甚远。由于受历史和教学模式、教学方法等所限，目前我们的高等教育还远远未完成实施创新教育、培养创新人才这一根本任务。著名科学家钱学森也向教育界和总理提出了“钱学森之问”：“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？”因此，为了实现这一教学目标，教学改革势在必行。

为了探索无机及分析化学课程新的教学模式，充分调动学生的学习兴趣和积极性，在教学中应用了PBL教学法，即以问题为中心，以学生为主体来组织教学，通过自学、问题讨论、教师指导评讲等环节，有效地解决了内容多、课时少以及传统教学法中存在的问题，极大地提高了学生的学习兴趣，教学效果较好。

1 PBL教学方法概述

教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标，完成共同的教学任务，在教学过程中运用的方式与手段。教学方法对完成教学任务、实现教学目的具有重大意义，是关系到教学成败的重要问题。教师的教法制约着学生的学法，同时对学生智力的开发、人格的形成具有重要作用[1]。但由于考试制度的原因，在教学中教师经常采用讲授法，即教师以语言为主来传递信息，学生被动地接受知识。尽管讲授法具有同时向许多人传授知识、教师更容易掌握且有安全可靠的优点，但也容易导致学生机械、被动地学习，是填鸭式地学习，不利于对学生创新能力的培养[2,3]。再加上目前高等教育进行的课程改革，总的趋势是教学时数大大减少，无机及分析化学课程大量的教学内容，只靠讲授法是远远完不成教学任务的。

在诸多的教学方法中，我们认为讲授法、问题法等教学方法仍然导致表面肤浅的学习和依赖性学习。教师通常仅重视知识的传授，忽视对学生创新能力的培养，忽视学生的学习主体性，忽视学生的个性发展和创造性潜能的发挥。为了克服上述教学方法的不足，帮助学生进行更深入的学习，使学生成为更加独立、终身、活跃、积极的学习者，在无机及分析化学课程教学中，我们试图考虑对教学策略进行变动，设法研究PBL在本课程教学中的应用。

PBL是指以问题为基础的学习，最早使用PBL学习法的是美国神经病学教授Barrows，是他于1969年在加拿大McMaster大学医学院试行的一种新的教学模式[4]。PBL的学习过程是学习者从实际问题出发，发掘与主题相关的所有问题，以问题为焦点，以团队合作的方式收集和整理有关信息资料，从而让学习者了解解决问题的思路与过程，灵活掌握相关概念和知识，从中获得解决现实问题的经验，最终养成自主学习的习惯。

2 PBL在无机及分析化学中的应用

中学的应试教育和学生机械、被动的填鸭式学习方式不是在大学一门课程中就能彻底改变的，无机及分析化学作为大学一年级学生的基础课程，完全实行PBL的教学模式可能有一定的困难，我们仅尝试在部分章节的教学中实行PBL的教学模式。以酸碱平衡和酸碱滴定一章，介绍我们的实践。

2.1 问题的提出

问题的提出是PBL教学法的第一个关键环节。教师应根据教学内容、教学目标以及学生的特点、专业情况等来设计问题，从而激发学生的学习积极性。根据我校的专业特点，在酸碱平衡和酸碱滴定一章中，我们选用如下问题进行PBL教学。

脱落酸(Abscisic Acid)，学名丙烯基乙基巴比妥酸，是指能引起芽休眠、叶子脱落和抑制生长等生理现象的植物激素，因能促使叶子脱落而得名。1961年，W.C.刘和H.R.卡恩斯首先从成熟棉铃里分离出了脱落素Ⅰ；1963年，大熊和彦和F.T.阿迪科特等从棉花幼铃中分离出了脱落素Ⅱ；1963年，C.F.伊格斯和P.F.韦尔林用色谱分析法从欧亚槭叶子里分离出了休眠素；1965年，韦尔林等比较研究休眠素和脱落素Ⅱ的化学性质后，证明两者是同一物质，分子式与大熊和彦等在1965年提出的一致。统一命名为脱落酸。它在植物中普遍存在，其结构如图1所示。

脱落酸具有促进脱落、抑制生长、促进休眠、引起气孔关闭、调节种子胚的发育等作用，在农业生产中有广阔的应用前景，能产生巨大的经济效益和社会效益。例如2008年北京奥运会期间，为使百万盆鲜花保持盛开的状态，均施加脱落酸，美化了我们的环境[5]。

要求学生在阅读完资料后，解决下列问题：

第7篇：无机化学酸碱理论范文

【中图分类号】 R362

【文献标识码】A

【文章编号】 1673-7555[2007]01-0050-03

水、电解质代谢和酸碱平衡及调节是重要的基础医学理论，它与临床医学的关系相当密切。为让受教育者能更好地理解和掌握它，这就要求医学教育工作者认真研究教学内容，合理改革教学方法，不断探索教育教学规律，以达“授之于鱼”，更达“授之以渔”的教学境界。辩证唯物主义认为，矛盾是普遍存在的，事物的矛盾法则，即对立统一法则，是唯物辩证法的最根本法则。在医学领域中，这种对立统一复合体亦广泛存在，以下就水、电解质代谢和酸碱平衡及调节这一理论中的几种关系做些探索，从中找出一定的规律，以论证这些关系的复杂性。

1水、电解质代谢障碍中的对立统一关系

水和电解质构成体液的主要成分，体液的正常含量与分布是保证细胞代谢和器官功能活动正常进行的必需条件。水和电解质的平衡是通过神经一内分泌的调节来实现的，任何可导致调节障碍的因素或水、电解质的变化超越了机体的调节能力，都将造成水、电解质代谢的障碍。下面对几种临床常见的水、电解质代谢障碍举证一二。

1．1高渗性脱水与低渗性脱水 脱水是指体液的不足状态，其原发表现为细胞外液(主要是血浆)的容量不足，继而出现细胞内液的改变。水和钠的含量占据细胞外液的绝大部分，故临床上从水和钠的含量及分布状况来推测细胞外液乃至体液的变化情况，这一点非常重要，它解决了许多隐形问题。这里说的“脱水”不仅是指水的含量变化，而且伴随着钠的浓度改变。高渗性脱水的基本特征是失水大于失钠，血清[Na+]>150 mmol／L，血浆渗透压>310mmol／L。其始动因素不外乎两方面，一是水摄入不足，二是水丢失过多。高渗性脱水一旦发生，会启动人体的调节机制，从而给人体带来一定的影响，其调节过程如下：

纵观以上2种类型的脱水，其渗透压一高一低，两者在病因和表现上差异较大，但在调节机制方面都是遵循神经－内分泌途径，有着一定的共性，从而构成一个对立统一体。

1．2高钾血症与低钾血症 钾是生命活动必需的物质，钾离子约98％分布在细胞内，2％分布在细胞外液，就是这细胞外液中少量的钾在许多方面对人体起着关键的作用。临床上钾代谢障碍常伴随着许多疾病的产生。

低钾血症是一种常见的钾代谢障碍，其特征为血清K+5．5mmol／L，基本病因为钾排出下降(肾功能改变)或钾由细胞内移出至细胞外(如细胞大量损坏)或钾摄入过多(静脉中过多过快输入钾盐)。

两种类型的钾代谢障碍对人体的影响都表现在神经、肌肉两方面，所不同的是低钾血症会造成它们的兴奋性下降，高钾血症在早期会轻度表现为它们的兴奋略强。但高钾血症很快会出现神经肌肉的抑制，类似低钾血症的表现，甚至更加严重(如心肌抑制――心跳骤停)，所以临床工作者尤其关注高钾血症。

2酸碱平衡紊乱中的对立统一关系

组织细胞必须处于适宜的酸碱度体液环境中，才能进行正常的生命活动。细胞外液的适宜酸碱度用pH值表示为7．35～7．45。正常情况下，机体在代谢过程中不断生成酸、碱性物质，也经常摄入一些酸、碱性食物，但是依靠体液的缓冲系统，肺及肾的调节作用，血浆的pH值仍然稳定在正常范围内，这就是酸碱平衡。尽管如此，某些病理情况下当酸碱量超负荷或调节机制障碍会导致体液酸碱度的稳定性破坏，形成酸碱平衡紊乱，临床各科均常见。

酸与碱这对矛盾，在一定条件下能保持暂时的相对平衡，其中任何一方有了增减，必然带来pH值的改变，引起酸碱平衡紊乱，如下图所示：

2．1代谢性酸中毒与代谢性碱中毒　代谢性酸中

呼吸性碱中毒的特征为原发性的血浆H2CO3减少，原因是肺通气增加(如癔病、甲亢等)致CO2排出增加，其代偿与调节基本类似上述途径，不同的是调节方向相反，这里就不细说了。以上介绍的几种矛盾关系是水、电解质代谢和酸碱平衡理论中最为重要的环节，当然在该理论中可不止这些，在整个医学领域中也非常之多，这就是矛盾的普遍性。纵观毒是最常见的酸碱平衡紊乱，其基本特征为原发性的血浆[HC3]减少，主要原因是碱性肠液丢失过多或体内有机酸形成过多或肾泌H+功能障碍等，其代偿调节过程如下：

2．2呼吸性酸中毒与呼吸性碱中毒 呼吸性酸中毒的基本特征是原发性的血浆[H2CO3]增加，主要原因为c02排出下降(如呼吸障碍)或CO2吸入过多(如大气缺氧)，呼吸性酸中毒的代偿调节方式如下：上面几组关系，它们都有各自的特点和本质，也是研究与认识它们的根据，这就是矛盾的特殊性。固然，如果不认识矛盾的普遍性，就无从发现事物运动发展的普遍原因或普遍根据；但是，如果不研究矛盾的特殊性，就无从确定一事物不同于他事物的特殊的本质，就无从发现事物运动发展的特殊原因，或特殊根据，也就无从辨别事物，无从区分科学研究的领域。既然在医学领域，有多种矛盾存在，因此要分清哪些是主要矛盾，哪些是次要矛盾，理清学习的重点与难点，以此引出学习的方向。

第8篇：无机化学酸碱理论范文

关键词：学习支架；支架形式；探究学习

学习支架就是教师在学生在学习新的或困难的任务时，为他们提供帮助的各种材料。苏联著名心理学家维果斯基的“最近发展区”理论，为教师如何以助学者的身份参与学习提供了指导，也对“学习支架”提出了意义明晰的需求说明。维果斯基将学生的实际发展水平与潜在发展水平相交叠的区域称为“最近发展区”。这个发展区存在于学生已知与未知，能够胜任和不能胜任之间，是学生需要“支架”才能够完成任务的区域。

学习支架提高学生先前的能力水平，帮助他们认识到潜在的发展空间。对学生日后的独立学习起到潜移默化的引导作用，使他们在必要的时候，可以通过各种途径寻找或构建支架来支持自己的学习。

学习支架有多种形式，如情景、演示、问题、指导、范例、建议、表格、图表、解释、对话、合作等。同时，学者们也提出了提供学习支架的多项原则：适时性原则、动态性原则、个性化原则、引导性原则、多元性原则、渐退性原则等。无论是形式还是原则，其目的是让学生经历了一些更为有经验的学习者（如教师）所经历的思维过程，有助于学生对于知识，特别是隐性知识的体悟与理解。学生通过内化支架，可以获得独立完成任务的技能。本文以“酸和碱之间发生的反应”教学内容为载体，结合课堂教学实践，展示学习支架设计及教学中的感悟。

一、设计演示，激发学生自发提出问题

本课之前，学生已经学习了酸和碱两类不同物质的一些化学性质，在问题情景的这个学习支架的设计上不走老路。

老师：展示稀盐酸和氢氧化钠溶液二瓶无色溶液，询问学生，盐酸滴到氢氧化钠溶液中会发生什么？

学生：不假思索地说，会发生反应生成氯化钠和水。

老师：在学生回答之后立即把稀盐酸倒入氢氧化钠溶液。

学生：马上意识到这样回答太草率了，因为他什么都没看到！

老师：稀盐酸和氢氧化钠反应没有明显的现象，那么如何才能知道它们确实发生了反应呢？

为了能更好地激发学生的学习需求，教师并没有直接提出问题，而是通过对话、演示让学生自己去发现并提问题。通过演示活动，形成了问题：“如何知道盐酸滴到氢氧化钠溶液确实发生了反应？”这个演示活动就是学生自发形成问题学习支架，而放在学生不假思索地回答之后，时机恰到好处，体现了提供学习支架的适时性原则。

二、设计引导，确定解决问题的路径

由于稀盐酸与氢氧化钠反应没有明显现象，我们需要采用转换思想，既在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象。转换思想是科学研究中重要的思维方式，在培养学科素养中具有重要作用，正如巴甫洛夫所说：“重要的是科学方法，科学思想的总结，认识一个科学家的思想方法远比认识他的成果更有价值。”

[设计方案]

设计实验方案证明稀盐酸和氢氧化钠发生了反应。

[讨论交流]

方案1：用试管取一些氢氧化钠溶液，先滴入几滴酚酞溶液，然后再滴入稀盐酸，溶液由红色变为无色。

方案2：用试管取一些氢氧化钠溶液，先加入稀盐酸，然后加一颗锌粒，没有气泡产生，说明稀盐酸与氢氧化钠反应了。

方案3：……

[教师引导]

先在黑板上书写反应“HCl+NaOH=NaCl+H2O”，然后结合学生交流内容进行引导。方案1是利用碱的化学性质，通过证明反应物（氢氧化钠）消失来证明二者能够发生反应。方案2是利用酸的化学性质，通过证明反应物（盐酸）消失来证明二者能够发生反应。我们还可以从哪个角度来收集二者发生反应的证据呢？

学生：从生成物角度找证据，证明有氯化钠或有水生成。

九年级学生对于转化思想并不陌生，已有的酸、碱知识经验使他们轻而易举地找到证明二者能够反应的方法。但是这种找证据的方法是零碎、随意的，充满感性成分。这时老师设计的引导学习支架起到了关键作用，它能让学生用俯视的目光，从整体角度系统地考查获取证据的每一种方法，让学生思维陡然发生质变！

三、设计活动，体验收集证据的过程

在探究活动的具体实施中，放手让学生按自己的方案选择器材，用他们自己的方式去收集证据，为寻找问题的答案多途径地找证据，同时发现新问题。

任务单：寻找HCl和NaOH发生反应的证据。

[实验器材]

稀盐酸、无水乙酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钠固体、酚酞、石蕊、锌粒、生锈铁钉、碳酸钙固体、无水硫酸铜、硝酸银溶液、玻璃片、酒精灯、镊子、试管等。

[活动要求]

①与小组同学分工合作，自选器材验证你们的方案，用时5分钟；

②完成记录表，便于汇报交流；

③记录实验中出现的异常现象或问题，或许有新发现！

异常现象或问题：________________________。

给学生的实验活动设计学习支架，目的是为了确保学生能根据自己的意愿进行有序、有效的自主探究。学习支架具体表现在：一是提供丰富的试剂器材供学生选择；二是用分工、限时推进合作学习；三是操作性记录表。活动中，通过对一些细微、短暂的实验现象的观察和原因探究，培养学生严谨的科学态度和质疑精神；通过同组合作实验和全班共同交流，培养合作精神和与人沟通交流分享的精神。

四、设计阅读，获取收集证据的技能

为了能使学生对实验操作的目的和技能有系统的梳理巩固，教学中，在学生动手活动之后安排对教材活动步骤的文本阅读，逐字逐句地体会文本内涵。

[阅读任务]

阅读第19页活动操作文本材料。

[阅读要求]

①先独立通读全文，然后结合你的实验操作，找出使盐酸和氢氧化钠恰好完全反应的操作或要求；

②与小组成员讨论这些操作是如何确保二者恰好反应的；

③记录讨论结果，准备有序的向全班同学展示。

[学生交流]

学生1：用酚酞作指示剂，能显示溶液中酸和碱是否恰好反应。

学生2：用石蕊作指示剂时，溶液由蓝色过渡到紫色，颜色界限不明显。

学生3：.逐滴滴加稀盐酸，防止稀盐酸滴加过量。

学生4：边加边振荡试管，使氢氧化钠和盐酸充分混合并反应。

学生5：红色刚好褪去，说明酸和碱恰好反应。

给学生的文本阅读设计学习支架，目的是为了激发学生阅读文本的意愿和培养阅读文本的能力。教学中，将阅读文本放在学生动手实验活动之后，这是对实验活动的一种追忆、回味，这样的文本阅读才不会枯燥乏味。在通读的基础上再精读找出关键操作要求，而且这种操作要求是在实验中得到了印证的。在小组讨论的基础上进行面向全班同学展示使学生学习经过个体学习到共同学习的过程。

五、设计读图，理解酸碱反应的本质

在学习了“酸和碱反应生成了盐和水”这一规律之后，教材安排了第20页的读图，要求学生用自己的话，概括出酸与碱之间的反应实质：酸中的氢离子（H+）与碱中的氢氧根离子（OH-）结合生成中性的水（H2O）。根据以往的教学实践中发现学生对此仍心存疑虑。为此，需要教师进一步设计读图学习支架给予帮助。

教师：展示图片，请同学从电离角度分析反应前稀盐酸和氢氧化钠溶液各有哪些离子？反应后哪些离子没有了？你的证据是什么？

教师：在学生回答的基础上进一步板书并解释。

第1步：HCl+NaOH=NaCl+H2O（书写化学反应方程式）；

第2步：H++Cl-+Na++OH-=Cl-+Na++H2O（用电离解释）；

第3步：H++OH-=H2O（除去等式两边没有变化的离子）。

设计图甲学习支架，为学生从微观角度分析酸碱反应直接提供直观证据，学生根据酚酞试液由红色刚好变为无色推测溶液中没有了氢离子和氢氧根离子，此时的溶液呈中性。设计图乙学习支架使学生排除了氯离子和钠离子的干扰。老师在学生回答的基础上又运用电离知识又进一步为学生理解设计的学习支架，使学生对酸碱反应本质再作理性的思考。

六、设计练习，促进学生的学习迁移

迁移是学习的继续和巩固，又是提高和深化学习的条件，为了巩固酸和碱反应规律和本质以及本节课所获得的思想方法，设计了二道课堂练习。

[练习一]

下列反应，要借助酸碱指示剂才能判断二者是否发生反应的是（ ）。

A.氢氧化铜和稀硝酸

B.二氧化碳和氢氧化钙溶液

C.铁锈和稀硫酸

D.石灰水和稀盐酸

[练]

酸和碱反应使溶液的酸碱性趋向中性，在生产、生活中有重要的用途。Al（OH）3、NaOH、Ca（OH）2是三种常见的碱。请与同学一起思考回答下列问题：

（1）查阅教材175页“部分酸、碱和盐的溶解性表”，描述三种碱的溶解性情况。

（2）根据溶解性情况，请将它们按碱性由弱到强顺序排列起来（相同条件），并作出解释。

（3）农业中改良酸性土壤、医学上除去多余胃酸（盐酸）、工业上除去精制石油中过量的硫酸分别选用哪种碱，为什么？

这二道课堂练习题的来源不是简单的“拿来主义”，而是根据课堂的学习目标进行了设计。练习一的目的是为了巩固转换法这种科学思想，在选项设计上有两个方面的考量：一是设计了选项内容，包括酸和可溶性碱、酸和难溶性碱、酸和金属氧化物、碱和非金属氧化物，即有本课知识又有之前所学内容；二是设计了选项顺序，将正确选项放于最后，确保每个选项都需要学生进行推敲。练的目的是为了巩固酸碱反应实质的应用，在问题设计上也有两个方面的考量：一是溶解性对溶液中氢氧根离子浓度（即溶液碱性强弱）的影响；二是根据土壤、人体、容器等不同的环境要求选择不同溶解性要求的碱。

综上所述，在核心问题引导下科学探究过程中，在解决每一个具体的学习任务时，教师需设计不同的学习支架支持学生的学习。设计学习支架时，要符合学生的思维发展水平，要针对学生遇到的具体问题。提供的学习支架还要关注支架本身的结构性和可操作性，有利学生运用支架去顺利完成所有任务。搭建学习支架时，首先必须了解针对学生解决问题中遇到的具体问题提供相应帮助，所以搭建学习支架时必须有针对性。在学习支架使用要遵循适时性原则，切中时机，顺势而为。

参考文献：

1.江，魏林明.“学为中心”课堂转型实验指南[M].浙江：浙江教育出版社，2014.

2.朱清时.义务教育教科书（九年级上）[M].浙江：浙江教育出版社，2014（7）.

3.夏雪梅.以学习为中心的课堂观察[M].北京：教育科学出版社，2012（9）.

第9篇：无机化学酸碱理论范文

关键词：实验教学；酸碱中和滴定；化学软件；Crocodile Chemistry

文章编号：1005C6629（2017）2C0078C03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

化学是一门以实验为基础的自然科学，化学教学中也自然离不开实验。在实验过程中，学生可获取直观的感性认识，发现问题，思考问题，然后运用化学知识解决问题。由于中学化学实验条件的限制，有些实验现象不明显，如酸碱滴定过程中pH的变化，强酸与强碱、强酸与弱碱在滴定过程中pH变化的差异等问题，给学生理解酸碱滴定的原理带来了一定困难。

1 教材中酸碱中和滴定的实验

“酸碱中和滴定”是一个探究性定量实验，既是中学化学教学的重点内容，也是高考化学考查的热点内容。

图1是酸碱中和滴定的实验装置示意图，也是酸碱中和滴定实验中最为经典的实验装置。利用这一实验装置进行课堂演示实验，往往会出现以下问题：（1）难以把控滴定终点，容易出现失误；（2）pH突跃时间短，无法重复呈现，导致学生印象不深；（3）酸碱中和反应有多种类型，如一元强碱和多元酸的反应，强碱与弱酸或强酸与弱碱的反应等。这些反应的终点，以及达到反应终点时所消耗的强酸或强碱的量与一元强酸强碱的反应存在着何种不同，真实实验难以给学生一个直观的比较以促进其理解，而这些反应往往又是教学中的难点。

2 酸碱中和滴定实验文献分析研究

为应对实验教学的问题，产生了诸多新的实验手段，如视频实验、手持技术、仿真实验软件等，给化学实验教学带来了生机。

李新义在“手持技术在酸碱中和滴定终点判定中的应用”一文中[1]，利用温度传感器和电导率传感器的实时检测功能，借助数据采集器和计算机直接绘制数据曲线，便捷、直观地反映出中和反应过程中温度和电导率的变化，并利用软件技术找到酸碱中和滴定的终点，不仅减少了指示剂种类和浓度的误差，而且避免了人为因素的干扰，弥补了中学教材准确测定滴定终点方法的空缺，提高了测定的准确性和科学性。由于该实验需要借助多种先进仪器，一般学校难以配备，因而大范围地推广运用存在一定的困难。

魏锐等在“利用pH传感器研究中和反应过程中pH的突变”一文中[2]，利用pH传感器的实时检测功能，借助数据采集器和计算机直接生成数据曲线，便捷、直观地反映了中和反应过程中的pH化，帮助学生认识“突变”的存在，较好地促进了学生的理解。但运用传感器的实验往往是针对一个中和反应体系所进行的，难以同时对不同类型酸碱中和滴定进行实时对比，故而在体验不同类型中和反应之间的差异上存在一定的局限性。

鉴于上述问题，本文拟以英国公司开发的Crocodile Chemistry模拟实验软件为工具，设计与教材内容相匹配的酸碱中和滴定系列实验，给化学教学提供借鉴与参考。采用该实验模拟软件，可以相对客观而又理想化地模拟反应进程与关键节点，将不同反应中所消耗的滴定酸或碱的量清晰地呈现出来，以便于学生理解酸碱滴定终点以及所消耗的酸与碱的量的比例关系，帮助学生在课堂上从宏观和微观两个角度同时观察反应的现象与原理，从而引导学生深入思考、把握本质，促进学生的深度学习，发展学生的分析能力[3，4]。

3 运用“Crocodile Chemistry”软件模拟“强酸、弱碱中和滴定”的教学设计

[师]同学们，我们知道，酸碱中和反应的实质为：H++OH-=H2O，但是，这是否意味着所有的一元酸、一元碱在中和反应时，当酸碱的用量满足1：1时，溶液恰好为中性呢？

[生]不一定吧！

[师]大家有疑问？想一想，有没有什么好的解决办法？

[生]用实验来验证一下最直接。

[师]大家的想法非常好，由于运用pH传感器难以进行平行的对比实验，下面老师借助Crocodile Chemistry实验软件为大家模拟一下用0.01 mol/L HCl溶液以相同的速度同时滴定20mL 0.01 mol/L NaOH溶液与20mL 0.01 mol/L NH3・H2O溶液时溶液pH的变化，选用甲基橙为指示剂，请仔细观察盐酸的用量及两者滴定终点之间的差异。

[生]认真注视屏幕（图2）。

[师]大家观察到了什么？请说说看。

[生1]盛放氨水的烧杯率先变红。

[生2]盐酸与氨水反应pH突跃的时间较氢氧化钠早。

[生3]反应到达终点的时间：氨水

[生4]反应到达终点时盐酸的用量：氨水

[师]大家说的都很对，让我们把反应的pH图像放大（图3），通过对比可以清楚地看到，用等浓度的HCl溶液以相同速率滴定等量的一元碱NH3・H2O和NaOH时，与氨水率先到达反应终点，而且n（HCl）

[生]讨论并提出一处关键区别：NH3・H2O为弱碱、NaOH为强碱。

[师]两者区别在哪里？

[生] NH3・H2O为弱碱只能部分电离，NaOH为强碱，在溶液中完全电离。

[师]说的很好，但酸碱中和反应的过程酸的加入促进了氨水的电离，因此碱性的强弱并不影响反应的产物与进程；那原因到底在哪里呢？请再观察图像，看看还能发现点什么。

[生]反应滴定终点的产物与两者按1：1反应的产物不同。

[师]怎么不同？说说看！

[生]当HCl与NH3・H2O按1：1完全反应后，溶液中溶质应为NH4Cl，从图像上可以看出溶液的pH

[师]完全正确，在我们的印象中，大多数盐溶液是显中性的，比如NaCl、KNO3，但盐溶液一定都显中性吗？

[生]不是，比如纯碱Na2CO3，它不是碱而是盐，但其水溶液显碱性。

[师]说的很好，正是由于产物NH4Cl显酸性，为使溶液显中性，氨水需要有剩余，故而使得HCl消耗量减少，反应到达终点的时间提前。

[师]事实上很多盐的水溶液并不显中性，可能呈酸性，可能呈A性。下节课我们将深入学习盐的组成与水解知识。

4 总结

通过上述实验对比，可以发现，运用Crocodile Chemistry模拟本实验的优点在于：实验过程可将宏观反应现象与微观进程相结合，有利于学生把握酸碱中和反应的实质，特别是在强酸、弱碱中和滴定以及强碱、弱酸中和滴定问题上有优势。

当然，真实实验给学生带来的真实感受是模拟实验永远无法实现的。不能完全以模拟实验技术、录像实验等代替真实实验。

参考文献：

[1]李新义.手持技术在酸碱中和滴定终点判定中的应用[J].化学教学，2013，（6）：45～47.

[2]魏锐，包明，王磊，刘强，范林，宋万琚，刘秀丰.利用pH传感器研究中和反应过程中pH的突变[J].化学教育，2007，（4）：59～61.