前言 我們常喝的一些飲料，如柳橙汁、檸檬汁嘗起來酸酸的，呈現酸性；而有些物質，如某些肥皂水溶液及清潔劑，摸起來有滑膩感，和急救箱中的氨水一樣，都是鹼性 那麼到底是怎樣的物質稱為酸？怎樣的物質才稱為鹼呢？我們藉由下面的實驗來認識

3-2 酸和鹼的性質 目的：認識實驗室中常用的酸和鹼的性質。 器材：

3-2 酸和鹼的性質

3-2 酸和鹼的性質

3-2 酸和鹼的性質 實驗紀錄：

3-2 酸和鹼的性質

3-2 酸和鹼的性質 實驗紀錄：

問題與討論： 3-2 酸和鹼的性質 1. 酸與鹼溶解在水中時，水溶液的溫度有什麼變化？ 解答： 問題與討論：　　　 1. 酸與鹼溶解在水中時，水溶液的溫度有什麼變化？ 解答： 有些酸（如硫酸）和有些鹼（如氫氧化鈉）溶於水中，可使水溶液溫度上升，表示這些酸或鹼溶於水是一種放熱反應。

問題與討論： 3-2 酸和鹼的性質 2. 歸納出酸的溶液有哪些共同的性質？鹼的溶液有哪些共同的性質？ 解答： 問題與討論：　　　 2. 歸納出酸的溶液有哪些共同的性質？鹼的溶液有哪些共同的性質？ 解答： (1)酸溶液的共同性質：A.可使藍色石蕊試紙變 成紅色；B.溶於水後，大部分會使水溫上 升；C.加入鎂帶會產生氣泡；D.加入大理石或碳酸鈣粉末會產生氣泡。 (2)鹼溶液的共同性質：A.可使紅色石蕊試紙變成藍色；B.溶於水後，大部分會使水溫上升；C.有些鹼性水溶液摸起來有滑膩感。

問題與討論： 2-2 酸和鹼的性質 3. 酸性溶液中分別加入鎂帶和大理石(碳酸鈣)後，各會產生何種氣體？以點燃的火柴靠近時，會有什麼現象？ 問題與討論：　　　 3. 酸性溶液中分別加入鎂帶和大理石(碳酸鈣)後，各會產生何種氣體？以點燃的火柴靠近時，會有什麼現象？ 解答： 酸液中加入鎂帶，會有氣泡產生，這是氫氣，以點燃火柴靠近，氫氣會燃燒並發出爆鳴聲；在酸液中加入大理石(碳酸鈣)粉末，會有氣泡產生，這是二氧化碳，點燃的火柴靠近，火焰會熄滅。

實驗結果 由實驗3-2 中可發現，不論是酸或鹼，溶解在水中都會放出熱量，使得水溫上升 其中以硫酸與氫氧化鈉溶於水後，所放出的熱量最多，溶液溫度上升的幅度最大

實驗結果 酸的溶液與鹼的溶液會使石蕊試紙呈現不同的顏色（下圖）

實驗結果 酸的溶液和鎂帶作用會產生氫氣（下圖左） 與碳酸鈣作用則會產生二氧化碳（下圖右）

酸的共通性質 1. 能使藍色石蕊試紙呈現紅色。 2. 多數稀酸溶液會與鋅或鎂等金屬反應，產生氫氣；與碳酸鹽類反應，則產生二氧化碳氣體。 1. 能使藍色石蕊試紙呈現紅色。 2. 多數稀酸溶液會與鋅或鎂等金屬反應，產生氫氣；與碳酸鹽類反應，則產生二氧化碳氣體。 3. 酸是電解質，在水溶液中會解離出氫離子(H＋) 例如：鹽酸溶液→氫離子＋氯離子 HCl → H＋ ＋ Cl－ 硫酸溶液→氫離子＋硫酸根離子 H2SO4 → 2 H＋ ＋ SO4 2－

酸的共通性質 4. 酸的水溶液有酸味，如調味用的食醋具有酸味，即是因為其中含有醋酸（酸溶液有危險性，勿輕易嘗試！）

硫酸（H2SO4） 硫酸是無色油狀、腐蝕性很強的液體 由於硫酸溶於水中會放出大量的熱，所以稀釋濃硫酸時，應將濃硫酸慢慢加入水中，並不時地攪拌，絕不可以把水直接倒入濃硫酸中，以免瞬間產生大量熱量而導致燒杯破裂，造成危險

1. 取少量藍色硫酸銅晶體放在錶玻璃上，滴入數滴18M的濃硫酸，靜置一段時間後，觀察硫酸銅的顏色變化。

硫酸（H2SO4） 濃硫酸有很強的脫水性質，當藍色硫酸銅晶體接觸濃硫酸後，便會脫水變成白色(下圖左方)

硫酸（H2SO4） 滴到濃硫酸的方糖，以及沾有稀硫酸的紙張經烘烤後，也會脫水變成黑色的炭(左圖、右圖) 工業上常以硫酸來製造肥料硫酸銨 【(NH4)2SO4】、清潔劑及蓄電池電解液等物質

硝酸（ HNO3 ） 硝酸是無色液體，受光照或加熱後，會自行分解出紅棕色、有毒的二氧化氮氣體，此氣體溶解在濃硝酸中，會使溶液略呈黃色，所以硝酸必須用棕色瓶盛裝，且放在陰暗處避免日晒

硝酸（ HNO3 ） 鎂、鐵、銅等金屬和濃硝酸作用，會生成紅棕色二氧化氮氣體（右圖） 若和稀硝酸作用則會生 成無色、毒性較小的一 氧化氮氣體 工業上常以濃硝酸來製 造黃色炸藥（TNT）及 硝酸鉀（一種黑火藥成 分）等物質

鹽酸（ HCl ） 鹽酸是氯化氫氣體溶解於水中所形成的水溶液，學名氫氯酸，俗稱鹽酸 打開鹽酸瓶蓋時，常會冒出有刺鼻味的氯化氫氣體，形成煙霧

鹽酸（ HCl ） 由於氯化氫氣體極易溶於水，而且水溶液呈酸性，利用此特性在密閉的燒瓶內充滿氯化氫氣體，將瓶口的橡皮管末端放入溶有藍綠色廣用指示劑水溶液的燒杯中，可製造出噴泉

鹽酸（ HCl ） 氯化氫遇到氨會產生氯化 銨(NH4Cl)固體微粒(式 3-3)，這是一種檢驗鹽酸 的簡便方法(右圖) 工業上常以鹽酸清洗金屬 表面，也可以利用鹽酸來 製造聚氯乙烯（PVC）塑膠

醋酸（CH3COOH） 強酸與弱酸 醋酸又稱為乙酸（CH3COOH） 純度99.5%以上的醋酸在16.7℃以下會凝固成固態，外觀與冰極為類似，俗稱冰醋酸 冰醋酸極易溶解在水中，形成醋酸水溶液 強酸與弱酸 各種酸溶解於水時都會產生氫離子，但解離產生氫離子的能力各不相同，而酸的強弱和解離出氫離子的濃度有關

強酸與弱酸 相同濃度下，硫酸、鹽酸、硝酸溶解在水中時，幾乎完全解離(下圖)，水溶液中的氫離子濃度較大，容易導電，與鎂、鋅等金屬反應較激烈，容易產生氫氣，稱為強酸

強酸與弱酸 相同濃度下，醋酸、碳酸在水中僅少部分解離，大部分仍以分子存在，溶液中的氫離子濃度較小，不容易導電，與鎂、鋅等金屬反應較緩和，不容易產生氫氣，稱為弱酸（下圖）

鹼的共通性質 1. 能使紅色石蕊試紙呈藍色 2. 鹼是電解質，在水溶液中會解離出氫氧根離子（OH－）。例如： 1. 能使紅色石蕊試紙呈藍色 2. 鹼是電解質，在水溶液中會解離出氫氧根離子（OH－）。例如： 氫氧化鈉 → 鈉離子 ＋ 氫氧根離子 NaOH → Na＋ ＋ OH－ 氫氧化鈣 → 鈣離子 ＋ 氫氧根離子 Ca（OH）2 → Ca2＋ ＋ 2 OH－ 3. 鹼的水溶液具有澀味，有些鹼的水溶液摸起來有滑膩感（有些鹼溶液具腐蝕性，勿輕易嘗試）

氫氧化鈉（ NaOH ） 氫氧化鈉是白色硬脆的固體，具有腐蝕性，俗稱苛性鈉，又稱為燒鹼 氫氧化鈉在空氣中容易吸收水 氣而潮解(如圖)，也會吸收二 氧化碳而變質(變成碳酸鈉)， 因此氫氧化鈉必須放在乾燥的 密閉容器內保存 工業上常以氫氧化鈉來製造肥 皂以及人造纖維等物質

氫氧化鈣〔 Ca(OH)2 〕 氫氧化鈣是白色粉末，俗稱熟石灰 氫氧化鈣的水溶液俗稱石灰水，實驗室中常被用來檢驗二氧化碳的存在（式3-4、下圖）

氨（ NH3 ） 氨是一種無色、具臭味的氣體，乾燥的氨及液態氨均呈中性 氨的水溶液，俗稱氨水 氨水為鹼性，能使紅色石蕊試紙呈現藍色

氨（ NH3 ） 市售濃氨水濃度約為28%，稀釋後，具有殺菌作用，可做為家庭中的清潔劑，也可以消腫止癢，所以一般急救箱中都備有氨水（左圖） 氨與二氧化碳反應可生成尿素（右圖），工業上用來製造肥料、塑膠等物質

強鹼與弱鹼 各種鹼溶解於水中時，都會產生氫氧根離子，但解離產生氫氧根離子的能力並不相同 相同濃度下，氫氧化鈉、氫氧化鈣在水中幾乎完全解離，水溶液中的氫氧根離子濃度較大，容易導電，稱為強鹼 氣態的氨（NH3）溶解於水中，只有一部分形成銨根離子（NH4＋）和氫氧根離子，較不易導電，稱為弱鹼

飲水機或熱水瓶內經常有一層灰色的鍋垢，會使得加熱變慢甚至引起危險，有何方法能將這些物質去除呢？ 參考解答： 飲水機或熱水瓶內的鍋垢為碳酸鈣與碳酸鎂，這些物質都含有碳酸根離子，很容易與酸作用產生二氧化碳，因此在飲水機或熱水瓶中加入一些醋或檸檬酸水溶液，浸泡一段時間，就可以將鍋垢去除。

3-2 將固態的 NaOH 投入水中時，下列哪種情況不可能發生？ (A)溶液能導電 (B)溶液的溫度升高 (C)NaOH解離成 Na＋ 和 OH－ (D)NaOH 和 H2O 作用產生 H2 解答 氫氧化鈉溶於水會解離成 Na＋ 與 OH－，不會產生 H2，故答案為 (D)。