负责老师：X老师

大家好，我是本次研学的指导师，X老师，欢迎大家来体验《酸与碱》的研学课程。

一说到“酸”我们能想到什么？是醋吗？还是带有酸味的水果？而“碱”又仅仅只是妈妈和面的苏打粉吗？我们如何来区分酸性和碱性？今天我们一起来认识酸与碱。

二、关于“酸和碱”（9分钟）地点：暂定

活动目标：

了解酸和碱的发现、概念

活动准备：

PPT

酸和碱是化学中常见而重要的基本概念，那到底什么是酸？什么是碱呢？

我们不妨先来看看汉字“酸”和“碱”字吧。

“酸”字从“酉”部，这是很多有机物名称共有的部首（比如醇、醛、酸、酯）。“酉”是一个象形字，从甲骨文到金文再到现代汉字，字形几乎没有大的改变，而且从它的字形不难看出，这些物质的由来都与酿酒有关，这是古人从日常生产生活得到的朴素经验。

而“酸”字的另一边“夋”，既是声旁也是形旁，表示酸软，大家看籀文中的“夋”像不像一个脚软站立不稳的小孩？所以有人解释“酸”字的造字本意是：牙根因醋的刺激而麻痹发软。说文解字：“酸，酢也。从酉，夋聲。關東謂酢曰酸。，籀文酸从畯。”

而“碱”字则从“石”和“咸”，说明古代人们对这类物质的看法是从矿物中得来的，有咸味的东西，如果你愿意尝尝纯碱（烧碱就别尝了）的滋味你就知道古人造字的意味了。

看到这里，不由感叹，中国人还真是民以食为天啊！

而化学中酸和碱的定义，则最早是由十七世纪英国科学家波义耳(R.Boyle，1627—1691)提出的。罗伯特.波义耳是化学史上公认的真正“把化学确立为科学”的伟大科学家。

关于波义耳发现酸碱指示剂过程，充满了各种传说，最著名的就是传说波义耳的女友去世后，他一直把女友最爱的紫罗兰花带在身边。而在一次紧张的实验中，放在实验室内的紫罗兰，被溅上了浓盐酸，爱花的波义耳急忙把冒烟的紫罗兰用水冲洗了一下，然后插在花瓶中。过了一会波义耳发现深紫色的紫罗兰变成了红色的。这一奇怪的现象促使他进行了许多花木与酸碱相互作用的实验。由此他发现了大部分花草受酸或碱作用都能改变颜色，其中以石蕊地衣中提取的紫色浸液最明显，它遇酸变成红色，遇碱变成蓝色。根据这一发现并结合一些已有的酸碱的性质，波义耳首次提出了关于酸碱的定义：

凡是有酸味，水溶液能溶解某些金属，与碱接触会失去原有的特性，能使石蕊试液变红的物质，叫做酸；

凡水溶液有苦涩味、滑腻感，与酸接触后失去原有的特性，能使石蕊试液变蓝的物质，叫做碱。

这个故事的真实性和细节也许有待考证，但是，波义尔对实验现象的细致观察和深入思考是毋庸置疑的，而波义耳用到的石蕊试液作为酸碱指示剂，我们一直沿用至今。波义耳还在气体性质等领域有很多重要的研究（物理中的波义耳-马略特定律就是以他的名字命名的），有兴趣的朋友可以通过自行搜索进一步了解这位伟大科学家的生平与贡献。

人类对于酸碱的认识经历了漫长的时间。最初人们将有酸味的物质叫做酸，有涩味的物质叫做碱。直到酸碱指示剂的发现使人们对酸碱的认识上升到了一个新的高度。酸碱指示剂是检验溶液酸碱性的常用化学试剂，酸碱指示剂的发现是化学家善于观察、勤于思考、勇于探索的结果。

随着科学的发展，人们对酸和碱的认识也在不断的深入，从阿伦尼乌斯的酸碱电离理论到布朗斯特的质子酸碱理论到路易斯的电子给予酸碱理论，这些理论不断拓展着人类对物质以及化学反应的理解的疆域，解决了一个又一个的理论与实际问题。

三、酸与碱的判断（20分钟）地点：暂定

活动目标：

学会用pH试纸判断酸碱

活动准备：

PPT 、苹果醋、冰糖雪梨、可乐、葡萄汁、矿泉水、苏打水、ph试纸、滴管

同学们，桌面上摆放着六杯颜色各异的液体，这是什么呀？有同学愿意上来看一看、闻一闻吗？

告诉老师，你们觉得这些是什么？

嗯，你们再尝一尝，用舌头分辨下。现在觉得这些是什么？

老师揭开谜底这些饮料里有酸酸的苹果醋，甜甜的冰糖雪梨，好喝的可乐，不太好喝的葡萄汁，一杯清清甜甜的矿泉水，还有一杯像是雪碧的苏打水。

在这些饮料中哪些是酸性物质，哪些是属于碱性物质?同学们可以自告奋勇地上台归类哦。

同学们分好了？结论是什么老师先不说，光靠猜测是不能有正确结果的，科学家们可是用了精确的测试材料哦。要区分这些饮料到底是酸性物质还是碱性物质，就要用到pH试纸。

pH试纸如何使用？

什么是pH？pH=-lg[H+]，用来量度物质中氢离子的活性。这一活性直接关系到水溶液的酸性、中性和碱性，就是酸碱度。     

注意：pH不应写成PH或ph，这是一个容易出错的地方。

pH试纸是用来粗略测量溶液pH大小(或酸碱性强弱)。pH试纸遇到酸碱性强弱不同的溶液时,显示出不同的颜色,可与标准比色卡对照确定溶液的pH值。

检验溶液的酸碱度：撕掉一条试纸，用胶头滴管滴上溶液，半秒变色后跟包装上的比色卡作对比；或者取少量溶液，直接用试纸沾湿液体，半秒后跟包装上比色卡对比；也可以取一小块试纸在表面皿或玻璃片上，用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液点滴于试纸的中部，观察变化稳定后的颜色，与标准比色卡对比，判断溶液的性质。

1—6为酸性；7—8为中性；9—14为碱性。数值小，酸性强；数值大，碱性强。

注意事项：

1、试纸不可直接伸入溶液。

2、试纸不能测浓硫酸的pH。

3、试纸不可接触试管口、瓶口、导管口等。

4、测定溶液的pH时，试纸不可事先用蒸馏水润湿，因为润湿试纸相当于稀释被检验的溶液，这会导致测量不准确。正确的方法是用蘸有待测溶液的玻璃棒点滴在试纸的中部，待试纸变色后，再与标准比色卡比较来确定溶液的pH。

5、取出试纸后，应将盛放试纸的容器盖严，以免被实验室的一些气体沾污，必须在常温下使用，否则会导致结果不准确。

现在4人一组老师，给每个小组发了胶头滴管和试纸，我们要像科学家一样做实验，从而得出正确的结论。

……

原来呀，除了苏打水是碱性，矿泉水是中心的外，其它的饮料都是酸性的。

四、自制酸碱指示剂（25分钟）地点：暂定

活动目标：

用生活中的材料自制酸碱指示剂

活动准备：

深颜色的植物（紫甘蓝、菠菜、胡萝卜、西瓜、葡萄）、柠檬、醋、小苏打、纯碱、纯净水、剪刀、研钵（研杵）[没有可以用大碗和铁勺]、白瓷点滴板（白瓷片或者瓷碗瓷勺）、酒精（消毒用的就可以）、纱布（过滤用，没有也可以），pH试纸

这个实验非常简单有趣，大家可以用生活中可以获得的各种原材料自己动手试一试。

实验材料：深颜色的植物花朵、茎、叶；柠檬、醋、食用碱（小苏打和纯碱都可以），纯净水。

实验器材：剪刀、研钵（研杵）[没有可以用大碗和铁勺]、白瓷点滴板（白瓷片或者瓷碗瓷勺）、酒精（消毒用的就可以）、纱布（过滤用，没有也可以），pH试纸。

试验步骤：

（1）将植物原材料切开、剪碎、研磨，再加入少量酒精浸取，用纱布过滤出浸取汁液。

（2）在白瓷点滴板上（或者白瓷片上）滴植物浸取液后，再滴入各种酸性和碱性溶液，观察对比颜色。

（紫包菜浸出液试验对比：左上柠檬水、左下醋；中上浸出液，中下浸出液+纯净水；右上小苏打溶液，右下纯碱溶液）

（3）用pH试纸测定上述酸碱溶液的pH值作为对比

左上柠檬汁，左下柠檬水（一杯大约200mL水挤了几滴柠檬汁）；中上纯净水、中下干燥对比；右上纯碱溶液，右下小苏打溶液。

同学们根据之前分的小组，可以动手做实验了哦！最后要告诉老师，你们测的酸碱值。

……

做完实验，我们就会发现，柠檬汁是酸性的（pH3~4），小苏打和纯碱溶液是碱性的（pH约9~10；11~12）。但是，这里为什么要用柠檬汁和柠檬水做对比实验呢？

其实这个实验，是针对我们现在市面上很多关于“碱性水”的说法而做的科普小实验。

近年很多商家都在推广所谓“碱性水更健康”的观念，声称饮用pH在7点几到8点几的弱碱性水有利于健康，很多还煞有介事地给我们看各种实验图片，比如这种：

一看吓一跳，原来差别这么大啊！

其实，这只是利用更灵敏变色的酸碱指示剂做的障眼法。只要动手做做实验大家就会发现，差别没那么大。

一杯纯水里，只要滴入几滴柠檬汁，pH马上就能从6~7变成4左右，很酸吗？我们喝一喝就知道了。同理加点茶叶或者小苏打，立马就变碱了。而人每天吃的各种食物、喝的各种饮料汤水多了去了，有酸性有碱性的，所以喝进去的水pH是6点几还是7点几根本没关系，我们人体自身的调节和缓冲能力强着呢。只要是卫生合乎标准的水，效果几乎都一样。

这是因为pH值其实是针对不太浓的酸和碱的一种酸碱性量度，pH值的定义是以氢离子浓度的负对数来定义。从定性到定量，是科学研究的一个飞跃，只有理解量变和质变的关系，我们才能更好地理解科学。很多耸人听闻的说法，其实就是离开剂量耍的流氓，要学会用我们所学的知识去思考和分辨。

五、收获与分享（5分钟）

同学们真棒，今天我们认识了酸和碱，谁可以和老师分享一下收获和感想？

说的不错，今天的家庭任务是，回家再自制一份酸碱指示剂，测一测我们生活中常见物品的酸碱度哦！

六、结束语

今天的研学课程到这里就结束啦！非常感谢同学们陪老师度过的愉快时光，期待我们下次再见！

七、课程反思