常見的酸

基礎

檸檬含檸檬酸、醋含醋酸 — 酸在日常食物中很常見。酸的通性:帶酸味、具腐蝕性、能與部分金屬反應放出氫氣,酸溶液的 pH 小於 7。

適合:中二科學 · 單元:原子世界 · 建議學習路徑第 2/19 課

學完呢課,你會識:
  • 常見的酸:檸檬酸(檸檬)、醋酸(醋)、乳酸(乳酪)、碳酸(汽水)。
  • 酸的通性:帶酸味、可腐蝕、與部分金屬反應放出氫氣。
  • 酸與碳酸鈣(大理石)反應放出二氧化碳。
文體:科普知識有聲朗讀

文體小知識:科普知識文章用生活實例解釋科學概念,先看現象再講原理,讀完就能解釋日常見到的東西。

科學Science

§課文原文 Passage

1清晨喝一口鮮檸檬水,酸酸的感覺在舌尖散開 — 那就是檸檬酸。醋的酸味來自醋酸,乳酪的微酸來自乳酸,汽水的刺激感則來自碳酸。酸,其實一直在我們的餐桌之上。

2化學上的酸有一組共通性質:水溶液帶酸味、具腐蝕性、能與鎂鋅等活潑金屬反應放出氫氣,也能與大理石(碳酸鈣)反應放出二氧化碳。科學家用 pH 標度把酸鹼程度量化:pH 小於 7 為酸性,數字越小越酸。

3不過,「酸」不一定危險:食物中的稀酸可以安全食用;實驗室的濃酸卻能灼傷皮膚,處理時必須戴護目鏡,濺到要立即用大量清水沖洗。

4認識酸的通性之後,下一步自然要問:怎樣快速分辨一瓶溶液是不是酸?這就要靠下一課的「指示劑」了。

1重點摘要 Summary

檸檬含檸檬酸、醋含醋酸 — 酸在日常食物中很常見。酸的通性:帶酸味、具腐蝕性、能與部分金屬反應放出氫氣,酸溶液的 pH 小於 7。

2生字卡 Vocabulary

A
Acid酸

一類化合物,其水溶液帶酸味、pH 小於 7,例如檸檬酸和醋酸。

C
Citric acid檸檬酸

存在於檸檬、橙等柑橘水果中的天然酸。

E
Ethanoic acid (acetic acid)乙酸(醋酸)

醋的主要成分,令醋帶酸味,俗稱醋酸。

L
Lactic acid乳酸

令乳酪帶微酸的天然酸,由細菌發酵產生。

C
Corrosive腐蝕性

能侵蝕皮膚、金屬等物質的性質;濃酸具高度腐蝕性。

p
pH scalepH 標度

由 0 到 14 量度酸鹼程度的標度:7 為中性,小於 7 為酸性,越大越鹼。

H
Hydrogen gas氫氣

酸與某些金屬反應時放出的氣體,以點燃木條檢驗時有爆鳴聲。

D
Dilute稀釋

加入大量水,令溶液的濃度降低;稀酸腐蝕性遠低於濃酸。

U
Universal indicator通用指示劑

多種指示劑混合而成,能以不同顏色顯示 pH 0 到 14 的變化。

3逐步講解 Steps

  1. 酸在我們的餐桌上酸是常見的化合物,很多就藏在我們的餐桌上:檸檬汁含檸檬酸、醋含醋酸、乳酪含乳酸、汽水含碳酸,食物中的酸味大多來自這些天然存在的酸。汽水在工廠裡加壓溶入二氧化碳,開蓋後氣壓下降,二氧化碳逸出,碳酸隨之減少,酸味便會慢慢變淡。認識這些常見的酸,是學習酸鹼化學的第一步。
  2. 酸味與腐蝕性酸的濃度和種類決定它的危險程度:稀釋的醋可以安全飲用,用於調味和醃漬;實驗室的濃硫酸卻能腐蝕衣物、紙張和皮膚,濺到皮膚會造成灼傷。同一種酸經稀釋後腐蝕性大減,因為單位體積內酸的微粒減少了。所以使用任何酸之前都要先了解濃度,實驗時只使用老師指定的稀酸。
  3. 酸與金屬反應酸能與許多活潑金屬反應,放出氫氣。把鎂條放入稀鹽酸,試管壁立刻布滿大量氣泡,那便是氫氣;把點燃的木條靠近管口,氣體會發出「啪」一聲燒著,這是氫氣的檢驗方法。鋅同樣能與稀鹽酸反應,只是它較不活潑,氣泡較少、反應較慢。金屬製品接觸酸性溶液會被侵蝕,因此實驗剩餘的酸不可隨意倒進金屬水槽。
  4. 酸與大理石反應碳酸鈣遇酸會放出二氧化碳:把醋滴在大理石碎塊或貝殼上,表面立刻冒出氣泡,用燃燒中的木條檢驗,火焰會熄滅,證明氣體是二氧化碳。貝殼、蛋殼和大理石的主要成分都是碳酸鈣,所以遇酸都有相同反應。酸雨侵蝕大理石雕像和建築物,正是這個反應在自然界造成的破壞。
  5. pH 初步酸鹼程度可用 pH 值表示:檸檬汁的 pH 約 2、醋約 3、純水是 7,pH 越小表示越酸,7 代表中性。量度時可用 pH 試紙或通用指示劑,把試紙蘸上溶液,再對照色卡讀出數值。醫生和農夫都會量度 pH,例如檢驗土壤的酸鹼度來決定適合種植的作物,可見這個指標用途廣泛。
  6. 安全規則實驗室處理酸的安全規則必須嚴格遵守:稀酸濺到皮膚,要立即用大量清水沖洗並通知老師,因為清水能把酸稀釋並帶走,減低腐蝕;進行實驗時必須戴上護目鏡保護眼睛,並且絕不可以嘗試任何化學品的味道。量取酸時把試管平穩放在試管架上,若不慎打翻,立刻報告而不是自己清理,才能避免意外擴大。

4圖解 Diagrams

日常生活常見的酸 Common acids around us檸檸檬 · 檸檬酸Citric acid汽汽水 · 碳酸Carbonic acid橙柑橘 · 維他命CAscorbic acid醋醋 · 乙酸(醋酸)Ethanoic acid奶乳酪 · 乳酸Lactic acid胃胃液 · 鹽酸Hydrochloric acid酸帶酸味——切勿嘗試化學品的味道;強酸(如鹽酸)具腐蝕性Acids taste sour — never taste chemicals; strong acids are corrosive
圖 1:日常生活常見的酸
pH 標度與顏色變化 The pH scale萬用指示劑呈色 Universal indicator colours01234567891011121314酸性 pH < 7鹼性 pH > 7中性 pH = 7石蕊試紙 Litmus paper藍遇酸變紅 red in acid紅遇鹼變藍 blue in alkalipH 數值越小越酸,越大越鹼;指示劑靠顏色變化判斷酸鹼
圖 2:pH 標度與顏色變化

5例題示範 Example

例題:小明把鎂條分別放入稀鹽酸和清水,只有前者產生氣泡。解釋這個現象,並寫出氣體的檢驗方法。

  1. 稀鹽酸是酸,能與活潑金屬(鎂)反應,放出氫氣。
  2. 清水不是酸,不會與鎂產生這種反應,所以沒有氣泡。
  3. 檢驗方法:把點燃的木條靠近氣體出口。
  4. 氫氣燃燒時發出「爆鳴」聲 — 聽到爆鳴聲即可證明是氫氣。
  5. 答案:稀鹽酸屬於酸,能與鎂這種活潑金屬反應,放出氫氣,所以試管中出現大量氣泡;清水不是酸,不與鎂反應,因此沒有氣泡。檢驗時把點燃的木條靠近管口,氫氣燃燒並發出爆鳴聲,即可證明該氣體是氫氣。

6常見錯誤 Mistakes

✗ 「所有酸都好危險,碰不得。」
✓ 食物中的酸(檸檬酸、醋酸)稀釋後可以安全食用;真正危險的是實驗室的濃酸。
✗ 「用嚐味道測試是不是酸。」
✓ 實驗室藥品絕不可嘗 — 測酸要用指示劑、pH 試紙或通用指示劑。
✗ 「酸同金屬反應放出二氧化碳。」
✓ 酸與金屬反應放出的是氫氣;與大理石(碳酸鈣)反應才放出二氧化碳。
✗ 「pH 7 代表好酸。」
✓ pH 7 是中性;pH 小於 7 才是酸性,而且數字越小越酸。

75 題快測 Quick check

Q1醋中的酸是什麼?

Q2酸與鎂反應放出什麼氣體?如何檢驗?

Q3檸檬汁的 pH 大約是多少?屬酸性還是鹼性?

Q4為什麼酸雨會破壞大理石雕像?

Q5稀酸濺到皮膚應該怎樣做?

8重點回顧 Recap

  • 常見的酸:檸檬酸(檸檬)、醋酸(醋)、乳酸(乳酪)、碳酸(汽水)。
  • 酸的通性:帶酸味、可腐蝕、與部分金屬反應放出氫氣。
  • 酸與碳酸鈣(大理石)反應放出二氧化碳。
  • pH 小於 7 為酸性,越小越酸;pH 7 為中性。
  • 實驗室安全:不可嘗味,濺到要立即用大量清水沖洗。

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