什么是酸和碱？
酸尝起来是酸的（柠檬、罗望子、醋），能使蓝色石蕊变红。碱尝起来发苦、摸起来滑滑的，能使红色石蕊变蓝。实验室里的化学药品绝对不能尝：这些性质我们只通过食物来了解。
生活中的酸和碱
- 自然界中的酸：柠檬酸（柠檬、橙子）、乳酸（酸奶）、乙酸（醋）、酒石酸（罗望子）、甲酸（蚂蚁和蜜蜂的刺、荨麻叶）、草酸（西红柿）。
- 实验室常用的无机酸：盐酸HCl、硫酸H₂SO₄、硝酸HNO₃。
- 碱：氢氧化钠NaOH、氢氧化钾KOH、氢氧化钙Ca(OH)₂（石灰水）、氢氧化镁Mg(OH)₂（镁乳）、氢氧化铵NH₄OH。
能溶于水的碱叫做可溶性碱（碱液）（NaOH、KOH、Ca(OH)₂、NH₄OH）。可溶性碱都是碱，但碱不一定都能溶于水：氧化铜是碱性物质，但它不溶于水。
指示剂：天然的、人工的和气味指示剂
指示剂是一种会改变颜色（或气味）的物质，用来告诉我们溶液是酸性还是碱性。
| 指示剂 | 在酸中 | 在碱中 |
|---|---|---|
| 石蕊（取自地衣） | 蓝变红 | 红变蓝 |
| 酚酞 | 无色 | 粉红 |
| 甲基橙 | 红色 | 黄色 |
| 姜黄 | 仍是黄色 | 红褐色 |
| 红甘蓝汁 | 红/粉红 | 绿色 |
气味指示剂
有些物质会改变气味。洋葱和丁香油在碱中会失去气味；香草精在碱中也会失去气味，但在酸中气味还在。这对看不清颜色的同学很有帮助。
黄色的咖喱污渍用肥皂一洗会变成红褐色，因为肥皂是碱性的。再用清水冲洗，黄色会慢慢恢复。
酸和碱的化学性质
1. 酸 + 金属 → 盐 + 氢气
Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑。把燃着的木条靠近，气体会发出噗的一声燃烧：这就是检验氢气的方法。
2. 碱 + 金属（只有部分金属可以）
2NaOH + Zn → Na₂ZnO₂（锌酸钠）+ H₂↑。不是所有金属都能这样反应。
3. 酸 + 金属碳酸盐 / 碳酸氢盐 → 盐 + 水 + 二氧化碳
Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂↑，NaHCO₃ + HCl → NaCl + H₂O + CO₂↑。CO₂会使石灰水变浑浊（生成CaCO₃）；CO₂太多时石灰水又会变清（生成可溶的Ca(HCO₃)₂）。
4. 酸 + 碱 → 盐 + 水（中和反应）
NaOH + HCl → NaCl + H₂O。反应放出热量，说明它是放热反应。
5. 酸 + 金属氧化物 → 盐 + 水
CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O。黑色的氧化铜溶解，溶液变成蓝绿色。所以金属氧化物是碱性的。
6. 碱 + 非金属氧化物 → 盐 + 水
Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O。所以非金属氧化物是酸性的。
所有的酸和所有的碱有什么共同点？
葡萄糖和酒精也含有氢，但它们不是酸。区别在于：酸在水中会产生H⁺离子。H⁺不能单独存在，它会和一个水分子结合，形成水合氢离子H₃O⁺：HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻。
碱在水中会产生OH⁻离子：NaOH → Na⁺ + OH⁻。
用电路来证明：把稀盐酸或稀硫酸放在两个电极之间，灯泡会亮；换成葡萄糖或酒精溶液，灯泡不亮。是离子在传导电流。
为什么需要水：干燥的HCl气体不能使干燥的蓝色石蕊变色，但潮湿的石蕊会变红，因为H⁺离子只有在水中才会形成。
安全稀释酸
酸或碱和水混合时会放出大量的热。一定要把酸加到水里，慢慢加，边加边搅拌，绝不能把水加到酸里：热量会让液体溅出，甚至使玻璃炸裂。
用离子来看中和反应
H⁺ + OH⁻ → H₂O。其他离子（Na⁺、Cl⁻）留在溶液中，组成盐。
重点公式和概念
- 酸在水中：HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻
- 碱在水中：NaOH → Na⁺ + OH⁻
- 酸 + 金属 → 盐 + H₂
- 酸 + 碳酸盐/碳酸氢盐 → 盐 + H₂O + CO₂
- 酸 + 碱 → 盐 + 水（中和反应）：H⁺ + OH⁻ → H₂O
- 金属氧化物 + 酸 → 盐 + 水（金属氧化物是碱性的）
- 非金属氧化物 + 碱 → 盐 + 水（非金属氧化物是酸性的）
例题讲解
1. 把锌粒放进稀硫酸里，会生成什么气体？怎样检验？
Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂。生成的气体是氢气。把燃着的木条靠近试管口：气体会发出噗的一声燃烧。
2. 为什么酸奶或腌菜放在黄铜或铜容器里会变味？
酸奶和腌菜含有酸。酸会和铜、锌（黄铜中含有）等金属反应，生成对人体有害又难吃的盐。所以要放在玻璃、不锈钢或陶瓷容器里。
3. 金属化合物A和稀HCl反应，生成的气体能使石灰水变浑浊，剩下的溶液中含有氯化钙。请判断A是什么，并写出方程式。
气体是CO₂，所以A是碳酸盐；盐是CaCl₂，所以金属是钙。A = CaCO₃。CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂。
4. 一份氧化铜样品是黑色的。加入稀HCl，会看到什么？这说明了什么？
黑色粉末溶解，溶液变成蓝绿色（CuCl₂）。CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O。金属氧化物和酸反应生成盐和水，所以金属氧化物是碱性的。
5. 为什么干燥的HCl气体不能使干燥的蓝色石蕊变红？
酸的性质来自H⁺离子，而HCl只有在水中才会产生H⁺。没有水，就没有H⁺离子，所以不变色。潮湿的石蕊会变红。
常见错误
- 以为含氢的化合物都是酸。葡萄糖（C₆H₁₂O₆）和酒精含有氢，但在水中不产生H⁺离子。
- 把水倒进浓酸里。一定要把酸慢慢加到水里，并不断搅拌。
- 以为所有的碱都是可溶性碱。只有能溶于水的碱才是可溶性碱。
- 写成酚酞遇酸变粉红。其实酚酞在酸和中性溶液中是无色的，只有遇碱才变粉红。