Урок по теме Гидролиз солей 10 (11) класс

Тема: Гидролиз солей (2ч.)

Тип урока: изучение нового материала.

Вид урока - проблемно-исследовательский.

Цель урока: Сформировать у учащихся понятие о гидролизе солей, ознакомить с сущностью процесса гидролиза, рассмотреть гидролиз солей различных типов. Сформировать понятие «степень гидролиза», ознакомить учащихся с факторами, влияющими на степень гидролиза, рассмотреть смещение равновесия гидролиза.

Задачи:

• повторить и закрепить знания по таким понятиям, как «электролитическая

диссоциация», «степень электролитической диссоциации», «сила электролита», «обратимые реакции»;

• закрепить умения и навыки химического эксперимента, умения находить

условия смещения равновесия, умения работать с таблицами;

• развивать умения выдвигать гипотезы и предположения, анализировать,

устанавливать причинно-следственные связи, развивать умения аргументировать и доказывать свое мнение;

• развивать умения переносить знания в новые ситуации, развивать

мышление, умение делать логические выводы из наблюдений по опыту;

• воспитание личностных качеств, обеспечивающих успешность творческой

деятельности (активности, увлеченности, целеустремленности, настойчивости, наблюдательности, волевых качеств, интуиции, сообразительности, самостоятельности);

• воспитание личностных качеств, обеспечивающих успешность

существования и деятельности в ученическом коллективе (требовательности, принципиальности, оптимизма, жизнерадостности, дружелюбия, приветливости, солидарности, стремления к взаимовыручке);

• сформировать понимание практического значения гидролиза в природе и

жизни человека;

• воспитание личностных качеств, обеспечивающих успешность

исполнительской деятельности (исполнительности, дисциплинированности, внимательности, добросовестности, деловитости, уверенности, эмоциональности, уравновешенности, ответственности, трудолюбия, работоспособности);

• подготовка к ЕГЭ по химии.

I. Подготовка к изучению нового материала.

Опорные вопросы:

• Какие вещества называют электролитами и неэлектролитами?

• Какой процесс называют электролитической диссоциацией?

• Является ли вода электролитом?

• На какие ионы диссоциирует вода?

• Какие электролиты называют кислотами, щелочами и солями?

• Как индикатор изменяет свой цвет в кислой и щелочной среде? Почему?

II. Решение проблемной задачи.

Вопрос:

Как индикатор изменит свой цвет в растворах солей?

Лабораторный опыт:

изменение цвета лакмуса и универсального индикатора в растворах солей

Формула соли

Лакмус

У.и.

Реакция

Какие ионы

Н₂О

фиолетовый

желтый

нейтральная

рН = 7

ОН ^- = Н ⁺

Na₂CO₃

синий

синий

Щелочная

рН >7

ОН ^- 

АlCl₃

красный

розовый

Кислая

рН  7

Н ⁺ 

NaCl

фиолетовый

желтый

нейтральная

рН = 7

ОН ^- = Н ⁺

Проблемная ситуация:

- В солях нет общих для всех солей ионов. Химические свойства соли определяются свойствами ее катиона и аниона. Почему же индикатор окрашивается в разные цвета?

( Предполагаемый ответ: на изменение окраски индикатора влияют ионы воды)

III. Поиск решения проблемной ситуации

Вопросы:

- Рассмотрим состав карбоната натрия Na₂CO₃.

- Какие электролиты образуют данную соль?

- Сильными или слабыми являются данные электролиты?

NaОН - сильное основание

Na₂CO₃

Н₂СО_{3 -} слабая кислота

- какая реакция среды?

- какие ионы присутствуют в растворе?

Вывод: соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, имеет щелочную реакцию, (значит, в растворе избыток гидроксид - ионов).

При работе с другими солями вопросы задаются по аналогии.

Учащиеся делают выводы.

Аl(ОН)₃ - слабое основание

АlCl₃

НСl - сильная кислота

Вывод: соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, имеет кислую реакцию, (значит, в растворе избыток ионов водорода).

NaОН - сильное основание

NaCl

НСl - сильная кислота

Вывод: соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, имеет нейтральную реакцию, (значит, в растворе одинаковое содержание ионов водорода и гидроксид - ионов).

Задания из открытого банка данных ЕГЭ (выводятся на экран):

В водном растворе какой соли среда кислая?

1. карбонат натрия

2. хлорид меди

3. сульфид калия

4. нитрит калия

В водном растворе какой соли среда щелочная?

1. хлорид аммония

2. карбонат калия

3. сульфат бария

4. нитрат магния

В водном растворе какого вещества среда нейтральная ?

1. NaNO₃

2. (NH₄)₂SO₄

3. FeSO₄

4. Na₂S

Лакмус приобретает синий цвет в водном растворе

1. KCl

2. K₂CO₃

3. Al₂(SO₄)₃

4. HCl

Кислую среду имеет водный раствор

1. хлорида железа (II)

2. хлорида кальция

3. хлорида стронция

4. карбоната рубидия

Кислую среду имеет раствор соли:

1. NaF

2. Ba(NO₃)₂

3. ZnSO₄

4. K₃PO₄

Кислую среду имеет водный раствор

1. карбоната калия

2. нитрата натрия

3. иодида калия

4. нитрата алюминия

Щелочную среду имеет водный раствор

1. сульфата алюминия

2. сульфата калия

3. сульфата натрия

4. сульфита натрия

Щелочную среду имеет водный раствор

1. ацетата натрия

2. нитрата алюминия

3. нитрата бария

4. сульфата железа (III)

СОЛЬ РЕАКЦИЯ СРЕДЫ

1. нитрат бария кислая

2. хлорид железа (III) нейтральная

3. сульфат аммония щелочная

4. ацетат калия

5. нитрит калия

6. сульфат железа (II)

7. карбонат калия

8. хлорид алюминия

9. нитрат калия

10. сульфит натрия

11. силикат натрия

12. сульфат меди (II)

13. сульфат цинка

14. нитрат рубидия

15. фторид калия

16. гидрофосфат натрия

17. НСООК

18. КMnO₄

19. MnCl₂

20. Na₂SO₃

21. K₃PO₄

22. BeCl₂

23. CuSO₄

24. SrCl₂

IV. Формирование решения проблемы, составление уравнений гидролиза солей, вывод и определение понятия гидролиза.

Учитель:

- Откуда появились ионы водорода и гидроксид-ионы?

(Произошла реакция между солью и водой)

Некоторые растворимые соли вступают в реакцию обмена с водой. Обратим внимание на то, что в зависимости от состава соли данное взаимодействие приводит к наличию в растворах солей избытка ионов водорода или гидроксид - ионов.

Процесс обменного взаимодействия солей с водой называется гидролизом

Как переводится с греч. : «гидра» (вода), «лизис» (разложение)?

В результате гидролиза происходит связывание ионов воды слабым компонентом, в результате которого образуется слабодиссоциирующий ион.

- Составим уравнения гидролиза солей, с помощью которых докажем получение избытка ионов водорода или гидроксид - ионов по плану:

1. Определить состав соли, т.е., указать, каким по силе основанием и какой по силе кислотой образована данная соль.

2. Написать уравнение диссоциации соли.

3. Определить компонент в составе соли, соответствующий слабому электролиту. Данный компонент будет взаимодействовать с водой.

- С каким ионом воды он будет связываться?

4. Схема уравнения взаимодействия воды со слабым компонентом.

- Как называются полученные ионы?

- Какой ион воды остался в свободном виде? Именно он оказывают влияние на окраску индикатора.

Получили уравнение гидролиза соли в ионном виде.

5. Уравнение гидролиза соли в молекулярном виде.

Гидролиз солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой

1. NaОН - сильное основание

Na₂CO₃

Н₂СО_{3 -} слабая кислота

2. Na₂CO₃= 2Na⁺ + CO₃^2- 3. CO₃^2- соответствует слабому электролиту.

4. CO₃^2- + НОН НCO₃^- + ОН^- гидрокарбонат - ион и гидроксид - ион

(рН>7, среда щелочная, лакмус синий)

4. Na₂CO₃ + НОН NaНСО₃ + NaОН

- Почему гидролиз обратим? В какую сторону идут реакции ионного обмена? Почему равновесие смещено в обратную сторону (влево)?

Вывод: соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой, гидролизуются по аниону с образованием кислой соли.

Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой

1. Аl(ОН)₃ - слабое основание

АlCl₃

НСl - сильная кислота

2. АlCl ₃= Аl^{3 +} + 3Cl^- 3. Аl^{3 +} соответствует слабому электролиту.

4. Аl^{3 +} + НОН АlОН²⁺+ Н⁺ гидроксокатион алюминия и ион водорода

(рН<7, среда кислая, лакмус красный)

5. АlCl ₃ + НОН АlОНCl₂ + НCl

Вывод: соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой, гидролизуются по катиону с образованием основной соли.

Гидролиз солей, образованных сильным основанием и сильной кислотой

NaОН - сильное основание

NaCl

НСl - сильная кислота

NaCl = Na⁺ + Cl^-

Вывод: соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергаются, так как нет слабого компонента, способного взаимодействовать с водой и образовывать слабый электролит.

-Мы с вами познакомились с тремя типами солей. Какие еще существуют соли в зависимости от состава?

Учащиеся называют соли образованные слабым основанием и слабой кислотой

Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой

NH₃^. Н₂О (NH₄OH) - слабое основание

NH₄CH₃COO

CH₃COOH - слабая кислота

NH₄CH₃COО + НОН NH₃^. Н₂О + CH₃COОН

- Равновесие гидролиза смещено влево, но почему гидролиз протекает сильнее, чем в предыдущих случаях?

Вывод: соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой, гидролизуются и по катиону, и по аниону.

Задания из открытого банка данных ЕГЭ (выводятся на экран):

ФОРМУЛА СОЛИ ТИП ГИДРОЛИЗА

1. Cr₂S₃ гидролизуется по аниону

2. AlCl₃ гидролизуется по катиону

3. K₂SO₄ гидролизуется по катиону и аниону

4. Na₃PO₄ не гидролизуется

5. КNО₂

6. Fe(NO₃)₃

7. Nа₂ S

8. Al₂ S ₃

9. NaNO₃

10. NaHCO₃

11. Fe(NO₃)₃

12. СH₃COONH₄

13. Zn(NO₃)₂

14. Na₃РO₄

15. K₂CO₃

16. KCl

17. пропионат натрия

18. сульфат аммония

19. ацетат аммония

20. фосфат калия

НАЗВАНИЕ СОЛИ УРАВНЕНИЕ ГИДРОЛИЗА

1. cульфит натрия SO₃^2- + H₂O HSO₃^- + OH^-

2. гидросульфит натрия CO₃^2- + H₂O HCO₃^- + OH^-

3. сульфид натрия HSO₃^- + H₂O H₂SO₃ + OH^-

4. карбонат натрия HCO₃^- + H₂O H₂CO₃ + OH^-

S^2- + H₂O HS^- + H⁺

1. фосфат натрия PO₄^3- + H₂O HPO₄^2- + OH^-

2. гидрофосфат натрия HPO₄^2- + H₂O H₂PO₄^- + OH^-

3. сульфид натрия HSO₃^- + H₂O H₂SO₃ + OH^-

4. гидросульфид натрия S^2- + H₂O HS^- + OH^-

HS^- + H₂O H₂S + OH^-

- Что вы можете сказать о составе и растворимости сульфида алюминия?

(После ответов учащихся появляются символы слайда).

По таблице растворимости учащиеся определяют, что данной соли соответствует прочерк.

Учитель поясняет, что прочерк соответствует солям, которые гидролизуются полностью и гидролиз необратим

AI₂S₃ + 6HOH = 2AI(OH)₃ + 3H₂S

Вывод: соли, которые образованы катионом слабого нерастворимого основания или амфотерного гидроксида и анионом слабой неустойчивой, летучей или нерастворимой кислоты в растворе подвергаются полному гидролизу. Они разлагаются водой с образованием гидроксида металла и кислоты.

Лабораторный опыт:

Fe₂(SO₄)₃ + K₂CO₃

- Почему в результате реакции выпал бурый осадок и выделился бесцветный газ?

Составьте уравнение реакции на основе полученных знаний.

Почему гидролиз необратим?

V. Формирование понятия «степень гидролиза», знакомство с факторами, влияющими на степень гидролиза

- Что такое степень диссоциации?

На основании этого определения дайте определение степени гидролиза.

Степень диссоциации (α) - это отношение числа продиссоцuированных молекул электролита(n) к общему числу растворенных молекул (N)

n

α = ------

N

Степень гидролиза (α_гидр.)равна отношению числа гидролизованных молекул соли (n_гидр.) к общему числу (N_общ.) растворенных молекул.

n_гидр.

α = ------

N _общ.

Степень диссоциации зависит от:

1)концентрации раствора (при разбавлении раствора водой степень диссоциации слабого электролита увеличивается)

2)от температуры (по принципу Ле Шателье)

3)от природы растворителя

4)от природы растворяемого вещества

Степень гидролиза зависит от:

1)природы соли:

Чем слабее кислота, образующая соль, тем выше степень гидролиза:

Н₂SО₃, Н₃РО₄, НF , НNО₂, СН₃СООН, Н₂СО₃, Н₂S, Н₃ВО₃, НСN, Н₂SiО₃

Сила кислот ослабевает, гидролиз солей по аниону усиливается

Ni²⁺, Мn²⁺, NН4+, Со²⁺, Zn²⁺, Сd²⁺, Сu²⁺, Fе²⁺, Рb²⁺, АI³⁺, Сr³⁺, Fе³⁺

Степень гидролиза катионов увеличивается

2)концентрации раствора;

3)температуры.

VI.Развитие умений и закрепление навыков находить условия смещения равновесия в обратимых реакциях на основе принципа Ле Шателье на примере обратимого гидролиза.

- Чем мы руководствуемся при определении условий смещения равновесия?

Что происходит с теплотой в реакциях нейтрализации? Гидролиз- обратная реакция, значит, гидролиз идет с поглощением теплоты.

гидролиз

(эндотермич. процесс)

СН₃СООNa + НОН СН₃СООН + NaОН - Q

нейтрализация

(экзотермич. процесс)

При разбавлении раствора равновесие смещается………? Т.к. увеличивается число молекул воды.

Добавление щелочи……? Т.к. ……

- Что нужно сделать с раствором, чтобы усилить гидролиз соли?

-раствор разбавить и нагреть;

-связать один из продуктов гидролиза (ионы Н+ или ОН- ) добавлением к раствору кислоты, щелочи или другой гидролизующейся солди;

- Что нужно сделать с раствором, чтобы уменьшить гидролиз соли?

-увеличить концентрацию раствора соли и понизить температуру;

-добавить к раствору один из продуктов гидролиза.

Работа в группах:

- как сместить равновесие в сторону гидролиза:

Na₂SO₃ + H₂O NaHSO₃ + NaOH - Q

(каждая группа сдает ответы на листочке, одна из групп зачитывает)

VII. Информация о практическом значении гидролиза органических и неорганических веществ для человека.

Сообщения учащихся

Домашнее задание:

1. §25 (с.112-120 учебник И.И.Новошинского, Н.С.Новошинской), задания № 1-3

2. Составить презентацию по теме «Гидролиз солей» (по желанию)

3. Задача из открытого банка данных ЕГЭ:

Смесь сульфида алюминия и алюминия обработали водой, при этом выделилось 6,72 л (н.у.) газа. Если эту же смесь растворить в избытке раствора гидроксида натрия, то выделится 3,36 л (н.у.) газа. Определите массовую долю алюминия в исходной смеси. (для учащихся, сдающих ЕГЭ)