Конспект урока по химии 'Гидролиз' (11 класс)

ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ.

(11 класс базовый уровень)

Автор учебника О.С. Габриелян

Тип урока: изучение нового материала, лекция с элементами самостоятельной работы, эксперимент.

Форма работы: групповая

Вид урока: проблемно-исследовательский

Методы, используемые на уроке: частично-поисковые, проблемное обучение.

Реактивы и оборудование: NaCl, Na₂CO₃, AlCl₃, раствор кислоты, щелочи, дисцилированная вода , универсальный индикатор, пробирки, таблица растворимости. Компьютер, проектор.

Цель урока: получение общей информации о гидролизе солей в процессе самостоятельной работы с опорой на применение ранее полученных знаний в комплексе новых ситуаций

Задачи урока:

1. Учебные:

• Развивать у школьников умение пользоваться опорными знаниями, закрепить умения и навыки химического эксперимента, умение работать с таблицами, справочными материалами.

• Развивать мышление, умение делать логические выводы из наблюдений по опыту. Научить составлять ионные уравнения реакций гидролиза солей по первой стадии

• Сформировать понимание практического значения гидролиза в природе и жизни человека

• Научить экспериментально подтверждать гидролиз соли слабого основания и сильной кислоты и соли сильного основания и слабой кислоты.

2. Развивающие:

• развивать способность к догадке, творческие способности;

• развивать у школьников умения ставить цель и планировать свою деятельность,

3. Воспитательные:

содействовать развитию у детей умений осуществлять самоконтроль и самооценку учебной деятельности

Развивать интерес к предмету и процессу познания

Урок разработан с применением технологии критического мышления.

Ход урока.

«Единственный путь,

Ведущий к знанию,-

Это деятельность».

Б. Шоу

Вводная часть.

После приветствия учитель называет тему урока и сообщает его цели и задачи.

Учитель: Тема сегодняшнего урока логически продолжает изучение закономерностей протекания химических реакций, смещения равновесия обратимых процессов и является одним из существенных вопросов теории растворов. Понимание процессов, происходящих при гидролизе солей, необходимо для объяснения явлений, происходящих в живых организмах, природных комплексах и системах. Многие вопросы биологии, медицины, гидрологии связаны с явлением гидролиза солей, поскольку он является основой их устойчивости и равновесия.

1. Повторение гидролиза органических соединений. (слайд № 2)

2. Повторение основных важнейших опорных знаний.

(фронтальный опрос)

1. Электролиты; Сильные и слабые электролиты (определение, представители классов неорганических соединений).

2. Определение солей в свете теории электролитической диссоциации.

3. Классификация солей.

4. Составление уравнений диссоциации солей (хлорида натрия, гидроксохлорида кальция, гидросульфата натрия).

5. Реакции ионного обмена, условия их протекания.

Актуализация знаний. Постановка проблемной задачи.

Проведение лабораторной работы по определению реакции среды предложенных растворов с помощью универсального индикатора (в 1- пробирке - раствор кислоты, во 2-ой - раствор щелочи, в 3-ьей - дисцилированная вода).

(опыты выполняются параллельно во всех группах)

1. Вопрос: Какая среда в водных растворах кислот?

Ответ: кислотная, так как присутствуют ионы Н⁺.

2. Вопрос: Какая среда в водных растворах щелочей?

Ответ: щелочная, так как присутствуют гидроксид - ионы ОН^-.

3. Вопрос: Какая среда в воде?

Ответ: нейтральная, так как вода незначительно, но диссоциирует на ионы Н⁺ и ОН^-. Концентрация этих ионов в воде одинакова.

4. Вопрос: Как экспериментально определить характер среды?

Ответ: индикаторами.

Демонстрационный опыт.

1. К раствору кислоты добавляем несколько капель индикатора лакмуса. Наблюдаем изменение окраски индикатора.

2. К растворам щелочи добавляем несколько капель фенолфталеина, лакмуса. Наблюдаем изменение окраски индикатора.

Слайд 3

Вопрос: Какая среда в водных растворах солей? Давайте экспериментально проверим характер среды в растворах выданных вам солей. Результаты опытов запишем в таблицу. Выполнение лабораторного опыта.

Формула и название исследуемой соли

Изменение цвета универсального индикатора

Среда раствора соли

NaCl
Хлорид натрия

Не изменяется

Нейтральная

AlCl₃
Хлорид алюминия

розовый

кислотная

Na₂CO₃
Карбонат натрия

синий

Щелочная

Заполнить приложение №1.

ПРИЛОЖЕНИЕ № 1

Внести эти данные в таблицу:

Гидролиз солей

№ п/п

Тип соли

Примеры

Изменение цвета индикатора

Среда раствора соли

Универсальный индикатор

1.

Образована слабым основанием и сильной кислотой.

2.

Образована сильным основанием и слабой кислотой.

3.

Образована слабым основанием и слабой кислотой.

4.

Образована сильным основанием и сильной кислотой.

Делаем вывод: в растворах солей нет общих для всех солей ионов (по сравнению с растворами кислот и растворами щелочей). Химические свойства соли определяются свойствами ее катиона и аниона, которые имеются в ее водном растворе.

Объяснение нового материала.

Даем определение понятия «Гидролиз». (слайд № 4).

Гидролиз (от греч. hỳdör - вода и lỳsis - разложение) - это разложение водой.

Гидролиз солей - это взаимодействие ионов соли с водой с образованием малодиссоциирующих частиц. Давая такое определение реакции гидролиза, мы подчеркиваем, что соли в растворе находятся в виде ионов и движущей силой реакции является образование малодиссоциирующих частиц (общее правило для многих реакций в растворах).

Катионы металлов и анионы кислотных остатков, входящие в состав солей, называют компонентами соли. Катионы - остатки щелочей - и анионы сильных кислот электролитов называют сильными компонентами соли. Соответственно катионы и анионы нерастворимых в воде оснований и кислот, а также растворимых, но слабодиссоциирующих электролитов называют слабыми компонентами соли. (Работа с таблицей - схемой, раздаточный материал, приложение ). Слайд № 5

В обменный процесс с водой вступают только те соли, в составе которых есть слабый компонент или оба компонента слабы.

Какие типы гидролиза возможны? Поскольку соль состоит из катиона и аниона, то возможны три типа гидролиза:

• гидролиз по катиону (в реакцию с водой вступает только катион);

• гидролиз по аниону (в реакцию с водой вступает только анион);

• совместный гидролиз (в реакцию с водой вступает и катион, и анион). Слайд № 6

Алгоритм составления уравнений реакций гидролиза

1.Записать уравнение диссоциации воды.

2.Записать уравнение диссоциации соли.

3.Выбрать слабый ион.

4. Записать его взаимодействие с водой.

5.Опеделить среду раствора. Пртложение № 2.

Условия гидролиза солей Слайд № 7, 8

Уравнения гидролиза солей.

Рассмотрим, что же происходит при взаимодействии соли с водой? Составим уравнение реакции: молекулярное, полное и сокращенное ионные.

1.Гидролиз соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой:

AlCl₃ + HOH ↔ HCl + AlOHCl₂

Al³⁺ + 3Cl ^- + HOH ↔ H⁺ + Cl - + AlOH²⁺ + 2Cl ^-

Al3+ + HOH ↔ AlOH²⁺ + H⁺

pH <7,

[H+] > [OH ^-].

Вывод. Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, имеет кислую реакцию, так как в растворе избыток ионов водорода. ( слайд № 9)

2. Гидролиз соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой:

Na₂CO₃ + HOH ↔ NaOH + NaHCO₃

2Na⁺ + CO₃^{2 -} + HOH ↔ Na⁺ + OH ^- + Na⁺ + HCO₃ ^-

CO₃^{2 -} + HOH ↔ OH ^- + HCO₃ ^-

pH>7,

[H⁺] < [OH ^-].

Вывод. Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, имеет щелочную реакцию, так как в растворе избыток гидроксид-ионов.

Слайд № 10.

3.Гидролиз соли, образованной сильным основанием и сильной кислотой:

NaCl + HOH ↔ NaOH + HCl

Na⁺ + Cl ^- + HOH ↔ Na⁺ + OH ^- + H⁺ + Cl ^-

HOH ↔ OH ^- + H⁺

pH=7,

[H⁺] = [OH ^-].

Вывод: силы электролитов равны и записывают определение:

Раствор соли, образованной сильным основанием и сильной кислотой имеет нейтральную среду, т.к. равенство концентраций ионов водорода и гидроксид-ионов не нарушено. Можно сказать, что такие соли гидролизу не подвергаются. (Слайд № 11)

4. Соли, образованные слабым основанием и слабой летучей кислотой, подвергаются необратимому гидролизу, т.е. полностью разлагаются с образованием осадка и выделением газа.

Al₂S₃ + 6H₂O-->2Al(OH)₃ + 3H₂S

По результатам обсуждения проведенного исследования учащиеся делают общий вывод, который записывают в рабочую тетрадь: такие соли в водных растворах существовать не могут гидролизуются в растворе до свободной кислоты и свободного основания. Гидролиз по катиону и аниону.

Слайд № 12

Т.к. гидролиз является обратимым процессом, следовательно им можно управлять. (Слайды № 13,14). Еще раз обращаем внимание на смещение химического равновесия.

Гидролиз можно усилить:

1. Добавить воды.

2. Нагреть раствор (увеличится диссоциация воды).

3. Связать один из продуктов гидролиза в труднорастворимое соединение или удалить один из продуктов в газовую фазу.

Гидролиз можно подавить.

1. Увеличить концентрацию растворённого вещества.

2. Охладить раствор.

3. Ввести в раствор один из продуктов гидролиза: подкислять (если рН <7) или подщелачивать (если рН>).

Обращаем внимание обучающихся на применение гидролиза. (Слайд № 15.):

1. Основной компонент мыла - это натриевые или калиевые соли высших жирных кислот: стеараты, пальмитаты, которые гидролизуются.

С₁₇H₃₅COONa + H₂O ↔ C₁₇H₃₅COOH + NaOH

2. В фотографическом проявителе содержатся соли, создающие щелочную среду раствора (Na₂CO₃, K₂CO₃, Na₂B₄O₇ - бура ).

3. Повышение кислотности почвы за счет внесения в нее (NH₄)₂SO₄.

4. В составе крови содержатся: NaHCO₃, Na₂H₂PO₄. Они поддерживают определенную реакцию среды.

5. В составе слюны есть ионы HPO4¯, благодаря им в полости рта поддерживается определенная среда (pH =7 -7,5).

На последующем этапе работы для закрепления темы решаем в группах задачу:

Задача. (выполнение эксперимента в группах, обсуждение в группах вместе с учителем)

При сливании раствора, содержащего 3 моль хлорида меди (II), с избытком раствора карбоната натрия. Определить объем газа и определить массу выпавшего осадка. (Задача требует внимательной работы с таблицей растворимости солей. Учитель обращает внимание на то, что в результате реакции не может образоваться соль карбоната меди, т.к эта соль образована слабым основанием и слабой кислотой, и полностью подвергается гидролизу. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

СuCl₂ + Na₂CO₃ + H₂O → Cu(OH)₂↓+ CO₂↑+ 2NaCl.

Зная уравнение реакции, решение задачи уже не вызывает затруднения у учеников.

V этап закрепление изученного материала (работа в группах-6 групп) Обучение применения изученного материала в упражнениях формата ЕГЭ.

Тест к уроку

Закрепление по теме «Гидролиз»

1. Установите соответствие между названием соли и кислотностью среды в растворе этой соли

1) нитрит калия а) нейтральная

2) фенолят натрия б) кислая

3) хлорид аммония в) щелочная

4) сульфат калия

2. Установите соответствие между названием соли и средой её водного раствора

1) формиат натрия а) кислая

2) хлорид бария б) нейтральная

3) нитрит калия в) щелочная

4) нитрат ртути(II)

3. Установите соответствие между формулой соли и молекулярно-ионным уравнением гидролиза.

Формулы солей

Реакция среды

а) K₂SO₄, Na₂SO₃;

1) Кислая, щелочная;

б) CH₃COONa, KNO₂;

2) Нейтральная, кислая;

в) LiNO₃, ZnCl₂;

3) Нейтральная, щелочная;

г) (NH₄)₂SO₄, C₁₇H₃₅COOK.

4) Щелочная, щелочная;

5) Кислая, кислая;

6) Щелочная, кислая.

4. Установите соответствие между названием соли и средой её водного раствора

1) нитрат бария а) кислая

2) хлорид железа (III) б) нейтральная

3) сульфат аммония в) щелочная

4) ацетат калия

5. Установите соответствие между формулой соли и её способностью к гидролизу

1) Сr₂(S0₄)з а) гидролиз по катиону

2) Na ₂SO₄ б) гидролиз по аниону

3) ВаСl₂ в) гидролиз по катиону и аниону

4) AI ₂S₃ г) гидролизу не подвергается

6. Установите соответствие между названием соли и её способностью к гидролизу

1) хлорид аммония а) гидролиз по катиону

2) сульфат калия б) гидролиз по аниону

3) карбонат натрия в) гидролиз не происходит

4) карбонат железа(III) г) необратимый гидролиз

7. Щелочную реакцию среды имеет водный раствор

1)

Na₃PO₄

2)

CaCl₂

3)

Cu(NO₃)₂

4)

K₂SO₄

8. Нейтральную среду имеет водный раствор

1)

Аl₂(SO₄)₃

2)

FeCl₃

3)

Cs₂SO₄

4)

Fe(NO₃)₃

9. Гидролизу не подвергается

1)

карбонат калия

2)

нитрат алюминия

3)

хлорид бария

4)

хлорид магния