Гидролиз водных растворов солей
Cценарий урока
Гидролиз водных растворов солей
Цель: На основании повторения понятий степени электролитической диссоциации, сильных и слабых электролитов, а также классификации солей по составу ознакомить учащихся с гидролизом солей в водных растворах. Начать формировать у учащихся умение писать уравнения гидролиза солей, в составе которых есть один ион слабого основания или слабой кислоты.
Развивать логическое мышление у учащихся, умение применять теоретические знания при решении проблемных вопросов.
Формировать научное мировоззрение у учащихся.
Оборудование и материалы: На демонстрационном столе растворы в стаканах с этикетками сульфата калия, карбоната калия, нитрата цинка, нитрата натрия, силиката натрия, нумерованные пробирки с растворами хлорида натрия, соляной кислоты, гидроксида натрия, карбоната натрия, гидроксида калия, азотной кислоты, раствор хлорида железа (III), индикаторы, демонстрационный штатив. Таблица растворимости оснований, кислот и солей.
Базовые понятия и термины: Соль, кислота, щёлочь, индикатор, степень диссоциации, сильные и слабые электролиты, электролитическая диссоциация.
Тип урока: Комбинированный
I Организационный этап
II Актуализация опорных знаний
Фронтальная беседа
Вещества каких классов неорганических соединений являются электролитами?
Дайте определение а/ основаниям, б/ кислотам, в/ солям с точки зрения теории электролитической диссоциации.
Чем обусловлены общие свойства а/ кислот, б/ оснований?
III Мотивация учебной деятельности учащихся
Создание проблемной ситуации
Учащимся предлагается решить две качественные задачи.
Задание 1
Выданы три пробирки с растворами хлорида натрия, соляной кислоты, гидроксида натрия. Как распознать вещества?
Как правило, учащиеся советуют испытать растворы индикатором.
Опыты у демонстрационного стола выполняет один из учащихся.
Задание 2
Выданы три пробирки с растворами карбоната натрия, гидроксида калия, азотной кислоты. Как распознать вещества?
Учащиеся опять предлагают индикаторы. Но решить задачу этим способом не удаётся: два раствора (карбоната натрия и гидроксида калия) дают одинаковую реакцию на индикаторы.
Рассматриваем ещё ряд растворов солей для пробы их на индикатор. Растворы солей можно расположить перед белым экраном в стаканах, поставив рядом с каждым из них карточку с формулой содержащейся там соли:
Соли Цвет метилового оранжевого Среда
K2SO4 Оранжевый Нейтральная
Zn(NO3)2 Красный Кислая
Na2SiO3 Жёлтый Щелочная
Проблемный вопрос: Почему по-разному ведут себя соли в водном растворе? Откуда появляется в одних случаях избыток гидроксоний-ионов, а в других – гидроксид-ионов?
IV Изучение нового материала
Беседа
Проанализируйте составы солей.
Могут при диссоциации средних солей образоваться ионы H+ или OH--?
В состав каких солей могут входить ионы H+ или OH--?
Могут ли эти ионы образоваться при диссоциации молекул воды?
Вывод: избыток каких-то ионов может создаться при прочном связывании других ионов с ионами противоположного знака, имеющимися в растворе.
Проанализируйте ионный состав солей, оценив каждый ион с точки зрения его возможности образовывать соединение с ионами H+ или OH--.
Известно, что слабые кислоты относительно прочно удерживают протоны, а слабые основания – гидроксид-ионы. Следовательно, для суждения о поведении соли в растворе важно знать, ионы каких (сильных или слабых) оснований и кислот входят в её состав.
Записываем тему «Гидролиз солей»
Приступаем к систематизации сведений о составе солей:
I тип – соли сильных кислот и сильных оснований,
II тип – соли сильных оснований и слабых кислот,
III тип – соли слабых оснований и сильных кислот,
IV тип – соли слабых оснований и слабых кислот. Гидролизу подвергаются соли, в составе которых есть ион слабой кислоты или основания, т.е. соли II, III и IV типа.
Записываем примеры уравнений гидролиза солей в молекулярном и ионном виде.
Учащимся предлагается самостоятельно составить уравнения гидролиза нитрата цинка и силиката натрия. Двое учащихся пишут те же уравнения на переносных досках, а остальные учащиеся затем сверяют их со своими записями.
На примере гидролиза хлорида железа (III) обращаем внимание на то, что гидролиз практически всегда идёт по первой стадии, поэтому в уравнениях пишут одну молекулу воды:
FeCl3 Fe3+ + 3Cl—
Fe3+ + 3Cl-- + H2O FeOH2+ + OH-- + 3Cl—
Fe3+ + H2O FeOH2+ + H+
FeCl3 + H2O FeOHCl2 + HCl Внимание учащихся привлекаем к таблице растворимости.
Проблемный вопрос: Почему в ряде клеток в таблице растворимости стоит прочерк?
Учащиеся приходят к выводу, что о растворимости этих солей нельзя судить, так как при растворении в воде и при продолжительном нахождении во влажном воздухе они полностью гидролизуются на основание и кислоту.
Вывод: Тип гидролиза зависит от состава соли, от её «происхождения».
Слово «гидролиз» означает «разложение водой». Это явление характерно не только для солей, но и для других соединений. Оно распространено в природе и используется в промышленности. В результате гидролиза минералов – алюмосиликатов – происходит разрушение горных пород. Гидролиз солей ( например, Na2CO3, Na3PO4) применяется при очистке воды и уменьшения её жёсткости. В больших масштабах осуществляется гидролиз древесины. Растущая быстрыми темпами гидролизная промышленность вырабатывает из непищевого сырья ( древесины, хлопковой шелухи, подсолнечной лузги, соломы, кукурузной кочерыжки) ряд ценных продуктов: этиловый спирт, белковые дрожжи, глюкозу, твёрдый оксид углерода (IV), фурфурол, метиловый спирт, лигнин и многие другие. В живых организмах протекает гидролиз полисахаридов, белков и других органических соединений.
V Закрепление изученного материала
Понимание учащимися сущности гидролиза проверяем в процессе беседы с использованием проблемных вопросов:
В растворах щелочей растворяются жиры. Почему при стирке добавляют соду или поташ?
Почему нельзя хранить раствор соды в оцинкованной или алюминиевой посуде?
Прежде, чем использовать долго хранившиеся в лаборатории растворы железного и медного купороса, к ним добавляют серную кислоту. Зачем?
VI Подведение итогов
VII Домашнее задание: изучить конспект,
Упражнение1 Написать уравнения гидролиза солей в ионном и молекулярном виде: а/ хлорида алюминия, б/ сульфита натрия.
Упражнение2 Составьте полные ионные уравнения следующих процессов:
а/ Pb2+ + 2OH-- Pb(OH)2
б/ SO32-- + 2OH-- H2O + SO2
Приложение
ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ
Гидролиз – это реакция обменного разложения между различными веществами и водой.
Гидролиз соли – это процесс взаимодействия ионов соли с водой, приводящий к образованию слабого электролита
1. Гидролиз солей, образованных слабой кислотой и сильным основанием
K2CO3 2K+ + CO32-
CO32- + H2O HCO3-- + OH—
2K+ + CO32-- + H2O 2K+ + HCO3-- + OH—
K2CO3 + H2O KHCO3 + KOH
Среда щелочная
2. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой
СuCl2 Cu2+ + 2Cl--
Cu2+ + H2O CuOH-- + H+
Cu2+ + 2Cl-- + H2O CuOH-- + 2Cl-- + H+
CuCl2 + H2O CuOHCl + HCl Среда кислая
3. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислот
Al2S3 + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2S
Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой гидролизу не подвергаются.
Вывод: Гидролиз солей происходит тогда, когда их ионы, образующиеся в результате электролитической диссоциации, способны образовывать с водой слабые (малодиссоциирующие) электролиты.