Гидролиз солей Тип урока: изучение нового материала. Вид урока: проблемно-исследовательский. Цель урока: сформировать у учащихся понятие гидролиза солей. Задачи урока: Образовательные: -Сформировать представление о процессе гидролиза солей, о его сущности -Научить учащихся составлять уравнения гидролиза солей -Совершенствовать умения объяснять реакцию среды раствора присутствующих соответствующих ионов -Дать представления о практическом значении гидролиза в природе, народном хозяйстве, в повседневной жизни человека Развивающие: -Развивать учебно-информационные навыки: умение извлекать информацию из устного сообщения, наблюдаемых процессов -Совершенствовать учебно-логические умения: умение анализировать данные, выявить сущность наблюдаемого процесса, обобщать, делать выводы, формулировать основные понятия. -Развивать познавательный интерес Воспитывающие: -Совершенствовать коммуникативные умения в ходе коллективного обсуждения -Продолжить формирование убеждения учащихся в необходимости привлечения средств химии к пониманию и описанию процессов, происходящих в окружающем мире Оборудование: таблица растворимости, индикаторная шкала, штатив с пробирками, растворы фенолфталеина, метилового оранжевого, соляной кислоты, гидроксида натрия, хлорида железа (III), карбоната натрия, хлорида натрия, образцы солей: сульфата алюминия, нитрата меди (II), хлорида алюминия, карбоната калия, силиката натрия, нитрата калия, сульфата натрия, мыло, синтетическое моющее средство, крахмал. Эпиграф: «Она – самое мягкое и слабое существо в мире, но в преодолении твердого и крепкого она непобедима и нет ей на свете равного в этом». (Лао-цзы) ХОД УРОКА I. Постановка проблемы – Наш сегодняшний урок мы начнем с решения задачи, текст которой вы видите на своих столах (Приложение 1). Внимательно прочитаем и решим у доски эту задачу. Задача. При сливании раствора, содержащего 5моль хлорида железа (III), с избытком раствора кальцинированной соды выделяется газ и выпадает осадок. Определить массу выпавшего осадка. Ученик записывает условия задачи и уравнения реакции обмена: v(FeCl3) = 5 моль m(осадка) = ? 2FeCl3 + 3Na2CO3 ––> 6NaCl + Fe2(CO)3 Ученики констатируют факт, что среди продуктов нет газа. Учитель рекомендует проверить по таблице растворимости соль Fe2(CO)3, ученики устанавливают тот факт, что в таблице растворимости на месте этой соли стоит прочерк. – Может быть условия задачи ошибочны? Проверим это опытным путем. Ученики выполняют химический эксперимент: сливают растворы хлорида железа (III) и карбоната натрия. Один из учеников напоминает при этом правила техники безопасности. – Что мы наблюдаем? (Выделяется бесцветный газ и выпадает осадок коричневого цвета) Таким образом, проведя эксперимент, мы пришли к выводу, что в условии задачи все сформулировано правильно. А вот при составлении уравнения реакции мы чем-то пренебрегли.(Взаимодействием солей с водой при получении раствора). – Правильно! Мы этого не учли – поэтому, у нас не получается решение задачи. На этом уроке мы рассмотрим как различные соли взаимодействуют с водой, а затем попробуем вернуться к решению этой задачи. Запишем тему урока ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ. II. Основная часть -Что же называется гидролизом? «Гидро» – вода, «лизис» – разложение. Делается вывод, что гидролиз – это взаимодействие между некоторыми солями и водой. Эта тема продолжает изучение закономерностей протекания химических реакций 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. Вспомните -Какие электролиты называются сильными? Слабыми? Приведите пример. Вспомним, что вода – слабый электролит и в чистой воде происходит процесс: НОН <––> Н+ + ОН–, и существует равенство концентрации: [H+] = [OH–] = 10–7 моль/л. pH = 7 – Изменится ли значение водородного показатель среды, если в воде растворить соль? Проверим это опытным путем: поместим в пробирку раствор хлорида железа (III) и добавим несколько капель метилового оранжевого. Что мы наблюдаем? (Окраска раствора становится красной.) Для сравнения в другую пробирку поместим раствор соляной кислоты и добавим так же несколько капель метилового оранжевого. Что мы наблюдаем теперь? (Окраска раствора становится ярко розовая.) – Какой вывод мы можем сделать на основе этих наблюдений? (Раствор соли хлорида железа (III) также как и раствор кислоты имеет pH < 7, среда кислая). – Действительно, убедимся в этом используя данные таблицы растворимости. Проанализируем состав соли. Соль можно рассматривать как продукт реакции нейтрализации основания кислотой. Каким основанием и какой кислотой может быть образованна эта соль? Сильными или слабыми электролитами являются эти основание и кислота? (Соль FeCl3 образована слабым основанием Fe(OH)3 (нерастворимое основание) и сильной кислотой HCl). – Рассмотрим, что же происходит при взаимодействии соли с водой? Составим уравнение реакции: молекулярное, полное и сокращенное ионные. FeCl3 + HOH <––> HCl + FeOHCl2 Fe3+ + 3Cl– + HOH <––> H+ + Cl– + FeOH2+ + 2Cl– Fe3+ + HOH <––> FeOH2+ + H+ pH < 7, [H+] > [OH–]. Учащиеся делают вывод: что сильнее, того и больше. И записывают определение: – Раствор соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой, имеет кислую среду, т.к. имеется избыток ионов водорода. Среду солей на демонстрационным столе выберите соли, образованные сильной кислотой и слабым основанием, поставьте перед ними соответствующую табличку. Ученик ставит таблички «pH < 7» перед солями сульфат алюминия, нитрат меди (II), хлорид алюминия и составляет уравнения реакции гидролиза одной из этих солей. – Теперь проведем эксперимент с раствором карбоната натрия. Поместим в пробирку раствор данной соли и добавим одну-две капли раствора фенолфталеина. Что вы наблюдаете? (Раствор окрасился в ярко малиновый цвет). Для сравнения в другую пробирку пометим раствор гидроксида натрия и так же добавим одну-две капли раствора фенолфталеина. Что мы наблюдаем? (Раствор окрасился также в ярко малиновый цвет). Какой вывод мы можем сделать на основе этих наблюдений? (Раствор соли карбонат натрия так же как и раствор гидроксида натрия имеет pH > 7, среда щелочная). – Используя таблицу растворимости, проанализируем состав соли. (Соль Na2CO3 образованна угольной кислотой H2CO3 и гидроксидом натрия NaOH). Какой силы эти электролиты? (Угольная кислота – слабая летучая кислота, гидроксид натрия – сильное растворимое основание, щелочь). – Предлагаю одному из учащихся составить уравнение реакции гидролиза, записав его на доске: Na2CO3 + HOH <––> NaOH + NaHCO3 2Na+ + CO32– + HOH <––> Na+ + OH– + Na+ + HCO3– CO32– + HOH <––> OH– + HCO3– pH > 7, [H+] < [OH–]. Учащиеся убеждаются в правильности вывода: что сильнее, того и больше. И записывают определение: – Раствор соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой, имеет щелочную среду, т.к. имеется избыток гидроксид-анионов. Среди солей на демонстрационным столе выберите соли, образованные слабой кислотой и сильным основанием, поставьте перед ними соответствующую табличку. Ученик ставит таблички «pH > 7» перед солями силикат натрия и карбонат натрия, составляет уравнения реакции гидролиза одной из этих солей. Теперь проведем эксперимент с раствором соли хлорид натрия. Поместим в две пробирку раствор данной соли и добавим в первую несколько капель раствора фенолфталеина. Что вы наблюдаете?(Изменение окраски раствора не происходит). Во вторую пробирку с растровом соли добавим несколько капель мелового оранжевого. Что вы наблюдаете? (Раствор приобрел бледно оранжевую окраску.) Для сравнения в две другие пробирки пометим дистиллированную воду и так же добавим в одну фенолфталеин, в другую – метиловый оранжевый. Что мы наблюдаем? (Присутствие фенолфталеин не изменило цвет раствора, он остался бесцветным, в присутствии метилового оранжевого окрасился в бледно оранжевый цвет). Какой вывод мы можем сделать на основе этих наблюдений? (Раствор соли хлорид натрия так же как и дистиллированная вода имеет pH = 7, среда нейтральная). Используя таблицу растворимости, проанализируем состав соли. (Соль NaCl образованна кислотой HCl и гидроксидом натрия NaOH). Какой силы эти электролиты? (Соляная кислота – сильный электролит, гидроксид натрия – сильное растворимое основание, щелочь). Предлагаю одному из учащихся составить уравнение реакции гидролиза, записав его на доске: NaCl + HOH <––> NaOH + HCl Na+ + Cl– + HOH <––> Na+ + OH– + H+ + Cl– HOH <––> OH– + H+ pH = 7, + [H ] = [OH–]. Учащиеся делают 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. Среди солей на демонстрационным столе выберите соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, поставьте перед ними соответствующую табличку. Ученик ставит таблички «pH = 7» перед солями силикат натрия и карбонат натрия, составляет уравнения реакции гидролиза одной из этих солей. – Какой еще может быть случай образования солей? (Соль может быть образованна слабым основанием и слабой кислотой) Очевидно, такому же необратимому гидролизу подвергается соль карбонат железа (III): Fe2(CO3)3 + 3HOH ––> 2Fe(OH)3 + 3CO2 Учащийся делает вывод: – Соли, образованные слабым основанием и слабой летучей кислотой, подвергаются необратимому гидролизу, т.е. полностью разлагаются с образованием осадка и выделением газа. III. Разрешение проблемы (решение задачи) – Вернемся к задаче, в решении которой мы зашли в тупик. Что нужно изменить в написании уравнения реакции? В левую часть добавить вещество H2O, в правой части соль карбонат железа (III) заменить на осадок гидроксида железа (III) и углекислый газ. Соль хлорид натрия образованна сильным основанием и сильной кислотой, поэтому гидролизу не подвергается, в уравнении реакции остается без изменений. – Приглашаем того же ученика закончить решение задачи. Ученик изменяет уравнение реакции и производит расчеты: 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O ––> 2Fe(OH)3 v (Fe(OH)3) = v (FeCl3) = 5 моль. m (Fe(OH)3) = M* v = 107 * 5 = 535 г. + 3CO2 + 6NaCl. Ответ: масса выпавшего осадка составляет 535 г. – Вот мы и решили эту задачу, определили газ, наш массу осадка. Обратите внимание, из какого источника взята эта задача. IV. Значение гидролиза в природе и практической деятельности человека – Я думаю, что у вас возник вопрос: «Так ли уж часто следует учитывать процессы гидролиза?». Ученик подготовил сообщение о значении гидролиза в природе и в жизни человека. Учащиеся слушают сообщение, иллюстрированное опытами доказывающими, что мыла, синтетические моющие средства, крахмал в водной среде подвергаются гидролизу. V. Подведение итогов – Итак, сегодня мы познакомились с явлением гидролиза солей. Прошу дать краткие ответы на мои вопросы: Что такое гидролиз? На какие группы мы разделили все соли? Как происходит гидролиз каждой группы? – Проверим результативность нашей совместной исследовательской деятельности: напишем графический диктант, текст которого вы видите на своих столах Химический диктант. 1.В чистой воде рН=7. 2.Раствор соляной кислоты – слабый электролит. 3.Соль Na2CO3 образована сильным основанием и слабой кислотой. 4.Соль AlCl3 образована слабым основанием и сильной кислотой. 5.Водный раствор соли NaCl имеет рН<7. 6.Водный раствор соли K2SO4 имеет рН=7. 7.Водный раствор соли Al2(SO4)3 имеет рН<7. 8.Соль KNO3 подвергается необратимому гидролизу с выпадением осадка. 9.Раствор соли Na2SiO3 при действии фенолфталеина окрасится в малиновый цвет. 10.Раствор соли K2CO3 при действии фенолфталеина остается бесцветным. Бланк химического диктанта. Фамилия, имя_____________________________________ 1 2 ДА 3 4 НЕТ 5 6 7 8 9 10 Шаблон для проверки химического диктанта. Ученики заполняют бланк химического диктанта, обмениваются заполненными бланками, выставляют друг другу оценки по оценочной шкале: 5 – 6 правильных ответов – оценка «3», 7 – 8 правильных ответов – оценка «4», 9 – 10 правильных ответов – оценка «5». На доске открывается шаблон с правильными ответами – Прошу поднять руку тех учеников, которые справились с графическим диктантам на «хорошо» и «отлично». VI. Домашнее задание § , упражнение № (письменно). Литература: Химия. Учебное пособие для поступающих в ВолгГТУ. Составители С.М.Москвичёв, Н.Н. Литинская и др. Волгоград. ВолгГТУ. 2004. 1. Энциклопедия для детей. Химия. Том 17. Гл. редактор В.А.Володин. М. Аванта +. 2000. 2. Учебно-тренировочные материалы для подготовки к ЕГЭ. Химия. А.А. Каверина, Д. Ю. Добротин, А.С. Корощенко, Ю.Н. Медведев. М. Интеллект – центр. 2004. 3. Пособие по химии для старших классов. 8-11 классы. Н.Е. Кузьменко. В.В. Ерёмин. В.А.Попков. М. Оникс 21 век. 2003. 4. Химия для абитуриентов. От средней школы к ВУЗу. Р.А, Лидин. В.А. Молочко. М. Химия. 1993. 5. Химия-11,базовый уровень. Учебник для общеобразовательных учебных заведений. О.С. Габриэлян, Г.Г. Лысова, М., Дрофа. 2005. Химический диктант. 1.В чистой воде рН=7. 2.Раствор соляной кислоты – слабый электролит. 3.Соль Na2CO3 образована сильным основанием и слабой кислотой. 4.Соль AlCl3 образована слабым основанием и сильной кислотой. 5.Водный раствор соли NaCl имеет рН<7. 6.Водный раствор соли K2SO4 имеет рН=7. 7.Водный раствор соли Al2(SO4)3 имеет рН<7. 8.Соль KNO3 подвергается необратимому гидролизу с выпадением осадка. 9.Раствор соли Na2SiO3 при действии фенолфталеина окрасится в малиновый цвет. 10.Раствор соли K2CO3 при действии фенолфталеина остается бесцветным. Бланк химического диктанта. Фамилия, имя_____________________________________ 1 2 3 ДА 4 5 6 7 8 9 10 НЕТ Химический диктант. 1.В чистой воде рН=7. 2.Раствор соляной кислоты – слабый электролит. 3.Соль Na2CO3 образована сильным основанием и слабой кислотой. 4.Соль AlCl3 образована слабым основанием и сильной кислотой. 5.Водный раствор соли NaCl имеет рН<7. 6.Водный раствор соли K2SO4 имеет рН=7. 7.Водный раствор соли Al2(SO4)3 имеет рН<7. 8.Соль KNO3 подвергается необратимому гидролизу с выпадением осадка. 9.Раствор соли Na2SiO3 при действии фенолфталеина окрасится в малиновый цвет. 10.Раствор соли K2CO3 при действии фенолфталеина остается бесцветным. Бланк химического диктанта. Фамилия, имя_____________________________________ 1 2 ДА 3 4 НЕТ 5 6 7 8 9 10 (урок на основе проблемно - исследовательской технологии) Тип урока: Изучение нового материала. Вид урока: Проблемно-исследовательский. Цель урока: Сформировать у учащихся понятие гидролиза солей. Задачи урока: 1. Развивать у школьников умение пользоваться опорными знаниями, закрепить умения и навыки химического эксперимента, умение работать с таблицами, справочными материалами. 2. Развивать мышление, умение делать логические выводы из наблюдений по опыту. Научить составлять ионное уравнение реакции гидролиза солей по первой стадии. З. Сформировать понимание практического значения гидролиза в природе и жизни человека. Оборудование: Таблица сильных и слабых электролитов. Компьютерный терминал, дискета с презентациями поэтапного показа схем проведения опыта по гидролизу солей и анализа его результатов Реактивы: растворы солей: хлорид алюминия, карбонат натрия, хлорид натрия, индикаторы — лакмус, фенолфталеин. План урока 1. Повторение опорных знаний. Электролиты и неэлектролиты. Понятие степени электролитической диссоциации. Таблица сильных и слабых электролитов. Работа индикаторов в различных средах. 2. Подготовка таблицы для заполнения результатов опыта. З. Эксперимент (изменение цвета индикаторов в растворах солей). 4. Схема эксперимента и выводы из опыта. 5. Доказательство через уравнения реакции. 6. Определение понятия гидролиз солей. 7. Выполнение упражнений. 8. Значение гидролиза в природе и практической деятельности человека. 9. Домашнее задание. Ход урока: I этап урока - подготовка к изучению нового материала, актуализация знаний и опыта Содержание урока Формы и методы работы Виды деятельности работы учителя учителя учащихся 1.Опорные вопросы: Какие вещества называются электролитами и неэлектролитами? Что показывает степень электролитической диссоциации? Как индикаторы изменяют свой цвет в кислой и щелочной среде? Какие вы знаете индикаторы? 2.Подготовка таблицы для занесения результатов опыта 3.Проведение лабораторного опыта учащимися. Правила техники безопасности при работе с химическими веществами Проведение лабораторного опыта Фронтальный опрос в форме беседы Учащимся предложена таблица сильных и слабых электролитов На экране терминала показываем цвета индикаторов в разных средах Таблица заранее нарисована на доске Занести результаты опытов в таблицу на доске . Устные ответы на вопросы учителя Объяснение формулы у доски. Запись на доске и в тетради Делается вывод о том, какие ноны отвечают за цвет индикаторов Построение таблицы в тетради При проведении лабораторного опыта учащиеся исследуют изменение цвета выданных индикаторов (фенолфталеина, лакмуса и метилового оранжевого) в водной среде II этап урока - проблемная задача. Обсуждение в парах. Ответ формулируется учащимися Учащиеся после проведения опыта заносят результаты в таблицу и делают самостоятельно вывод, что соли имеют кислую и щелочную реакцию. Учитель задает вопросы: 1. Какие ионы окрашивают лакмус в красный цвет? 2. Какие ноны отвечают за цвет индикатора в щелочной среде? З. Есть ли эти ионы в солях? 4. Является ли вода электролитом? 5. На какие ионы диссоциирует вода? Учащиеся должны догадаться, что они исследовали водные растворы солей. Учащиеся делают вывод, что вода участвует в гидролизе и дает ионы водорода и гидроксогруппы, избыток которых изменяет цвет индикаторов. Записывают в графу «Какие ионы» в следующей таблице: Формула соли фенолфталеин лакмус Метиловый оранжевый реакция AlCl3 -кислая Na2CO3 щелочная NaCl -нейтральная III этап урока - самостоятельный поиск информации в таблице, составление упрощенной схемы гидролиза солей, вывод и определение понятия гидролиза по схеме. Какие ионы Н+ > OH-> H+= OH- На этом этапе урока учитель демонстрирует упрощенную схему на экране компьютера с заранее созданными слайдами. AlCl3 Al(OH)3 слабое основание [ ОН]- HCl сильная кислота [H]+ < Учащиеся делают вывод и записывают определение, используя данную схему. Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, имеет кислую реакцию, так как в растворе избы ток ионов водорода. Аналогично составляются схемы по другим солям и делаются соответствующие выводы. Na2CO3 NaOH H2CO3 cильное основание слабая кислота Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, имеет щелочную реакцию, так как в растворе избыток гидроксид-ионов. Далее учитель просит ребят самостоятельно составить аналогичную схему для хлорида натрия. NaCl NaOH HCl сильное основание ОН- сильная кислота = Н+ IV этап урока - формирование решения проблемы, обсуждение в группах и фронтальные ответы Учитель обращает внимание учащихся на то, что взаимодействие ионов соли с ионами воды приводит к наличию в растворах солей избытка ионов водорода или гидроксидионов. Делается вывод, что гидролиз - это реакция обмена между некоторыми солями и водой: «гидро» - вода, «лизис» - разложение. Затем составляются уравнения диссоциации соли и воды, с помощью которых доказывается получение избытка ионов водорода и гидроксид-ионов. Избыток инов водорода дает соли кислую реакцию, поэтому лакмус краснеет. Избыток гидроксид-ионов дает соли щелочную реакцию, поэтому лакмус синеет, а фенолфталеин становится малиновым. V этап урока - закрепление изученного материала 1. На экран компьютера проецируется задание: • Какую реакцию будут иметь водные растворы следующих солей: 1 вариант 2 вариант а) нитрата цинка а) карбоната калия б) сульфата калия б) сульфита натрия в) сульфида натрия в) нитрата бария • Составьте упрощенную схему гидролиза этих солей. • Составьте ионное уравнение гидролиза этих солей. 2. Затем на экран проецируются правильные ответы на эти вопросы, а учащимся предлагается поменяться с соседом тетрадями, проверить задания и выставить друг другу оценки (или проверить и самим себе поставить оценку). З. Учитель просит поднять правую руку тех учащихся, которые получили «5» и «4, и левую руку, которые получили «З». 4. Объективность поставленных оценок проверяется учителем после урока при проверке домашнего задания. VI этап урока - подведение итогов Беседа учителя с учащимися. Учитель рассказывает о большом практическом значении гидролиза для человека, касаясь органических веществ: спиртов, сложных эфиров, жиров, мыла, крахмала, целлюлозы, которые учащиеся подробно будут изучать в 10 классе. Гидролизу подвергаются всем хорошо известные органические вещества. Происходит это под действием биологических катализаторов ферментов. В организме человека под действием следующих ферментов происходит гидролиз: амилаза фермент крахмала целлюлаза фермент целлюлозы протеаза фермент белка Продукты гидролиза жира всасываются ворсинками кишечника, а затем в организме образуется жир, но уже свойственный данному организму. Потоками крови жиры переносятся в другие органы и ткани организма, где накапливаются или снова гидролизуются и постепенно окисляются до углекислого газа и воды. В промышленности гидролизу подвергаются сложные эфиры и жиры обязательно в щелочной среде. Такая реакция называется омылением. На этой реакции основано производство мыла, однако в настоящее время на производство моющих средств идут главным образом продукты переработки нефти. В технике крахмал подвергают гидролизу при взаимодействии с разбавленной серной кислотой и превращают в глюкозу (это реакция Кирхгофа, 1811 г). Продукты гидролиза крахмала широко используются в кондитерской промышленности, медицине, для технических целей. Продукты гидролиза целлюлозы это бумага, хлопчатобумажные ткани. Подводится контроль результатов работы учащихся на уроке с аргументацией поставленных оценок: пояснением активности их работы, правильности ответов и уровня сложности задания. Домашнее задание. Пользуясь следующей таблицей, приведите свои примеры солей, которые будут иметь кислую, щелочную и нейтральную реакцию, и напишите к ним ионные уравнения гидролиза. Основания Кислоты Соли Гидроксиды HCl, H2SO4, HNO3, Все растворимые Сильные щелочных и HIO , HI, HBr, HClO , соли: хлориды, 3 4 α > 30% щелочноземельных металлов: LiOH, KOH, NaOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2, Sr(OH)2 Средние HBrO3, HClO3 бромиды, Йодиды, сульфаты, сульфиты, сульфиды щелочных металлов и аммония H3PO4, H2SO3 3% < α < 30% Слабые α <3% NH4OH и все труднорастворимые основания H2CO3, H2S, HCN, HClO, HClO2, HBO3, H3PO3, H2SiO3, H3AsO4, H2SnO4 Что сильнее, того и больше! Что сильнее, того и больше! (урок на основе проблемно - исследовательской технологии) Тип урока: Изучение нового материала. Вид урока: Проблемно-исследовательский. Цель урока: Сформировать у учащихся понятие гидролиза солей. Задачи урока: 1. Развивать у школьников умение пользоваться опорными знаниями, закрепить умения и навыки химического эксперимента, умение работать с таблицами, справочными материалами. 2. Развивать мышление, умение делать логические выводы из наблюдений по опыту. Научить составлять ионное уравнение реакции гидролиза солей по первой стадии. З. Сформировать понимание практического значения гидролиза в природе и жизни человека. Оборудование: Таблица сильных и слабых электролитов. Компьютерный терминал, дискета с презентациями поэтапного показа схем проведения опыта по гидролизу солей и анализа его результатов Реактивы: растворы солей: хлорид алюминия, карбонат натрия, хлорид натрия, индикаторы — лакмус, фенолфталеин. План урока 1. Повторение опорных знаний. Электролиты и неэлектролиты. Понятие степени электролитической диссоциации. Таблица сильных и слабых электролитов. Работа индикаторов в различных средах. 2. Подготовка таблицы для заполнения результатов опыта. З. Эксперимент (изменение цвета индикаторов в растворах солей). 4. Схема эксперимента и выводы из опыта. 5. Доказательство через уравнения реакции. 6. Определение понятия гидролиз солей. 7. Выполнение упражнений. 8. Значение гидролиза в природе и практической деятельности человека. 9. Домашнее задание. Ход урока: I этап урока - подготовка к изучению нового материала, актуализация знаний и опыта Содержание урока Формы и методы работы Виды деятельности работы учителя учителя учащихся 1.Опорные вопросы: Какие вещества называются электролитами и неэлектролитами? Что показывает степень электролитической диссоциации? Как индикаторы изменяют свой цвет в кислой и щелочной среде? Какие вы знаете индикаторы? 2.Подготовка таблицы для занесения результатов опыта 3.Проведение лабораторного опыта учащимися. Правила техники безопасности при работе с химическими веществами Проведение лабораторного опыта Фронтальный опрос в форме беседы Учащимся предложена таблица сильных и слабых электролитов На экране терминала показываем цвета индикаторов в разных средах Таблица заранее нарисована на доске Занести результаты опытов в таблицу на доске . Устные ответы на вопрос Объяснение формулы Запись на доске и в т Делается вывод о том, какие н цвет индикаторо Построение таблицы в тетради При проведении лабораторного исследуют изменение цвет индикаторов (фенолфталеи метилового оранжевого) в II этап урока - проблемная задача. Обсуждение в парах. Ответ формулируется учащимися Учащиеся после проведения опыта заносят результаты в таблицу и делают самостоятельно вывод, что соли имеют кислую и щелочную реакцию. Учитель задает вопросы: 1. Какие ионы окрашивают лакмус в красный цвет? 2. Какие ноны отвечают за цвет индикатора в щелочной среде? З. Есть ли эти ионы в солях? 4. Является ли вода электролитом? 5. На какие ионы диссоциирует вода? Учащиеся должны догадаться, что они исследовали водные растворы солей. Учащиеся делают вывод, что вода участвует в гидролизе и дает ионы водорода и гидроксогруппы, избыток которых изменяет цвет индикаторов. Записывают в графу «Какие ионы» в следующей таблице: Формула соли фенолфталеин лакмус Метиловый оранжевый реакция AlCl3 -кислая Na2CO3 щелочная NaCl -нейтральная III этап урока - самостоятельный поиск информации в таблице, составление упрощенной схемы гидролиза солей, вывод и определение понятия гидролиза по схеме. На этом этапе урока учитель демонстрирует упрощенную схему на экране компьютера с заранее созданными слайдами. AlCl3 Al(OH)3 слабое основание [ ОН]- HCl сильная кислота [H]+ < Учащиеся делают вывод и записывают определение, используя данную схему. Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, имеет кислую реакцию, так как в растворе избы ток ионов водорода. Аналогично составляются схемы по другим солям и делаются соответствующие выводы. Na2CO3 NaOH H2CO3 cильное основание слабая кислота Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, имеет щелочную реакцию, так как в растворе избыток гидроксид-ионов. Далее учитель просит ребят самостоятельно составить аналогичную схему для хлорида натрия. NaCl NaOH HCl сильное основание ОН- сильная кислота = Н+ IV этап урока - формирование решения проблемы, обсуждение в группах и фронтальные ответы Учитель обращает внимание учащихся на то, что взаимодействие ионов соли с ионами воды приводит к наличию в растворах солей избытка ионов водорода или гидроксидионов. Делается вывод, что гидролиз - это реакция обмена между некоторыми солями и водой: «гидро» - вода, «лизис» - разложение. Затем составляются уравнения диссоциации соли и воды, с помощью которых доказывается получение избытка ионов водорода и гидроксид-ионов. Избыток инов водорода дает соли кислую реакцию, поэтому лакмус краснеет. Избыток гидроксид-ионов дает соли щелочную реакцию, поэтому лакмус синеет, а фенолфталеин становится малиновым. V этап урока - закрепление изученного материала 1. На экран компьютера проецируется задание: • Какую реакцию будут иметь водные растворы следующих солей: 1 вариант 2 вариант а) нитрата цинка а) карбоната калия б) сульфата калия б) сульфита натрия в) сульфида натрия в) нитрата бария • Составьте упрощенную схему гидролиза этих солей. • Составьте ионное уравнение гидролиза этих солей. 2. Затем на экран проецируются правильные ответы на эти вопросы, а учащимся предлагается поменяться с соседом тетрадями, проверить задания и выставить друг другу оценки (или проверить и самим себе поставить оценку). З. Учитель просит поднять правую руку тех учащихся, которые получили «5» и «4, и левую руку, которые получили «З». 4. Объективность поставленных оценок проверяется учителем после урока при проверке домашнего задания. VI этап урока - подведение итогов Беседа учителя с учащимися. Учитель рассказывает о большом практическом значении гидролиза для человека, касаясь органических веществ: спиртов, сложных эфиров, жиров, мыла, крахмала, целлюлозы, которые учащиеся подробно будут изучать в 10 классе. Гидролизу подвергаются всем хорошо известные органические вещества. Происходит это под действием биологических катализаторов ферментов. В организме человека под действием следующих ферментов происходит гидролиз: амилаза фермент крахмала целлюлаза фермент целлюлозы протеаза фермент белка Продукты гидролиза жира всасываются ворсинками кишечника, а затем в организме образуется жир, но уже свойственный данному организму. Потоками крови жиры переносятся в другие органы и ткани организма, где накапливаются или снова гидролизуются и постепенно окисляются до углекислого газа и воды. В промышленности гидролизу подвергаются сложные эфиры и жиры обязательно в щелочной среде. Такая реакция называется омылением. На этой реакции основано производство мыла, однако в настоящее время на производство моющих средств идут главным образом продукты переработки нефти. В технике крахмал подвергают гидролизу при взаимодействии с разбавленной серной кислотой и превращают в глюкозу (это реакция Кирхгофа, 1811 г). Продукты гидролиза крахмала широко используются в кондитерской промышленности, медицине, для технических целей. Продукты гидролиза целлюлозы это бумага, хлопчатобумажные ткани. Подводится контроль результатов работы учащихся на уроке с аргументацией поставленных оценок: пояснением активности их работы, правильности ответов и уровня сложности задания. Домашнее задание. Пользуясь следующей таблицей, приведите свои примеры солей, которые будут иметь кислую, щелочную и нейтральную реакцию, и напишите к ним ионные уравнения гидролиза. Основания Кислоты Соли Гидроксиды щелочных и HCl, H2SO4, HNO3, HIO3, Все раств Сильные α > 30% щелочноземельных металлов: LiOH, KOH, NaOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2, Sr(OH)2 Средние 3% < α < 30% Слабые α <3% Что сильнее, того и больше! Что сильнее, того и больше! HI, HBr, HClO4, HBrO3, HClO3 H3PO4, H2SO3 NH4OH и все труднорастворимые основания H2CO3, H2S, HCN, HClO, HClO2, HBO3, H3PO3, H2SiO3, H3AsO4, H2SnO4 хлориды, Йодиды, с сульфиты щелочных аммония Приложение 1. Задача. При сливании раствора, содержащего 5моль хлорида железа (III), с избытком раствора кальцинированной соды выделяется газ и выпадает осадок. Определить массу выпавшего осадка. (Волжский Политехнический институт ВолгГТУ, материал вступительных экзаменов, 2003 г.) Приложение 2. Химический диктант. В чистой воде рН=7. Раствор соляной кислоты – слабый электролит. Соль Na2CO3 образована сильным основанием и слабой кислотой. Соль AlCl3 образована слабым основанием и сильной кислотой. Водный раствор соли NaCl имеет рН<7. Водный раствор соли K2SO4 имеет рН=7. Водный раствор соли Al2(SO4)3 имеет рН<7. Соль KNO3 подвергается необратимому гидролизу с выпадением осадка. Раствор соли Na2SiO3 при действии фенолфталеина окрасится в малиновый цвет. Раствор соли K2CO3 при действии фенолфталеина остается бесцветным. Приложение 3. Бланк химического диктанта. Фамилия, имя_____________________________________ 1 2 ДА 3 4 5 6 7 8 9 10 НЕТ Приложение 4. Шаблон для проверки химического диктанта. Приложение 5. Индивидуальное задание. Карточка №1. Объясните почему раствор кальцинированной соды нельзя кипятить в алюминиевой посуде? Ответ должен содержать уравнения соответствующих реакций. Карточка №2. Напишите уравнения гидролиза солей, входящих в состав минеральной воды «Ергенинская».